水文站考察报告

夹江水文站考察报告

2017年6月10日早上7:30，我们在毛老师、杨老师和卢老师的带领下，前往四川省乐山市夹江县的夹江水文站进行实地考察，了解和学习水文观测的常用方法和手段。

一、夹江水文站概况

夹江水文站成立于2012年1月，地处于四川省乐山市夹江县千佛岩景区。其设站目的主要是长期收集水文资料掌握青衣江流域的水文信息，探索其变化规律，为防汛防灾、水资源综合开发利用、水环境保护提供科学依据，为国民经济建设和社会服务。设站以来曾开展过诸多水文测验项目，如水位、降水量、蒸发量、悬移质输沙率、悬移质泥沙颗粒级配，水温、水质化验、土壤含水率、地下水等。现存检验项目有水位、流量、流速、降水量、增发量，水质化验等。

四川省主要河流水系有金沙江、岷江、嘉陵江、沱江、涪江等河流，而岷江支流—青衣江横穿整座雅安城，并且雅安河流的支流多，河网密，主要是以大渡河为主干的支流，因而大渡河为雅安的震源。夹江水文站主控洪雅线路之后的流域，包括大渡河在内，因此夹江水文站对雅安市的防灾减灾工作具有重大影响，其重要性不可忽视。

二、测量项目

1.流量观测

流量是单位时间内流过江河某一横断面的水体体积，单位以m3/s计。流量是反映水资源和江河湖库等水体的水量变化的基本资料，也是河流最重要的水文特征值。在进行流域水利规划，各种水工建筑物的设计、施工、管理及运用，防汛抗灾，水质监测和水源保护等，都需要流量的资料。

夹江水文站测量流量的测验方法是流速面积法，具体是：是通过测量流速和断面面积来推求流量。它是目前国内外广泛使用的方法，在今后一个相当长的时期内，仍将是测流的主要方法。流速-面积法主要有流速仪测流法（包括动船法）、浮标测流法、航空测流法和比降面积法等。其中流速仪法测流是最常使用的流量测验方法。它是通过用流速仪来测定流速，同时施测水道断面，通过流速和断面面积来计算流量。断面的测量主要要依靠缆道、铅鱼等过河设备。

夹江水文站采用的就是此法，并且其使用的流速仪为25-1流速仪。自动化

缆道系统通过控制缆道电动机使铅鱼在固定位置固定水深通过转子流速仪转子的转速与水流速度成正比例来测定转子的转速而推算流速，整个过程几乎是全自动、电脑检测，因此步骤简单、精度较高。流速仪主要分为旋杯式流速仪和旋桨流速仪。旋杯式流速仪没有方向性，斜流、横流，甚至倒流，都会使其转动。因此，流量测验时，若流向不垂直于断面方向，会使测得的流量偏大。

流速仪法测流中，流速测量是其重要内容。流速测量的思路是布设一定的测速垂线，在垂线上布设一定的测点，在测点上按一定的测速历时施测流速。测量时采用的方法有一点法、二点法、三点法、五点法等，但实际测量时一般采用一点法。

测点测速的历时较短，会造成测点流速较大的误差，但历时较长，会造成一次流量测验的历时太长，我国《河流流量测验规范》中给出测点的测速历时绝大多数方案都在60～100s，只有少数特殊情况下允许采用30s，夹江水文站为100秒。

流量的具体计算方法有部分面积、部分平均流速和部分流量的分割，都是以测速垂线作为分界线。用三角、梯形公式计算。夹江水文站采用的是部分面积法，计算分三种情况：（1）靠近岸边的测深垂线间面积用三角形公式计算A1=0.7b1d1+0.7b2(d1+d2)；（2）若相邻的两测速垂线间无测深垂线，则部分面积为两测速垂线的水深和两测速垂线间距（部分宽）的乘积，即Aj+1=bj(dj+dj+1)；（3）若测速垂线间有另外的测深垂线，其部分面积应把测速垂线间的各测深垂线间面积累加起来。A2=0.5b3（d2+d3)+0.5b4(d3+d4)。因而断面流量等于各部分流量（设共有n个）之和，为A=A1+A2+⋯+An。

2.水位观测

水位是指水体的自由水面高出某一基面以上的高程。高程起算的固定零点称基面，分为绝对基面和测站基面。夹江水文站对水位的高程测量是测站基面，即我站假定基面，河道断面最深处为0；报汛采用85黄海基面。

水位的测验设备有水尺和自记水位计，站点外面水尺高 1.5m，水尺的设置如图2所示。水位等于水尺零点高程加上水尺读数。断面上各水尺零点高程是不一样的，因此，在读取水尺读数时必须记录水尺编号。金华站一共有9根水尺，从江堤到江心（从上到下）编号依次为P1,P2,⋯,P9。

水文站的大门侧方立有水位测量标尺，其上标注了水位标记，蓝色表示保证水位，黄色属于警戒水位，而红色则是危险水位。当河流水位达到警戒水位时，就需要安排人员疏散，以免造成重大人员财产损失。

夹江水文站记录自记水位计是通过自记井、浮筒和引水管等设备来实现自动记录水位的功能，自记水位计24小时工作，工作人员每24小时取一次数据，校核水尺，一般每日定时进行一次校测和检查。夹江水文站为每日早上8点，下午16点进行校测。

随着科技的进步，水文方面的发展也突飞猛进，现在大部分资料直接由遥感监测。因此，夹江水文站的遥测水位计能实现实时监测，每5min记录一次，并向水利局发送数据。

3.蒸发、降水观测

夹江水文站没有气象辅助项目，因而场地长宽为12m×12m。为保护场内仪器设备，场地四周设围栅，并在北面安设小门，减少围栅对场内气流的影响。为保护场地自然状态，场内铺设0.5m宽的小路。仪器之间距离，南北向不小于3m，东西向不小于4m，与围栅距离不小于3m。

为观测蒸发量，水文站采用E-601型蒸发器，它主要由蒸发桶、水圈、溢流桶和测针等四部分组成。蒸发器每天早上8:00观测一次，将当天与前一天的度数对比即可得到当天的蒸发量。如果前一天8时到当天8时期间存在降水，则将度数与降水量作差可得到当天蒸发量。蒸发器的度数依靠测针，测针上附有游标尺，可使读数精确到0.1mm。

遥测雨量使用的设备是自记雨量计，其作用为自动记录降雨过程中的降水量，常用的自记雨量计有三种类型：称重式、虹吸式和翻斗式。本站使用的是翻斗式自记雨量计，它的传感器由感应器及信号记录器组成，它可远传到控制中心的接收器内，实现有线远传和无线遥测。翻斗式雨量计刀口内径20mm，分辨率为0.5mm，每隔5min生成一组数据，每15min已短信形式发送至防汛平台。翻斗式雨量其工作原理为：测雨时，雨水经承雨器进入对称的小翻斗的一侧，当接满0.1mm的降雨量时，且使小翻斗向一侧倾倒，水即注入储水箱内。同时，另一侧处于进水状态。当小翻斗倾倒一次，即接通一次电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器控制自记笔将雨量记录下来。自记笔记录100次后，将自动从上到