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 -∆
时，注意i Z ∆符号的选择。

3）连时序法
①适用条件：用于受某一因素或综合因素影响而连续变化时，总的来说，该方法是一种通用方法，只要测流次数足够多，及有能控制Q Z -关系的转折点。

②定线：首先绘制Q Z -、A Z -、V Z -实测点（同一幅图中）及t Z -关系图（这两幅图的水位坐标精度相同）；同时依时序标出测号，及相应的i Q 、i A 、i V ；接下来分析定线，需根据观测顺序（即时序），参照水位过程线的起伏（尤其在峰、谷附近），A Z -、V Z -关系曲线变化趋势（依据i i i V A Q =），有时还需参照其他辅助曲线(落差过程线、冲淤过程线等)定线。

③推流：将定出的一幅图中的多个绳套分成多幅图，分别进行相应分析。

由i i Q Z →，对比由其他方法得出的i Q ，选出最优值。

④小结：连时序法可以解决其他方法不能解决的问题，要求我们在测流时尽量多测；若连图过程中出现反曲，需分析原因；当Q Z -不可连时，可由插补的A Z -曲线与V Z -经公式i i i V A Q =求出Q Z -曲线关系；曲线最后需修匀（修峰、修谷、修反曲）；检查曲线时，可分高水、中水、低水检验（依据i i i V A Q =），满足一定的误差限制；检验绳套时，总体样式需满足基本规律（如Q Z -曲线呈下凹形状）。

4）连实测流量过程线法
①特点：撇开水位、直接连接各次实测流量点成过程线，从而推求逐时、逐日流量。

②适用条件：
t Q Q Z Q Z -⇒⎪⎪⎪⎭
⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧−−−→−⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-−−−−→−⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-运用其他方法运用受限制流冰期能控制流量变化过程测次较多流量变化平缓关系紊乱封冻期变动回水断面冲淤畅流期测验困难关系若影响 ③定线：首先在图中点出t Q -实测点；接下来进行定线分析，对应地参照水位过程线（发现突出点并进行插补峰、谷点），有时仍需点绘缺测部分的局部Q Z -、A Z -关系线进行分析，绘出连时序线以插补流量。

④推流：在最终定出的t Q -关系曲线上，由i i Q t →。

再进行一系列运用，如推求逐日流量等。

⑤小结：该法可用来处理受变动回水、断面冲淤、结冰影响的水位流量关系，但需要采集的测次次数相当多。