工程水文学第三章

工程水文学
第一节 水文测站
第三章 水文信息采集与处理
一、测站
• 在流域内一定地点（或断面）按照统一标准对所需要的水文要素作系 统观测以获取信息，并进行处理为即时观测信息，这些指定的水文观 测地点称为水文测站
• 观测项目：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地 下水位等
• 测站按主要观测项目分：水位站、流量站（也称水文站）、雨量站、 蒸发站、水质站等
• 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0.5～1.0m处的水平面作为零点来计算水位高度
• 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，也属水文测站专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=水尺读数+水尺零点高程（水尺的零刻度线相对于某一基面的高程 ）
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第三章 水文信息采集与处理
教学内容提要
1、水文测站的布设 2、水位观测及日平均水位的观测 3、流量测验与计算、流量资料整编 4、水位流量关系曲线的确定、延长 及移用
工程水文学
第三章 水文信息采集与处理
教学重点与难点
重点：水位观测及日平均水位的观测、 流量测验与计算、流量资料整编
难点：流量测验与计算、流量资料整编
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第三节
一、基本概念
水位观测
第三章 水文信息采集与处理
水位：指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面离开固定基面的高程
• 绝对基面：将某一海滨地点平均海水面的高程定为0.000m，作为水准基 面。我国曾沿用过大沽、黄海、吴淞、珠江等基面，现在统一规定的基面 为黄海基面
• 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
（2）山区河流应在有石梁、急滩、卡口、弯道上游附近规 整河段上选站
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第三章 水文信息采集与处理
宜昌水文站
长江工委程宜水昌文水学文站
测泥沙
第三章 水文信息采集与处理
直立式水尺: 测水位
测水质
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第一节 水文测站
第三章 水文信息采集与处理
三、水文测站的设立
• 布设观测断面：水文测站应布设基线、水准点和各种断面（基本水 尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面及比降断面）
• 测站按测站性质分：基本站、专用站。基本站（水文站）是水文主管 部门为全国各地的水文情况而设立的；专用站是为某种专门目的或用 途由各部门自行设立的。这两类测站相辅相成。
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第一节 水文测站
第三章 水文信息采集与处理
二、水文站网
• 站网：测站在地理上的分布网（目前我国每万km2有3.56站） • 广义的站网：指测站及其管理机构所组成的信息采集与处理体系
工程水文学
第三章 水文信息采集与处理
第三章 水文信息采集与处理
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目录
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节
测站与站网 降水观测 水位观测 流量测验 泥沙测验及计算 地下水监测（不讲） 水质监测（不讲） 水文调查与水文遥感 水文数据处理
第三章 水文信息采集与处理
• 基本水准点：测定测站上各种高程的基本依据
• 校核水准点：用来校核水尺零点的高程
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第三章 水文信息采集与处理
水文站基线标（经纬仪司仪台）
水来自百度文库站水准点
断面标志桩
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第一节 水文测站
第三章 水文信息采集与处理
四、收集水文信息的基本途径
• 驻测：在河流或流域内的固定点上对水文要素所进行的观测称驻测。 这是我国收集水文信息的最基本方式，但存在着用人多、站点不足、 效益低等缺点
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第三节
一、基本概念
水位测站
第三章 水文信息采集与处理
工程水文学
第三节 水位观测
第三章 水文信息采集与处理
二、 水位观测的仪器
• 水位观测设备：水尺（直立式、倾斜式、矮桩式与悬垂式）、自记水位计
• 水位观测内容：基本水尺和比降水尺的水位
基本水尺的观测是分段定时观测。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（称2段制观测，8时是基本时）；枯水期 日变幅在0.06m以内，用1段制观测；日变幅在0.12～0.24m时，用4段制观测； 有峰谷出现时，还要加测
• 巡测：观测人员以巡回流动的方式定期或不定期地对一地区或流域内 各观测点进行流量等水文要素的观测。
• 间测: 中小河流水文站有10年以上资料分析证明其历年水位流量关系 稳定，或其变化在允许误差范围内，对其中一要素(如流量)停测一时 期再施测的测停相间的测验方式。
• 水文调查：为弥补水文基本站网定位观测的不足或其他特定目的,采用 勘测、调查、考证等手段进行收集水文信息的工作
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， 视需要而定
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第二节 水文观测
二、 水位观测的仪器
第三章 水文信息采集与处理
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第一节 水文测站
第三章 水文信息采集与处理
广东省主要水文站点分布图
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第一节 水文测站
第三章 水文信息采集与处理
三、水文测站的设立
建站包括选择测验河段和布设观测断面
• 选择测验河段：保证工作安全和测验精度，有利于简化水 文要素的观测和信息的整理分析工作，测站的水位流量之 间呈良好的稳定关系（单一关系）。 （1）平原地区应尽量选择河道顺直、稳定、水流集中，便 于布设测验的河段
• 目的：因为单个测站观测到的水文要素其信息只代表了站址处的水文 情况，而流域上的水文情况则须在流域内的一些适当地点布站观测
• 布站原则：通过所设站网采集水文信息，并经过整理分析后，达到可 以内插流域内任何地点水文要素的特征值
• 水文站网规划的任务：研究测站在地区上分布的科学性、合理性、最 优化等问题
水文测站基线与断面布设示意图
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第一节 水文测站
第三章 水文信息采集与处理
三、水文测站的设立
• 基本水尺断面：设立基本水尺，用来进行常规的水位观测
• 测流断面（浮标、速仪测流）：应与基本水尺断面重合，且 与断面平均流向垂直
• 比降断面：设立比降水尺，用来观测河流的水面比降和分析 河床的糙率
• 基线：通常与测流断面垂直，起点在测流断面线上，其用途 是用经纬仪或六分仪测角交会法推求垂线在断面上的位置