第三章水文信息采集与处理一、概念题（一）填空题1．在流域内一定地点(或断面)按照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，这些指定的水文观测地点2．基本站、专用站3．选择测验河段、布设观测断面4．测站控制5．水位、断面因素、糙率和水面比降6．基线、水准点，基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面、上下辅助断面、比降断面(包括上、下比降断面)7．驻测、巡测、间测、水文调查8．雨量器、自记雨量计9．称重式、虹吸式（浮子式）、翻斗式10．分段定时、2段制、每日8时、20时、本日8时、次日8时11．每日8时、每天上午8时、本日8时、次日8时12．河流、湖泊、水库、海洋等水体的自由水面在某一指定基面以上的高程13．青岛黄海基面14．人工观测、自记水位计记录、水位数据编码存储、水位自动测报系统15．水尺、自记水位计16．基本水尺、比降水尺17．0、2418. 0、2419．算术平均法、面积包围法20．流量、径流量、径流深21．测量横断面、测量流速22．水深、起点距、水位23．过水断面面积、死水面积24．测深杆测深、测深锤测深、铅鱼测深、超声波测深仪测深25．测验断面上的固定起始点至某一垂线的水平距离26．转数27．100s28．浮标系数29．浮标类型、风力风向30．悬移质、推移质、河床质31．含沙量、输沙率32．横式采样器、瓶式采样器33．含沙量测定、流量测验34．与断面平均含沙量有稳定关系的断面上有代表性的垂线和测点含沙量、断面平均含沙量35．沙样中各种粒径的泥沙各占多少（百分比）的分配情况36．定期采集实验室分析水样和对某些水质项目进行现场测定的基本单位、水质监测断面37．天然水体的水化学成分监测、污染情况的水化学成分监测、为其他专门目的的水化学成分监测38．点源污染、非点源污染39．流域调查、水量调查、洪水与暴雨调查、其他专项调查40．比降法计算、水面曲线推算41．定线、推流、定线、推流42．稳定、不稳定、稳定的水位流量关系、不稳定的水位流量关系43．河槽冲淤、洪水涨落、变动回水、水生植物影响、结冰影响44．30%、10%（二）选择题1. (C)2. ( A )3. ( D )4.（D）5.（C）6.（C）7.（C ）8.（ A ）9. ( B ) 10.（C）11. ( D ) 12.（C）13. ( A ) 14. ( A ) 15. ( A ) 16.（B）17.（C） 18. (B ) 19. ( A ) 20.（B） 21.（B） 22. (C) 23.（B） 24.( D ) 25. (B) 26.(A) 27.(C) 28.（B） 29.（A）30.（C）（三）判断题1．（T）2．（F）3．（F）4．（T）5．（F）6．（T）7．（F）8．（F）9．（F）10．（F）11．（F）12．（T）13．（F）14．（F）15．（F）16．（T）17．（F）18．（F）19．（F）20．（T）21．（F）22．（F）23．（F）24．（T）（四）问答题1．答：（1）读雨量器的刻度有误；（2）干燥的雨量器需一定的雨水润湿内壁及漏斗；（3）自记雨量计的浮子导杆的摩擦影响（4）风速、风向的影响；（5）雨量器安装不够标准。

2．答：（1）蒸发器的类型；（2）地方、环境；（3）季节月份的不同；3．答：由于蒸发器受自身结构及周围环境气候影响，其观测值与自然水面蒸发量有差异，而折算系数K= E池/ E池，E池（大型蒸发池）观测的的水面蒸发量接近天然条件下水体的蒸发量，故蒸发器测得的观测值应乘以折算系数。

4. 答：水文信息采集与处理是研究各种水文信息的测量、计算与数据处理的原理和方法的一门科学，是水文学与水资源学的重要组成部分。

水文信息的采集有两种情况：一种是对水文事件当时发生情况下实际观测的信息，另一种是对水文事件发生后进行调查所得到得信息。

5．答：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，这些指定的地点称为水文测站。

水文测站所观测的项目有：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而分别称为水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。

水质监测站定期采集实验室分析水样和对某些水质项目进行现场测定。

6．答：由于单个测站观测到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水文站网。

水文站网布设测站的原则是通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后，达到可以内插流域内任何地点水文要素的特征值，这也就是水文站网的作用。

具体来讲，（1）按站网规划的原则布设测站；（2）预计将修建水利工程的地段，一般应布站观测；（3）对于较小流域，虽然不可能全部设站观测，应在水文特征分区的基础上，选择有代表性的河流进行观测；（4）在中、小河流上布站时还应当考虑暴雨洪水分析的需要；（5）布站时应注意雨量站与流量站的配合；（6）对于平原水网区和建有水利工程的地区，应注意按水量平衡的原则布站。

也可以根据实际需要，安排部分测站每年只在部分时期(如汛期或枯水期)进行观测；（7）水质监测站的布设，应以监测目标、人类活动对水环境的影响程度和经济条件这三个因素作为考虑的基础。

7．答：按信息采集工作方式的不同，收集水文信息的基本途径可分为驻测、巡测、间测和水文调查四种。

（1）驻测就是水文观测人员常驻河流或流域内的固定观测站点上，对流量、水位、降水量等水文要素所进行的观测。

根据实际需要，驻测可分为常年驻测、汛期驻测或某规定时期驻测。

驻测是我国收集水文信息的最基本方式，但存在着用人多、站点不足、效益低等缺点。

(2)巡测是水文观测人员以巡回流动的方式定期或不定期地对一个地区或流域内的各观测站点进行流量等水文要素的观测。

巡测可以是区域性巡测、沿线路巡测、常年巡测或季节性巡测。

巡测是解决测站无人值守问题的重要手段。

(3)间测是中小河流水文站有10年以上资料分析证明其历年水位流量关系稳定，或其变化在允许误差范围内，对其中一要素（如流量）停测一时期再施测的测停相间的测验方式。

停测期间，其值由另一要素(水位)的实测值来推算。

（4）水文调查是为弥补水文基本站网定位观测的不足或其它特定目的，采用勘测、调查、考证等手段而进行的收集水文及有关信息的工作。

水文调查是水文信息采集的重要组成部分，它受时间、地点的限制较小，可在事后补测，并能有效地收集了解基本站集水面积上所要求的水文信息，有较大的灵活性。

8．答：水位是指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面离开固定基面的高程，以m计。

水位与高程数值一样，要指明其所用基面。

目前我国统一采用黄海基面，但各流域由于历史的原因，多沿用以往使用的大沽基面、吴淞基面、珠江基面，也有使用假定基面、测站基面或冻结基面的，因此使用水位资料时要查清其基面。

观测水位的作用一是直接为水利、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，二是为推求其他水文数据而提供间接运用资料。

如水资源计算，水文预报中的上、下游水位相关法等。

9．答：水位观测的常用设备有水尺和自记水位计两类。

水尺按其构造形式不同，可分为直立式、倾斜式、矮桩式与悬锤式等。

自记水位计则能将水位变化的连续过程自动记录下来，有的还能将所观测的数据以数字或图像的形式远传室内，使水位观测工作趋于自动化和远传化。

10．答：通过观测数据来计算日平均水位有两种方法：（1）算术平均法计算：若一日内水位变化缓慢，或水位变化较大，但系等时距人工观测或从自记水位计上摘录，可采用算术平均法计算。

（2）面积包围法：若一日内水位变化较大、且系不等时距观测或摘录，则可采用面积包围法，即将当日0～24小时内水位过程线所包围的面积，除以一日时间求得，其计算公式为：[]n n n n n t z t t z t t z t t z t z z ∆+∆+∆++∆+∆+∆+∆+∆=--)()()(4811132221110 如0时或24时无实测数据，则根据前后相邻水位直线内插求得。

11．答：流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量，以m 3/s 计。

它是反映水资源和江河、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。

流量测验的方法很多，按其工作原理，可分为下列几种类型：（1）流速面积法：有流速仪法、航空法、比降面积法、积宽法(动车法、动船法和缆道积宽法)、浮标法(按浮标的形式可分为水面浮标法、小浮标法、深水浮标法等)。

（2）水力学法：包括量水建筑物和水工建筑物测流。

（3）化学法：又称溶液法、稀释法、混合法。

（4）物理法：有超声波法、电磁法和光学法。

（5）直接法：有容积法和重量法，适用于流量极小的沟涧。

12．答：河道水道断面扩展至历年最高洪水位以上0.5--1.om 的断面称为大断面。

大断面的面积分为水上、水下两部分，水上部分面积采用水准仪测量的方法进行；水下部分面积测量称水道断面测量。

河道水道断面的测量，是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。

测深垂线的起点距是指该测深垂线至基线上的起点桩之间的水平距离。

测定起点距的方法有断面索法、仪器测角交会法、全球定位系统(GPS)定位的方法。

水深一般用测深杆、测深锤、测深铅鱼或超声波回声测深仪。

13．答：流速仪（旋杯或旋桨式）是用来测定水流中任意指定点的水流平均流速的仪器。

它是由感应水流的旋转器（旋杯或旋桨），记录信号的记数器和保持仪器正对水流的尾翼等三部分组成。

旋杯或旋桨受水流冲动而旋转，流速愈大，转速愈快。

按每秒转数与流速的关系，便可推算出测点的流速，每秒转数n 与流速V 的关系，在流速仪鉴定槽中通过实验确定。

每部流速仪出厂时都附有检定后的流速公式，为c Kn V +=（K 为仪器的检定常数，C 为机器摩阻系数）14．答：常用的积点法测速是指在断面的各条垂线上将流速仪放至不同的水深点测速。

测速垂线的数目及每条测速垂线上测点的多少是根据流速精度的要求、水深、悬吊流速仪的方式、节省人力和时间等情况而定。

国际标准建议测速垂线不少于20条，任一部分流量不得超过10%总流量。

为了消除流速的脉动影响，各测点的测速历时,可在60--100秒之间选用。

但当受测流所需总时间的限制时，则可选用少线少点、30秒的测流方案。

15．答：流量的计算按下列5个步骤进行：1）垂线平均流速的计算视垂线上布置的测点情况，分别按一点法、二点法、三点法、五点法进行计算。

2）部分平均流速的计算岸边部分由距岸第一条测速垂线所构成的岸边部分，多为三角形，按公式v l =αV ml 计算，式中α称岸边流速系数，其值视岸边情况而定。