水位流量关系处理方法

1.受变动回水影响的水位流量关系处理方法

（1）等落差法

（2）定落差法

（3）正常落差法

1）适用条件：河段不平整，有时受回水影响，有时又不受回水影响，正常情况下落差并非定值。（基于定落差法，无论怎样调整c Z ∆，都无法与Z —c Q 吻合，即c Z ∆=constant 不成立）。

2）定线 ①依据公式：β)(n

m n m Z Z Q Q ∆∆= ②已知：实测流量m Q 与相应的落差m Z ∆；

未知：正常落差n Z ∆及相应流量n Q 和落差指数β。

③过水位流量图上的测点点群中心定出一条n Q Z -关系曲线。

④暂设5.0=β，在图上查得各实测点相应的n Q ，利用公式求出个实测点相应的n Z ∆，并点绘n Z Z ∆-关系点。

⑤通过点群中心，定出n Z Z ∆-关系曲线，并在线上查得相应的n Z ∆，计算n m Z Z ∆∆和n m Q Q 关系点。 ⑥点绘n m n m Q Q Z Z -∆∆关系图，并在图上查读n

m Q Q ，并求出各各实测点相应的n Q 。 ⑦点绘n Q Z -关系点，看关系点是否密布原曲线两侧，并与规定标准进行比较。若符合标

准，则定线结束，此时n Z Z ∆-、

n Q Z -、n

m n m Q Q Z Z -∆∆3条关系线即为所求。否则要修改n Q Z -关系线重新试算。

3）推流

①已知水位Z 及落差m Z ∆。 ②在n Z Z ∆-和n Q Z -关系曲线上查得n Z ∆和n Q 。 ③计算n m Z Z ∆∆，在曲线n m n m Q Q Z Z -∆∆上查得n

m Q Q ，并由n Q 计算出m Q 。 4）小结

①该方法的关键是定出n Z Z ∆-关系曲线。

②采用试算法。明确思路，知道定哪个量、变哪个量、最终判断是比较哪两个量。还要知道如何调试。

（4）落差指数法

1）适用条件：断面基本稳定，受变动回水或变动回水及洪水涨落综合影响。

2）定线 ①依据公式：β)(2121Z Z Q Q ∆∆=⇒==∆=∆ ββ)

2211()(Z Q Z Q )(Z f ②由公式可知

)()(Z f Z Q =∆β为单一关系，在率定该关系曲线时，由于Z 、Q 、Z ∆都为实测值，因此关键是β值的求解。

③假定β=0.50、0.35、0.40、0.45、0.55、0.60、0.65，计算i i Z Q Z )(

~β∆，并点绘i i Z Q Z )(β∆-关系点。 ④通过点群中心绘制一组i i Z

Q Z )(β∆-曲线。 ⑤计算50.0S 、55.0S 、60.0S 、65.0S 、35.0S 、40.0S 、45.0S ，并绘制S -β曲线，可以优选出最小的S 相应的β值（即0=β

d ds ）。此时的S 与相关规定比较，若符合标准则β值有效，绘制出min )(

βZ

Q Z ∆-关系曲线。 3）推流 ①对于每一个i Z ，由已定出的min )(

βZ Q Z ∆-查得i Z Q )(β∆。 ②由公式β

β)()

(Z Q Z Q ∆∆=计算得出所求Q 。 4）小结

①该方法关键是确定β值。 ②采用试算法的基本思路。

③该方法较繁琐，在实习时可以有选择地使用（符合条件）。

④不仅可以用来解决受变动回水影响问题，还可以解决受变动回水及洪水涨落综合影响问题，须具体分析。

⑤不能解决倒比降问题，比如巢湖污染问题研究。

2.受断面冲淤影响的水位流量关系

（1）冲淤情况分类

1）①经常性冲淤。即冲淤频繁，反映在关系图上，测点分布散乱。

②不经常性冲淤。即冲淤只发生在几次较短时间里，比如河床底有一定硬度，只有流速

达到一定程度才能冲刷。测点表现从一带组过渡到另一个带组。

2）①普遍冲淤 。即测流断面与测流河段冲淤变化一致。此时，冲淤前后的关系曲线呈纵移状态。

②局部冲淤。即冲淤前后断面形状及测验河段剧烈改变，河底比降明显变化。反映在关系曲线上，冲淤前后的趋势大幅度改变，无一定规律可循。

（2）冲淤情况分析

1）切线比较法

用A Z -两相邻测点的连线作为实测斜率，与稳定斜率比较，若两者重合，表示不冲不淤；若相互交叉，则断面发生冲淤变化，须具体分析。判断的标准是用后一个测点与前一个测点相。

结论：当实测斜率小于河宽倒数时，涨水表示冲刷，落水表示淤积；反之，实测斜率大于河宽倒数时，涨水表示淤积，落水表示冲刷。

2）冲淤过程线法

①平均河底高程过程线法

②同A Z -过程线法

③横断面图比较法

（3）受断面冲淤影响下的水位流量数据处理方法

1）临时曲线法

①适用条件：不经常性冲淤测站。

②定线：首先在A Z -、Q Z -关系图上，依时序了解测点分布规律；结合水位过程线，了解水情发生重大变化的时期，分析确定相对稳定时段和测点分组；通过各稳定时段Q Z -关系点的点群中心，定出各稳定时段的Q Z -关系曲线，方法同单一曲线法。

③推流：定线后，将各条曲线依时序编号，并注明每条曲线的使用时间和水位的上下界限。推流时，用水位在各自相应的临时曲线上推求流量。

④小结：关键是在Q Z -相对稳定的时段内各自定出一条曲线，即临时曲线；过渡期Q Z -关系的处理可采用自然过渡，连时序过渡，内插曲线过渡；本方法也可用于处理结冰、水草生长影响的水位流量关系。

2）改正水位法

①适用条件：受经常性冲淤但变化较均匀缓慢的测站，并用于受水草生长影响或结冰影响的时期。要求有足够的实测流量点，影响因素变化过程的转折处要求有实测点加以控制。

②定线：在图上绘制出各测点，并定出一条标准曲线；计算对应同一流量的每一实测点水位与标准曲线水位的差值i Z ∆，并绘制水位改正数过程线t Z -∆（注意i Z ∆符号的选择，若测点在标准曲线上方，则i Z ∆为负值，反之为正值）。

③推流：Q Z Z Z t t Z t Z Q Z i Zi Zi Zi Zi i i i −−−−→−−−−−−−→−⎭

⎬⎫⎩⎨⎧∆−→−⎭⎬⎫--∆-∆+=标准曲线经修正为'' ④小结：关键是标准曲线的确定，该线需根据不同情况选取相应方法，比如受普遍冲淤的河段，可用导向原断面法（详见P165页）；绘制水位改正数过程线t

Z -∆