断面数据及其可视化在河道演变分析中的应用
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该 测点 的位 置特征 ， 带有 Ｌ或 Ｒ 的表 明该 点 为起 点 标 或 对岸标 。
（ Ｌ Ｂ —Ｌ Ａ）＋ （ Ｌ Ｄ —Ｌ Ｃ）。
（ ２ ）过水 面 积计算 。每一块 面积 为两个 相邻 测点
及对 应 的水 面点所 围梯 形 面积 ， 对 所 有 梯 形 进行 累加 得 到整个 过水 面积 。
、 ㈩舯 － 、 可Ｏ － ‘ ８ 色 ６ ｄ ２ ０
｛ ０ 叵 蹙
关 系 。计算 时需 设置 计 算 的高 程 范 围 与 高程 分 级 值 ，
系数 等 ， 这 些要 素是 进 行 其他 可 视 化分 析 （ 如槽蓄量 、 冲淤 量计 算 ） 的基础 。
当用 户 根据 项 目、 工程、 测 次信 息 选 择 断面 后 ， 系
统可 从数据 库 中提 取断 面 数 据 绘制 实 测 的起 点距 、 河
底高程， 拟 合 出河底地 形 线 （ 断 面纵 剖 面 ） 。计 算 水 位
高程 可通过 高程 取值 范 围的滚 动条设 置 。 断面绘 制 时 用 输 入 的水 位 高 程 线 切 割 河 底 地 形 线， 以灰色 区域 表示过 水 面 （ 见 图． １ ） ， 并 随滑 块 的移 动 实时计 算各 要 素 ， 其算 法分 别介 绍如 下 （ 见图 ２ ） 。
Ｃ、 Ｄ点起 点距 （ Ｌ Ａ、 Ｌ Ｂ、 Ｌ Ｃ、 Ｌ Ｄ） ， 则 该水 位 时水 面宽
＝
码、 年份 、 日月 、 测点 号 、 起 点距 、 高程 与 说 明字 段 。其
中断面码 与 断面施 测 的年份 、 月、 日确定 了一 个测 次 的
断面数 据 ； 测 点号 标 明了每个 测点 的排列 顺序 ； 每个 测 点 对应 一组起 点距 与 高程 数 据 ； 说 明字 段 简要 介 绍 了
文数据 库 断面成果 表 （表名 ： ＭＳ Ｘ Ｓ Ｒ Ｓ ） ， 表 中含有 断 面
位， 以直线插 值法 分别 计算 交点 间 的距 离 ， 如果 遇到 心 滩， 则 分段 处 理 。 当某 水 位 下 过 水 断 面 为 单 式 （ 图２ 中Ｅ Ｆ线 ）时 ， 根 据水位 值 ， 用插 值法 计 算 Ｅ、 Ｆ点 起 点 距 Ｅ、 Ｆ， 即得 到该水 位 时的水 面宽 ； 当某 水位下 过水 断 面 为复式 （ 图中 Ａ Ｄ线 ）时 ， 用插 值法 分别 计算 Ａ、 、
第４ ５卷 第 ２期 ２ ０ １ ４年 １月 文章 编 号 ： １ ０ ０ １— ４ １ ７ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２— ０ ０ ６ ３—０ ３
人 民 长 江
Ｙａｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖｏ １ ． ４ ５． Ｎｏ． ２
Ｊ ａ ｎ ． ， ２ ０ １ ４
断面 数 据 及 其 可视 化 在 河 道 演 变 分 析 中 的应 用
董 先 勇
（ 中 国长 江 三峡 集 团公 司 三 峡梯 调 成 都 调 控 中心 ， 四川 Ｉ成都 ６ １ ０ ０ ４ ２ ）
摘要 ： 随 着金 沙 江 下 游梯 级 水 电站 的相 继建 成 投 运 及 一 大批 水 文 泥 沙观 测 站 的 建设 ， 一 方 面 河 道 水 文 泥 沙情 况较天然状况有较大改变 ， 另一 方 面将 产 生 海量 的水 文观 测 数 据 。这 些 数 据 的查 询 、 分析、 计 算 及 直观 展 示对 数 据 管 理 提 出 了很 高 要 求 。 着 重研 究 了河 道 断 面数 据 管 理 及 其 可视 化 的 实 现 方 法 ， 主 要 包括 断 面 要 素 计 算 、 断面套绘、 深 泓纵 剖 面 变化 图绘 制 、 槽 蓄及 冲 淤 量 计 算 等 。 该 可 视 化 系统 为金 沙 江 下 游 区域 的 泥 沙 水 文 资 料
２ 固定 断 面计 算 及 可 视 化 分 析 ２ ． １ 断面 要 素 计 算
断 面要 素包 括 水 面 宽 、 过水面积、 平均水深 、 河相
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ２—１ ８
（ ３ ）平均水深计算 。用过水面积除以水面宽即为
平均 水深 。
作者简介 ： 董先勇 ， 男， 高级 工程 师 ， 主要 从 事 泥 沙 管 理 与研 究 工作 。Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ： ｄ ｏ ｎ ｇ —ｘ ｉ ａ ｎ ｙ ｏ ｎ ｇ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ
（ １ ）水 面宽 计算 。根 据断 面起 点距 、 相应 高程 、 水
会 水文 局 开发 了水 文 泥 沙数 据 库 信 息 管理 系统 ， 使 用
Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ数据 库对 其进行 管理 。 系统 中断 面 数据 来 源 于 断 面 施 测 单 位 的 实 测 数
据 。将 实测 数据整 理 后 导人 数 据 库 中 ， 形 成 扩充 的水
的研 究提 供 了一 个 有 力 工 具 。
关
键
词： 河 道 断 面数 据 ；河 演 分析 ；可 视 化 ； 金 沙 江 下 游 文献标志码 ： Ａ
中 图 法分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １
１ 基 本情 况
金 沙 江下游 已有水 文 泥 沙 观 测 断 面 ６ ９ ７个 ， 其 中 金沙 江干 流 ４ ３ ９个 ， 其他 支 流共 ２ ５ ８个 ， 断面施 测 频率 为一年 一 次 或 多 次 ， 现 已有 ２ ａ共 ４个 测 次 的 数 据 。 随着河 段研 究 的需 要 ， 该 区域 内 的 断面 数 量 与施 测 次 数在不 断增 加 ， 为 了更好 利 用这些 数据 成果 ， 长江 水利
人 民 长 江
河 相系 数计算 。断面水 面宽 除 以断 面平均 水
深 即
３ ． ２ 槽 蓄 量 一高 程 曲线 图绘 制
槽 蓄量 与分 级高 程 曲线 是 根据 分级 高程下 槽 蓄量
计 算成 果绘 制 的 ， 可 直 观显 示 出槽 蓄 量 与 分级 高程 的
相 系数 。
（ Ｌ Ｂ —Ｌ Ａ）＋ （ Ｌ Ｄ —Ｌ Ｃ）。
（ ２ ）过水 面 积计算 。每一块 面积 为两个 相邻 测点
及对 应 的水 面点所 围梯 形 面积 ， 对 所 有 梯 形 进行 累加 得 到整个 过水 面积 。
、 ㈩舯 － 、 可Ｏ － ‘ ８ 色 ６ ｄ ２ ０
｛ ０ 叵 蹙
关 系 。计算 时需 设置 计 算 的高 程 范 围 与 高程 分 级 值 ，
系数 等 ， 这 些要 素是 进 行 其他 可 视 化分 析 （ 如槽蓄量 、 冲淤 量计 算 ） 的基础 。
当用 户 根据 项 目、 工程、 测 次信 息 选 择 断面 后 ， 系
统可 从数据 库 中提 取断 面 数 据 绘制 实 测 的起 点距 、 河
底高程， 拟 合 出河底地 形 线 （ 断 面纵 剖 面 ） 。计 算 水 位
高程 可通过 高程 取值 范 围的滚 动条设 置 。 断面绘 制 时 用 输 入 的水 位 高 程 线 切 割 河 底 地 形 线， 以灰色 区域 表示过 水 面 （ 见 图． １ ） ， 并 随滑 块 的移 动 实时计 算各 要 素 ， 其算 法分 别介 绍如 下 （ 见图 ２ ） 。
Ｃ、 Ｄ点起 点距 （ Ｌ Ａ、 Ｌ Ｂ、 Ｌ Ｃ、 Ｌ Ｄ） ， 则 该水 位 时水 面宽
＝
码、 年份 、 日月 、 测点 号 、 起 点距 、 高程 与 说 明字 段 。其
中断面码 与 断面施 测 的年份 、 月、 日确定 了一 个测 次 的
断面数 据 ； 测 点号 标 明了每个 测点 的排列 顺序 ； 每个 测 点 对应 一组起 点距 与 高程 数 据 ； 说 明字 段 简要 介 绍 了
文数据 库 断面成果 表 （表名 ： ＭＳ Ｘ Ｓ Ｒ Ｓ ） ， 表 中含有 断 面
位， 以直线插 值法 分别 计算 交点 间 的距 离 ， 如果 遇到 心 滩， 则 分段 处 理 。 当某 水 位 下 过 水 断 面 为 单 式 （ 图２ 中Ｅ Ｆ线 ）时 ， 根 据水位 值 ， 用插 值法 计 算 Ｅ、 Ｆ点 起 点 距 Ｅ、 Ｆ， 即得 到该水 位 时的水 面宽 ； 当某 水位下 过水 断 面 为复式 （ 图中 Ａ Ｄ线 ）时 ， 用插 值法 分别 计算 Ａ、 、
第４ ５卷 第 ２期 ２ ０ １ ４年 １月 文章 编 号 ： １ ０ ０ １— ４ １ ７ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２— ０ ０ ６ ３—０ ３
人 民 长 江
Ｙａｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖｏ １ ． ４ ５． Ｎｏ． ２
Ｊ ａ ｎ ． ， ２ ０ １ ４
断面 数 据 及 其 可视 化 在 河 道 演 变 分 析 中 的应 用
董 先 勇
（ 中 国长 江 三峡 集 团公 司 三 峡梯 调 成 都 调 控 中心 ， 四川 Ｉ成都 ６ １ ０ ０ ４ ２ ）
摘要 ： 随 着金 沙 江 下 游梯 级 水 电站 的相 继建 成 投 运 及 一 大批 水 文 泥 沙观 测 站 的 建设 ， 一 方 面 河 道 水 文 泥 沙情 况较天然状况有较大改变 ， 另一 方 面将 产 生 海量 的水 文观 测 数 据 。这 些 数 据 的查 询 、 分析、 计 算 及 直观 展 示对 数 据 管 理 提 出 了很 高 要 求 。 着 重研 究 了河 道 断 面数 据 管 理 及 其 可视 化 的 实 现 方 法 ， 主 要 包括 断 面 要 素 计 算 、 断面套绘、 深 泓纵 剖 面 变化 图绘 制 、 槽 蓄及 冲 淤 量 计 算 等 。 该 可 视 化 系统 为金 沙 江 下 游 区域 的 泥 沙 水 文 资 料
２ 固定 断 面计 算 及 可 视 化 分 析 ２ ． １ 断面 要 素 计 算
断 面要 素包 括 水 面 宽 、 过水面积、 平均水深 、 河相
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ２—１ ８
（ ３ ）平均水深计算 。用过水面积除以水面宽即为
平均 水深 。
作者简介 ： 董先勇 ， 男， 高级 工程 师 ， 主要 从 事 泥 沙 管 理 与研 究 工作 。Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ： ｄ ｏ ｎ ｇ —ｘ ｉ ａ ｎ ｙ ｏ ｎ ｇ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ
（ １ ）水 面宽 计算 。根 据断 面起 点距 、 相应 高程 、 水
会 水文 局 开发 了水 文 泥 沙数 据 库 信 息 管理 系统 ， 使 用
Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ数据 库对 其进行 管理 。 系统 中断 面 数据 来 源 于 断 面 施 测 单 位 的 实 测 数
据 。将 实测 数据整 理 后 导人 数 据 库 中 ， 形 成 扩充 的水
的研 究提 供 了一 个 有 力 工 具 。
关
键
词： 河 道 断 面数 据 ；河 演 分析 ；可 视 化 ； 金 沙 江 下 游 文献标志码 ： Ａ
中 图 法分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １
１ 基 本情 况
金 沙 江下游 已有水 文 泥 沙 观 测 断 面 ６ ９ ７个 ， 其 中 金沙 江干 流 ４ ３ ９个 ， 其他 支 流共 ２ ５ ８个 ， 断面施 测 频率 为一年 一 次 或 多 次 ， 现 已有 ２ ａ共 ４个 测 次 的 数 据 。 随着河 段研 究 的需 要 ， 该 区域 内 的 断面 数 量 与施 测 次 数在不 断增 加 ， 为 了更好 利 用这些 数据 成果 ， 长江 水利
人 民 长 江
河 相系 数计算 。断面水 面宽 除 以断 面平均 水
深 即
３ ． ２ 槽 蓄 量 一高 程 曲线 图绘 制
槽 蓄量 与分 级高 程 曲线 是 根据 分级 高程下 槽 蓄量
计 算成 果绘 制 的 ， 可 直 观显 示 出槽 蓄 量 与 分级 高程 的
相 系数 。