优选水文测验的基本知识
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各自对水位～流量关系曲线有何影响？
§3—4 泥沙的测算
❖ 悬移质：随水流悬浮前进的小而轻的颗粒， 也称悬沙。
❖推移质：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。
泥沙的计量单位
1、含沙量：单位体积浑水中所含泥沙的重量，
用 表示 ，以kg/m3计。
2、输沙率：单位时间内通过河流某断面的泥 沙重量，用Qs表示，以kg/s计。
3 v0.6＋2v0.8＋v1.0）
适应水深 （m）
<1.5 1.5~2.0 2.0~3.0
>3.0
2、部分平均流速的计算 （1）岸边部分平均流速计算
➢ 公式： 1 m1 或 n mn
➢ ＝0.5～0.9，一般斜岸取0.7，陡岸取0.8，
死水边取0.6。
（2）中间部分平均流速的计算
公式：
J——水力比降；
n——糙率。
（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 洪水过程线。洪水过程线包围的面积即 为洪水总量。
（四）调查成果的整理
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， 进行合理性分析。
二、暴雨调查
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： ➢ 当时雨势 ➢ 地面坑塘积水 ➢ 露天器皿接水等情况
流速与转速的关系式
a N b
T
式中： v——水流速度，m/s； N——旋转器在T秒内的总转数；
T——测速历时（不少于100s），s； a,b——常数，可通过对仪器的检定求得。
2、测速垂线和测点的选择 测深垂线中选择若干条同时兼作测速垂线 。 测速垂线数目，根据河宽、水深来确定。
测点数目和位置一览表
三、枯水调查
枯水调查常与洪水调查同时进行，基 本方法相似。
§3—6 水文资料的收集
一、水文年鉴 二、区域性水文分析成果
水位～流量关系曲线外延
外延方法： （1）面积流速相乘法 （2）水力学公式（曼宁公式）延长法
（二）不稳定的水位流量关系曲线
河床冲淤 洪水涨落 变动回水
Z～Q线偏离原曲线
形成逆时针绳套曲线 偏向稳定的水位流量 关系曲线的左边
淤积
Z
稳定
冲刷
Q
受冲淤影响的水位流量关系曲线
Z
落水
稳定
涨水
Q
受洪水涨落影响的水位流量关系曲线
a N b
T
（三）流量计算
方法是：点流速
垂线平均流速
部分面积平均流速 乘以对应的部分断
面面积 部分流量 全断面流量
1、垂线平均流速的计算
按测点总数区 分的公式名称
一点法 二点法 三点法
五点法
垂线平均流速计算公式一览表
计算公式
vm＝v0.6 vm＝1/2（v0.2＋v0.8） vm＝1/3（v0.2＋ v0.6＋v0.8） vm＝1/10（v0.0＋3v0.2＋
测点数目
一点 二点 三点 五点
测点位置 （相对水深）
0.6 0.2、0.8 0.2、0.6、0.8 0.0、0.2、 0.6、0.8、1.0
适应水深 （m） <1.5 1.5~2.0 2.0~3.0 >3.0
3、测点流速的测定 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; 记录各测点的总转数N和测速历时T。
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。
（二）洪峰流量的估算
1、水位流量关系曲线法 洪痕 历史洪水位高程
曲线 历史洪水洪峰流量。
wenku.baidu.com
延长Z~Q
2、比降面积法
Qm
1 n
2
AR 3 J
1 2
式中，A——相当于最高水位时的过水断面
面积，m2；
R——相应的水力半径，m；
D Lctg
D
A
B
L
C
（二）流速测定 测速仪器：流速仪和浮标 流速仪分为：旋杯式和旋桨式两种。
流速仪示意图
旋杯式流速仪
旋桨式流速仪
旋杯式流速仪
旋桨式流速仪
流速仪观测
水文缆道自动测控
1、流速仪测速原理 结构：旋转器、尾翼、附属机件 测速原理：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 号的电路上发出讯号。 流速愈大，转轴转得愈快。
比降变
Z
小的点
稳定
Q
受变动回水影响的水位流量关系曲线
（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 ➢ 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 ➢ 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
本节小结
一、名词解释：水位 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 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，
水文测验的基本知识
近似法推求流量 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qi（qi＝vifi），然
后求得全断面的流量 Q qi
流量测验工作包括：
断面测量 流速测定 流量计算
（一）断面测量
起点距D
布置测深垂线 测水深和起点距
A 基
线
C
L
(a) 横断面
B
测
船
(b) 平面
测深杆
i
1 2
mi1
mi
式中： i ——第i部分面积对应的部分平均
流速；
、 mi1 mi——分别为第i-1及第i条测速垂
线的垂线平均流速。
3、部分面积的计算 ➢ 岸边部分按三角形计算； ➢ 中间部分按梯形计算。 4、部分流量计算
qi i fi
断面流量： Q qi
三、水位流量关系 （一）稳定的水位流量关系曲线
起点距的测量方法
1、断面索观读法： 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 河道测站，精度较高。
2、测角交会法：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 会法测定起点距。
断面索
130
140
测角交会法
（1）经纬仪岸上交会法：
D Ltg
（2）六分仪船上交会法：
Qs＝ Q
3、输沙量：某时段内通过断面的泥沙重量， 用Ws表示，以 kg或t计。
Ws＝QsT
4、侵蚀模数：单位面积上的输沙量，用Ms
表示，以t/km2计。
Ms
Ws F
本节小结
1、悬移质、推移质 2、含沙量、输沙率、输沙量、侵蚀模数
§3—5 水文调查
一、洪水调查 二、暴雨调查 三、枯水调查
一、洪水调查 洪水调查：历史洪水调查和当年洪水调查。 （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； ➢ 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。
§3—4 泥沙的测算
❖ 悬移质：随水流悬浮前进的小而轻的颗粒， 也称悬沙。
❖推移质：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。
泥沙的计量单位
1、含沙量：单位体积浑水中所含泥沙的重量，
用 表示 ，以kg/m3计。
2、输沙率：单位时间内通过河流某断面的泥 沙重量，用Qs表示，以kg/s计。
3 v0.6＋2v0.8＋v1.0）
适应水深 （m）
<1.5 1.5~2.0 2.0~3.0
>3.0
2、部分平均流速的计算 （1）岸边部分平均流速计算
➢ 公式： 1 m1 或 n mn
➢ ＝0.5～0.9，一般斜岸取0.7，陡岸取0.8，
死水边取0.6。
（2）中间部分平均流速的计算
公式：
J——水力比降；
n——糙率。
（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 洪水过程线。洪水过程线包围的面积即 为洪水总量。
（四）调查成果的整理
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， 进行合理性分析。
二、暴雨调查
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： ➢ 当时雨势 ➢ 地面坑塘积水 ➢ 露天器皿接水等情况
流速与转速的关系式
a N b
T
式中： v——水流速度，m/s； N——旋转器在T秒内的总转数；
T——测速历时（不少于100s），s； a,b——常数，可通过对仪器的检定求得。
2、测速垂线和测点的选择 测深垂线中选择若干条同时兼作测速垂线 。 测速垂线数目，根据河宽、水深来确定。
测点数目和位置一览表
三、枯水调查
枯水调查常与洪水调查同时进行，基 本方法相似。
§3—6 水文资料的收集
一、水文年鉴 二、区域性水文分析成果
水位～流量关系曲线外延
外延方法： （1）面积流速相乘法 （2）水力学公式（曼宁公式）延长法
（二）不稳定的水位流量关系曲线
河床冲淤 洪水涨落 变动回水
Z～Q线偏离原曲线
形成逆时针绳套曲线 偏向稳定的水位流量 关系曲线的左边
淤积
Z
稳定
冲刷
Q
受冲淤影响的水位流量关系曲线
Z
落水
稳定
涨水
Q
受洪水涨落影响的水位流量关系曲线
a N b
T
（三）流量计算
方法是：点流速
垂线平均流速
部分面积平均流速 乘以对应的部分断
面面积 部分流量 全断面流量
1、垂线平均流速的计算
按测点总数区 分的公式名称
一点法 二点法 三点法
五点法
垂线平均流速计算公式一览表
计算公式
vm＝v0.6 vm＝1/2（v0.2＋v0.8） vm＝1/3（v0.2＋ v0.6＋v0.8） vm＝1/10（v0.0＋3v0.2＋
测点数目
一点 二点 三点 五点
测点位置 （相对水深）
0.6 0.2、0.8 0.2、0.6、0.8 0.0、0.2、 0.6、0.8、1.0
适应水深 （m） <1.5 1.5~2.0 2.0~3.0 >3.0
3、测点流速的测定 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; 记录各测点的总转数N和测速历时T。
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。
（二）洪峰流量的估算
1、水位流量关系曲线法 洪痕 历史洪水位高程
曲线 历史洪水洪峰流量。
wenku.baidu.com
延长Z~Q
2、比降面积法
Qm
1 n
2
AR 3 J
1 2
式中，A——相当于最高水位时的过水断面
面积，m2；
R——相应的水力半径，m；
D Lctg
D
A
B
L
C
（二）流速测定 测速仪器：流速仪和浮标 流速仪分为：旋杯式和旋桨式两种。
流速仪示意图
旋杯式流速仪
旋桨式流速仪
旋杯式流速仪
旋桨式流速仪
流速仪观测
水文缆道自动测控
1、流速仪测速原理 结构：旋转器、尾翼、附属机件 测速原理：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 号的电路上发出讯号。 流速愈大，转轴转得愈快。
比降变
Z
小的点
稳定
Q
受变动回水影响的水位流量关系曲线
（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 ➢ 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 ➢ 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
本节小结
一、名词解释：水位 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 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，
水文测验的基本知识
近似法推求流量 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qi（qi＝vifi），然
后求得全断面的流量 Q qi
流量测验工作包括：
断面测量 流速测定 流量计算
（一）断面测量
起点距D
布置测深垂线 测水深和起点距
A 基
线
C
L
(a) 横断面
B
测
船
(b) 平面
测深杆
i
1 2
mi1
mi
式中： i ——第i部分面积对应的部分平均
流速；
、 mi1 mi——分别为第i-1及第i条测速垂
线的垂线平均流速。
3、部分面积的计算 ➢ 岸边部分按三角形计算； ➢ 中间部分按梯形计算。 4、部分流量计算
qi i fi
断面流量： Q qi
三、水位流量关系 （一）稳定的水位流量关系曲线
起点距的测量方法
1、断面索观读法： 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 河道测站，精度较高。
2、测角交会法：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 会法测定起点距。
断面索
130
140
测角交会法
（1）经纬仪岸上交会法：
D Ltg
（2）六分仪船上交会法：
Qs＝ Q
3、输沙量：某时段内通过断面的泥沙重量， 用Ws表示，以 kg或t计。
Ws＝QsT
4、侵蚀模数：单位面积上的输沙量，用Ms
表示，以t/km2计。
Ms
Ws F
本节小结
1、悬移质、推移质 2、含沙量、输沙率、输沙量、侵蚀模数
§3—5 水文调查
一、洪水调查 二、暴雨调查 三、枯水调查
一、洪水调查 洪水调查：历史洪水调查和当年洪水调查。 （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； ➢ 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。