《流量资料整编》PPT课件.ppt

第三讲 流量资料整编,填表、计算、整编常用基本要点,流量资料整编,观测以及分析计算出的水文资料可以整编成日、月、年平均水位和平均流量，汛期水位和流量过程，刊登于水文年鉴或水文数据库。稳定的水位流量关系：流量测验比较困难，而观测水位很容易，如果水位流量之间的关系较好，则可以借助水位推求流量。,中泓浮标法实测流量按下式计算：Q K mfA mV mf 式中V mf 中泓浮标流速的算术平均值（m s）。,流量观测与计算,流速仪定点测速 由于河流断面上的流速是不均匀的，需分块计算平均流速和流量，首先用从水面至河底的数条垂线将测流断面划分成数块部分面积A1，A2A，然后测出每块小面积上的平均流速，。根据下式计算流量：,应以测速垂线为分界将过水断面划分为若干部分，部分面积计算划分如下图,各部分面积平均流速计算如下：中间部分两岸水边 式中，称岸边系数，斜坡岸边0.670.75；陡岸0.80.9;死水边0.50.37。在洪水期水位较高无法采用流速仪测流，或洪水调查时，常采用浮标测速方法。现在，一些测站应用超声波测速方式，观测断面流速和流量。当水文资料缺乏和不充分时，需进行洪水调查。,实测流向偏角大于10，且各测点均有记录时，在计算垂线平均流速之前，应作偏角改正，并应按下式计算。V N Vcos 式中V N 垂直于断面的测点流速（m s）；V 实测的测点流速（m s）；流向与断面垂直线的夹角。,实测流量的相应水位计算应符合下列规定：一、算术平均法：测流过程中水位变化引起水道断面面积的变化，当平均水深大于1 m 时不超过5，或当平均水深小于1 m 时不超过10，可取测流开始和终了两次水位的算术平均值作为相应水位；当测流过程跨越水位峰顶或谷底时，应采取多次实测或摘录水位的算术平均值作为相应水位。二、加权平均法：测流过程中水道断面面积的变化超过上款范围时，相应水位应按公式计算。当使用这种方法计算连续测流法实测流量的相应水位时，所采用的垂线平均流速、部分宽度、测时水位等数值的垂线号数和施测时间，应同计算部分流量和断面流量时所取的号数和时间一致。三、其他方法：当采用其他方法计算的相应水位，与加权平均法相比，水位误差不超过1c m 时，可以采用。,需要使用浮标法测流的新设测站，自开展测流工作之日起，应同时进行浮标系数的试验，宜在2 3 年内试验确定本站的浮标系数。在未取得浮标系数试验数据之前，可借用本地区断面形状和水流条件相似、浮标类型相同的测站试验的浮标系数，或者根据测验河段的断面形状和水流条件，在下列范围内选用浮标系数。1 一般情况下：湿润地区的大、中河流可取085 090，小河可取075 085；干旱地区的大、中河流可取080 085，小河可取070 080。2 特殊情况下：湿润地区可取090 100，干旱地区可取065 070。3 对于垂线流速梯度较小或水深较大的测验河段，宜取较大值；垂线流速梯度较大或水深较小者，宜取较小值。四、当测验河段或测站控制发生重大改变时，应重新进行浮标系数试验，并采用新的浮标系数。,单次流量测验成果的检查分析1 测站对单次流量测验成果应随时进行检查分析，当发现测验工作中有差错时，应查清原因，在现场纠正或补救。2 单次流量测验成果的检查分析，应包括下列内容：一、测点流速、垂线流速、水深和起点距测量记录的检查分析。二、流量测验成果的合理性检查分析。三、流量测次布置的合理性检查分析。3 测点流速、水深和起点距测量记录的检查分析，应在现场对每一道测量和计算结果，结合测站特性、河流水情和测验现场的具体情况按下列要求进行：一、点绘垂线流速分布曲线图，检查分析其分布的合理性。当发现有反常现象时，应检查原因，有明显的测量错误时，应进行复测。二、点绘垂线平均流速或浮标流速横向分布图和水道断面图，对照检查分析垂线平均流速或浮标流速横向分布的合理性。当发现有反常现象时，应检查原因，有明显的测量错误时，应进行复测。三、采用固定垂线测速的站，当受测验条件限制现场点绘分析图有困难，或因水位急剧涨落需缩短测流时间时，可在事先绘制好的流速、水深测验成果对照检查表上，现场填入垂线水深、测点流速、垂线平均流速的实测成果，与相邻垂线及上一测次的实测成果对照检查。,4 流量测验成果应在每次测流结束的当日进行流量的计算校核，并应按下列规定进行合理性检查分析：一、点绘水位或其他水力因素与流量、水位与面积、水位与流速关系曲线图，检查分析其变化趋势和三个关系曲线相应关系的合理性。二、采用连实测流量过程线进行资料整编的测站，可点绘水位、流速、面积和流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性。三、当发现流量测点反常时，应检查分析反常的原因。对无法进行改正而具有控制性的测次，宜到现场对河段情况进行勘察，并及时增补测次验证。5 流量测次布置合理性检查分析，应在每次测流结束后将流量测点点绘在逐时水位过程线图的相应位置上。采用落差法整编推流的站应同时将流量测点点绘在落差过程线图上。并结合流量测点在水位或水力因素与流量关系曲线图上的分布情况，进行对照检查。当发现测次布置不能满足资料整编定线要求时，应及时增加测次，或调整下一测次的测验时机。,河道流量资料整编3.1 河道流量资料整编工作宜包括以下内容：1 编制实测流量成果表和实测大断面成果表；2 绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线；3 水位流量关系曲线分析和检验；4 数据整理；5 整编逐日平均流量表及洪水水文要素摘录表；6 绘制逐时或逐日平均流量过程线；7 单站合理性检查；8 编制河道流量资料整编说明表。,水位流量、水位面积、水位流速关系曲线 三线图绘制以同一水位为纵坐标，自左至右，依次以(流量、面积、流速)为横坐标点绘于坐标纸上，选用适当比例尺，使水位流量、水位面积、水位流速关系曲线分别与横坐标大至成(45、60、60)的交角，三条曲线不能相交，水位流量关系曲线下部，读数误差超过2.5%的部分绘放大图，水位流量关系曲线应绘出上年末与下年初步3-5个测点以确保年头年尾流量的衔接，控制条件无特殊变化，水位流量关系不应有反曲，所绘三种曲线应相对照，使在曲线上查读的各级水位的流量，应等于相应的面积与流速的乘积，其偏差值应不超过正负2%-3%。容易出现的错误：图名、图标、图示、图例不正规，实测点绘制不清楚，区分不明显，图幅比例及放大图幅比例不符号推算精度规定和规范精度要求，末将上年末与下年初步3-5个测点点绘到图上。,水位流量关系是否稳定，主要取决于影响流量的（各水力因素）是否稳定。要使水位流量关系保持稳定，必须在测站控制良好的情况下，同一水位的断面面积、水力半径、河床糙率、水面比降等因素均保持不变，或者各因素虽有变化，但能集中反映在断面面积、断面平均流速两因素能互相补偿，使同一水位只有一个相应流量，其关系就成为单一曲线。,当河床发生冲淤及洪水涨落时，水位流量关系曲线如下图所示。断面受冲刷时，过水断面扩大，流量增加，水位流量关系曲线右移；断面受淤积时，过水断面积减小，流量减少，水位流量关系曲线左移；涨水时，水面比降大，流速快，流量大，曲线向右偏离，退水时，水面比降小，流速慢，流量小，曲线又向左偏离。一涨一落，水位流量关系曲线便成了形似“绳套”的曲线线；当河床有芦苇、树木，沿岸或江心建筑物等碍洪物时，可使糙率加大，泄洪能力下降。河流主槽常年流水，糙率较小，当断面冲淤变化不大，形状单一时，水位流量关系曲线可有较稳定的关系。,不同因素影响下的水位流量关系曲线a）河床受冲淤；b）洪水涨落；c）碍洪构筑物影响1 断面受冲刷；2 断面稳定；3 断面淤积；4 涨水；5 退水；6 碍洪物少；7 碍洪物多,二、径流的表示法和度量单位 流量 Q：单位时间通过某一断面的水量，单位为m3/s、L/s。流量随时间的变化过程，用流量过程线来表示。径流量 R：指时段内通过某一断面的总水量。常用单位为m3，万m3，108m3，(四位有效位数字）（m3/s）月，（m3/s）d 等。R=Q*86400*365 径流深 Y:指将径流量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度，以mm为单位。Y=R/A/1000(记至0.1mm）,径流模数M(L/s/km2）：流域出口断面流量与流域面积的比值 M=Q/A*1000单位（10-3 m3/（s*km2）三位有效数字 径流系数：某一时段的流深度与相应的降雨深度的比值=R/P,单一曲线法适用于测站控制良好，各级水位流量关系都保持稳定的站。临时曲线法适用于不经常性冲淤的站，也可用于处理受结冰影响的水位流量关系。若水位流量关系受某一因素或混合因素影响而连续变化时，可用连时序法定线。使用此法时，要求流量测次较多，并能控制水位流量关系变化的转折点。.畅流期受断面冲淤、变动回水、水草生长等因素影响，或冰期结冰影响，使水位流量关系紊乱，而流量变化较小时，只要流量成果精度符合要求、测次较多，能基本上控制（流量）变化过程，可使用连实测流量过程线法推求流量。,