3.水文资料的收集与整理方法

各式中V 为垂线平均流速， 各式中Vm 为垂线平均流速，V0.0 、V0.1、 V1.0 为各相对水深处的测点流速。 为各相对水深处的测点流速。
2.部分面积平均流速的计算 2.部分面积平均流速的计算 部分面积平均流速是指两测速垂线间部分面积 的平均流速， 的平均流速，以及岸边或死水边与断面两端测速垂线间 部分面积的平均流速。 部分面积的平均流速。 ---- 中间部分面积平均流速的计算 Vi = ( Vmi-1 + Vmi )/2 mi---- 岸边部分面积平均流速的计算 V1=αVm1 或 Vn = αVmn ---- 部分面积的计算 部分面积是以测速垂线为分界。 部分面积是以测速垂线为分界。岸边部分按三 角形计算，中间部分按梯形计算。 角形计算，中间部分按梯形计算。
水位 = 水尺零点高程 + 水尺读数
式中，水尺零点高程是指水尺板上刻度起点的高程， 式中，水尺零点高程是指水尺板上刻度起点的高程， 可以预先测量出来。 可以预先测量出来。
2.自记水位计 2.自记水位计
自记水位计能将水位变化的连续过程自动记录下来， 自记水位计能将水位变化的连续过程自动记录下来， 不遗漏任何突然的变化和转折， 不遗漏任何突然的变化和转折，有的还能将所观测的数据以数字 或图像的形式远传室内，使水位观测工作趋于自动化和远传化 或图像的形式远传室内，
第三章 水文资料的收集与整理方法
水位、流量、降水量、入渗量及蒸发量等， 水位、流量、降水量、入渗量及蒸发量等， 都是水文计算的基本依据，统称为水文资料 水文资料。 都是水文计算的基本依据，统称为水文资料。 对这些水文资料的测量，称为水文测验 对这些水文资料的测量，称为水文测验
§3-1水位观测
水位：指河流、湖泊、 水位：指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面的 高程， 高程，以m计。 水位与高程数值一样，要有一个基面作为起点， 水位与高程数值一样，要有一个基面作为起点，水 文测验中采用的基面有下列4 文测验中采用的基面有下列4种： 绝对基面：将某一海滨地点平均海水面的高程定为 绝对基面： 0.000m，作为水准基面。我国曾沿用过大连、大沽、 0.000m，作为水准基面。我国曾沿用过大连、大沽、黄 废黄河口、吴淞、珠江等基面， 海、废黄河口、吴淞、珠江等基面，现在统一规定的基 面为青岛黄海基面。 面为青岛黄海基面。 假定基面： 假定基面：这是在水文测站附近没有国家水准点或在一 时还不具备接测条件的情况下暂时假定的一个水准基面。 时还不具备接测条件的情况下暂时假定的一个水准基面。
N V = K + C T
式中： 流速仪在测速历时T内的总转数， 式中： N --- 流速仪在测速历时T内的总转数， 一般是根据讯号数，再乘上每一讯号代表的转数求得； 一般是根据讯号数，再乘上每一讯号代表的转数求得； 测速历时， T --- 测速历时，为了消除水流脉动的影 测速历时一般不应少于100s 100s。 响，测速历时一般不应少于100s。
§3-2 流量测验
流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量 流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量 ， /s计 以m³/s计。 测量流量的方法很多，常用的方法为流速面 测量流量的方法很多，常用的方法为流速面 积法，其中包括流速仪测流法、浮标测流法、比降 积法，其中包括流速仪测流法、浮标测流法、 流速仪测流法 面积法等 本节主要介绍流速仪法测流。 面积法等，本节主要介绍流速仪法测流。
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。测 来确定。 河宽 速垂线上的测点数，根据垂线的水深， 速垂线上的测点数，根据垂线的水深，流速仪的悬吊 方式和测量精度的要求来确定。 方式和测量精度的要求来确定。
我国精测法、常测法最少测速垂线数目的规定 规定： 我国精测法、常测法最少测速垂线数目的规定：
---- 流速测量 流速仪只能测得某点的流速，为了求得断面 流速仪只能测得某点的流速， 平均流速，首先在断面上布设一些测速垂线（ 平均流速，首先在断面上布设一些测速垂线（一般在 测深垂线中，选择若干条同时兼作测速垂线）， ），在每 测深垂线中，选择若干条同时兼作测速垂线），在每 一条测速垂线上布设一定数目的测速点进行测速， 一条测速垂线上布设一定数目的测速点进行测速，最 后根据测点流速的平均值求得测线平均流速， 后根据测点流速的平均值求得测线平均流速，再由测 线平均流速求得部分面积平均流速， 线平均流速求得部分面积平均流速，进而推得断面流 量。
1.垂线平均流速的计算 1.垂线平均流速的计算 一点法: 一点法: Vm = V0.6 二点法: 二点法: Vm = (V0.2 + V0.8 ) / 2 三点法 Vm =(V0.2+V0.6+ V0.8 ) / 3
五点法 Vm = ( V0.0 + 3 V0.2 +3 V0.6 + 2 V0.8 + V1.0 ) / 10
ⅱ)六分仪船上交会法：当河道较 ⅱ)六分仪船上交会法： 六分仪船上交会法
宽时，岸上与船上联络困难， 宽时，岸上与船上联络困难，风浪较 大时用经纬仪瞄准河中活动的目标， 大时用经纬仪瞄准河中活动的目标， 施测有些困难， 施测有些困难，此时可使用六分仪交 会法。手握仪器即可测出角β ，能 会法。手握仪器即可测出角β 在船上使用， 在船上使用，因此水文勘测中经常使 用。 计算起点距的公式为 ： =Lctg ctgβ D=Lctgβ
测站基面：某些水文测站专用的一种假定基面， 测站基面：某些水文测站专用的一种假定基面， 一般选择在河床最低点或历年最低水位以下0.5 0.5～ 一般选择在河床最低点或历年最低水位以下0.5～ 1.0m处的水平面作为零点来计算水位高度 处的水平面作为零点来计算水位高度。 1.0m处的水平面作为零点来计算水位高度。 冻结基面： 冻结基面：将测站第一次使用的基面冻结下来 作为永久固定基面的一种基面， 作为永久固定基面的一种基面，也属水文测站专 用的另一种假定基面。 用的另一种假定基面。使用冻结基面可保持测站 水位资料的历史连续性。 水位资料的历史连续性。全河上下游或相邻测站 应尽可能采用一致的固定基面。 应尽可能采用一致的固定基面。
②交会法
ⅰ)经纬仪岸上交会法： ⅰ)经纬仪岸上交会法：水文站在 经纬仪岸上交会法
布设测流断面时，同时布设基线， 布设测流断面时，同时布设基线，并 用精确方法量出基线的长度，测角时， 用精确方法量出基线的长度，测角时， 将经纬仪安放在基线的终点， 将经纬仪安放在基线的终点，测出角 =Ltg tgα 度α ，则起点距为 D=Ltgα。
WYD10型压力式遥测水文计
（二）水位的观测
水位的观测包括基本水尺和 水位的观测包括基本水尺和比降水 基本水尺 的水位。 尺的水位 基本水尺的观测是分段定时观测。 基本水尺的观测是分段定时观测。 的观测是分段定时观测 当水位变化缓慢时(日变幅在0.12m 当水位变化缓慢时(日变幅在0.12m 以内) 每日8时和20时各观测一次( 20时各观测一次 以内)，每日8时和20时各观测一次(称2 段制观测， 时是基本时) 段制观测，8时是基本时)； 枯水期日变幅在0.06m以内，用1段 枯水期日变幅在0.06m以内， 0.06m以内 制观测； 制观测； 日变幅在0.12～0.24m时 日变幅在0.12～0.24m时，用4段制 0.12 观测； 观测； 有峰谷出现时，还要加测。 有峰谷出现时，还要加测。 降水尺观测的目的是计算水面比降 是计算水面比降， 比降水尺观测的目的是计算水面比降， 分析河床糙率等。其观测时间和次数， 分析河床糙率等。其观测时间和次数， 视需要而定。 视需要而定。
使用水位资料时一定要查清其基面。 使用水位资料时一定要查清其基面。
观测水位的设备和方法
(一)观测水位的设备 水位观测的常用设备有水尺和自记水位计两类。 水位观测的常用设备有水尺和自记水位计两类。 1. 水 尺 按水尺的构造形式不同可分为直立式、倾斜式、 按水尺的构造形式不同可分为直立式、倾斜式、 矮桩式与悬锤式4 其中应用最广泛的是直立式水尺。 矮桩式与悬锤式4种。其中应用最广泛的是直立式水尺。 观测时记录水尺读数，水位按下式计算： 观测时记录水尺读数，水位按下式计算：
LS68-2型旋杯式流速仪
LJXLJX-1 旋桨式流速仪
流速仪测速原理是利用水流冲动流速仪的旋杯或旋 流速仪测速原理是利用水流冲动流速仪的旋杯或旋 同时带动转轴转动， 桨，同时带动转轴转动，在装有信号的电路上发出讯 便可知道在一定时间内的旋转次数，流速愈大， 号，便可知道在一定时间内的旋转次数，流速愈大， 转轴转得愈快，流速与转速之间有一定的关系。 转轴转得愈快，流速与转速之间有一定的关系。
二、流速仪测速
测定流速的方法很多， 测定流速的方法很多， 常用的有流速仪法 流速仪法和 常用的有流速仪法和浮 标法。 标法。 --- 流速仪 流速仪是一种专 门测定水流速度的仪器， 门测定水流速度的仪器， 目前我国使用最多的是 旋杯式流速仪和 流速仪和旋桨式 旋杯式流速仪和旋桨式 流速仪。 流速仪。
一、断面测量
水道断面的测量， 水道断面的测量，是在断面上布设一 定数量的测深垂线，施测各条垂线的水深， 定数量的测深垂线，施测各条垂线的水深，同时 测得每条测深垂线与岸上某一固定点（ 测得每条测深垂线与岸上某一固定点（断面的起 点桩，一般设在左岸）的水平距离（ 点桩，一般设在左岸）的水平距离（称为起点 ），并同时观测水位 并同时观测水位， 距），并同时观测水位，用施测时的水位减去水 得到各测深垂线处的河底高程。 深，得到各测深垂线处的河底高程。 由此即可绘出河槽断面图， 由此即可绘出河槽断面图，然后由所 测水位及断面图， 测水位及断面图，即可算出相应的过水断面面积
断面测量示意图
---- 水深测量
测量水深的方法通常用测深杆、测深锤、铅鱼直接测 出每根测深垂线的水深。当水很深、流速很大时， பைடு நூலகம்用 回声测深仪测量水深。
---- 起点距的测定 ①断面索法
断面索法是在断面 上架设钢丝缆索， 上架设钢丝缆索，每 隔适当距离做上标记， 隔适当距离做上标记， 并事先测量好它们的 位置， 位置，测量水深的同 时，直接在断面索上 读出起点距。 读出起点距。这种方 法适合于河宽较小、 法适合于河宽较小、 水上交通不多、 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。
日平均水位的计算
算术平均法： 算术平均法：
1 n H = ∑ Hi n 1
面积包围法： 面积包围法：
n(Hn−1 + Hn ) 1 a(H0 + H1) b(H1 + H2 ) H= + +L 24 2 2 2
a + b + c + L n = 24h
1983年赣江吉安站逐日平均水位表 1983年赣江吉安站逐日平均水位表
过水断面的流量=断面平均流速× 过水断面的流量=断面平均流速×断面面积
流速仪法是用流速仪测定水流速度， 流速仪法是用流速仪测定水流速度，并 是用流速仪测定水流速度 由流速与断面面积的乘积来推求流量的方法。 由流速与断面面积的乘积来推求流量的方法。它是 目前国内外广泛使用的测流方法， 目前国内外广泛使用的测流方法，也是最基本的测 流方法。 流方法。
3.部分流量的计算 3.部分流量的计算 由各部分的部分平均流速与部分面积之积得到部分 流量
qi = Vi Ai
4.断面流量的计算 4.断面流量的计算
Q =
∑
n
i=1
qi
浮标法测流
浮标测流法是一种简便的测流方法。 浮标测流法是一种简便的测流方法。在洪水较大或 是一种简便的测流方法 流速仪测流有困难 水面漂浮物较多，特别是在使用流速仪测流有困难的 水面漂浮物较多，特别是在使用流速仪测流有困难的 情况下，浮标法测流是一种切实可行的办法。 情况下，浮标法测流是一种切实可行的办法。浮标测 流的主要工作是观测浮标漂移速度，测量水道横断面， 水道横断面 流的主要工作是观测浮标漂移速度，测量水道横断面， 以此来推估断面流量。 以此来推估断面流量。 凡能漂浮在水面上的物体都可以制成浮标。用 凡能漂浮在水面上的物体都可以制成浮标。 水面浮标法测流时 测得的是浮标在水面的漂移速度， 测流时， 水面浮标法测流时，测得的是浮标在水面的漂移速度， 这种流速称浮标虚流速 它不能代表断面平均流速， 浮标虚流速， 这种流速称浮标虚流速，它不能代表断面平均流速， 将它与过水断面相配合，计算出断面虚流量， 过水断面相配合 将它与过水断面相配合，计算出断面虚流量，然后乘 才能得到断面实际的流量。 上浮标系数 才能得到断面实际的流量。
(三)流量计算 流速仪测流时有专用的记录和计算表格， 流速仪测流时有专用的记录和计算表格，通常在 测流时有专用的记录和计算表格 测流时随即计算流量。 测流时随即计算流量。 方法是 点流速----- 垂线平均流速---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-----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。 部分流量------ 全断面流量。