图中的流向是以某断面处若干个部分流量的 矢量了表示的。各部分流量的矢量和就是断 面的流量矢量，其方向代表水流通过断面的 平均流向。 水流平面图的测绘方法步骤如下： 1、拟设测流断面 在测流断面上下游平行布设1~5个断面，各 断面之间间距基本相等，且不小于断面平均 流速的20倍。
2、施测准备 包括经纬仪、平板仪、断面桩、水准点和水 面浮标等。 3、整理计算交会资料 整理计算各断面测角交会资料，绘制河段平 面图，标出每个浮标经过各断面的位置，按 顺序连成虚线，其走向代表水流情况。选择 走向比较一致处的断面作为初选的测流断面。
（五）比降断面： 用来测量水面比降的断面。测验河段根据需 要应设置上、中、下3个比降断面，其中的中 比降断面由基本水尺断面代替。 上、下比降断面间距Ls采用下公式计算： Ls=2/（△Z2Xs2）（Sm２+ （Sm4+2△Z2+Xs2Sz2）0.5） (1-4) 式中: Ls——比降断面间距，km； △Z——每km水面落差，mm； Xs——比降观测允许的不确定度，取15%； Sｍ——比降水准测量每km的标准差，3等水准，取 6mm，4等水准取10m； Sz——比降水位观测误差。
黑龙江省水文站网分布图
第二节 水文测验河段的查勘与选择 第二节 水文测验河段的查勘与选择
一、测验河段的选择原则
测验河段:是野外进行水文测验的场所。 （一）测验河段的选择 应满足以下3个条件： 1、满足设站的目的和要求； 2、保证测验信息的必要精度和工作安全； 3、方便、经济、有利于测验工作。
二、测站控制
若取浮标流速的相对误差 δu= 1.25 ~ 2.0%作为允许误差， 代入上公式得 LF=Vf/ δu= Vmax/0.0125 ~ 0.020 = (80~ 50) Vmax 2、山区中小河流，可适当缩短，但不得小于 20倍的Vmax； 3、WMO的水文气象指南中建议浮标漂流历 时宜大于20s，以确定上下浮标断面间距。
第一章 测站布设



1.1 1.2 1.3 1.4
水文测站与站网 水文测验河段的查勘与选择 测站的设立 测流渡河设备
第一章 内容结构
一、水文站及站网(重点)
测 站 布 设
二、测验河段(重点)
三、测站设立(重点)
四、测流渡河设备
第一节 水文测站与站网 一、水文站 水文站:指定的水文观测地点. (采集水文信息的基层单位) 水文测站按测站性质可分为： 基本站、实验站、专用站和辅助站。 按测站工作内容可分为：水文站、水质站和 气象站等。 水文站的观测项目分为： 水位站、流量站、泥沙站、水质水样站、雨 量站、蒸发站及地下水位观测站等。
上下游站，其增加区间径流量应不小于上游 站径流量的10~15%。如下图示。 R2-（R1+R2+R3）/（R1+R3+R4） ＞10~15% （1-1） 若用面积比则为 A2-（A1+A2+A3）/（A1+A3+A4） ＞10~15% （1-2）
小河控制站：---分类原则 干旱地区，控制面积A＞300~500km2； 湿润地区，控制面积A＞300km2； （1）小河控制站的主要任务：为研究暴雨洪 水、产流、汇流、泥沙运动规律服务。 大中河流水文站之间的空白地区，需要小河 站来补充。
（2）小河控制站布设原则——分类原则。 应在水文分区的基础上，参照植被、土壤、 地质及河床组成等下垫面条件，并适当考 虑流域形状、坡度等因素选择站址。 ①代表性和测验条件较好； ②水利工程影响下； ③面上分布均匀； ④按面积分级布站，要兼顾坡度和地势高程 的代表性； ⑤照顾交通和生活条件。
区域代表——区域原则。 在水文分区内选择代表性较好的流域布设测站。适 用于F为200~5000km2（南方F为 200~3000km2）的中小流域。 在水文分区内，决定站网密度下限的年径流特征值 内插相对误差控制在5~10%； 决定站网密度的上限为年径流特征值变率相对误差 控制在10~15%；具体应符合下列要求： （1）有较好的代表性和测验条件； （2）能控制径流等值线明显转折与走向； （3）控制区域内水利工程较少； （4）为过大的空白区； （5）综合考虑防汛、水利工程规划、设计和管理运 用等； （6）照顾交通和生活条件。
水文测站分类表
按测站性质 划分 按工作内容 划分 按观测项目 划分
基本站、实验站、 专用站和辅助站
水文站、水质站和 气象站等。 水位站、流量站、泥沙站、 水质水样站、雨量站、蒸发站 及地下水位观测站等。
二、水文站网及其作用




水文站网：是指水文测站在地理上的分布网。 （狭义） 广义的水文站网：是指测站及其管理机构所组 成的信息采集和处理体系。 水文站网规划是研究水文工作战略布局的学科。 是研究站网规划的理论、方法及水文站在地区 上分布的科学性、合理性、最优化等问题。是 水文学科中最为复杂的领域之一。 水文站网是满足水资源评价开发利用的最低要 求的容许最稀站网。
三、选择测验河段的具体要求
根据设站目的要求，通过野外查勘，根据河 流特性，灵活掌握，慎重选择。 具体应综合考虑以下3条： （1）平原河流：河道顺直、匀整、水流集中， 无分流、死水、严重漫滩等； （2）山区河流：选择石梁、急滩弯道等的上 游附近规整河段； （3）避开码头、渡口等人为干扰的河段。
四、测流河段的勘测调查工作 1、准备工作 明确设站目的、任务，收集有关资料，制定 工作大纲、计划； 2、现场调查 调查河流控制情况、水沙情势、河床组成、 河道冲淤变化，自然地理、水利工程等； 3、野外测量 简易地形、大断面、流向、水面比降等。 4、编写勘测报告 分析整理，提出意见和依据等。
五、基本水文站网布设原则
（一）基本流量站网布设原则 1、线的原则 适用于流域面积F＞ 5000km2 （南方F＞ 3000km2）大河干流的原则。 2、区域原则 在水文分区内选择代表性较好的流域布设测 站。适用于F为200~5000km2（南方F为 200~3000km2）的中小流域。 3、分类原则 适用于流域面积F＜ 200km2 的小流域。
（三）流速仪测流断面： 用来施测流量的断面。同时也是泥沙的输沙 率测验断面。 1、应以安全操作、保证质量、设立简单为主要 目标； 2、测流断面应与平均流向垂直；若不垂直，应 控制流向偏角控制在100以内，必要时需要流 向偏角改正； 3、测流断面应尽可能与基本水尺断面相结合；
（四）浮标断面： 用来施测浮标虚流量；包括上、下、中浮标断 面。其中中浮标断面测流断面重合； 1、上、下浮标断面的间距应满足测量误差要 求：当记时误差△t=1s，间距丈量误差＜ 1%，则浮标流速的相对误差为 δu= △t/ t + △LF/LF=1s ≈ △t/ t =1/t 因t=LF/Vf 故δu= 1/t=Vf/LF 以断面最大偏角流速Vmax代替Vf则 LF=Vf/ δu= Vmax/ δu（1-3）
（二）基本水位站网的布设原则 水位站网主要是用来控制江河水位的变化。 测站位置选择的原则如下： （1）满足防汛抗旱、分洪滞洪、引水排水、 水利工程或交通运输的需要； （2）满足推算江河水面线的需要； （3）尽可能与江河流量站的基本水尺相结合。
（三）基本泥沙站网的布设原则 大河控制站以控制多年平均输沙量的沿程变 化为主要目标,按直线原则确定布设站数。 区域代表站和小河站以控制输沙模数的空间 分布，按一定精度标准内插任一地点的输 沙模数为主要目标，采用与流量站网布设 相类似的原则，确定布站数量。同时要考 虑河流代表性，面上分布均匀等，
基本水准点：测量各种高程的基本依据； 校核水准点：用来校核水尺零点高程； 均应设立在基岩或稳定的永久建筑物上。 （一般是建造埋设在冻层以下的带有混凝 土基座的钢管）
二、测验断面布设与要求
根据不同用途，水文站一般应布设基线、水 准点和各种断面。如下图示。
(一)水流平面图的测绘 水流平面图是反映测验河段水流流向的分布 图,如图1-3。


站网密度：单位面积上的站点数目。 （站数/万km2） 有现实密度和可用密度。 站网密度通常是指现实密度。 站网规划管理是水文水资源系统的主要工 作之一。
三、水文站网的分类





1、按照测验项目分：水位站网、流量站网、 蒸发站网、泥沙站网、水质站网和实验站 网等； 2、按照管理和经营单位划分：国家站网、 地方站网、群众站网； 3、按照测站性质分为：基本站网和专业站 网。 4、基本站网按性质和任务分为控制站、区 域代表站、小河站和实验站； 5、按测验精度不同可分3类：即Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ类精度站网。
测站控制是指测站附近的一段河槽，其水力特性 能够 使得测站的水位流量关系保持单一线，则这个断 面或 河段称为测站控制。 如果测站控制作用发生在一个横断面上，则称为 断面 控制。 如果测站控制作用靠河槽底坡、糙率、断面形状 等因
（一）断面控制 天然河道中，如果有突起的石梁、急滩、卡 口和人工堰坝等，使水面线形成明显的转 折，形成临界流，出现临界水深。构成断 面控制。如下图所示。
第三节 测站的设立 设站工作内容应包括： 1、设置水准点、引测高程； 2、测绘测站平面图和水流平面图； 3、布设测验断面、基线和高程基点； 4、布设各种测量标志； 5、建立水位、流量观测设备及各种辅助设备； 6、填写测站考证簿。 本书着重介绍以下内容：河道水文站的 断面、基线布设等内容。
一、水准点布设
由水力学可知，临界流处的Fr=1，即 Fr= （aQ/gA3）B=1 令动能校正系数a=1，则有 Q= （gA3/B）0.5= =(Bg1/2)dk-3/2 dk为临界水深,有dk=A/Q。 A和dk是水位Z和断面因素Ω的函数，即 Q=f（Z， Ω ） 当断稳定，断面因素Ω是Z的函数，即 Ω =f（Z） Q=f（Z） （1-1） 说明在石梁处流量只是水位的函数,并且流量与 水位呈单一关系。
水文站网分类表
按照测验项目分 水位站网、流量站网、蒸发站网、 泥沙站网、水质站网和实验站网 等；