湖南省山洪灾害监测预警系统水文通信协议规范
目录
1 总则 (1)
2 术语、符号和代号 (3)
3 数据报文传输规约 (5)
3.1帧结构 (5)
3.1.1本标准采用异步式传输帧格式。 (5)
3.1.2传输规则应按以下规定执行 (5)
3.1.3链路层应符合以下规定： (6)
3.1.4报文传输 (7)
3.2链路传输 (8)
3.3物理层规约 (9)
4 数据传输报文及数据结构 (10)
4.1应用层数据编码规定 (10)
4.1.1链路用户数据编码格式 (10)
4.1.2站点水情信息编报 (11)
4.1.3水情信息编码分类码 (11)
4.1.4水情站码 (12)
4.1.5测报时间码 (12)
4.1.6要素标识符 (13)
4.1.7数据编码 (14)
4.2水文信息编码 (14)
4.2.1降雨量编码 (14)
4.2.2蒸发量编码 (16)
4.2.3河道水情编码 (17)
4.2.4水库（湖泊）水情编码 (19)
4.2.5闸坝水情编码 (20)
4.2.6泵站水情编码 (22)
4.2.7潮汐水情编码 (23)
4.2.8土壤墒情编码 (25)
4.3数据传输报文结构 (27)
4.3.1 链路测试(AFN=02H) (27)
4.3.2 参数设置（AFN=04H） (28)
4.3.3 参数查询（AFN=0AH） (31)
4.3.4 控制命令（AFN=0CH） (32)
5 通信方式和误码率 (34)
5.1通信方式 (34)
5.2误码率 (36)
6 仪表设备数据传输规约 (37)
6.1仪表数据通信规约 (37)
7 数据传输的考核 (38)
7.1考核内容和指标 (38)
7.2考核方法 (38)
附录A 事件记录表 (39)
附录B 编码要素及标识符汇总表 (40)
附录C本标准用词说明 (47)
1 总则
1.0.1 为提高水文监测及自动测报系统效率和满足防汛防旱和水文数据收集的要求，规范水文监测设备及装置的系统设计、建设和管理，以适应水利信息化建设与管理的需要，建立统一的水文监测数据采集和传输规约，形成科学合理、相互兼容、资源共享的信息管理体制，制定本标准。
1.0.2本标准适用于各级各类水文监测设备及装置（包括防汛抗旱、墒情管理、地下水监测、水质监测等系统的传感器、采集传输设备和中心测控设备）中的信息采集与传输，适用于江河、湖泊、水库、水电站、灌区及输水工程等各类水文要素等水文监测点以及移动监测设备与水文监测及自动测报系统中心站之间的数据传输。
1.0.3本标准规定的各种信息传输设备在不同体系结构下的数据传输方式、格式和协议，适用于各类水文监测及自动测报系统数据采集传感器对采集传输和监控终端设备、传输和监控终端设备对各类中心站之间的通信。
1.0.4本标准的引用标准主要有以下标准：
《中华人民共和国行政区划代码》（GB/T 2260-2002）
《水质词汇第一部分和第二部分》（GB6816）
《远动设备及系统第5部分传输规约》（GB/T 18657-5-2002）(或IEC60870-5)
《水文仪器信号与接口》（GB/T 19705-2005）
《水文基本术语和符号标准》（GB/T 50095）
《水利水电工程技术术语标准》（SL26-92）
《水文自动测报系统技术规范》（SL 61-2003）
《水文基本术语和符号标准》（GB/T50095-98）
《河流流量测验规范》（GB50179-93）
《河流悬移质泥沙测验规范》（GB50159-92）
《水利工程基础信息代码编制规定》（SL213-98）
《水文情报预报规范》（GB/T 22482-2008）
《水文普通测量规范》（SL58-93）
《地下水监测规范》（SL/T183-96）
《土壤墒情监测规范》（SL364-2006）
《地下水监测规范》（SL 183-2005）
《水利工程基础信息代码编制规定》（SL 213）
《水环境监测规范》（SL 219）
《水利信息网命名及IP地址分配规定》（SL 307-2004）
《水情信息编码标准》（SL330-2005）
《实时雨水情数据库表结构与标识标准》（SL 323-2005）
《基础水文数据库表结构及标识符标准》（SL 324-2005）
《水质数据库表结构及标识符标准》（SL 325-2005）
《水资源监控管理系统数据传输规约》（SL 427-2008）
《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T 91-2002）
《水文仪器可靠性技术要求》（GB/T 18185-2000）
《水文仪器通则第2部分：参比工作条件》 ( GB/T 18522.2-2002)
《水文仪器术语及符号》（ GB/T 19677-2005）
《水文仪器显示与记录》（GB/T 19704-2005）
《水文仪器信号与接口》（GB/T 19705-2005 ）
《水利技术标准编写规定》（SL 01－2007）
《水资源监控管理数据库表结构及标识符标准》（SL427－2008 ）
《基础水文数据库表结构及标识符标准》（SL324-2005 ）
1.0.5数据采集和传输除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语、符号和代号
2.0.1终端地址 terminal address
系统中终端设备的地址编码。
2.0.2中继站地址 relay station address
系统中用于中转数据和监控命令的中继站的地址编码。
2.0.3报文 report text
系统中交换与传输的完整数据信息。
2.0.4启动站 initiative station
一次报文传输过程，主动发出报文的站。
2.0.5从动站 driven station
一次报文传输过程，接收报文并作出响应的站。
2.0.6随时在线 always online
通信设备时刻处在可以接收或发送的状态。
2.0.7剩余水量 surplus water
输入终端的累计充值用水量（或计划用水量）与终端累计用水量之差。
2.0.8 在线保持 online conservation
在使用GPRS、CDMA/1X时，以一定时间间隔定时发送数据包，使优先级别不被降低，保持在线状态。
2.0.9 综合参数 comprehensive parameter
降水量、水位、流量（水量）、蒸发量、闸门开度、土壤墒情，水压和水质等参数的总称。
2.0.10下列符号和代号（含缩写字母）适用于本标准：
A——终端、中继地址；
ADSL——非对称数字用户线环路；
AFN——应用层功能码；
AUX——附加信息；
BCD——二～十进制编码；
BIN——二进制编码；
C——控制；
CDMA——基于码分多址的蜂窝数字移动通信系统；
CRC——循环冗余码校验；
CS——帧校验码；
DIR——传输方向位；
DIV——拆分标志位；
DIVS——拆分计数；
ERC——事件记录代码；
GPRS——基于GSM的通用无线分组业务；
IP地址——“互联网协议（Internet Protocol）”规定的计算机在网络上的标识；
L——用户数据长度；
MODBUS——应用于可以将不同厂商生产的控制设备可以连成网络进行集中监控的通用协议和工业标准；
Pc——校验位；
PSTN——公用电话交换网；
PW——密码；
SMS——移动通信中的短消息业务；
SDI-12——欧美国家监测传感器串行数据通讯接口协议。在该协议支持下可实现一对多点总线远距离连接和传送；
Tp——时间标签；
VPN——虚拟专用网，是对局域网的扩展。
给出本标准中出现的不易理解的特定词汇的定义、需要特殊说明的符号代码。术语和定义主要对标准中的术语进行规范和定义。符号及代号则列入附录。
3 数据报文传输规约
3.1 帧结构
参考GB/T18657.3—2002规定的增强性三层参考模型，结合水文监测及自动测报系统数据传输的特点，制定实用的帧结构。
字节格式为帧的基本单元字节。传输顺序为低位在前，高位在后；低字节在前，高字节在后。
帧格式应符合以下规定：
3.1.1本标准采用异步式传输帧格式。
定义见表3.1.1。
表
3.1.2传输规则应按以下规定执行
1）线路空闲状态为二进制1。
2) 帧的字符之间无线路空闲间隔；两帧之间的线路空闲间隔应考虑信道网络延时、中间环节延时、终端响应时间等因素。
3）帧校验位（CS）是用户数据区的CRC校验。
4）接收方校验，如检出了差错，舍弃此帧。两帧之间应考虑线路的空闲间隔。
5）每个字符应校验起动位、停止位、偶校验位。
6）每帧：
——帧固定报文头中的开头和结束所规定的字符（报文头、用户数据区、报文尾）；
——1个字节长度L；
——接收的字符数最少帧长度L+4；
——帧校验；
——结束字符；
——若这些校验有一个失败，舍弃此帧；若无差错，则此帧数据有效。
3.1.3链路层应符合以下规定：
1）长度L应按以下规定执行：
（1）用户数据长度L由1字节组成，见表3.1.2:
（2）用户数据长度L，由D0～D7组成，采用BIN编码，是控制域、用户数据域（应用层）的字节总数。数据为图片数据流时，数据长度为L*1K。
——采用无线数传信道，长度L不大于255（SMS的L不大于140，GPRS和CDMA的L不大于255，卫星通信的L不大于98）；
——采用网络或有线传输，长度L不大于255。传输图片数据流时，长度L按上述规定。
2）控制域C应按以下规定执行：
（1）控制域C表示报文传输方向和所提供的传输服务类型的信息，定义见表3.1.3:
（2）传输方向位DIR：
——DIR=0，表示此帧报文是由中心站发出的下行报文；
——DIR=1，表示此帧报文是由终端发出的上行报文；
——在每帧报文的通信过程中是不变的。
（3）拆分标志位DIV：
——DIV =1，表示此报文已被拆分为若干帧，接收后需要拼接。此时控制域C后增加一个字节，为拆分帧记数DIVS，采用BIN倒计数（255－1），1时表示最后一帧。启动站发送时自动加上发送，从动站返回帧时对应加上确认；
——DIV =0，表示此帧报文为单帧。
（4）帧计数位FCB：
——FCB表示每个站连续的发送/确认或者请求/响应服务的变化位。FCB位用来防止信息传输的丢失和重复；
——启动站向同一从动站传输新的发送/确认或请求/响应传输服务时，启动站将设置FCB 值，若超时未收到从动站的报文，或接收出现差错，则启动站将FCB减1，重复原来的发送/确认或者请求/响应服务，直到FCB值为0，表示本次传输服务失败；
——从动站收到启动站FCB值不为0的报文并按照要求确认或响应时，返回相应的FCB值。
（5）功能码定义：
——传输方向位DIR ，定义见表3.1.4: 表
功能码
传输方向（DIR=0）传输方向（DIR=1）
帧类型服务功能帧类型服务功能
0 备用备用
1 发送∕确认命令确认认可
2 发送∕无回答用户数据响应帧否认:无所召唤的数据
3 查询∕响应帧链路测试响应帧链路状态
4 查询∕响应帧电压参数响应帧电压参数
5 查询∕响应帧雨量参数定时自报帧雨量参数
6 查询∕响应帧水位参数定时自报帧流量参数
7 查询∕响应帧河道水情定时自报帧河道水情
8 查询∕响应帧闸坝水情定时自报帧闸坝水情
9 查询∕响应帧综合参数定时自报帧综合参数
10 查询∕响应帧中继参数定时自报帧中继参数
11 备用随机自报帧报警或状态参数
12-15 备用备用
3）帧校验
帧校验CS是控制域、编码格式标识符、地址域、链路用户数据（应用层）的字节的CRC校验，生成多项式：X7+X6+X5+X2+1。
3.1.4报文传输
报文传输示意见图3.1.5。
A站到B站B站到A站━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
图3.1.5 报文传输示意图
3.2 链路传输
传输服务类别定义，见表3.2.1。
类别功能用途
S1 发送∕无回答启动站发送传输，从动站不回答。
S2 发送∕确认启动站发送报文，从动站回答确认或否认报文。
S3 查询∕响应启动站发出查询命令，从动站作确认、否认或数据响应。
半双工通道应采用非平衡传输规则。在前一次通信服务结束后，才能开始新一次发送帧传输。
全双工通道可采用平衡传输规则。允许建立一个或多个通信服务。同时建立多个通信服务时，由启动站进行数据流控制。
发送／无回答服务是指启动站发出报文后，由于信道或设备等原因，没有得到相应的回答。非平衡传输过程在前一次通信服务的传输过程结束后，并且考虑信道网络延时、中间环节延时、终端响应时间等因素，才可开始新一次发送传输。
发送／确认服务是指启动站发出报文后，从动站正确收到报文，并能执行报文的命令，发送确认报文或否认报文。
查询／响应服务是指启动站发出报文后，从动站正确收到查询数据报文，如所查询的数据有效，则发送响应帧；如所查询的数据无效，则发送否认帧。FCB值可防止报文丢失和报文重复传送，最大重发次数设定为3次。
通信出错处理主要包括：
——启动站在规定时间内没有正确收到响应报文，作为超时出错处理。超时时间应考虑信道
网络延时、中间环节延时、终端响应时间等因素。在发送下一帧之前，需等待一个超时时间；
——从动站若检出帧差错则不作回答。
3.3 物理层规约
接口的登录链接和在线保持检测采用链路测试服务，测试周期可设定。
帧的基本单元为字节，字节传输按异步方式进行，包含8个数据位、1个起始位“0”、1个偶校验位Pc和1个停止位“1”，定义见表3.3.2。
表
查询/应答工作方式主要包括：
——遥测终端站或中继站响应中心站查询指令发送相应数据的工作体制；
——中心站发出指令主要用于查询参数数据，查询状态，检查参数，设置参数，控制设备，终端应按照指令，应答所查询的数据或状态，设置和检查参数，执行控制设备并返回执行结果；
——中心站查询的方式有定时查询，顺序查询和随机查询。
自报工作方式主要包括：
——被测参数值发生一定变化或定时等事件触发，遥测终端或中继站主动发送数据的工作体制；
——自报的一般有定时间隔自报，发生需要上报的告警自报，规定的特定条件自报，被控参数变化自报等。这些自报的发生一般属于随机和规定时间的主动上报。
兼容工作方式表示同时包括查询/应答和自报两种工作方式。
在查询/应答工作方式时，随机查询的优先级高于定时查询和顺序查询。在自报工作方式时，优先级高低依次为：告警自报，参数变化自报，特定条件自报，定时间隔自报。在兼容工作方式下，自报工作方式的优先级高于查询/应答工作方式。
4 数据传输报文及数据结构
4.1 应用层数据编码规定
4.1.1链路用户数据编码格式
链路用户数据水情编码包括：编码分类码、地址域A 和用户数据区D 三个部分组成，见图4.1.1。
图4.1.1 链路用户数据
水情信息编码的基本格式由水情信息编码分类码、水情站码、测报时间码、水文要素信息组、结束符“NN ”五个部分组成，各部分由空格分隔，不应缺漏。基本格式的组成形式，见图4.1.2。
水情信息编码分类码是标识水情信息编码类别的代码，简称编码分类码。编码分类码的使用
按4.1.3节规定执行。水情站码是水情站的标识，其编码按4.1.4节规定执行。测报时间码表示水文要素信息组中各水文要素的测报时间，其编码按4.1.5节规定执行。
水文要素信息组由一个或若干个水文要素的编码组成。一个水文要素的编码由水文要素标识符与其对应数据成对编列组成，标识符编列在前，数据紧列其后。水文要素信息组
I 和水文要素信息组II 的组成形式见图4.1.3
和图4.1.4。
图4.1.2 基本格式的组成形式
图4.1.3 水文要素信息组I 的组成形式
…… 图4.1.4 水文要素信息组II 的组成形式
……
4.1.2站点水情信息编报
4.1.2.1站点实/定时水情信息编报
在测报时间码后，各水文要素信息组顺序排列，各部分之间由空格分隔。其编码形式见图4.1.5。
4.1.2.2站点确定时间间隔数据的水情信息编报
编报站点按确定时间间隔存储数据的，应在该编码分类码前加符号“C ”，作为连续定时间间隔的信息编码分类码。
各定时间间隔的水文要素信息组顺序排列，各数据之间由空格分隔。其编码形式见图4.1.6。
4.1.2.3站点不同测报时间的水情信息编报
使用时间引导标识符“TT ”引导后续各测报时间码及对应水文要素信息组，各部分之间由空格分隔。其编码形式见图4.1.7。
4.1.2.4多个同类水情站的水情信息编报
使用水情站码引导标识符“ST ”引导其他水情站信息，中间由空格分隔。每一个水情站的编
码仍然按照水情站码、测报时间码、水文要素信息组的顺序编码。其编码形式见图4.1.8。
4.1.3水情信息编码分类码
水情信息编码分类码是标识所编报水情信息的类别代码，简称编码分类码。水情信息编码分
图
4.2.7 水情站点不同测报时间信息的编码组成形式
……
图4.1.8
编报多个水情站点的编码组成形式
……
图
4.1.5 水情站点实/定时信息编码组成形式
图4.1.6 水情站点确定时间间隔存储信息的编码组成
为降水、河道、水库(湖泊)、闸坝、泵站、潮汐、土壤墒情、地下水情、特殊水情等9类；实时水情的编码分类码及其引导编报的水情信息单元及编列顺序见表4.1.1。
表
编报水情信息时，应执行下列规定：
1）不同编码分类码标识的水情信息应由各自的编码分类码引导并单独编码，不应混合编码。
2）在同一编码分类码引导下，各水情信息单元可在同一份水情信息编码中组合编报，也可单独编报。
3）当专门编报多个水情站点的降水量和蒸发量信息时，不同水情站类的信息可编列在一份信息编码中，但应采用降水编码分类码进行编报。
4.1.4水情站码
水情站码（简称站码或站号）是水情站的标识。水情站与其站码应一一对应，具有唯一性。水情站码应采用国家统一编定的站码。
4.1.5测报时间码
4.1.
5.1 测报时间码组成
测报时间码由月、日、时、分组成，编码格式：MMDDHHNN。其中：
——MM：表示月份，2位数字，取值01～12；
——DD：表示日期，2位数字，取值01～31；
——HH：表示小时，2位数字，取值00～23；
——NN：表示分钟，2位数字，取值00～59。
4.1.
5.2 测报时间码含义
测报时间码表示水文要素的观测时间或编报时间。不同水文要素的测报时间码含义按下列规定解释：
1）对瞬时值（或状态）类要素，测报时间码表示水文要素值的观测时间（或发生时间）。
2）对时段平均值或时段累计值，测报时间码表示水文要素值观测时段末的时间。
3）对日、旬、月平均值、累计值、极值等水情特征值，测报时间码表示水文要素值的编报时间。日水情特征值的编报时间为次日8时，旬、月水情特征值的编报时间为旬月终了后的次日
（即11日、21日和下月1日）8时。
4.1.6要素标识符
要素标识符应与相应水文要素观测（或计算）值关联编码，不应单独出现在水情信息编码中。
4.1.6.1 要素标识符组成
要素标识符应由主代码、副代码、时段码与属性码四部分组成。各类水情信息的编码要素及标识符见本标准附录B。
编码格式为：主代码[副代码] a [时段码] a [属性码]，其中：
——主代码：水文要素类型码，1位；
——副代码：对主代码作补充说明，1位；
——时段码：水文要素所涉及的时段长，1~3位；
——属性码：水文要素的属性标识符，1位。
a： [ ]中的内容为可缺省，下同。
4.1.6.2 主代码
主代码是水文要素类型码。其要素分类及其类型码应按表4.1.2的规定执行。
表
4.1.6.3 副代码
副代码是对所要表示的水文要素主代码作补充说明，包括水文要素具有的方位属性等。部分要素及其副代码应按表4.1.3的规定执行。表4.1.3未作规定的，可按各章节的规定执行。
表
4.1.6.4 观测（或计算）值的时段长
时段码描述水文要素观测（或计算）值的时段长度，可按以下规定执行：
1 如果时段码所描述的水文要素是一个连续值，如江河流量，则设定该水文要素值是时段平均值；若水文要素为累积值，如时段降水量、蒸发量，则设定该水文要素值为时段总量；
2 报送水情信息时，月、旬、日的时段码分别由M 、X 、D 表示；24h 以内的时段码用相应的小时数表示，小时数的取值范围为00~23；1h 以内的时段码用“N ”加相应的分钟数表示，分钟的取值范围为01~59。
3 对于水文要素的瞬时值，不列时段码。 4.1.6.5 水文要素的极值表示
属性码用于表示水文要素的最高（或最低）、最（或极）大（或最小、极小）等特征属性。水文要素的最（极）大（最高）、最（极）小（最低）等属性分别用代码“M ”、“N ”表示。 4.1.7数据编码
水文监测信息编码中，数据（值）应采用实测值或计算值。基面以下的水位值或零度以下的温度值可用负值表示
数据（值）的单位和有效位数应以本标准的规定为准；未作规定的，可按国家有关规定执行； 数据（值）应填列在与所属水文要素相对应的规定位置上，用空格分隔。
4.2 水文信息编码
4.2.1降雨量编码 4.2.1.1一般规定
在降水类水情信息编码中，可同时编报降水量、蒸发量类水情信息。降水类水情信息编码可编报信息类的基本格式见图4.2.1。
降水量信息的编码内容包括降雨、降雪等信息；
规定编报降水量的水情站，一日内正常编报段次与编报要求应执行《水情信息编码标准》规定；
编报时段降水量及日降水量信息时，应列报天气状况； 每日8时应编报前一日的日降水量； 水情站编报暴雨加报时，应符合下列规定：
(1)当发生暴雨时，应按规定编报暴雨加报。暴雨加报的时段和雨量标准，各地可根据实际需要自行规定;
(2)在规定的时段内，若降水量达到暴雨加报标准时，应立即单独编发暴雨加报，同时列报降雨历时；
(3)加报的暴雨量不应跨日计算；
图4.2.1 降水信息可编报的信息类基本格式
(4)加报过的暴雨量仍应参加时段降水量及日降水量的统计；
(5)当暴雨加报时间与时段或日降水量编报时间相同时，可不编报暴雨加报；
(6)暴雨加报的降水历时表示暴雨规定观测时段内的累计降雨时间；
(7)测报时间码应以暴雨规定观测时段末时间为准。
(8)编报过的暴雨加报不能重复编报。
当降雪或雨夹雪时，水情站编报降水信息应将降雪量或雨夹雪量折合成雪水当量以编报降水量；
4.2.1.2 标识符
降水量编码要素及其标识符应按表4.2.1的规定执行。
表
降水量应以毫米计，实际观测降水量不是整数时，应记至1位小数。
降水历时的编码格式：HH.NN；说明：
──HH：小时数，取值为00～23；
──NN：分钟数，取值为01～59。
当降水历时为整小时数时，可只列小时数。
天气状况类型及其代码应按表4.2.2的规定执行。
表4.2.2 天气状况类型及其代码
4.2.1.3 编码格式
1）降水量编码应以降雨、降雪、降雹的顺序编报；
2）降雨应应以时段降水量、降水历时、日降水量、天气状况的顺序编报；
3）暴雨加报应以暴雨量、降水历时、天气状况的顺序编报；
4）降雪应以降水量、天气状况的顺序列报。
降水量编码和暴雨加报编码的基本格式分别见图4.2.2和4.2.3。
4.2.2蒸发量编码 4.2.2.1一般规定
蒸发量编码内容包括蒸发量、蒸发器（皿）型号等信息；
规定编报蒸发量的水情站，可只编报日蒸发量；每日8时应编报前一日蒸发量。 4.2.2.2标识符
蒸发量信息的编码要素及其标识符应按表4.2.3的规定执行。 表4.2.3 蒸发信息编码要素及其标识符
蒸发量应以毫米计，最多记至1位小数。 蒸发器（皿）型号及其代码应按表4.2.4的规定执行。
表4.2.4 蒸发器（皿）型号及其代码
4.2.2.3编码格式
若编码中需编列蒸发器（皿）型号时，蒸发器（皿）型号应编列在日蒸发量之后。 蒸发量编码的基本格式见图
4.2.4。
图4.2.2 降水量编码基本格式
注：时段降水量
注：日降水量
图4.2.3 暴雨加报编码基本格式
图4.2.4 蒸发量编码基本格式
编码 分类码
图4.2.5 河道水情可编报的信息类基本格式
4.2.3河道水情编码 4.2.3.1一般规定
在河道类水情信息编码中，可编报降水量、蒸发量、河道水情、沙情、冰情5类水情信息。河道类水情信息编码可编报信息的基本格式见图4.2.5。
(1)河道水情的编码内容包括水位、流量、流速、波浪高度、风力风向，以及相关辅助说明、统计特征值信息；
(2)编报流量时，流量测法应同时编列；编报实测流量时，应列报其相应水位； (3)水情站报送的水位，应以基本水尺为准； (4)每日8时应编报前一日的日平均水情信息； (5)浪高度时，应同时列报风力、风向； 4.2.3.2标识符
河道水情编码要素及其标识符按表4.2.5的规定执行。 表
水位应以米计，最多记至2位小数；水势状态类型及其代码按表4.2.6的规定执行。 表4.2.6 水流特征分类码及其代码按表4.2.7的规定执行。 表流量以立方米每秒计，最多记至3位小数；流量测法分类及其代码按表4.2.8的规定执行。若流量为查线所得（即代码为1），则流量测法可缺省。
精心整理 （一）全线典型大中桥水文计算分析 水文计算的基本步骤： -对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置 -确定主流-勾绘汇水面积（五万分之一地形图） -计算流量 -各水文参数计算 1．***大桥水文计算 (1).设计流量计算 ① 洪峰流量汇水面积相关法公式 ② n N N F K Q =…………………………………（1） 式中：Q N ——某频率洪峰流量（米3/秒）. n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积（平方公里）. ② 综合参数法： ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2) 其中：Q mN ——某频率的洪峰流量（米3/秒）. N ——设计重现期（年）. ψ——流域形状系数，2 L F =ψ L.——主沟长度 H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量（毫米）. C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.
式中参数的确定： ③ 原交通部公路科学研究所推理公式法： F S Q n P P ??? ??-≡μτ278.0…………………………………（3） 式中：Q p ——某频率洪峰流量（米3/秒）. S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）. τ——流域汇流时间（小时）. μ——损失参数（毫米/小时）. F ——流域面积（平方公里）. n ——暴雨递减指数. 0.278：单位换算系数. ④ 全国水文分区经验公式： 公式的基本形式：n KF Q =%2。 (4) 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72，K 值取13.8，%2%118.1Q Q = ⑤ 采用全国水文分区经验公式 0n Q CF =，)1(%10%1K C Q Q v +=………………………………（５） 根据分区表查90区的对应值。查得1.6=C ，65.0=n 则65.001.6F Q =，55.1=v C s C /v C =3.5，查得K1%=8.16，0 %1648.13Q Q = 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L （Km ） 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600. 0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860. 0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060. ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8
水文自动测报系统规范 1总则 1.0.1为适应我国水文自动测报系统的发展，做好水文自动测报系统规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于江河、湖泊、水库、水电站等水文自动测报系统的规划、设计、建设和运行管理。 1.0.3水文自动测报系统属于应用遥测、通信、计算机技术，完成江河流域降水量、水位、流量、闸门开度等数据的实时采集、报送和处理的信息系统。 1.0.4按水文自动测报系统规模和性质的不同可分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网。水文自动测报基本系统由中心站(包括监测站)、遥测站、信道(包括中继站)组成。水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统联接起来，组成进行数据交换的自动测报网络。 1.O.5新建水利、水电工程需要建设的水文自动测报系统，应作为工程规划设计的组成部分，并将系统的建设纳入工程建设一并实施。 1.O.6本规范中涉及水文测验、水文情报预报的精度要求，应按有关的国家标准和行业标准的规定执行。 2水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制 2.1 基本资料收集和可行性论证 2.1.1进行水文自动测报系统的规划设计，应收集下列基本资料： (1)计划建设水文自动测报系统地区的大比例尺地形图。 (2)流域内已建水文站网、报汛站网、邻近地区遥测站网方面的资料。 (3)流域的气象、水文资料：包括重要水文站的最高最低水位、短历时暴雨雨强、洪水产流汇流时间、洪水传播时间、防洪标准和洪水灾害，降雪量占降水量的百分比，最高、最低气温，相对湿度的 平均值和最大、最小值，日照时数最少的持续时间等特征资料。 (4)雷电情况与地震烈度。 (5)已建和计划建设的水利工程布局，以及重要水利工程的技术资料。 (6)现行的水文预报、防洪调度方案，预报和调度工作的要求。 (7)流域内无线电台设置情况和发展规划。 (8)流域的社会经济、交通、供电和通信情况。 2.1.2建设水文自动测报系统的可行性论证包括： (1)依据建设目标、功能要求，所在地区的水文气象特征与地形条件，当前国内外的技术、
（一）全线典型大中桥水文计算分析 水文计算的基本步骤： -对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置 -确定主流-勾绘汇水面积（五万分之一地形图） -计算流量 -各水文参数计算 1．***大桥水文计算 (1). 设计流量计算 ① 洪峰流量汇水面积相关法公式 n N N F K Q = (1) 式中：Q N ——某频率洪峰流量（米3/秒）. n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积（平方公里）. 1.6061.0n 871%==-K ；）中查得：附表（用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文 ② 综合参数法： ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2) 其中：Q mN ——某频率的洪峰流量（米3/秒）. N ——设计重现期（年）. ψ——流域形状系数，2 L F =ψ
L.——主沟长度 H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量（毫米）. C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数. 式中参数的确定： ；、、、、）中查得： 附表（用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文49.011.058.015.035.4C 97=====-ηγβα ③ 原交通部公路科学研究所推理公式法： F S Q n P P ??? ??-≡μτ278.0…………………………………（3） 式中：Q p ——某频率洪峰流量（米3/秒）. S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）. τ——流域汇流时间（小时）. μ——损失参数（毫米/小时）. F ——流域面积（平方公里）. n ——暴雨递减指数. 0.278：单位换算系数. 16 .02283.0111%1334.016.0334.0/44.82303.198.065.01401??? ? ???=???? ??====?=?====j L j L K K h mm S K u K mm S P β γ τβγ，由表三查得：，由表二查得：中查得：用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 水文监测工作中的问题与对策 水是生命之源，在人类的生存和发展中发挥着不可替代的作用，但是当前由水而引发的自然灾害严重威胁人们的生命和财产安全，造成了大量的财产损失和人员伤亡，因此做好水文监测工作成为社会主义现代化建设中的一个重要课题。水文监测工作涉及的范围比较广泛，且需要依靠较高的科学技术手段作为保障，特别是近年来随着水文灾害的不断加剧，对水文监测工作的质量提出了更高的要求。为此，针对当前水文监测中存在的问题，相关部门必须要加强认识，积极采取有效措施加以解决和应对，促进水文监测工作的顺利展开和发展。 1水文监测工作中的问题 1.1监测设施设备的测洪能力较低 自从1998年发生特大洪灾以来，我国的水文监测工作取得了一定的发展，用于水文监测的基础设施建设水平有了大幅度的提高，并更新和改造了大型动力测船以及水文缆道等，使得水文监测能力和质量大大提高。但是从整体上来看，水文监测设施设备的测洪能力依然较低，主要表现在以下方面：一是改造之后的测洪能力只是能够测量到设站以来的最大洪水，对于超标洪水的监测远远不够：二是对于一些大洪水或者是特大洪水的监测依然采用的是传统的浮标测洪法，监测质量低下。 1.2技术手段较为落后
在当前的水文监测中，不少监测站依然是利用测深杆来测量水深，利用流速仪来测量水流速度，利用横式采样器来采取沙样等。这些测量方式在中低水测量中的准确度较高，但是监测大洪水时往往存在着测速和取沙定位困难、精准度较差的问题。并且由于单次测验所耗费的时间较长，劳动强度较大，且所测量的数据无法自动传输给计算机，使得水文监测工作的质量和效率不高。 1.3水文监测人员的综合素质较低 水文监测工作的好坏在很大程度上取决于水文监测人员的专业水平和自身能力，但是当前很多的水文监测人员综合素质较低，在很大程度上影响和制约了水文监测工作的质量和效率。主要表现为水文监测人员不能与时俱进，在业务技术、思想政治、以及职业道德等方面存在着一定的问题和缺陷，使得水文监测的技术水平受到限制，再加上缺乏足够的责任心和责任感，在实际的工作中存在着晚测、漏测、误测等现象，使得水文监测资料的真实性无法得到保障，对以后的防灾减灾工作产生了不利影响。 1.4科技成果的推广转化工作不到位 当前我国在水文监测方面所投入的经费不足，导致水文实验研究以及科技成果的推广转化工作比较薄弱，影响了水文监测工作质量的提高。到目前为止，我国的水文工作人员在水平升级、小发明、以及小创造等活动中研发出了一批有较强实用性的科研成果，但是却仅仅局限于研发单位的内部使用，并没有得到广泛推广，无法充分发挥其价值和作用。 2水文监测问题的对策 2.1加强水文监测队伍建设 首先，要建立一支高素质高水平的职工队伍，从职称、学历、技能等方面入手，对人才结构进行合理调整，实现人力资源的优化配置，从整体上提高水文监测职工队伍的综合素质。并且要加强对职工的教育和培训工作，提高他们的专业技能和责任意识，以满足水文监测工作的实际需要；同时，还要注重对领导队伍的建设工作，提高领导管理的质量和水平。具
中华人民共和国行业标准 SL 77-94 小型水力发电站水文计算规范 Hydrological calculation norms for small hydro power 1994-04-05发布 1994-05-01实施中华人民共和国水利部发布 主编单位：水利部农村电气化研究所 批准部门：中华人民共和国水利部 中华人民共和国水利部 关于发布《小型水力发电站水文计算规范》(SL 77-94)的通知 水科教[1994]120号 由水利部农村电气化研究所主编的《小型水力发电站水文计算规范》,经审查,批准为水利行业标准,其编号为SL 77-94.该标准从1994年5月1日起实施.实行中如发现问题,请及时反映给主编部门；该规范由水利部水电及农村电气化司负责解释,由水利电力出版社出版发行.1994年4月5日 目次 1总则 2设计径流 3流量历时曲线 4枯水分析 5设计洪水 6水位流量关系 7泥沙,蒸发,冰情及其他 8成果合理性检查 附录A装机容量小于500kW和小于100kW的小水电站的水文分析计算 附加说明 1总则 1.0.1为保证小型水力发电站(以下简称"小水电"或"小水电站")水文分析计算质量,提高成果的可靠性,结合小水电特点,制定本规范. 1.0.2本规范适用于装机容量 2.5万kW以下(含2.5万kW)各类小水电站可行性研究和初步设计阶段的水文分析计算,规划阶段亦应参照使用.对装机容量小于500kW的电站,可根据实际情况适当简化内容,放宽要求；对小于100kW的微型电站,可参照执行.详见附录A. 1.0.3小水电水文分析计算的基本资料应包括以下内容： (1)水文,气象资料； (2)流域自然地理,河流特征资料； (3)流域水利水电工程开发等人类活动影响资料； (4)水文,气象区域综合分析研究成果； (5)其他有关资料. 1.0.4小水电水文分析计算必须在认真调查和搜集水文,气象等基本资料的基础上,根据资料条件和工程特点,正确应用我国现行的中小流域水文分析计算方法和经省级以上行政主管部门审定的区域综合分析研究成果及其配套查算图表. 1.0.5小水电水文分析计算报告,应按照本规范内容逐章编写,依次说明流域情况,参证测站,引用资料,计算方法及其参数定量,明确给出分析计算结论,顺序列入全部采用成果和主要图表.
水文监测工作中的问题与对策 水是生命之源，在人类的生存和发展中发挥着不可替代的作用，但是当前由水而引发的自然灾害严重威胁人们的生命和财产安全，造成了大量的财产损失和人员伤亡，因此做好水文监测工作成为社会主义现代化建设中的一个重要课题。水文监测工作涉及的范围比较广泛，且需要依靠较高的科学技术手段作为保障，特别是近年来随着水文灾害的不断加剧，对水文监测工作的质量提出了更高的要求。为此，针对当前水文监测中存在的问题，相关部门必须要加强认识，积极采取有效措施加以解决和应对，促进水文监测工作的顺利展开和发展。 1 水文监测工作中的问题 1.1 监测设施设备的测洪能力较低 自从1998 年发生特大洪灾以来，我国的水文监测工作取得了一定的发展，用于水文监测的基础设施建设水平有了大幅度的提高，并更新和改造了大型动力测船以及水文缆道等，使得水文监测能力和质量大大提高。但是从整体上来看，水文监测设施设备的测洪能力依然较低，主要表现在以下方面：一是改造之后的测洪能力只是能够测量到设站以来的最大洪水，对于超标洪水的监测远远不够：二是对于一些大洪水或者是特大洪水的监测依然采用的是传统的浮标测洪法，监测质量低下。 1.2 技术手段较为落后 在当前的水文监测中，不少监测站依然是利用测深杆来测量水深，利用流速仪来测量水流速度，利用横式采样器来采取沙样等。这些测量方式在中低水测量中的准确度较高，但是监测大洪水时往往存在着测速和取沙定位困难、精准度较差的问题。并且由于单次测验所耗费的时间较长，劳动强度较大，且所测量的数据无法自动传输给计算机，使得水文监测工作的质量和效率不高。 1.3 水文监测人员的综合素质较低水文监测工作的好坏在很大程度上取决于水文监测人员的专业水平和自身能力，但是当前很多的水文监测人员综合素质较低，在很大程度上影响和制约了水文监测工作的质量和效率。主要表现为水文监测人员不能与时俱进，在业务技术、思想政治、以及职业道德等方面存在着一定的问题和缺陷，使得水文监测的技术水平受到限制，再加上缺乏足够的责任心和责任感，在实际的
2、水文计算 基本资料：桥位于此稳定河段，设计流量31%5500/S Q Q m s ==，设计水位 457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3 C Q =4722m /s ，河槽宽度c B 159.98m =，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =,断 面平均流速=2.61m/s υ，水面宽度B=180m ，河岸凹凸岸曲率半径的平均值 R=430m ，桥下河槽最大水深12.39mc h m =。 2.1桥孔长度 根据我国公路桥梁最小桥孔净长度Lj 公式计算。 该桥在稳定河段，查表知K=0.84，n=0.90。有明显的河槽宽度Bc ，则有： n 0.90 j s c c L =K (Q /Q )B =0.84(55004722) 159.98=154.16m ?÷? 换算成平面半径R=1500的圆曲线上最小桥孔净长度为154.23m 。 2.2桥孔布置图 根据河床断面形态，将左岸桥台桩号布置在K52+325.00。取4孔40m 预应力混凝土T 形梁为上部结构；钻孔灌注桩双柱式桥墩，桩径为1.6m ，墩径取1.4m ；各墩位置和桩号如图1所示；右桥台桩号为K52+485.00；该桥孔布置方案的桥孔净长度为155.80m 大于桥孔净长度154.23m ，故此桥孔布置方案是合理的。 2.3桥面最低高程 河槽弗汝德系数Fr= 2 2 3.119.809.49 =0.104c c v gh ?= ＜1.0。即，设计流量为缓流。桥前出现 壅水而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度。 2.3.1桥前壅水高度?Z 和桥下壅水高度?Zq
第一章绪论 1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？ 答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。 施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施 管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。 2我国水资源特点？ 答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配 置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重 3水文计算与水文预报的区别于联系? 答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。 （1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报 几天或一个月内的未来情况。（2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计 方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。 4水文分析与计算必须研究的问题？ 答：（1）决定各种水文特征值的数量大小。（2）确定该特征值在时间上的分配过程。（3）确定该特征值在空间上的分布方式。（4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。 次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。 第二章水文循环及径流形成 1水循环种类：大循环、小循环 次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。 2水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差 等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。 3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为 多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究 对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式 流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域， 则流域多年平均p=E+R 4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。 5河流一般分为河源、上游、中游、下游及河口五段。
新孟公路武陟至温县段初步设计 沁河特大桥 水文计算书 计算： 复核： 审核： 1999年10月
目录 一概述…………………………………….1-6页二水文计算……………………………….7-10页三桥孔径计算……………………………11-13页四洪水位计算……………………………14-16页五冲刷计算………………………….….17-23页六设计采用值……………………………….24页
第一章概述 沁河发源于山西省沁源县大岳山南麓，流经安泽、沁水、阳城、晋城、沁阳、博爱、温县、武陟，汇入黄河，全长485公里，流域面积13532平方公里，沁河小董站多年平均年总水量12亿立方米，平均年输沙量814万吨，平均含沙量 6.9公斤/立方米，实测最大流量4130秒/立方米（1982年）。 沁河济源市五龙口以下为防洪河段，长90公里，据查，沁河提防始建于明太祖洪武十八年（公元1385年），解放后，经过大力整修延长，目前两岸现有提防总长161.63公里，其中，左岸提防上起济源逯村，下至武陟的马家止，长76.29公里，右岸上起济源五龙口，下至武陟方陵止，长85.34公里,共有险工44处，堤保护岸691个，工程长42.24公里，裹护长29.70公里，现马蓬至方陵大堤加固工程即将开工。 据1986年《河南年鉴》1985年防汛任务，对沁河则保证小董站4000 m3/s洪水不决口，遇到超标准洪水，保证北岸不决口，南岸自然漫溢。据《河南省沁河河道地图》记载，历史上沁河发生特大洪水至少三次，具体情况见表1-1。 沁河武陟小董站解放以来的历年汛期最高水位、最大流量见表1-2。 新（乡）孟（州）公路武陟至温县段平原区二级公
水文（水资源）自动测报系统解决方案 1 组网方案简述 1.1 水文自动测报系统概述 水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术，是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量（流速）、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统，属于非工程性防洪措施。它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构，以便进行洪水预报和水资源优化调度，减少水害损失，提高水资源的利用率，可以产生巨大的社会效益和经济效益。 根据水文自动测报系统规模和性质的不同，可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。水文自动测报基本系统由中心站、遥测站（包括监测站）、通信系统（包括中继站）组成。水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统连接起来，组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。 水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上，特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。 我国的水文自动测报系统从70年代末起步，在浙江省浦阳江流域首先应用。80年人初期为引进阶段，先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。1985年以后为国产设备研制、定型阶段，有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。90年代后为推广应用阶段。 水文自动测报系统包括三种工作制式：自报式、查询应答式和混合式。 自报式工作制式： 在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔，即
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者： 凤呜大王* 推理公式法计算设计洪峰流量 推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。 1.推理公式法的基本原理 推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 ) 6.7.8(278.0)5.7.8(,278.0) 4.7.8(,278.04 /13/11m c c n c p m c n p Q mJ L t F t t S Q t F S =
图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图 ②计算设计暴雨的S p、x TP，进而由损失参数μ计算设计净雨的T B、R B。 ③将F、L、J、R B、T B、m代入式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），其中仅剩下Q m、τ、R s,τ未知，但R s,τ与τ有关，故可求解。 ④用试算法求解。先设一个Q m，代入式（8.7.6）得到一个相应的τ，将它与t c 比较，判断属于何种汇流情况，再将该τ值代入式（8.7.4）或式（8.7.5），又求得一个Q m，若与假设的一致（误差不超过1%），则该Q m及τ即为所求；否则，另设Q m仿以上步骤试算，直到两式都能共同满足为止。 试算法计算框图如图8.7.1。 2. 图解交点法 该法是对（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6）分别作曲线Q m~τ及τ~ Q m，点绘在一张图上，如图8.7.2所示。两线交点的读数显然同时满足式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），因此交点读数Q m、τ即为该方程组的解。 创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*
【题名】： 小型水力发电站水文计算规范 【副题名】： Hydrological calculation norms for small hydro power 【起草单位】： 水利部农村电气化研究所主编 【标准号】： SL 77-94 【代替标准】： 【颁布部门】： 中华人民共和国水利部发布 【发布日期】： 1994-04-05发布 【实施日期】： 1994-05-01实施 【批准文号】： 水科教[1994]120号 【批准文件】： 中华人民共和国水利部关于发布《小型水力发电站水文计算规范》（SL 77-94）的通知 水科教[1994]120号 由水利部农村电气化研究所主编的《小型水力发电站水文计算规范》，经审查，批准为水利行业标准，其编号为SL77-94。该标准从1994年5月1日起实施。实行中如发现问题，请及时反映给主编部门；该规范由水利部水电及农村电气化司负责解释，由水利电力出版社出版发行。 1994年4月5日 【全文】： 小型水力发电站水文计算规范 1总则 1.0.1为保证小型水力发电站（以下简称“小水电”或“小水电站”）水文分析计算质量，提高成果的可靠性，结合小水电特点，制定本规范。 1.0.2本规范适用于装机容量 2.5万kＷ以下（含2.5万kＷ）
各类小水电站可行性研究和初步设计阶段的水文分析计算，规划阶段亦应参照使用。对装机容量小于500kＷ的电站，可根据实际情况适当简化内容，放宽要求；对小于100kＷ的微型电站，可参照执行。详见附录A。 1.0.3小水电水文分析计算的基本资料应包括以下内容。 （l）水文、气象资料； （2）流域自然地理、河流特征资料； （3）流域水利水电工程开发等人类活动影响资料； （4）水文、气象区域综合分析研究成果； （5）其他有关资料。 1.0.4小水电水文分析计算必须在认真调查和搜集水文、气象等基本资料的基础上，根据资料条件和工程特点，正确应用我国现行的中小流域水文分析计算方法和经省级以上行政主管部门审定的区域综合分析研究成果及其配套查算图表。 1.0.5小水电水文分析计算报告，应按照本规范内容逐章编写，依次说明流域情况、参证测站、引用资料、计算方法及其参数定量，明确给出分析计算结论，顺序列入全部采用成果 和主要图表。 1.0.6小水电站装机容量、调蓄库容、集水面积任一项指标达到大中型水利水电工程级别下限的，水文分析计算按《水利水电工程水文计算规范》（SDJ214-83）和《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-93）执行。 2设计径流 2.0.1小水电水文分析计算，应提供以下全部或部分的基本设计径流成果： （1）多年平均和各指定频率或各设计代表年的年径流、汛期径流、枯期径流、最枯月径流； （2）各设计代表年的年内分配。 2.0.2设计径流，根据不同资料条件，主要应采用以下方法： （1）当站址有足够径流资料时，进行频率分析计算； （2）当站址上下游、本流域、相邻流域或附近水文气象相似区域内有径流参证测站时，按集水面积比例缩放移用参证测站频率分析计算成果； （3）当无以上资料条件时，进行区域综合分析计算。 2.0.3在n项连续径流系列中，按由大至小顺序排列的第m 项经验频率Ｐm用数学期望公式计算：
水文分析与计算 不同工程要求估算的水文设计特征值不尽相同。桥梁工程要求估算所在河段可能出现的设计最高水位和最大流量,以便合理决定桥梁的高程和跨度;防洪工程为权衡下游和自身的安全、经济和风险，要求估算工程未来运行时期可能遇到的各种稀遇的洪水；灌溉、发电、供水、航运等工程需要知道所在河流可能提供的水量和水能蕴藏量，以确定灌溉面积、发电量、城市或工矿企业供水量和航运发展规模。工程的运行时期可长达几十至几百年，不可能象水文预报那样给出该时期内某一水文特征值出现的具体时间和大小，而是用水文统计的方法，估算在该时期中可能出现的某一设计标准的水文特征值。 一般说，运用水文统计方法所依据的样本很少，抽样误差较大，往往不能满足生产需要。因此，不能单纯根据工程所在地点的水文资料进行计算，还必须对计算过程和计算结果进行充分的合理性分析，才能较可靠地求得工程所在地的设计水文数据。因此，也常称水文计算为水文分析与计算。 一、设计年径流计算 即估算符合设计标准的通过河流某一指定断面的全年和各时段的径流量及其月旬分配，为水资源开发利用的水利规划和工程设计提供科学依据。计算主要内容包括：①各种
设计标准的年最大设计洪峰流量和不同时段设计洪量;②符合设计要求的洪水过程线;③当梯级水库或单一水库下游有防洪要求时，拟定一种或几种满足设计要求的设计洪水的地区组成；④年内不同时期（如某些月份、或丰水期、枯水期和施工期等）的设计洪水。 二、设计洪水计算 即计算符合某一地点指定的防洪设计标准的洪水数值，为防洪规划或防洪工程设计提供可靠的水文数据。 计算的主要内容有：①各种历时的设计地点的雨量或流域平均面雨量；②它们的时程分配和地区分布;③大型工程和重要的中小型工程,还要求估算指定流域的可能最大暴雨，供推算可能最大洪水之用。 三、设计暴雨计算 并根据设计暴雨计算结果，推求相应的设计洪水和涝水。算主要内容有：确定某一设计标准的各年输沙量及其年内分配，以估计水库库容减少情况和工程寿命；估算水库和它的上下游河道冲淤变化，为水工建筑物布设和水库运用方式的确定提供依据。例如，通过合理布设排沙底孔和规定水库运用方式，有助于利用异重流排沙（见河流泥沙、水库淤积）。
水文计算 1.水文现象的基本特征及水文学的研究方法是什么. 基本规律（1）成因规律（确定性规律） （2）统计规律（随机性规律） （3）地区性规律 研究方法成因分析法、数理统计法、地理综合法 2.流域平均雨量计算有哪几种方法. 算数平均法、泰森多边形法、等雨量线图法 3.径流有哪些表示方法. 流量（Q）：单位时间通过河流某断面的水量 径流量（W）：时段?t内通过河流某一断面的总水量 径流深（R）:径流量平铺在整个流域面积上的水层深度 R=QT/1000F 径流模数(M):流域出口断面流量与流域面积的比值 M=1000Q/F 径流系数（α）:某一时段的径流深与相应的降雨深度的比值 α =R/P 4.生么是概率、频率？二者的关系。 概率：表示随机事件出现的可能性或几率，是用来度量可 能性大小的数值，常用百分数表示。 频率：一定程度上反映了事件出现的可能性大小。 二者关系:概率是理论值，是固定不变的，可以按照公式预先计
算出来。具有先验性；而频率是计算值，是可变的（具有明显的随机性）、试验的（不符合古典概率公式的事件，他们的概率只能通过多次观测试验来推求）。概率是指随机变量某值在总体中的出现机会；频率是指随机变量某值在样本中的出现机会。当样本足够大时，频率具有一定的稳定性；当样本无限增大时，频率趋于概率。因此，频率可以作为概率的近似值。 5.重现期（T ）与频率（P ）有什么关系，P=80%的枯水年，其重现期(T)为多少年？含有是什么。 频率与重现期的关系有两种： （1）当研究暴雨洪水问题时，研究的目的是防洪，一般设计频率P ＜50%，则 T=1/P (X ≥Xp) T---重现期 P---频率(%) (2)当考虑水库兴利调节研究枯水问题时，研究的目的是灌溉、发电、供水等兴利目的，更关心小于等于某一数值出现的可能性大小，设计频率P ＞50%，则 )(1)x x (11p p x x P P T ＜=≥-= P=80%的枯水年，（年）5%8011=-=T 它表示小于等于P ＝80%的枯水流量在长时期内平均5年出现一次。 6．在频率计算中，为什么要给经验频率曲线选配一条“理论”频率曲线？
2水文 2.1流域概况 ××水库位于××西南方向，坝址高程1760m，径流面积0.78km2，主河长1.6km，平均坡降为88‰，流域平均高程1880m，径流量条形状。 ××水库属珠江水系西洋江流域源头支流，地处珠江流域与红河流域的分水岭上。河流自北向南，在坝址下游500m向西转，进入溶洞，流入其龙得河，又通过地下暗河进入头河，汇入西洋江，流域水系分布详见《××水库水系图》。 ××水库流域地处中低山区，森林种类较多，主要分布有灌木、杂草、杉木等植物，目前，森林林植被完好，覆盖率在80%以上，径流内有少量的泉点出露，来水主要靠地表径流。 2.2气象特性 西洋江流域属中亚热带高原季风气候区。夏季受东南太平洋和孟加拉湾暖湿气流影响，5～10间湿热多雨，水量充沛，其降水量占年降水量的85%左右，此期间又多集中在6—8月，占全年降水量的50%左右。冬季，受周围山脉作屏障作用，阻滞北方冷空气的入侵，使本流域干燥，凉爽少雨（11—4月），据××县象站资料统计，多年平均降水量为1046.00mm，蒸发量（d=20m）为1637.6mm，多年平均气温为16.7℃，极高最高气温为36.7℃，最低为-5.5℃。多年无霜期为306天，雨季相对湿率82%，绝对浊率19.9hp a，旱季相对湿度76%，绝 页脚内容22
对湿度10.8hp a。以上结果表明，流域具有气候温和，降水量年际变化小，年内分配均匀，集中程度高，干湿分明的特点。该气候特点决定了径流由降水补给，径流与降水规律一致。 2.3年径流分析 拟建的××水库坝址附近属无测水文气象资料地区，水库设计年径流量根据其地理位置及气候成固相似性的特点，采用查径流深等直线图和移用西洋街（二）站径流模数两种方法分析，再作综合论证后取值。 2.3.1移西洋街（二）站径流模数法 西洋街（二）站属国家基本水文站，观测内客有水位、流量、降水、蒸发，观制面积2473km2。该站有1964—2001年的流量统计系列，且该系列已具有一定的代表性，统计年限满足规范要求，用适线法将该径流系列进行频率计算，矩法初估参数，取倍比系数C5=2.5C V，计算结果如表2-1 页脚内容22
水文监测系统技术建议方案 一、概述 水文站是观测及搜集河流、湖泊、水库等水体的水文、气象资料的基层水文机构。水文站观测的水文要素包括水位、流速、流向、波浪、含沙量、水温、冰情、地下水、水质等；气象要素包括降水量、蒸发量、气温、湿度、气压和风等。水文站的建设问题，一直是水文管理部门所关心的重要问题。水文站建设后，可对辖区水文信息进行实时监测，收集实测资料，探索基本水文规律，对水资源评价、水文计算、水文情报、水文预报和水文科学研究，提供准确、及时的数据信息。 系统建设目标如下： 1）实现对各类监测信息（含现场视频、图像）进行实时性采集，以及数据超限的报警通知，保障系统信息的高效性、及时性、准确性、充分性。 2）所有观测点数据通过无线网络直接传输至监控中心“水文自动监测系统”，在电子地图可视化界面中直观显示各测站雨水情信息、水位、流速等情况及警戒状态；在发生报警时，系统可自动发出报警信号,如：系统弹出信息、发出声音提示、数据颜色变化，向相关部门指定人员发出报警短息通知。 3）实现系统加密通讯，尤其对边疆地区数据通讯进行加密处理，防止水文数据泄露。 4）系统开发要坚持先进实用、稳定可靠、安全的原则，并具备良好扩展性、兼容性和开放性，为系统后期扩展升级、向其他相关平台系统提供数据共享服务提供规范性接口。 二、系统总体设计 2.1 系统组成结构 “水文自动监测系统”的建设，包括现场站点各传感器、信息采集设备以及监控中心信息接收及显示、应用系统的建设。现场测点信息采集与传输设备完成传感器信息的实时采集、基本分析处理（如警戒状态）与显示，并负责将数据以无线/有线方式传输到监控中心，通过软件进行接收、显示以及数据的存储、分析、处理与预警。 2.2系统拓朴图（示例）
水文计算步骤
推理公式法计算设计洪峰流量 推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。 1.推理公式法的基本原理 推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 ) 6.7.8(278.0)5.7.8(,278.0)4.7.8(,278.04/13/11m c c n c p m c n p Q mJ L t F t t S Q t F S =
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图 ② 计算设计暴雨的S p 、x TP ，进而由损失参数μ计算设计净雨的T B 、R B 。 ③ 将F 、L 、J 、R B 、T B 、m 代入式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），其中仅剩下Q m 、τ、R s,τ未知，但R s,τ与τ有关，故可求解。 ④ 用试算法求解。先设一个Q m ，代入式（8.7.6）得到一个相应的τ，将它与t c 比较，判断属于何种汇流情况，再将该τ值代入式（8.7.4）或式（8.7.5），又求得一个Q m ，若与假设的一致（误差不超过1%），则该Q m 及τ即为所求；否则，另设Q m 仿以上步骤试算，直到两式都能共同满足为止。 试算法计算框图如图8.7.1。 2. 图解交点法 该法是对（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6）分别作曲线Q m ~τ及τ~ Q m ，点绘在一张图上，如图8.7.2所示。两线交点的读数显然同时满足式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），因此交点读数Q m 、τ即为该方程组的解。 图8.7.2 交点法推求洪峰流量示意图 【例8.3】江西省××流域上需要建小水库一座，要求用推理公式法推求百年一遇设计 洪峰流量。 计算步骤如下： 1. 流域特征参数F 、L 、J 的确定 F=104km 2，L=26km ，J=8.75‰ 2. 设计暴雨特征参数n 和S p 暴雨衰减指数n 由各省（区）实测暴雨资料发现定量，查当地水文手册可获得，一般n 得数值以定点雨量资料代替面雨量资料，不作修正。 从江西省水文手册中查得设计流域最大1日雨量得统计参数为： 5.3/,42.0,1151===V s V d C C C mm x
推理公式法计算设计洪峰流量 推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。 1.推理公式法的基本原理 推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 ) 6.7.8(278.0)5.7.8(,278.0) 4.7.8(,278.04 /13/11m c c n c p m c n p Q mJ L t F t t S Q t F S =
图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图 ② 计算设计暴雨的S p 、x TP ，进而由损失参数μ计算设计净雨的T B 、R B 。 ③ 将F 、L 、J 、R B 、T B 、m 代入式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），其中仅剩下Q m 、τ、R s,τ未知，但R s,τ与τ有关，故可求解。 ④ 用试算法求解。先设一个Q m ，代入式（8.7.6）得到一个相应的τ，将它与t c 比较，判断属于何种汇流情况，再将该τ值代入式（8.7.4）或式（8.7.5），又求得一个Q m ，若与假设的一致（误差不超过1%），则该Q m 及τ即为所求；否则，另设Q m 仿以上步骤试算，直到两式都能共同满足为止。 试算法计算框图如图8.7.1。 2. 图解交点法 该法是对（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6）分别作曲线Q m ~τ及τ~ Q m ，点绘在一张图上，如图8.7.2所示。两线交点的读数显然同时满足式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），因此交点读数Q m 、τ即为该方程组的解。 图8.7.2 交点法推求洪峰流量示意图 【例8.3 】江西省××流域上需要建小水库一座，要求用推理公式法推求百年一遇设计洪峰流量。 计算步骤如下： 1. 流域特征参数F 、L 、J 的确定 F=104km 2，L=26km ，J=8.75‰ 2. 设计暴雨特征参数n 和S p 暴雨衰减指数n 由各省（区）实测暴雨资料发现定量，查当地水文手册可获得，一般n 得数值以定点雨量资料代替面雨量资料，不作修正。 从江西省水文手册中查得设计流域最大1日雨量得统计参数为： 5.3/,42.0,1151===V s V d C C C mm x
《水资源系统优化规划与管理》 课程论文 学院： 专业： 姓名： 学号： 任课教师： 2017年1月3日
水文系统不确定性分析方法综述 杨金孟 （山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 ） 摘要：水文系统是一个复杂的系统，包含了很多不确定性因素，增加了精确模拟和预测水文过程的困难。为了提高计算结果的可靠性，水文系统的不确定性分析已成为当前研究的热点。本文对水文系统不确定性分析方法及应用研究进展进行了分类综述，介绍了它们的基本概念、原理和应用现状，并对值得进一步研究的问题进行了展望。 关键词：水文系统；不确定性分析；方法综述 A Summary on Uncertainty Analysis Methods of Hydrological System Y ANG Jinmeng （College of W ater Conservancy and Civil Engineering，Shandong Agricultural University ，Taian 271018）Abstract: Hydrological system is a complex system with many uncertain factors. These factors are not conductive to the accurate simulation and prediction of hydrological processes. Thus more and more people focus on the uncertainty analysis methods for the hydrological systems to improve the reliability of calculations. In this paper, we summarized the researches and the applications of the uncertainty analysis methods for hydrological systems. Based on the review, we introduced their basic concepts, principles and status of applications and prospected the issues worthy of further research. Keywords: hydrological system; uncertainty analysis; methods summary 1 引言 水文系统研究的基本内容为水在自然界里的运动、变化过程和分布规律，通常以流域或区域作为研究对象，涉及到降雨、蒸散发、地表径流、地下水运动变化及连接地表水和地下水的土壤水的状况等。水文系统的复杂性使得不确定性分析贯穿水循环研究过程的始终，从水文过程监测数据的获取、分析和处理，水文模型的开发、应用等，都伴随自然或人为的不确定性因素。由于水文系统数据本身固有的模糊性和变异性，加之技术和人为因素，使得数据处理具有不确定性，主要表现在正确与错误并存、信息与“噪声”并存以及正常与异常并存，使得对数据分析产生的结论不精确或不可信。 模型是水文系统研究的重要手段，由于多数模型带有明显的主观假设，且参数只能通过实测资料和参数优选得到，在模型结构的选择、参数的率定、方法的优选、目标函数的确定等方面均存在不确定性。因而，不确定性分析在水文系统研究和应用中就显得尤为重要。第23届国际地球物理和大地测量大会上，国际水文科学协会(IAHS)明确提出应减少水文预报中的不确定性，探索水文模拟的新方法，实现水文理论的重大突破。1996年9月由联合国教科文组织开了第三届国际研讨会。会议的主题是：水资源系统的风险、可靠性、不确定性和稳健性；重心是研讨风险、可靠性、不确定性等问题的新途径和未来研究应用的展望。我国1994年在武汉召开了《全国首届水文水资源与水环境科学不确定性研究新理论、新方法学术讨论会》。会后出版了会议论文专著《现代水科学不确定性研究与进展》。近年来，水文系统不确定性研究取得丰硕的成果。本文就水文系统不确定性分析方法简要综述。 2 不确定性分析方法及应用分类