课件-讲座9-水文监测新技术(精测篇)
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《水文测验学讲义》课件
特点
具有系统性、综合性和实践性， 涉及水文学、气象学、测量学、 统计学等多个学科领域。
水文测验学的历史与发展
历史
水文测验学的发展可以追溯到古代的 水利工程实践，随着科技的发展，水 文测验技术不断进步和完善。
发展
现代水文测验学融合了先进的技术手 段，如卫星遥感、GIS技术、自动化监 测等，使得水文数据的获取和分析更 加精准和高效。
据和科学依据。
02
CHAPTER
水文测验的基本原理与方法
水文测验的基本概念
水文测验是对水文要素进行观测、调 查和测量的工作，是水文学的基础。
水文测验的目的是获取水文数据，分 析水文规律，为水资源开发利用、水 利工程设计、防洪减灾等提供科学依 据。
水文要素包括水位、流量、降雨量、 蒸发量等，这些要素的观测数据对于 水资源管理、防洪减灾、水环境保护 等方面具有重要意义。
04
CHAPTER
水文测验的现代化与新技术 应用
遥感与GIS在水文测验中的应用
遥感技术
利用卫星或飞机搭载的遥感器获取地 表水文信息，如水位、流速、流向等 ，具有大范围、快速、准确的特点。
GIS技术
地理信息系统，用于水文数据的空间 分析和可视化，有助于理解水文现象 的空间分布和相互关系。
自动监测与数据传输技术
自动监测
利用传感器和仪表对水文数据进行实时监测，如水位、流量、水质等，提高了数据获取的准确性和时效性。
数据传输
通过无线或有线方式将监测数据实时传输到数据中心，便于远程监控和数据分析。
水文模型与模拟技术
水文模型
利用数学模型模拟水文循环过程，如降雨、蒸发、径流等，有助于预测水文情势和评估水环境影响。
模拟技术
水文测验的资料整理与分析
具有系统性、综合性和实践性， 涉及水文学、气象学、测量学、 统计学等多个学科领域。
水文测验学的历史与发展
历史
水文测验学的发展可以追溯到古代的 水利工程实践，随着科技的发展，水 文测验技术不断进步和完善。
发展
现代水文测验学融合了先进的技术手 段，如卫星遥感、GIS技术、自动化监 测等，使得水文数据的获取和分析更 加精准和高效。
据和科学依据。
02
CHAPTER
水文测验的基本原理与方法
水文测验的基本概念
水文测验是对水文要素进行观测、调 查和测量的工作，是水文学的基础。
水文测验的目的是获取水文数据，分 析水文规律，为水资源开发利用、水 利工程设计、防洪减灾等提供科学依 据。
水文要素包括水位、流量、降雨量、 蒸发量等，这些要素的观测数据对于 水资源管理、防洪减灾、水环境保护 等方面具有重要意义。
04
CHAPTER
水文测验的现代化与新技术 应用
遥感与GIS在水文测验中的应用
遥感技术
利用卫星或飞机搭载的遥感器获取地 表水文信息，如水位、流速、流向等 ，具有大范围、快速、准确的特点。
GIS技术
地理信息系统，用于水文数据的空间 分析和可视化，有助于理解水文现象 的空间分布和相互关系。
自动监测与数据传输技术
自动监测
利用传感器和仪表对水文数据进行实时监测，如水位、流量、水质等，提高了数据获取的准确性和时效性。
数据传输
通过无线或有线方式将监测数据实时传输到数据中心，便于远程监控和数据分析。
水文模型与模拟技术
水文模型
利用数学模型模拟水文循环过程，如降雨、蒸发、径流等，有助于预测水文情势和评估水环境影响。
模拟技术
水文测验的资料整理与分析
水文测量课件( 水文高程测量)
水准点设置后，应逐一编号。以后无论其高程是否变动，都不应改 变其编号，必要时可加辅助编号。
§4 水文高程测量
三、水文测站水准点的引测和校测
（一）水准点的引测
1、 基本水准点的高程，以国家一、二等水准点为起算点，用不低 于三等水准测量方法引测，条件不具备时，可从国家三等水准点引测， 但水准路线长度不宜超过规定限额长度的一半。引测起算点应长期固定， 一经选用无特殊情况不应更换。
● 三、四等水准测量的技术要求
三、四等水准测量是引测和校测水准点高程的最主要方法。
1、三（四）等水准测量的作用
三等水准测量用于接测基本水准点和校核水准点的高程。 四等水准测量用于接测高程基点、固定点和洪水痕迹的高程；地 形测量的高程控制和大断面岸上部分的高程测量；接测校核水准点的 高程（注：没有条件按三等水准接测）。
四等：20 Lmm
注：L为各种路线单程长度，以km为单位。 L小于1km时，按1km计。
§4 水文高程测量
5、三等水准测量中误差分析
（1）中误差分析内容
计算往返高差平均值每公里高差的偶然中误差：
M
1 4n R
式中符号的含义为：
△—— 测段往返测高差不符值，以mm为单位；
R —— 测段的长度，以km为单位； n —— 测段的个数；
谢谢再大见家！！
2、水尺零点高程测量记载计算表式
§4 水文高程测量
§4 水文高程测量
五、洪水痕迹和大断面控制桩（点）高程测量
1、 重要洪水痕迹的高程应采用四等水准测量，一般洪水痕迹可 采用五等水准测量。
2、大断面控制桩（点）高程宜采用四等水准测量。 3、用电磁波测距高程导线、卫星定位高程等方法测量洪水痕迹、
大断面固定点时，应能达到相应精度。
§4 水文高程测量
三、水文测站水准点的引测和校测
（一）水准点的引测
1、 基本水准点的高程，以国家一、二等水准点为起算点，用不低 于三等水准测量方法引测，条件不具备时，可从国家三等水准点引测， 但水准路线长度不宜超过规定限额长度的一半。引测起算点应长期固定， 一经选用无特殊情况不应更换。
● 三、四等水准测量的技术要求
三、四等水准测量是引测和校测水准点高程的最主要方法。
1、三（四）等水准测量的作用
三等水准测量用于接测基本水准点和校核水准点的高程。 四等水准测量用于接测高程基点、固定点和洪水痕迹的高程；地 形测量的高程控制和大断面岸上部分的高程测量；接测校核水准点的 高程（注：没有条件按三等水准接测）。
四等：20 Lmm
注：L为各种路线单程长度，以km为单位。 L小于1km时，按1km计。
§4 水文高程测量
5、三等水准测量中误差分析
（1）中误差分析内容
计算往返高差平均值每公里高差的偶然中误差：
M
1 4n R
式中符号的含义为：
△—— 测段往返测高差不符值，以mm为单位；
R —— 测段的长度，以km为单位； n —— 测段的个数；
谢谢再大见家！！
2、水尺零点高程测量记载计算表式
§4 水文高程测量
§4 水文高程测量
五、洪水痕迹和大断面控制桩（点）高程测量
1、 重要洪水痕迹的高程应采用四等水准测量，一般洪水痕迹可 采用五等水准测量。
2、大断面控制桩（点）高程宜采用四等水准测量。 3、用电磁波测距高程导线、卫星定位高程等方法测量洪水痕迹、
大断面固定点时，应能达到相应精度。
第三章 水文测验完整版本ppt课件
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；
T --- 测速历时，为了消除水流脉动的影响，
测速历时一般不应少于100s。
流速测量方法
流速仪只能测得某点的流速，为了求得断面平均 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，再由测线 平均流速求得部分面积平均流速，进而推得断面流量。
1 Z 4 [ Z 0 8 t 1 Z 1 ( t 1 t2 ) Z 2 ( t2 t 3 ) . . Z n 1 .( tn 1 tn ) Z n ( tn )
.
第三节 流量测验
学习要求：
掌握水道断面测量（包括水深和起点距的测量）的 方法；
流速仪及其测速； 流量计算的步骤和方法。
4.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
5.断面流量的计算
n
Q qi i1
.
3.3.3 浮标法测流
浮标测流法是一种简便的测流方法。 在洪水较大或水面漂浮物较多，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。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，以此来推估断面流量。
计算起点距的公式为 ：D=Lctgβ
(二)流速 仪测速
旋杯式 旋桨式
LS68-2型Βιβλιοθήκη 杯式流速仪.流速仪测速原理是利用水流冲动流速仪的旋杯或旋桨， 同时带动转轴转动，在装有信号的电路上发出讯号， 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。
水资源(水量)监测技术方法.pptx
方米以内;
2030年，全国用水总量力争控制在7000亿立方
米以内。
2019-11-8
谢谢聆听
14
2.用水效率控制红线
监督考核指标
2015年，全国万元工业增加值用水量比现状 下降30%以上，农业灌溉水有效利用系数提高 到0.5灌溉用水量降到400立 方米以下，规模以上工业企业用水重复率提 高到90%，城镇节水器具普及率达到85%以上。
2019-11-8
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9
2、问题
一是当前我国水文站网总体密度较低，不能满足防汛抗旱减灾、 水资源管理、水环境和水生态保护等方面的要求，特别是为中 小河流治理、防治山洪灾害、抗旱、行政区界水资源管理服务 的站网非常稀少。
二是自动监测与应急机动监测能力较低，水文自动测报系统整 体覆盖率不高，特别是地下水、土壤墒情、水质等要素的监测， 大部分还是人工监测；应急机动监测能力整体不强，没有形成 应急机动监测体系。
设区市界控制断面的选取原则：
省界断面中可以兼做区市界断面的应作为区市界 控制断面（涉及到左右岸界时应根据实际用水量
谢谢聆听
21
取水计量监测目标
大中型灌区取水口取水计量和资料复核 率达到60%
2015年 大中型灌区取水口取水量监测与资料复 核率达80%
基本满足各流域各省级行政区取水许可 总量控制监测要求
2019-11-8
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22
行业用水监测目标
2015年前，对确定的国家重点用水监控单位，重
点监控万元GDP用水量、农田实际亩均灌溉用 水量、工业用水重复利用率、城镇人均生活用水 量等指标
2019-11-8
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16
2.2 水资源水量监测站网规划的思路与目标
海洋环境监测技术海洋监测技术方法ppt课件
在进行监测资料分析时，可采用多元回归、多因子相关 分析和模糊聚类评价等方法。
15
2.5 海洋环境质量评价 2.5.1 海洋环境质量评价的内容
由于评价目的和要求的不同、评价的区域环境条件和主要环 境问题的差异，海洋环境质量评价的内容也不相同。一般说来， 海洋环境质量评价工作的基本内容应包括以下几点： （1）污染源的调查与评价。找出主要污染源和主要污染物，污 染物排放方式、途径、特点和规律，为海洋环境质量现状评价 提供科学依据。 （2）海洋环境现状评价。确定海洋环境污染的现状、污染程序、 污染物的时空变化规律。
示为：
PI
1 n
n i1
PI ij
j
① 加权平均型
PI j
1 n
n i1
Wi PI ij
式中：Wi：第i种污染物的权值
21
① 向量模（平方和平方根）型
n
PI j
PIi2j
i1
当PIij>1时， PIij2越大；当PIij<1时， PIij2越小，故可突出 大于1的各项污染指数的影响。
①
① 幂指数型
2 海洋监测项目与分析技术方法
1
2.1 海区监测项目与分析方法
2.1.1水文气象 水文气象监测包括气温、气压、风向、风速、简易天气现 象、水温、水深、水色、透明度、海况。
2.1.2 水质监测项目与分析方法 水质监测项目包括pH值、无机物和有机物等。主要分析
项目和分析方法见表2.1。 2.1.3 海洋沉积物监测项目及分析技术方法
18
（3）确定评价参数生物权系数。因各评价参数对海洋环境 质量的影响，对生物和人体健康的危害并不等同，不同的 评价参数可赋予不同的权系数。确定权系数的计算方法有 特尔非法、模糊数学法和序列综合法。 （4）环境质量评价数学模式的建立。根据单元污染状况， 运用适当的计算方法，建立完善的、科学的反映环境质量 状况的数学模式。 （5）环境质量的分析，在采用环境质量评价方法时，一般 按计算数值大小划分几个范围或级别来表示其质量的优劣。
15
2.5 海洋环境质量评价 2.5.1 海洋环境质量评价的内容
由于评价目的和要求的不同、评价的区域环境条件和主要环 境问题的差异，海洋环境质量评价的内容也不相同。一般说来， 海洋环境质量评价工作的基本内容应包括以下几点： （1）污染源的调查与评价。找出主要污染源和主要污染物，污 染物排放方式、途径、特点和规律，为海洋环境质量现状评价 提供科学依据。 （2）海洋环境现状评价。确定海洋环境污染的现状、污染程序、 污染物的时空变化规律。
示为：
PI
1 n
n i1
PI ij
j
① 加权平均型
PI j
1 n
n i1
Wi PI ij
式中：Wi：第i种污染物的权值
21
① 向量模（平方和平方根）型
n
PI j
PIi2j
i1
当PIij>1时， PIij2越大；当PIij<1时， PIij2越小，故可突出 大于1的各项污染指数的影响。
①
① 幂指数型
2 海洋监测项目与分析技术方法
1
2.1 海区监测项目与分析方法
2.1.1水文气象 水文气象监测包括气温、气压、风向、风速、简易天气现 象、水温、水深、水色、透明度、海况。
2.1.2 水质监测项目与分析方法 水质监测项目包括pH值、无机物和有机物等。主要分析
项目和分析方法见表2.1。 2.1.3 海洋沉积物监测项目及分析技术方法
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（3）确定评价参数生物权系数。因各评价参数对海洋环境 质量的影响，对生物和人体健康的危害并不等同，不同的 评价参数可赋予不同的权系数。确定权系数的计算方法有 特尔非法、模糊数学法和序列综合法。 （4）环境质量评价数学模式的建立。根据单元污染状况， 运用适当的计算方法，建立完善的、科学的反映环境质量 状况的数学模式。 （5）环境质量的分析，在采用环境质量评价方法时，一般 按计算数值大小划分几个范围或级别来表示其质量的优劣。
清华大学水文信息技术水位观测PPT课件
以某一海滨地点的特征海平面为基准面。 现在统一采用青岛黄海基面为绝对基面。
12
第12页/共92页
水准零点铜塑下面铅锤的 尖部所指的地方就是“中 华人民共和国水准零点”
13
第13页/共92页
假定基面 arbitrary datum
若水文测站附近没有国家水准点，此时假定的一个水准基面。
如：假定水准点高程为100.000m，则该站的假定基面就在该基本 水准点垂直向下100米处的水准面上。
KL010接触测量法便携式水位 测定仪
32
第32页/共92页
悬锤式水位计，适用于断面附近有坚固陡岸、桥梁或水工建筑物的岸壁可 以利用的测站。
用于从水面以上某一已知高程的固定点测量离水面的竖直高差来计算水 位。
悬锤式水尺常带有接触水面的指示器。
33
第33页/共92页
桥梁
悬锤式水位计测量水位
34
第34页/共92页
洪水期或水位变化急剧时期，每1～6小时观测一次；
水位暴涨暴落时，应根据需要增为每半小时或若干分钟观测一次。
10
第10页/共92页
黄海平均海平面——我国海拔高程基准面
11
第11页/共92页
二、基面 datum
基面是确定水位、高程零点的水平面。
分类
绝对基面、假定基面、测站基面、冻结基面。
绝对基面 absolute datum
28
第28页/共92页
矮桩式水尺 stake gauge
由设置在断面上的一组固定矮桩和便携测尺组成。
桩顶高程
3 2
1
矮桩
29
第29页/共92页
易受流冰、航运、浮运或漂浮物等冲击，以及岸坡十分平坦，且不易 淤积的断面，选用矮桩式水尺。
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水准零点铜塑下面铅锤的 尖部所指的地方就是“中 华人民共和国水准零点”
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第13页/共92页
假定基面 arbitrary datum
若水文测站附近没有国家水准点，此时假定的一个水准基面。
如：假定水准点高程为100.000m，则该站的假定基面就在该基本 水准点垂直向下100米处的水准面上。
KL010接触测量法便携式水位 测定仪
32
第32页/共92页
悬锤式水位计，适用于断面附近有坚固陡岸、桥梁或水工建筑物的岸壁可 以利用的测站。
用于从水面以上某一已知高程的固定点测量离水面的竖直高差来计算水 位。
悬锤式水尺常带有接触水面的指示器。
33
第33页/共92页
桥梁
悬锤式水位计测量水位
34
第34页/共92页
洪水期或水位变化急剧时期，每1～6小时观测一次；
水位暴涨暴落时，应根据需要增为每半小时或若干分钟观测一次。
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黄海平均海平面——我国海拔高程基准面
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第11页/共92页
二、基面 datum
基面是确定水位、高程零点的水平面。
分类
绝对基面、假定基面、测站基面、冻结基面。
绝对基面 absolute datum
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第28页/共92页
矮桩式水尺 stake gauge
由设置在断面上的一组固定矮桩和便携测尺组成。
桩顶高程
3 2
1
矮桩
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第29页/共92页
易受流冰、航运、浮运或漂浮物等冲击，以及岸坡十分平坦，且不易 淤积的断面，选用矮桩式水尺。
09海洋环境监测技术解析精品PPT课件
标准曲线（Standard curve）:标准系列的 测定步骤比样品测定步骤有所简化的校 准曲线。
工作曲线（Working curve）:标准系列的 测定步骤与样品测定步骤完全相同的校 准曲线。
精密度（Precision）:在规定条件下，相 互独立的测试结果之间的一致程度。(精 密度仅依赖于随机误差)
3.3 生物样品
3.3.1 样品的采集 采样位置 采样季节 样品的年龄和大小
3.3.2 采样的现场描述 日期、位置、深度、海区特征、采样方
法、采集的生物种类。 3.3.3 样品的运输——冷冻
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
准确度（Accuracy）:测试结果与被测量 真值（名义值）或约定真值间的一致程 度。
方法灵敏度（Sensitivity）:反映被测定的 物质量与信号指示量的比率。
检出限（Limit of detection）：指95%的 概率,能定性区别于零的最低浓度或量。
未检出：低于检出限的测定结果。
2.3.4数值修约 ※四舍六入，逢五奇进偶舍。 14.14→14.1 11.1483→11.15 0.3500→0.4
0.4500→0.4 1.0500→1.0 15.4546→15
2.3.5异常值的统计检验 2.3.6显著性检验
2.4 实验室内部分析质量控制
2.4.1分析方法验证（略） 2.4.2分析质量控制图（略）
相对标准偏差（RSD）或叫变异系数（CV） （Relative Standard Deviation）(Coefficient of Variation)：样本标准偏差与样本均值之比。
水文科普知识讲座 ppt课件
水文科普知识讲座
都 江 堰 水 利 工 程 图
水文科普知识讲座
竺可桢的故事
竺可桢(1890～1974年)浙江绍兴上虞人 。 我国近代气象事业和近代地理学的奠基人
①记气象日记（1917～1974） 保存留档（1936～1974）
②留心观测：上下班步行，观察桃花开于 何日？柳絮飞于何时？而布谷鸟始叫于哪 天？遇到外出，又必嘱家人帮着留心燕子 什么时候飞来，让女儿观察北海的冰什么 时候初融，还让邻居留意哪天杏花开了第 一朵。经过23年的观察分析，竺可桢终于 在1972年绘制了一幅“北京春季物候现 象变化曲线图”，为编制自然历提供了科 学依据。
水文科普知识讲座
白鹤梁题刻
水文科普知识讲座
白鹤梁题刻
水文科普知识讲座
直立式水尺
倾斜式水尺
水文科普知识讲座
浮子式水位计
水文科普知识讲座
超声波水位计
水文科普知识讲座
标准雨量观测场
水文科普知识讲座
E601型蒸发器
水文科普知识讲座
人工雨量计
自记雨量计
水文科普知识讲座
遥测雨量计
水文科普知识讲座
水文科普知识讲座
水文科普知识讲座
三、水文的历史
古代水文观测历史
大禹治水
“随山刊木”(立木于河中)，观测河水涨落
都江堰（李冰）
“石人”，观测水位
水文科普知识讲座
三、水文的历史
古代水文观测历史
隋代的石刻水则 宋代的水则碑
白鹤梁题刻
水文科普知识讲座
水则
水则，中国古代的水尺，又叫水志。 水则碑作用：测量水位，预防洪涝灾害。 古水则有三种形式。 ①无刻画，如都江堰的石人水则、宁波月湖的平字水则。 ②只有洪枯水位刻画，如：唐代已有的长江涪陵石鱼只刻记
都 江 堰 水 利 工 程 图
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竺可桢(1890～1974年)浙江绍兴上虞人 。 我国近代气象事业和近代地理学的奠基人
①记气象日记（1917～1974） 保存留档（1936～1974）
②留心观测：上下班步行，观察桃花开于 何日？柳絮飞于何时？而布谷鸟始叫于哪 天？遇到外出，又必嘱家人帮着留心燕子 什么时候飞来，让女儿观察北海的冰什么 时候初融，还让邻居留意哪天杏花开了第 一朵。经过23年的观察分析，竺可桢终于 在1972年绘制了一幅“北京春季物候现 象变化曲线图”，为编制自然历提供了科 学依据。
水文科普知识讲座
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水则
水则，中国古代的水尺，又叫水志。 水则碑作用：测量水位，预防洪涝灾害。 古水则有三种形式。 ①无刻画，如都江堰的石人水则、宁波月湖的平字水则。 ②只有洪枯水位刻画，如：唐代已有的长江涪陵石鱼只刻记
课件1、水文应急监测与水文监测技术创新
４
3
ADCP
频率: 1200KHz 600KHz 最大测量深度: 21m 75m 测量精度: 0.25% V + 2.5mm/s 测量范围 标准：0-5m/s； 扩大：10m/s
４
2
发生自然灾害之后，当地的高程、
坐标系统都发生了较大变化，在测
区建立相对统一的高程系统和水准 系统，必须配备高精度的GPS
静态和快速静态GPS测量： 水平：±5 mm + 0.5 ppm RMS 垂直：±5 mm + 1 ppm RM
RTK动态测量精度： 水平：±10 mm + 1 ppm RMS 垂直：±20 mm + 1 ppm RMS
5. 突 2. 明出重点：对可能影响到社会、人民的安全等关键环节的 确责任，只有责、权、利分明，才能保证水文应急预案
的实施。 水文信息的收集作出具体安排。
6. 量 3. 可力而行：要区别轻重缓急，把有限的人力、物力、财力 操作性，编制过程中可通过演练，进一步完善和修改水
文应急预案内容。可操作性是检验水文应急管理工作发挥 用到最急需、最关键的地方。
1
响应机制介绍
•可参考国家防汛抗旱应急响
响应 ． ２ 机制 应机制，制定水文应急响应机
制。当突发性水事件发生时，
视事件严重程度和影响范围， 启动相应级别的响应机制
。
1
工作模式介绍 •• 水文工作组地位：水文工作组组长应作为成员进入“前指”，以 按照应急管理体制构建的思路，结合“5.12汶川特大地 利于随时了解抢险最新动态和“前指”需要，提前对下一步水文应 急工作作出超前谋划。或者“前指”下辖的专家组、综合协调组中 应有从事工程水文背景的技术人员。
作用的试金石。
水文测验及资料整编课件
采用水质监测仪器、化学分析等手段，对水样中的各种污染物和化学物质进行检测和分析 。
测验频率
根据水质变化情况和水资源管理需求，制定合理的测验频率。
测验数据分析
通过对水质数据的整理、统计和分析，掌握水体的水质变化规律，为水资源保护和水质管 理提供基础数据。
THANKS
感谢观看
任务
水文测验的主要任务是获取可靠 的水文数据，为水资源管理、规 划、保护和科学研究提供基础资 料。
水文测验的重要性
保障水资源安全
水文测验为水资源保护、合理配置和调度提供了基础数据，对于 保障水资源安全具有重要意义。
支持水利工程建设
水文测验为水利工程规划、设计、建设和运行提供了必要的水文资 料，对于工程的安全和效益发挥具有关键作用。
提高水资源利用效率
水文测验的数据支持水资源管理和规划，有助于提高水资源的利用 效率，促进水资源的可持续利用。
水文测验的发展历程
古代水文测验
古代人们通过观察水位、水流等 水文要素，开始进行水文测验， 主要为农业灌溉、水利工程等提
供基础资料。
近代水文测验
随着工业化和城市化的发展，水 文测验逐渐受到重视，开始出现 专业的水文观测站点，进行定期
生物检测法
利用生物学的原理和方法，对水样中的微生物、 藻类等进行观察和检测，评估水质状况。
遥感监测法
利用遥感设备获取水体的光谱信息，结合水质标 准和分析方法，对水质状况进行监测和评估。
03 水文资料整编
水文资料整编的目的和任务
目的
通过对水文数据的收集、审核、整理 和分析，为水资源管理、水文预报、 水利工程设计等提供科学依据。
水库调度与水资源优化
通过对水库的水文监测和调度，可以实现水资源 的优化配置，提高抗旱能力和防洪效益。
测验频率
根据水质变化情况和水资源管理需求，制定合理的测验频率。
测验数据分析
通过对水质数据的整理、统计和分析，掌握水体的水质变化规律，为水资源保护和水质管 理提供基础数据。
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水文测验的主要任务是获取可靠 的水文数据，为水资源管理、规 划、保护和科学研究提供基础资 料。
水文测验的重要性
保障水资源安全
水文测验为水资源保护、合理配置和调度提供了基础数据，对于 保障水资源安全具有重要意义。
支持水利工程建设
水文测验为水利工程规划、设计、建设和运行提供了必要的水文资 料，对于工程的安全和效益发挥具有关键作用。
提高水资源利用效率
水文测验的数据支持水资源管理和规划，有助于提高水资源的利用 效率，促进水资源的可持续利用。
水文测验的发展历程
古代水文测验
古代人们通过观察水位、水流等 水文要素，开始进行水文测验， 主要为农业灌溉、水利工程等提
供基础资料。
近代水文测验
随着工业化和城市化的发展，水 文测验逐渐受到重视，开始出现 专业的水文观测站点，进行定期
生物检测法
利用生物学的原理和方法，对水样中的微生物、 藻类等进行观察和检测，评估水质状况。
遥感监测法
利用遥感设备获取水体的光谱信息，结合水质标 准和分析方法，对水质状况进行监测和评估。
03 水文资料整编
水文资料整编的目的和任务
目的
通过对水文数据的收集、审核、整理 和分析，为水资源管理、水文预报、 水利工程设计等提供科学依据。
水库调度与水资源优化
通过对水库的水文监测和调度，可以实现水资源 的优化配置，提高抗旱能力和防洪效益。
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国内主要雨量传感器
1. 雨量器 2. 虹吸式雨量计 3. 翻斗式雨量传感器 (可用于遥测) 4. 超声波雨量传感器(可用于遥测) 5. 称重式雨量计（可用于遥测，太昂贵）
雨量器
虹吸式雨量计 部分省份已经拆掉这种仪器
1、可连续记录降水 量和降水时间。
2、其上部盛水漏斗 的形状和大小与雨量 器相同。
虹吸节流的作用
1、内置虹吸管5的大面积虹吸漏斗4和沉沙池7， 当承雨器收集到的降雨量流入虹吸漏斗4，先积存 起来，虹吸漏斗4内水位从虹吸管口开始上升，至 虹吸管顶后开始虹吸排水至计量翻斗11。不管实 际降雨强度如何变化，从虹吸管5流到计量翻斗11 中的流量相对稳定，将0.01～8mm/min的降雨强度， 均化程带来的灾难
三门峡水库自1960年9月建成蓄水后，库区泥 沙淤积严重，1969年潼关河床高程，仅9年就从 323米抬升至328.4米，比建库前抬高5米多，形成 悬河。1964年—1967年曾先后两次对枢纽工程进 行改建，使潼关高程下降。但1973年至今，三门 峡水库使潼关高程又抬升。由于潼关高程居高不 下，渭河自上世纪九十年代以来连续多年出现枯 水，主槽萎缩，目前过洪能力很差，致使堤防抗 洪标准不断降低，2003年8、9月份，渭南地区渭 河“小水酿成大灾”，就是沉痛教训。
出厂率定时将雨强为2mm/min的误差调整到最小；此时翻斗 感量约为2.84g（红线）其正负误差对称的分布在x轴的两侧。在 雨强在0～4mm/min变化时，误差变化幅度为±12%。 根本不能 使用
从雨量传感器的误差分析中可以看出， 不管是虹吸雨量计，还是翻斗雨量计，雨强 给小分辨率雨量计测量造成的误差是相当大 的，多少年来，这一直是个没有解决的问题。
3、为了提高精度， 开发许多类型的遥测
翻斗式雨量传感器结构
1、承水口的公差 （形状误差，尽量减小） 2、沾水误差 （固有误差） 3、安装误差 （安装工艺，尽量减小） 4、动作过程误差 （不同型号误差变化） 5、蒸发误差 （不同型号误差变化） 6、环境影响误差（如风力、位置、高度）
不同翻斗容量的雨强误差曲线
2006年之前，水文部门要求雨量观测至 0.1mm。SL21-2006雨量观测规范中规定不需 要雨日资料的雨量站,可使用0.2mm雨量计,多 年平均降雨量大于800mm的地区可使用 0.5mm雨量计。为使用0.5mm雨量计制造了 依据。 但是在需要控制雨日（规范对哪
些站是需要控制雨日的站没有给出明确规定） 地区变化的雨量站必须记至0.1mm； SL212006是水利行业标准，气象部门一直是使用 0.1mm的雨量计。
旱灾次数 33 52
一般干旱 17 28
大旱 12 12
特大干旱 4 12
2010年60年不遇大旱席卷云南
去年以来，云南省遭遇60年不遇大旱，
严重干旱已经造成全省742万人、459万
头大牲畜饮水困难，农业直接经济损失
已超过127亿元。
无法播种
白菜干枯
水问题困惑
三、最严重的是污染问题 人祸100% 太湖流域水污染写照：“五十年代淘
米洗菜，六十年代水质变坏，七十年代 鱼虾绝代，八十年代洗不净马桶盖”。
事实上全中国都是如此！
环保总局副局长说：中国平均两三天就发生一 起与水有关的污染事件 。
中国的癌症村真是密密麻麻呀！全国已有247个， 每年新发癌症病例200万人，因癌症死亡人数140万
3
12
岁
岁
侏
残
儒
疾
尸 河
南盘江 变酱油江
人生感悟
1988年，我很幸运，学了水文，又从事水文工作。 1998年，我们很无奈，水环境污染已到了断子绝孙的地步！ 2008年，我们很悲惨，水和空气对我们来说都是奢侈品！ 2018年，我们看到希望，2万亿治水投资总会有丁点效果！
水问题困惑
一、洪水问题天灾50% 人祸50% 产生原因：①由于过量砍伐树木和过度放牧，致使森林
双翻斗雨量传感器主要由储水 器、上翻斗、汇集漏斗、计量 翻斗和干簧管等组 成。储水
器收集的降水通过漏斗进入上 翻斗，当降水积到一定量时， 由于水本身重力作用使上翻斗 翻转，水进入汇集漏斗。降水 量从汇集漏斗的节流管注入计 量翻斗时，把不同强度的自然 降水，调节为较均匀4mm/min 的大降水强度，以减少由于降 水强度不同所造成的测量误差。
内蒙稀土生产
黄河两岸到处是污染企业
污染企业排放毒烟
首都变雾都--我很高兴，终于有了转机
黑色幽灵
主要研究内容
水文信息传感技术
水文仪器的重要性 水文传感器水文信息采集自动化 水文现代化水利现代化 水文传感器性能要求: （1）长期稳定性好 （2）能适应系统要求 （3）低功耗 （4）优良的性能价格比
和草原的蓄水能力急剧下降； ②由于湖泊和湿地减少， 使得长江中、下游的蓄水能力下降； ③是由于水土流失 严重、淤积加剧，导致长江流域的一些河流和湿地淤塞。
防洪措施：①工程措施，堤防的防洪标准越高，河床的 蓄水和调蓄能力也加大，但堤防的风险也加大，而且洪水 位高出地面很多，也使人们感到危险增加； ②非工程措 施，包括建立洪水预报和警报系统、制定超标准洪水防御 措施、进行救灾与实行洪水保险、对洪泛区进行管理、制 定撤离计划、制定有关防洪的法规、政策，其中建立洪水 预报和警报系统是切实可行的。
水问题困惑
神州五号地球照片
二、干旱问题--天灾60% 人祸40%
据统计，自然灾害中85%为气象灾害，而干旱灾害又占 气象灾害的50%左右。相比而言，洪涝灾害突发性强、直 接危害大，容易引起重视，干旱发展、变化过程相对较慢 ，容易忽视，一经发觉，往往灾情已经形成。
吉林省近200年干旱灾害频率表
年份 1801—1900 1901—2010
3、量筒内的浮子随 运动，带动自记笔在 自记纸上划出水位上 升的曲线。
4、当量筒内达到10 毫米雨量，借助虹吸 管，使水迅速排出， 笔尖回落到零位重新 记录。
5、精度很高，0.5%
翻斗式雨量传感器
1、大量推广用于遥 测；
2、大翻斗蒸发误差 大，小翻斗受变化雨 强影响的误差很大， 0.1mm单翻斗雨量 计的误差可达 ±15%；