水文信息采集与处理93页PPT
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(7)第三章水文信息采集与处理(11~14)
• 当含沙量较大时，也可使用同位素测沙仪测量含沙量。该仪器主 要由铅鱼、探头和晶体管计数器等部分组成。
（二）输沙率测验
• 输沙率测验是由含沙量测定与流量测验两部分工作组成的。断面上 布置适当数量的取样垂线。一般取样垂线数目不少于规范规定流速 仪精测法测速垂线数的一半。
• 根据测点的水样，得出各测点的含沙量之后，可用流速加权计算垂 线平均含沙量。 如畅流期的垂线平均含沙量的计算式为：
• 1、 流速面积法。有流速仪法、航空法、比降面积法、积宽法、浮 标法
• 2、 水力学法。 包括量水建筑物和水工建筑物测流。
• 3、 化学法。又称为溶液法、稀释法、混合法
• 4、 物理法。有超声波法、电磁法和光学法
• 5、 直接法。有容积法和重量法。
• 二、流速仪法测流
• （一）测流原理 • （二）断面测量
• （二）不稳定的水位流量关系 • 水位流量关系不是呈单一函数关系。 • 整编方法有两种类型： ❖ 一种是水力因素型，可表示为Q=f(z，x)的形式，x为某一
水力因素。其方法的原理都来自于水力学推导，故理论性 强，所要求的测点少，且适于计算机作单值化处理。 ❖ 另一种类型称时序型，可表示为Q=f(z,t)，t为时间。时序 型的方法其原理是以水流的连续性为基础，因而要求测点 多且准确，能控制流量的变化转折。方法适用范围较广， 但有时间性。
A
BH
Q 0 vdA 0 0 f (b, h)dh.db
• 测流断面的测量，是在断面上布设一定数量的测深垂线，施测各条测深 垂线的起点距和水深并观测水位，用施测时的水位减去水深，即得各测 深垂线处的河底高程。
• 测深垂线的位置，应根据断面情况布设于河床变化的转折处，并且主槽 较密，滩地较稀。
3 水文信息采集与处理 工程水文学课件
§3.2 水位观测-§3.2.1 水位
全河上下游或相邻测站应尽可能采用一致的固定 基面。使用水位资料时一定要查清其基面。基面、 水准点、水尺零点和水位的关系如图3-5所示。
§3.2 水位观测-§3.2.1 水位
• 水位观测的作用： (1)直接为水利、水运、防洪、防涝提供具有单独 使用价值的资料，如堤防、坝高、桥梁及涵洞、 公路路面标高的确定； (2)为推求其他水文数据而提供间接运用资料，如 水资源计算，水文预报中的上、下游水位相关法 等。
§3 水文信息采集与处理
• 水文信息采集与处理是研究各种水文信息的测量、 计算与数据处理的原理和方法的一门学科。
• 水文信息采集有两种情况： ✓ 水文事件当时发生时的实际观察的信息。 ✓ 水文事件发生后调查所得信息。
§3.1 水文测站与站网-§3.1.1水文测站
根据测站的性质,河流水文测站又可分为： ➢ 基本站：是水文主管部门为全国各地的水文情况
而设立的,是为国民经济各方面的需要服务的。 ➢ 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，专用站在面上辅助基本站， 而基本站在时间系列上辅助了专用站。
§3.1 水文测站与站网-§3.1.2水文站网
水文站网： 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，这些测站在地 理上的分布网称为水文站网。广义的站网是指测 站及其管理机构所组成的信息采集与处理体系。
§3.2 水位观测
• 内容提要 1.水位的定义和使用的基面； 2.观测水位的设备和方法； 3.日平均水位的计算。
• 学习要求 掌握水位观测的设备、方法和计算日平均水位的 两种计算方法。
§3.2 水位观测-§3.2.1 水位
3、水文信息采集共35页PPT资料
V4
A5
A6
A7 V7
A8 V8
V5
V6
测深垂线
8
Q qi i 1
断面流量计算示意图
河流断面
V （m3/s)
布设测速垂线测流 速
O
V1，
V2， V3，
V4， V5， V6， V1，
b1
b2
b3
b4
b5 b6
b7
b8
测算 间距
B(m)
H1
H2 H3
H4
H5
H6 H7
H (m)
布设测深垂线测 水深
岸α＝0.8～0.9；死水区α＝0.5～0.37。死水区不计
算流量。
中间部分
Vi=1/2(Vmi-1+Vmi)
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。
4.断面流量及其他水力要素的计算
断面流量
n
Q qi i 1
qi=ViAi
断面平均流速 V Q/ A
断面平Байду номын сангаас水深
Z2
Z0
Z3
Z1
Zn
Zn-2
Zn-1
△t1
△t2
△t3
△tn-1
△tn
Z 4 1 [ Z 0 8 t 1 Z 1 ( t 1 t 2 ) Z 2 ( t 2 t 3 ) . . Z n 1 . ( t n 1 t n ) Z n ( t n )]
一点法，二点法，三点法和五点法四种。
0.2 0.6 0.8
H(m)
V(m/s)
一点法
Vm= V0.6
二点法 Vm= 1/2（V0.2+ V0.8）
水文信息采集与处理
V
' 0.8
)
五点法
V'
1 10
(V
' 0.0
3V
' 0.2
3V
' 0.6
2V0'.8
V' 1.0
)
垂线流速测验
各部分面积平均流速计算如下：
中间部分
Vi
1 (V
2
'
i l
V
'
i
)
两岸水边
V1
V
' 1
Vn
V
'
n 1
式中，α称岸边系数。
在洪水期水位较高无法采用流速仪测流，常 采用浮标测速方法。一些测站应用超声波测速 方式，观测断面流速和流量。
（1）垂线平均含沙量：五点法、三点法 （2）配合测流计算的部分流量，算得断面输沙率。
（三）单位水样含水量与单沙断沙关系 输沙总量、输沙过程
单沙：与断面平均含沙量有稳定关系的断面上有 代表性的垂线和测点含沙量；
断沙：相应地把断面平均含沙量简称断沙。
第六节 水文调查与水文遥感
▪ 目的：补充水文定位观测的不足。 ▪ 内容：流域调查、水量调查、洪水与暴雨调查、其
水深一般用测深杆、测深锤或测深铅鱼、超声波 回声测声仪等测量。
大断面：河道水道断面扩展至历年最高洪水位以 上0.5～1.0m的断面。水上、水下两部分。
（3）流速测量
（4）流量计算
▪ 第四节 泥沙测验与计算
悬移质泥沙：悬浮于水中并随之运动 推移质泥沙：受水流冲击沿河底移动或滚动 河床质泥沙：相对静止而停留在河床上
当流量关系变化较大时，则用逐时水位推 求得逐时流量，再按算术平均法或面积包围法 求得日平均流量。
第三章水文信息采集与处理
第三章 水文信息采集与处理
研究对象：水文信息（水位、流量、泥沙等要素） 研究对象：水文信息（水位、流量、泥沙等要素） 的采集与处理技术。 的采集与处理技术。 研究内容：1.水文测站的设立和水文站网的布设 水文测站的设立和水文站网的布设； 研究内容：1.水文测站的设立和水文站网的布设； 2.降水、水位、流量、泥沙的观测； 2.降水 水位、流量、泥沙的观测； 降水、 3.水文数据的处理方法和技术。 3.水文数据的处理方法和技术 水文数据的处理方法和技术。 学习目的：学会收集水文资料，内容包括掌握水位、 学习目的：学会收集水文资料，内容包括掌握水位、 流量水文要素测验的一般方法、日平均水位的计算、 流量水文要素测验的一般方法、日平均水位的计算、 流量计算等，同时对水位流量关系有一定的了解。 流量计算等，同时对水位流量关系有一定的了解。 重点是流量的测算。 重点是流量的测算。 学习要求：掌握水文测站和站网的定义、 学习要求：掌握水文测站和站网的定义、布设原则 以及水文信息收集的基本途径。 和内容 以及水文信息收集的基本途径。
四、收集水文信息的基本途径 收集水文信息的基本途径可分为： 收集水文信息的基本途径可分为： 驻测： 1. 驻测：最基本方式 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。 的观测称驻测。 巡测： 2. 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。 素的观测。
巡回测验和水文调查。 巡回测验和水文调查。 水文资料整编 按照统一的方法和格式， 按照统一的方法和格式，对
测得的资料进行整理，汇编成为系统的成果。 测得的资料进行整理，汇编成为系统的成果。
水文调查： 水文调查：
为了水文分析计算、水利规划、 为了水文分析计算、水利规划、水文预报以及其它工 农业生产部门的需要而进行的野外查勘、试验， 农业生产部门的需要而进行的野外查勘、试验，并向有关 部门搜集资料的工作。 部门搜集资料的工作。 目的是补充水文基本站网定位观测之不足。 目的是补充水文基本站网定位观测之不足。 调查内容包括： 调查内容包括： 水文要素（水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等） 水文要素（水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等） 气候特征（降水、蒸发、气温、湿度、风等） 气候特征（降水、蒸发、气温、湿度、风等） 流域自然地理（地形、地质、水系、分水线、土壤、 流域自然地理（地形、地质、水系、分水线、土壤、植 被等） 被等） 河道情况（河宽、水深、弯道、建筑物等） 河道情况（河宽、水深、弯道、建筑物等） 人类活动（水利、水土保持措施、土地利用、 人类活动（水利、水土保持措施、土地利用、工农业用 水等）以及水旱灾情，社会经济状况等方面。 水等）以及水旱灾情，社会经济状况等方面。
研究对象：水文信息（水位、流量、泥沙等要素） 研究对象：水文信息（水位、流量、泥沙等要素） 的采集与处理技术。 的采集与处理技术。 研究内容：1.水文测站的设立和水文站网的布设 水文测站的设立和水文站网的布设； 研究内容：1.水文测站的设立和水文站网的布设； 2.降水、水位、流量、泥沙的观测； 2.降水 水位、流量、泥沙的观测； 降水、 3.水文数据的处理方法和技术。 3.水文数据的处理方法和技术 水文数据的处理方法和技术。 学习目的：学会收集水文资料，内容包括掌握水位、 学习目的：学会收集水文资料，内容包括掌握水位、 流量水文要素测验的一般方法、日平均水位的计算、 流量水文要素测验的一般方法、日平均水位的计算、 流量计算等，同时对水位流量关系有一定的了解。 流量计算等，同时对水位流量关系有一定的了解。 重点是流量的测算。 重点是流量的测算。 学习要求：掌握水文测站和站网的定义、 学习要求：掌握水文测站和站网的定义、布设原则 以及水文信息收集的基本途径。 和内容 以及水文信息收集的基本途径。
四、收集水文信息的基本途径 收集水文信息的基本途径可分为： 收集水文信息的基本途径可分为： 驻测： 1. 驻测：最基本方式 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。 的观测称驻测。 巡测： 2. 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。 素的观测。
巡回测验和水文调查。 巡回测验和水文调查。 水文资料整编 按照统一的方法和格式， 按照统一的方法和格式，对
测得的资料进行整理，汇编成为系统的成果。 测得的资料进行整理，汇编成为系统的成果。
水文调查： 水文调查：
为了水文分析计算、水利规划、 为了水文分析计算、水利规划、水文预报以及其它工 农业生产部门的需要而进行的野外查勘、试验， 农业生产部门的需要而进行的野外查勘、试验，并向有关 部门搜集资料的工作。 部门搜集资料的工作。 目的是补充水文基本站网定位观测之不足。 目的是补充水文基本站网定位观测之不足。 调查内容包括： 调查内容包括： 水文要素（水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等） 水文要素（水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等） 气候特征（降水、蒸发、气温、湿度、风等） 气候特征（降水、蒸发、气温、湿度、风等） 流域自然地理（地形、地质、水系、分水线、土壤、 流域自然地理（地形、地质、水系、分水线、土壤、植 被等） 被等） 河道情况（河宽、水深、弯道、建筑物等） 河道情况（河宽、水深、弯道、建筑物等） 人类活动（水利、水土保持措施、土地利用、 人类活动（水利、水土保持措施、土地利用、工农业用 水等）以及水旱灾情，社会经济状况等方面。 水等）以及水旱灾情，社会经济状况等方面。
水样的采集、保存及其预处理课件(PPT22张)
水样的采集、保存与 预处理
主要内容
• 水样的采集 • 水样的保存 • 水样的预处理
1.水样的采集
在水质分析中，对水样取样的基本要 求是所取得的样品应具有代表性和有效性。
1.1.布点方法
监测点按《全国环境卫生工作规 范》的要求，结合用水目的的变化、发展 的实际情况设置。 （1）采样断面布设 （2）采样点布设
3.2.浓缩
如果水样中被分析组分含量较 低，可通过蒸发、溶剂萃取或离子交换等 措施浓缩后再进行分析。
3.3.蒸馏
在测定水中的氰化物、氟化物、 酚类化合物时，在适当的条件下可通过蒸 馏将它们蒸出后再测定，共存干扰物质残 留在蒸馏液中，从而消除干扰。
3.4.消解
• 酸性消解：水样中同时存在无机结合态和有机结合态
的金属时使用，进过强烈的化学作用，使金属离子释放出 来再进行测定。
• 干式消解：进行金属离子或无机离子测定时，通过高
温灼烧去除有机物，将灼烧后的残渣用硝酸或盐酸溶解， 滤于容量瓶中再进行测定。
• 改变价态消解：测定水样中的总汞时，加强酸和加
热条件下用高锰酸钾和过硫酸钾将水样进行改变价态消解， 使汞全部转化为二价汞后，再进行测定。
采样，特别是生活污水和工业废水的入河总排放 口。
2.水样的保存
析 采集的水样
析
现场分
保存
实验室分
注：水样取出后，其组分完全不变化不损失 是不可能的，因此，水样很难保存，最理想的就是取 样后立即分析。
2.1.水样的保存要求
• 减缓化学反应速度，防止组分的分解和沉 淀产生
• 减缓化合物或配位化合物的水解、离解及 氧化还原作用
• 对地下水：布点通常与抽水点相一致。如做污染调查时， 应尽量利用现有的钻孔进行布点，特殊需要时另行布点。
主要内容
• 水样的采集 • 水样的保存 • 水样的预处理
1.水样的采集
在水质分析中，对水样取样的基本要 求是所取得的样品应具有代表性和有效性。
1.1.布点方法
监测点按《全国环境卫生工作规 范》的要求，结合用水目的的变化、发展 的实际情况设置。 （1）采样断面布设 （2）采样点布设
3.2.浓缩
如果水样中被分析组分含量较 低，可通过蒸发、溶剂萃取或离子交换等 措施浓缩后再进行分析。
3.3.蒸馏
在测定水中的氰化物、氟化物、 酚类化合物时，在适当的条件下可通过蒸 馏将它们蒸出后再测定，共存干扰物质残 留在蒸馏液中，从而消除干扰。
3.4.消解
• 酸性消解：水样中同时存在无机结合态和有机结合态
的金属时使用，进过强烈的化学作用，使金属离子释放出 来再进行测定。
• 干式消解：进行金属离子或无机离子测定时，通过高
温灼烧去除有机物，将灼烧后的残渣用硝酸或盐酸溶解， 滤于容量瓶中再进行测定。
• 改变价态消解：测定水样中的总汞时，加强酸和加
热条件下用高锰酸钾和过硫酸钾将水样进行改变价态消解， 使汞全部转化为二价汞后，再进行测定。
采样，特别是生活污水和工业废水的入河总排放 口。
2.水样的保存
析 采集的水样
析
现场分
保存
实验室分
注：水样取出后，其组分完全不变化不损失 是不可能的，因此，水样很难保存，最理想的就是取 样后立即分析。
2.1.水样的保存要求
• 减缓化学反应速度，防止组分的分解和沉 淀产生
• 减缓化合物或配位化合物的水解、离解及 氧化还原作用
• 对地下水：布点通常与抽水点相一致。如做污染调查时， 应尽量利用现有的钻孔进行布点，特殊需要时另行布点。
工程水文 水文信息采集与处理
积点法测流
• 误差：测速垂线数目 • 流速仪水深 • 垂线平均流速 • 部分（垂线间）平均流速 • 部分面积 • 部分流量 • 总断面流量 • 断面平均流速：V均=Q/A • 断面平均水深：h均=A/B
V1=αVm1 V1A1
垂线布置
V2A2
V3A3
Vm1
Vm2
Vm3
V0.0
V0.2
V0.2
V0.2
V0.6
V0.6
V0.6
V0.8
V0.8
V0.8
V1.0 五点法：Vm=0.1(V0.0 +3V0.2+3V0.6+2V0.8+V1.0）
水文调查
• 洪水调查估算流量 • 暴雨调查
水文遥感
水文数据处理—水位流量关系
水位 Z
校核Q=VA
高水延长(<30%)、低水延长(<10%)
V A
第三章 水文信息采集处理
• 测站与站网 • 水位观测 • 流量测验 • 水文数据处理 • 其他（略）:降水，蒸发，泥沙，水质，水
温，冰凌，地下水位等
测站与站网
• 测站：水位站、流量站、雨量站、蒸发站 基本站、专用站 • 站网：站网规划要考虑插补、工程位置、
下垫面代表性、优化 • 测站布置： 断面控制：曲线转折形成临界流 河槽控制：断面、低坡、糙率
测站布设
比降上 浮标下
基线
水位观测
水尺
水位计
流量测验
• 流速仪法：积点法 • 必降法 • 量水建筑物 • 化学法 • 超声波 • 电磁 • 容积法
旋浆式流速仪
旋杯式流速仪
横断面测量
• 测深垂线 • 起点距 • 断面索 • 仪器测角交会法 • Gps • 测深杆 • 超声波测深
水文采集处理自己做的ppt
2.3.4翻斗式自记雨量计观测 降水量
这是双翻斗式自记雨量 计传感器的大致构造
2.3.4翻斗式自记雨量计观测 降水量
这是单翻斗式自记雨量 计传感器的大致构造
2.3.4翻斗式自记雨量计观测 降水量
1.自记周期的选择
使用划线模拟记录时，自记周期可选用1 日、1 个月或3 个月； 对实行间测或巡测的水文站、水位站的降 水量观测宜选用1 个月； 对高山偏僻、人烟稀少、交通极不方便地 区的雨量站，宜选用3 个月。
第二章 降水观测
by高鑫宇
2.3.2雨量器观测降水量
1.观测时段 用雨量器观测降雨量，采用定时分 段
如图
2.3.2雨量器观测降水量
各雨量站降水量观测段次：
少雨季节: 一段或者两段次； 遇暴雨随时增加观测段次； 多雨季节选用自记雨量计
2.3.2雨量器观测降水量
2.液态降水量观测 若在观测时间有降雨，则取出储水筒 内的储水器，放入备用储水器，然后 在室内用量雨杯测记降水量。如降水 很小或已停止，可携带量雨杯到观测 场测记降水量。
Ω——露
2.3.2雨量器观测降水量
当观测场四周视野地面被雪覆盖超过一半时， 测记雪深。有两种测法： （1）在观测场安置面积为1m×1m的测雪板， 在测雪板上测3点，相距0.5m； （2）在观测场附近选择一块平坦、开阔地 面，并做上编织，测三点相距5~10m。
2.3.2雨量器观测降水量
为了将雪深正确折算成降水量，雪深超过 5cm时，可用体积法或称重法测量与雪深相 应的雪压（0.1g/c㎡）建立雪深和雪压关系 的参数。未测雪压者，可将雪深与同期用雨 量器观测的降雪量建立关系，必要时也可乘 0.1系数将雪深折算成降水量。
看了听了这么多，有木有这种 感觉
第三章水文信息采集与处理
第三章水文信息采集与处理内容简介·研究对象：水文信息（水位、流量、泥沙等要素）的采集与处理技术。
·研究内容1.水文测站的设立和水文站网的布设；2.水位、流量、泥沙的观测；3.水文的调查方法；4.水文数据的处理方法和技术。
·研究目的：本章的学习目的是要学会收集水文资料，中心内容包括掌握水位、流量、泥沙等水文要素测验的一般方法、日平均水位的计算、流量计算等，同时对水位流量关系有一定的了解。
重点是流量的测算。
第一节水文测站与站网内容提要1.水文测站的内容和分类；2.水文站网的定义和布设原则；3.水文测站的设立；4.收集水文信息的基本途径。
学习要求掌握水文测站和站网的定义、布设原则和内容以及水文信息收集的基本途径。
一、水文测站在流域内一定地点(或断面)按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，这些指定的地点称为水文测站（如图3-1）。
水文测站所观测的项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地下水位等。
只观测上述项目中的一项或少数几项的测站,则按其主要观测项目而分别称为水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。
根据测站的性质,河流水文测站又可分为：（1）基本站：是水文主管部门为全国各地的水文情况而设立的,是为国民经济各方面的需要服务的。
（2）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，专用站在面上辅助基本站，而基本站在时间系列上辅助了专用站。
图3-1 某一水文测站图二、水文站网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，这些测站在地理上的分布网称为水文站网（如图3-2和3-3）。
广义的站网是指测站及其管理机构所组成的信息采集与处理体系。
水文站网布站的原则是：通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后，达到可以内插流域内任何地点水文要素的特征值，这也就是水文站网的作用。