工程水文学辅导资料四
工程水文学辅导资料四 主 题：第三章 水文信息采集与处理学习时间：2014年10月20日—10月26日内 容：这周我们将学习本门课程内容的第三章。希望下面的内容能加深同学们对相关知识的理解。一、学习要求1. 水文测站与站网2. 降水与水位的观测及资料整编3. 流量测验及流量资料的整编4. 泥沙测验5. 水文资料整编二、主要内容（一）水文测站与站网研究水文信息的测量、计算与数据处理原理和方法的一门科学，是工程水文学的重要基础。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，这些指定地点称为水文测站。 水文测站观测项目 ：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分类：水位站、流量站(水文站)、雨量站、蒸发站等。 根据测站性质,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,服务于国民经济各方面的需要。 专用站：是为某种专门目的或用途由各部门自行设立。两类测站相辅相成，专用站在面上辅助基本站；基本站在时间系列上辅助专用站。水文站网:由于单个测站观测到的水文要素其信息只代表站址处的水文情况，而流域上的水文情况则需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。（二）降水与水位的观测及资料整编水文要素观测的重要组成部分，一般侧记降雨、降雪、降雹的水量。 降水量以降落在地面上的水层深度表示，单位mm，记录精度为0.1mm，符合以下规定： 需要控制雨日地区分布变化的雨量站必须记至0.1mm； 当有蒸发站记录时，降雨记录精度必须与蒸发观测的记录精度相匹配。 日降水量：（北京时间）本日8时至次日8时的降水。 可采用器测、雷达探测或利用气象卫星云图估算。仪器组成：传感、测量控制、显示与记录、数据传输和数据处理 仪器分类:按传感原理分：直接计量（雨量器）、液柱测量（主要为虹吸式，少数为浮子式）、翻斗测量（单翻斗与多翻斗）等传统仪器，光学雨量计和雷达雨量计（新技术）水位:指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面的高程，以m计。水位与高程数值一样，要有一个基面作为起点，水文测验中采用的基面有多种。 绝对基面:将某一海滨地点平均海水面的高程定为0.000m，作为水准基面。我国曾沿用过大连、大沽、黄海、废黄河口、吴淞、珠江等基面，现在统一规定的基面为青岛黄海基面。假定基面:在水文测站附近没有国家水准点或在一时还不具备接测条件的情况下暂时假定的一个水准基面。 测站基面:某些水文测站专用的一种假定基面，一般选择在河床最低点或历年最低水位以下0.5～1.0m处的水平面作为零点来计算水位高度。冻结基面:将测站第一次使用的基面冻结下来作为永久固定基面的一种基面，也属水文测站专用的另一种假定基面。使用冻结基面可保持测站水位资料的历史连续性。 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。 为推求其它水文数据而提供间接资料，如水位推求流量、计算必降等。file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg图1 水位观测的常用设备-水尺（三）流量测验及流量资料的整编流量：单位时间内通过河流某断面的水量(m3/s) 流量反映水资源和江河、湖泊、水库等水体水量变化的基本数据，也是河流最重要的水文特征值。 流量是根据河流水情变化的特点，在水文站上用各种测流方法进行流量测验取得实测数据，处理后用于研究江河流量变化的规律。流速仪法测流原理：河流过水断面形态、河床表面特征、河底纵坡、河道弯曲以及冰情对断面内各点流速产生影响，使流速（v）随水平及垂直方向的位置不同而变化。 （四）泥沙测验河流泥沙分类：按运动方式分为悬移质、推移质和河床质。三者随水流条件的变化而相互转化。 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。描述河流中悬移质的情况，常用两个定量指标是含沙量和输沙率。 含沙量：单位体积内所含干沙的质量用Cs表示，单位为kg/m3。 输沙率：单位时间流过河流某断面的干沙质量，以Qs表示，单位为kg/s。 断面输沙率是通过断面上含沙量测验配合断面流量来推求的。（五）水文资料整编水文信息处理的内容：水位流量关系曲线的确定、延长、移用，日平均流量计算及合理性检查，悬移质输沙率信息处理，地下水信息处理，水文信息处理成果的刊布。水文信息处理：各种水文测站测得的原始数据，都要按科学的方法和统一的格式整理、分析、统计、提炼成为系统、完整，有一定精度的水文资料，供水文水利计算和有关国民经济部门应用。这个水文数据的加工、处理过程，也称为水文资料整编。水文信息处理的工作内容包括：收集校核原始数据；编制实测成果表；确定关系曲线；推求逐时、逐日值；编制逐日表及洪水水文要素摘录表；合理性检查；编制处理说明书。三、相关例题（一） 选择题1. 目前全国水位统一采用的基准面是（）。A.大沽基面 B.吴淞基面 C.珠江基面 D.黄海基面2. 河流中的泥沙，按其运动形式可分为（ ）。A.悬移质 B.推移质 C.河床质 D.漂浮质【参考答案】：1.D 2.ABC
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