水文测验的基本知识-课件

二、流量测验二、流量测验n n流量流量3/s计。计。n n流量断面平均流速流量断面平均流速过水断面面积，即过水断面面积，即水文测验的基本知识近似法推求流量近似法推求流量n n将过水断面用垂线分成若干部分，先求出将过水断面用垂线分成若干部分，先求出通过各部分面积上的流量通过各部分面积上的流量qi（qivifi），然，然后求得全断面的流量后求得全断面的流量n n流量测验工作包括：流量测验工作包括：F断面测量断面测量F流速测定流速测定F流量计算流量计算水文测验的基本知识（一）断面测量（一）断面测量起点距D(a)横断面 (b)平面测船BAC基 线L起点距D(a)横断面起点距D(a)横断面起点距D(a)横断面布置测深垂线测水深和起点距水文测验的基本知识测深杆测深杆水文测验的基本知识起点距的测量方法起点距的测量方法1、断面索观读法断面索观读法：这种方法适合于河宽较小、这种方法适合于河宽较小、水上交通不多、有条件架设断面索的河道水上交通不多、有条件架设断面索的河道测站，精度较高。测站，精度较高。2、测角交会法测角交会法：在没有架设断面索的测站上，：在没有架设断面索的测站上，可用经纬仪、平板仪或六分仪平面测角交可用经纬仪、平板仪或六分仪平面测角交会法测定起点距。会法测定起点距。水文测验的基本知识断面索断面索140130水文测验的基本知识测角交会法测角交会法（1）经纬仪岸上交会法：）经纬仪岸上交会法：（2）六分仪船上交会法：）六分仪船上交会法：DLACB水文测验的基本知识（二）流速测定（二）流速测定测速仪器：测速仪器：流速仪和浮标流速仪和浮标流速仪分为：流速仪分为：旋杯式旋杯式和和旋桨式旋桨式两种。两种。水文测验的基本知识流速仪示意图流速仪示意图 旋杯式流速仪旋杯式流速仪 旋桨式流速仪旋桨式流速仪 水文测验的基本知识旋杯式流速仪旋杯式流速仪水文测验的基本知识旋桨式流速仪旋桨式流速仪水文测验的基本知识流速仪观测流速仪观测水文测验的基本知识水文缆道自动测控水文缆道自动测控水文测验的基本知识1、流速仪测速原理、流速仪测速原理结构：旋转器、尾翼、附属机件结构：旋转器、尾翼、附属机件n n测速原理测速原理：利用水流冲击流速仪的旋杯或：利用水流冲击流速仪的旋杯或旋桨，同时带动转轴转动，在装有信号的旋桨，同时带动转轴转动，在装有信号的电路上发出讯号。电路上发出讯号。n n流速愈大，转轴转得愈快。流速愈大，转轴转得愈快。水文测验的基本知识流速与转速的关系式流速与转速的关系式式中：式中：v水流速度，水流速度，m/s；N旋转器在旋转器在T秒内的总转数；秒内的总转数；T测速历时（不少于测速历时（不少于100s），），s；a,b常数，可通过对仪器的检定求得。常数，可通过对仪器的检定求得。水文测验的基本知识2、测速垂线和测点的选择、测速垂线和测点的选择n n测深垂线中选择若干条同时兼作测速垂线测深垂线中选择若干条同时兼作测速垂线。n n测速垂线数目，根据河宽、水深来确定。测速垂线数目，根据河宽、水深来确定。水文测验的基本知识测点数目和位置一览表测点数目和位置一览表测点数目测点数目测点数目测点数目测点位置测点位置测点位置测点位置（相对水深）（相对水深）（相对水深）（相对水深）适应水深适应水深适应水深适应水深（mm）一点一点一点一点0.60.61.53.03.0水文测验的基本知识3、测点流速的测定、测点流速的测定n n测速时，将流速仪顺次放在每条测速垂线测速时，将流速仪顺次放在每条测速垂线的各个测点上施测的各个测点上施测;n n记录各测点的记录各测点的总转数总转数N和和测速历时测速历时T。水文测验的基本知识（三）流量计算（三）流量计算n n方法是：点流速方法是：点流速垂线平均流速垂线平均流速部分面积平均流速部分面积平均流速乘以对应的部分断乘以对应的部分断面面积面面积部分流量部分流量全断面流量全断面流量水文测验的基本知识1、垂线平均流速的计算、垂线平均流速的计算 垂线平均流速计算公式一览表垂线平均流速计算公式一览表垂线平均流速计算公式一览表垂线平均流速计算公式一览表 按测点总数区按测点总数区按测点总数区按测点总数区 分的公式名称分的公式名称分的公式名称分的公式名称 计算公式计算公式计算公式计算公式 适应水深适应水深适应水深适应水深（mm）一点法一点法一点法一点法二点法二点法二点法二点法三点法三点法三点法三点法五点法五点法五点法五点法vmv0.61.53.0vm1/10（v0.03v0.23v0.62v0.8v1.0）水文测验的基本知识2、部分平均流速的计算、部分平均流速的计算（1）岸边部分平均流速计算）岸边部分平均流速计算公式：公式：0.50.9，一般斜岸取，一般斜岸取0.7，陡岸取，陡岸取0.8，死水边取死水边取0.6。水文测验的基本知识（2）中间部分平均流速的计算）中间部分平均流速的计算公式：公式：式中：式中：第第i部分面积对应的部分平均部分面积对应的部分平均流速；流速；分别为第分别为第i-1及第及第i条测速垂条测速垂线的垂线平均流速。线的垂线平均流速。水文测验的基本知识3、部分面积的计算、部分面积的计算岸边部分按岸边部分按三角形三角形计算；计算；中间部分按中间部分按梯形梯形计算。计算。4、部分流量计算、部分流量计算断面流量：断面流量：水文测验的基本知识三、水位流量关系三、水位流量关系（一）（一）稳定的水位流量关系曲线稳定的水位流量关系曲线水文测验的基本知识水位流量关系曲线外延水位流量关系曲线外延外延方法外延方法：（1）面积流速相乘法）面积流速相乘法（2）水力学公式（曼宁公式）延长法）水力学公式（曼宁公式）延长法水文测验的基本知识（二）不稳定的水位流量关系曲线（二）不稳定的水位流量关系曲线河床冲淤河床冲淤偏向稳定的水位流量偏向稳定的水位流量关系曲线的左边关系曲线的左边ZQ线偏离原曲线线偏离原曲线洪水涨落洪水涨落形成逆时针绳套曲线形成逆时针绳套曲线变动回水变动回水水文测验的基本知识QZ稳定稳定冲刷冲刷淤积淤积受冲淤影响的水位流量关系曲线受冲淤影响的水位流量关系曲线受冲淤影响的水位流量关系曲线受冲淤影响的水位流量关系曲线水文测验的基本知识QZ稳定稳定受洪水涨落影响的水位流量关系曲线受洪水涨落影响的水位流量关系曲线受洪水涨落影响的水位流量关系曲线受洪水涨落影响的水位流量关系曲线落水落水涨水涨水水文测验的基本知识QZ稳定稳定受变动回水影响的水位流量关系曲线受变动回水影响的水位流量关系曲线受变动回水影响的水位流量关系曲线受变动回水影响的水位流量关系曲线比降变比降变小的点小的点水文测验的基本知识（三）日平均流量的推求（三）日平均流量的推求（1）一日内水位及其它水力因素变化缓慢时）一日内水位及其它水力因素变化缓慢时由日平均水位直接查出日平均流量由日平均水位直接查出日平均流量（2）当一日内水位变幅较大时）当一日内水位变幅较大时可用瞬时水位求得瞬时流量可用瞬时水位求得瞬时流量按算术平均法或加权平均法计算日平均流量按算术平均法或加权平均法计算日平均流量水文测验的基本知识本节小结本节小结一、名词解释：水位一、名词解释：水位二、水位、流速观测设备和方法二、水位、流速观测设备和方法三、日平均水位和日平均流量的推求三、日平均水位和日平均流量的推求四、断面流量计算步骤四、断面流量计算步骤五、使水位流量关系不稳定的因素有哪些，五、使水位流量关系不稳定的因素有哪些，各自对水位流量关系曲线有何影响？各自对水位流量关系曲线有何影响？水文测验的基本知识水文测验的基本知识34泥沙的测算泥沙的测算 v悬移质悬移质：随水流悬浮前进的小而轻的颗粒，：随水流悬浮前进的小而轻的颗粒，也称悬沙。也称悬沙。v推移质推移质：在水流作用下沿河底滚动、跳跃或：在水流作用下沿河底滚动、跳跃或滑动前进的重而粗的颗粒，也称底沙。滑动前进的重而粗的颗粒，也称底沙。水文测验的基本知识水文测验的基本知识泥沙的计量单位泥沙的计量单位1、含沙量含沙量：单位体积浑水中所含泥沙的重量，：单位体积浑水中所含泥沙的重量，用用表示，以表示，以kg/m3计。计。2、输沙率输沙率：单位时间内通过河流某断面的泥：单位时间内通过河流某断面的泥沙重量，用沙重量，用Qs表示，以表示，以kg/s计。计。QsQ水文测验的基本知识3、输沙量输沙量：某时段内通过断面的泥沙重量，：某时段内通过断面的泥沙重量，用用Ws表示，以表示，以kg或或t计。计。WsQsT4、侵蚀模数侵蚀模数：单位面积上的输沙量，用：单位面积上的输沙量，用Ms表示，以表示，以t/km2计。计。水文测验的基本知识本节小结本节小结1、悬移质、推移质、悬移质、推移质2、含沙量、输沙率、输沙量、侵蚀模数、含沙量、输沙率、输沙量、侵蚀模数水文测验的基本知识水文测验的基本知识35水文调查水文调查一、洪水调查一、洪水调查二、暴雨调查二、暴雨调查三、枯水调查三、枯水调查水文测验的基本知识一、洪水调查一、洪水调查洪水调查：历史洪水调查和当年洪水调查。洪水调查：历史洪水调查和当年洪水调查。（一）洪水调查工作的主要内容（一）洪水调查工作的主要内容各次洪水发生时间及相应洪水痕迹调查；各次洪水发生时间及相应洪水痕迹调查；洪痕高程测量及调查河段的纵横断面测量；洪痕高程测量及调查河段的纵横断面测量；推算洪峰流量、洪水总量及重现期等。推算洪峰流量、洪水总量及重现期等。水文测验的基本知识洪痕：最高洪水位所遗留的泥印、水迹、人工标记洪痕：最高洪水位所遗留的泥印、水迹、人工标记洪痕：最高洪水位所遗留的泥印、水迹、人工标记洪痕：最高洪水位所遗留的泥印、水迹、人工标记以及一切能够代表最高洪水位到达位置的标志物。以及一切能够代表最高洪水位到达位置的标志物。以及一切能够代表最高洪水位到达位置的标志物。以及一切能够代表最高洪水位到达位置的标志物。水文测验的基本知识（二）洪峰流量的估算（二）洪峰流量的估算1、水位流量关系曲线法、水位流量关系曲线法洪痕洪痕历史洪水位高程历史洪水位高程延长延长ZQ曲线曲线历史洪水洪峰流量。历史洪水洪峰流量。水文测验的基本知识2、比降面积法、比降面积法式中，式中，A相当于最高水位时的过水断面相当于最高水位时的过水断面面积，面积，m2；R相应的水力半径，相应的水力半径，m；J水力比降；水力比降；n糙率。糙率。水文测验的基本知识（三）洪水总量和洪水过程线的推求（三）洪水总量和洪水过程线的推求根据调查到的洪水涨落情况，绘制根据调查到的洪水涨落情况，绘制洪水过程线。洪水过程线包围的面积即为洪水过程线。洪水过程线包围的面积即为洪水总量。洪水总量。水文测验的基本知识（四）调查成果的整理（四）调查成果的整理对计算的洪峰流量、洪水总量应尽可对计算的洪峰流量、洪水总量应尽可能与上下游、干支流的洪水作对照检查，能与上下游、干支流的洪水作对照检查，进行合理性分析。进行合理性分析。水文测验的基本知识二、暴雨调查二、暴雨调查暴雨调查暴雨调查:历史暴雨调查和近期暴雨调查。历史暴雨调查和近期暴雨调查。通过当地群众回忆：通过当地群众回忆：当时雨势当时雨势地面坑塘积水地面坑塘积水露天器皿接水等情况露天器皿接水等情况水文测验的基本知识三、枯水调查三、枯水调查枯水调查常与洪水调查同时进行，基枯水调查常与洪水调查同时进行，基本方法相似。本方法相似。水文测验的基本知识36水文资料的收集水文资料的收集一、水文年鉴一、水文年鉴 二、区域性水文分析成果二、区域性水文分析成果 水文测验的基本知识水文测验的基本知识一、水文年鉴一、水文年鉴vv水文年鉴按流域、干支流、上下游共分水文年鉴按流域、干支流、上下游共分10卷卷74册。册。vv水文年鉴的主要内容有：测站分布图，水水文年鉴的主要内容有：测站分布图，水文站基本情况，各测站的水位、流量、泥文站基本情况，各测站的水位、流量、泥沙、水温、水化学、冰凌、地下水、降水、沙、水温、水化学、冰凌、地下水、降水、蒸发等资料。蒸发等资料。水文测验的基本知识二、区域性水文分析成果二、区域性水文分析成果vv水文手册水文手册vv水文图集水文图集vv暴雨洪水图集暴雨洪水图集或或暴雨洪水查算手册暴雨洪水查算手册，又可统称为，又可统称为暴雨径流查算图表暴雨径流查算图表 水文测验的基本知识本章小结本章小结一、降水、水面蒸发、水位观测仪器和方法一、降水、水面蒸发、水位观测仪器和方法二、降水、蒸发、水位资料的整编二、降水、蒸发、水位资料的整编三、日平均水位和日平均流量的推求三、日平均水位和日平均流量的推求四、泥沙的计量单位。四、泥沙的计量单位。水文测验的基本知识水文测验的基本知识