武汉大学水利水电学院：《工程水文学 hydrology》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 水文信息采集与处理

工程水文学 武汉大学水利水电学院 WUHEE

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第三章水文信息采集与处理 第一节测站与站网 测站 测站分类: 按主要观测项目分:水位站、流量站(也 称水文站)、雨量站、蒸发站等; 按测站性质分:基本站、专用站,两者相 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。 WUHEE

WUHEE 第三章 水文信息采集与处理 第一节 测站与站网 一、测站 测站分类： 按主要观测项目分：水位站、流量站（也 称水文站）、雨量站、蒸发站等； 按测站性质分：基本站、专用站，两者相 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

二、水文站网 因为单个测站观测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 则须在流域內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站网。 布站原则:通过所设站网采集到的水文信 息经过整理分析后,达到可以内插领城内任何 地点水文要素的特征值的目的。 WUHEE

WUHEE 二、水文站网 因为单个测站观测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站网。 布站原则：通过所设站网采集到的水文信 息经过整理分析后，达到可以内插领域内任何 地点水文要素的特征值的目的

水文测站的设立 建站包括选择测验河段和布设观测断面 选择测验河段:保证工作安全和测验精度 有利于简化水文要素的观测和信息的整理分 析工作,测站的水位流量之间呈良好的稳定关 系(单一关系)。河道顺直、稳定、水流集中 ,河段规整。 WUHEE

WUHEE 三、水文测站的设立 建站包括选择测验河段和布设观测断面 选择测验河段：保证工作安全和测验精度 ，有利于简化水文要素的观测和信息的整理分 析工作，测站的水位流量之间呈良好的稳定关 系（单一关系）。河道顺直、稳定、水流集中 ，河段规整

布设观测断面:布设基线、水准点和各种 断面,即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮 标测流断面及比降断面。 比 流 速基 上 仪 断 浮标上断面 测 水 面 浮标下断面 比降下断面 流断面 断面 基线 图3-1水文测站基线与断面布设示意图 WUHEE

WUHEE 布设观测断面：布设基线、水准点和各种 断面，即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮 标测流断面及比降断面

第二节水位观测 指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由 水面离开固定基面的高程。 目前全国统一基面:黄海基面 水位观测设备:水尺、自记水位计 水位观测内容:基本水尺、比降水尺 水位观测资料整理:日平均水位、月平均水位 年平均水位的计算。 (1)算术平均法 (2)面积包围法 WUHEE

WUHEE 第二节 水位观测 指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由 水面离开固定基面的高程。 目前全国统一基面：黄海基面 水位观测设备：水尺、自记水位计 水位观测内容：基本水尺、比降水尺 水位观测资料整理：日平均水位、月平均水位 、年平均水位的计算。 （1）算术平均法 （2）面积包围法

Atm 0时 24时 图3-2面积包围法示意图 z=[Z041+Z1(At1+△t2)+Z2(A2+△t3)+…+Zn1(Mtn1+△n)+Zn(△tn) 48 WUHEE

WUHEE [ ( ) ( ) ... ( ) ( )] 48 1 0 1 1 1 2 2 2 3 n 1 n 1 n n n Z = Z t + Z t + t + Z t + t + + Z t + t + Z t − −

第三节流量测验 流速仪测流 (1)测流原理 将河道断面划分为若干部分,用普通测量方法测 算出各部分断面的面积,用流速仪施测流速并计算 各部分面积上的平均流速,两者的乘机,称为部分 流量,各部分流量之和为全断面的流量。 测流工作分为:河道断面测量、流速测量。 WUHEE

WUHEE 第三节 流量测验 一、流速仪测流 （1）测流原理 将河道断面划分为若干部分，用普通测量方法测 算出各部分断面的面积，用流速仪施测流速并计算 各部分面积上的平均流速，两者的乘机，称为部分 流量，各部分流量之和为全断面的流量。 测流工作分为：河道断面测量、流速测量

(2)断面测量 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。 测深垂线起点距:测深垂线至基线上的起点桩之 问的水平距离,常用经纬仪、平板仪、六分仪、 全球定位系统(GPS)等测量。 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。 WUHEE

WUHEE (2) 断面测量 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。 测深垂线起点距：测深垂线至基线上的起点桩之 间的水平距离，常用经纬仪、平板仪、六分仪、 全球定位系统（GPS）等测量。 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

岛吕 电 线! 址 尾翼 图3-3旋杯式流速仪 (水深大于28m的一般河流用本法安装測量) 1旋杯;2-传讯盒;3-电铃计数器:4-尾翼,5钢丝绳;6一绳钩:7—悬杆,8铅鱼 图3-4旋桨式流速仪 WUHEE

WUHEE （3）流速测量