水文信息技术1测站与站网
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水文测站的定义
水文测站是在河流上或流域内设立的,按一定技术标准经 常收集和提供水文要素的各种水文观测现场的总称。
水文测站的分类
按目的和作用分为基本站、实验站、专用站和辅助站。 基本站是为综合需要的公用目的,经统一规划而设立的
水文测站。基本站应保持相对稳定,在规定的时期内连 续进行观测,收集的资料应刊入水文年鉴或存入数据库 长期保存。 基本水文站按观测项目可分为流量站、水位站、泥沙站、 雨量站、水面蒸发站、水质站、地下水观测井。
基线的布设 在测验河段进行水文测验前,用经纬仪或六分仪测角交 会法推算测验垂线在断面上的位置(起点距),而在岸 上布设的测量线段,称为基线。
基线的布设 基线宜垂直于断面设置,基线的起点应在测流断面线 上; 基线长度应使断面上最远一点的仪器视线与断面的夹 角大于30˚; 基线的长度及丈量误差,都直接影响断面测量精度, 因此基线长度应测量十分准确。
六安局管辖水文站:佛 子岭水库(坝下)站、 磨子潭水库(坝下)站、 黄尾河 站、横排头 (闸下游)站等17个站。
站网规划
站网规划原则:
用最经济的测站数量,把各个水文站布设在恰当的位置, 以掌握整个流域(或地区)的水文要素的变化规律。
站网规划目的:
可以内插流域内任何地点水文要素的特征值。
基本流量站网的布设原则
1.大河控制站按线的原则布设 在干流沿线,布站间距不宜过小,布站数量不宜过多。 决定密度上限的年径流特征值递变率采用10%~15%。 同时布站间距也不能过大,布站数量不能过少。决定站 网密度下限的年径流特征值内插允许相对误差采用 ±5~±10%。
目的:探索大河干流径流特征值沿河长的变化规律。 适用条件:流域面积大于5000 km2的大河干流。
根据流向布设各断面 断面根据不同的用途分为:基本水尺断面、流速仪 测流断面、浮标测流断面、比降水尺断面。
基本水尺断面为经常观测水位而设置的断面。 设立基本水尺断面,应以是否有助于建立稳定、简 单的水位流量关系为主要目标。
流速仪测流断面是为用流速仪法施测流量而设置的断 面。 应使其与平均流向相垂直,且与基本水尺断面重合。 测流断面应垂直于断面平均流向。若一个测流断面 不能同时满足不同时期(高、中、低水)的测流, 可设置不同时期的测流断面。
安徽省全省5000km 2 以上的河流有22条。新安江在我省境内 河长242.3km,流域面积0.65万km 2 。新安江-富春江-钱塘江
滃江,珠江水系北江左岸最大支流,集水面积4847平方公里。
2. 中等河流上的区域代表站,按照区域原则布设。
根据下垫面特征指标进行水文分区,在分区内选择有代 表性的流域布设测站。
水文站网
水文站网是在一定地区,按一定原则,用适当数量的各 类水文测站构成的水文资料收集系统。
由源自文库本站组成的站网,称为基本水文站网。
安徽省现有水文站122个,其中基本水文站120个。淮 河流域水文站有56个(其中基本站56个);长江流域 水文站有59个(其中基本站57个);新安江流域水文 站有7个。其中大河控制站53个,区域代表站48个,小 河站21个。
浮标测流断面有三个,即测定浮标位置和过水断面面 积的浮标测流中断面、用于测定浮标漂行走速度的浮 标上断面和浮标下断面 浮标测流上、下断面必须与浮标测流中断面平行。 浮标测流中断面应尽可能与流速仪测流断面重合。 为了使浮标测得速度具有代表性,上、下浮标断面 的间距应尽量缩短。为了减少浮标测流时的计时误 差,这又要求其间距有足够的长度。
一般情况下,天然河道的河流可近似看作稳定非均匀流,其断 面平均流速可由曼宁公式表示:
V
1
21
R 3S 2
n
Q
1
AR
2
3S
1 2
n
上式可写成一般函数形式为: Q=f(Z,Ω,n,S) 因此,要使水位流量关系呈单一关系,必须具备下列条件之一: (1)在同一水位下,Ω,n,S维持不变; (2)在同一水位下,虽有所变动,但它们对流量大小的影响恰好 互相补偿。
1.断面控制
天然河道中,如有突起的石梁、急滩、卡口、人工堰坝等。当水 流通过该处时,将使水面曲线发生明显转折,形成临界流,出现 临界水深,构成断面控制。
Fr 2
Q 2
gA3
B
1
Q
gA3 (B B
3
g )dk 2
2.河槽控制 有相当长的顺直河段,河床稳定,不生水草,不受变动回水影 响的河段,产生河槽控制作用 。
适用条件:流域面积小于200km2的小河流。
目的:探索各种不同下垫面条件下的小河径流规律。
张家口水文站网分布图
水文测站的设立:1.测验河段的选择
对水文观测现场的作业和观测成果,具有显著影响控制 作用的河段,称为测验河段。
选择测验河段的原则: 要求测站的水位与流量之间呈单一关系。
测站控制 假如在测站附近(通常在其下游)有一个断面或一段 河槽,其水力特性能够使得测站的水位流量关系保持 单一关系,则这个断面或河段便称为测站控制。
实验站是为深入研究某些专门问题而设立的一个或一组水 文测站,实验站也可兼作基本站。
专用站是为特定的目的而设立的水文测站。不具备或不完 全具备基本站的特点。
辅助站是为了帮助某些基本站正确控制水文情势变化而设 立的一个或一组站点。辅助站是基本站的补充,弥补基本 站观测资料的不足。计算站网密度时,辅助站不参加统计
河段选择 山区河流:尽可能选在石梁、急滩、卡口、弯道的 上游。(由壅水曲线变为跌水曲线,在此产生临界 流)
平原河流:应尽量选择河道较顺直、无冲淤、无回 水影响的河段。
灵敏度分析
水文测站的设立: 2.观测断面的布设
设置水准点,测 其高程;
布设断面首先要 弄清测验河段的 水流方向,即绘 制水流平面图。
高大的山脊,山地到平原的转折,湖泊、沼泽、水网、荒漠的 边缘、地质、植被和地貌形态等发生显著变化的地点,常可作 为水文分区的边界
适用条件:流域面积为200~5000km2的中等河流。
目的:探索中等流域水文特征地区规律。
3. 小河站按照分类原则布设 小河流域下垫面特征单一性突出。按照下垫面分类 原则来布站。
水文测站是在河流上或流域内设立的,按一定技术标准经 常收集和提供水文要素的各种水文观测现场的总称。
水文测站的分类
按目的和作用分为基本站、实验站、专用站和辅助站。 基本站是为综合需要的公用目的,经统一规划而设立的
水文测站。基本站应保持相对稳定,在规定的时期内连 续进行观测,收集的资料应刊入水文年鉴或存入数据库 长期保存。 基本水文站按观测项目可分为流量站、水位站、泥沙站、 雨量站、水面蒸发站、水质站、地下水观测井。
基线的布设 在测验河段进行水文测验前,用经纬仪或六分仪测角交 会法推算测验垂线在断面上的位置(起点距),而在岸 上布设的测量线段,称为基线。
基线的布设 基线宜垂直于断面设置,基线的起点应在测流断面线 上; 基线长度应使断面上最远一点的仪器视线与断面的夹 角大于30˚; 基线的长度及丈量误差,都直接影响断面测量精度, 因此基线长度应测量十分准确。
六安局管辖水文站:佛 子岭水库(坝下)站、 磨子潭水库(坝下)站、 黄尾河 站、横排头 (闸下游)站等17个站。
站网规划
站网规划原则:
用最经济的测站数量,把各个水文站布设在恰当的位置, 以掌握整个流域(或地区)的水文要素的变化规律。
站网规划目的:
可以内插流域内任何地点水文要素的特征值。
基本流量站网的布设原则
1.大河控制站按线的原则布设 在干流沿线,布站间距不宜过小,布站数量不宜过多。 决定密度上限的年径流特征值递变率采用10%~15%。 同时布站间距也不能过大,布站数量不能过少。决定站 网密度下限的年径流特征值内插允许相对误差采用 ±5~±10%。
目的:探索大河干流径流特征值沿河长的变化规律。 适用条件:流域面积大于5000 km2的大河干流。
根据流向布设各断面 断面根据不同的用途分为:基本水尺断面、流速仪 测流断面、浮标测流断面、比降水尺断面。
基本水尺断面为经常观测水位而设置的断面。 设立基本水尺断面,应以是否有助于建立稳定、简 单的水位流量关系为主要目标。
流速仪测流断面是为用流速仪法施测流量而设置的断 面。 应使其与平均流向相垂直,且与基本水尺断面重合。 测流断面应垂直于断面平均流向。若一个测流断面 不能同时满足不同时期(高、中、低水)的测流, 可设置不同时期的测流断面。
安徽省全省5000km 2 以上的河流有22条。新安江在我省境内 河长242.3km,流域面积0.65万km 2 。新安江-富春江-钱塘江
滃江,珠江水系北江左岸最大支流,集水面积4847平方公里。
2. 中等河流上的区域代表站,按照区域原则布设。
根据下垫面特征指标进行水文分区,在分区内选择有代 表性的流域布设测站。
水文站网
水文站网是在一定地区,按一定原则,用适当数量的各 类水文测站构成的水文资料收集系统。
由源自文库本站组成的站网,称为基本水文站网。
安徽省现有水文站122个,其中基本水文站120个。淮 河流域水文站有56个(其中基本站56个);长江流域 水文站有59个(其中基本站57个);新安江流域水文 站有7个。其中大河控制站53个,区域代表站48个,小 河站21个。
浮标测流断面有三个,即测定浮标位置和过水断面面 积的浮标测流中断面、用于测定浮标漂行走速度的浮 标上断面和浮标下断面 浮标测流上、下断面必须与浮标测流中断面平行。 浮标测流中断面应尽可能与流速仪测流断面重合。 为了使浮标测得速度具有代表性,上、下浮标断面 的间距应尽量缩短。为了减少浮标测流时的计时误 差,这又要求其间距有足够的长度。
一般情况下,天然河道的河流可近似看作稳定非均匀流,其断 面平均流速可由曼宁公式表示:
V
1
21
R 3S 2
n
Q
1
AR
2
3S
1 2
n
上式可写成一般函数形式为: Q=f(Z,Ω,n,S) 因此,要使水位流量关系呈单一关系,必须具备下列条件之一: (1)在同一水位下,Ω,n,S维持不变; (2)在同一水位下,虽有所变动,但它们对流量大小的影响恰好 互相补偿。
1.断面控制
天然河道中,如有突起的石梁、急滩、卡口、人工堰坝等。当水 流通过该处时,将使水面曲线发生明显转折,形成临界流,出现 临界水深,构成断面控制。
Fr 2
Q 2
gA3
B
1
Q
gA3 (B B
3
g )dk 2
2.河槽控制 有相当长的顺直河段,河床稳定,不生水草,不受变动回水影 响的河段,产生河槽控制作用 。
适用条件:流域面积小于200km2的小河流。
目的:探索各种不同下垫面条件下的小河径流规律。
张家口水文站网分布图
水文测站的设立:1.测验河段的选择
对水文观测现场的作业和观测成果,具有显著影响控制 作用的河段,称为测验河段。
选择测验河段的原则: 要求测站的水位与流量之间呈单一关系。
测站控制 假如在测站附近(通常在其下游)有一个断面或一段 河槽,其水力特性能够使得测站的水位流量关系保持 单一关系,则这个断面或河段便称为测站控制。
实验站是为深入研究某些专门问题而设立的一个或一组水 文测站,实验站也可兼作基本站。
专用站是为特定的目的而设立的水文测站。不具备或不完 全具备基本站的特点。
辅助站是为了帮助某些基本站正确控制水文情势变化而设 立的一个或一组站点。辅助站是基本站的补充,弥补基本 站观测资料的不足。计算站网密度时,辅助站不参加统计
河段选择 山区河流:尽可能选在石梁、急滩、卡口、弯道的 上游。(由壅水曲线变为跌水曲线,在此产生临界 流)
平原河流:应尽量选择河道较顺直、无冲淤、无回 水影响的河段。
灵敏度分析
水文测站的设立: 2.观测断面的布设
设置水准点,测 其高程;
布设断面首先要 弄清测验河段的 水流方向,即绘 制水流平面图。
高大的山脊,山地到平原的转折,湖泊、沼泽、水网、荒漠的 边缘、地质、植被和地貌形态等发生显著变化的地点,常可作 为水文分区的边界
适用条件:流域面积为200~5000km2的中等河流。
目的:探索中等流域水文特征地区规律。
3. 小河站按照分类原则布设 小河流域下垫面特征单一性突出。按照下垫面分类 原则来布站。