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工程水文学第三章 水文测验及水文资料收集
第四节 泥沙测验与计算 泥沙分类: 悬移质泥沙: 悬浮于水中并随之运动。 推移质泥沙: 受水流冲击沿河底移动或滚动 河床质泥沙: 相对静止而停留在河床上。
一、悬移质测验与计算 ⑴含沙量(Cs): 单位体积内所含干沙的质量 (Kg/m3)。 ⑵输沙率(Qs): 单位时间流过河流某断面的干沙质量,kg/s。
二、暴雨调查 暴雨成因、暴雨量、暴雨起讫时间、暴雨变化 过程及前期雨量、暴雨走向及当时主要风力变化等。
第七节 水文数据处理
处理工作: 收集校核原始数据;编制实测成果表;确定关系曲 线;推求逐时、逐日值;编制逐日表及洪水水文要素摘 录表等。
重点: 流量资料整编:水位流量关系曲线、逐时、逐日值 的推求。
令 K C S 则:
Q K R
高水时 Q ~ A R 呈线性关系,据此外延。
Z (m)
50m
延长过程
① Z ~Q
⑧ c ④
⑦
Hale Waihona Puke ② Q~A hb⑥
③ Z~A h
Ah
a ⑤
50m
Q(m3 s) H(m)
⑶水位流量关系曲线的低水延长 低水延长一般是以断流水位作为控制点,将实测水 位流量关系顺曲线延长。 断流水位是指流量为零时的相应水位。
一、水位流量关系曲线的确定 ⑴稳定的水位流量关系曲线
⑵不稳定的水位流量关系
①原因:
断面冲淤、洪水涨落、变动回水或其他因素的个 别或综合影响。
Ⅰ、洪水涨落
Ⅱ、断面冲淤
Ⅲ、变动回水:下游干支流涨水等等因素影响。
② 整编方法: 水力因素类:以水力学公式作为基础。 时序型:以水流的连续性为基础,按实测流量点子
的时间顺序连接曲线。
二、水位流量关系的延长
高水延长:
影响洪水流量过程,包括洪峰,影响重大。 延长幅度不应超过当年实测流量所占水位变 幅的30%。
低水延长: 相对误差较大且影响历时长。 延长幅度不超过10%。
⑴采用水位面积与水位流速关系进行高水延长
⑵采用水力学公式进行高水延长 ①曼宁公式: 计算流速:
⑶含沙量的测验 对所取水样,经过量积、沉淀、过滤、烘干称重 等手续,得出一定体积浑水中的干沙重量。
⑷输沙率测验 含沙量测验、流量测验。
第六节 水文调查
目的: 补充水文定位观测的不足。
内容: 流域调查 水量调查 洪水与暴雨调查 其它专项调查
一、洪水调查 洪水痕迹、发生时间、灾情测量、洪水痕迹
的高程,河槽、断面情况,推算洪水总量、洪峰 流量、洪水过程线及重现期,调查报告。
采用流速仪测流: 流速仪:旋杯式、旋浆式。
原理: K nC
测速方法: 积点法、积深法、积宽法。
积点法: 选择若干垂线作为测速垂线,并在每条垂线上 选定若干个测点。
三、流量计算
例3-1
2020mm
1010mm
2020mm
左 0.9
V0.2 1.2m/s
h1
V0.8 0.8m/s
右 0.8
h2
V0.6 1.0m/s
四、水文资料的刊布 水文年鉴:测站分布图,水文站说明表及位置图, 各站的水位、流量、泥沙、水温、冰凌、水化学、地 下水、降水量、蒸发量等。 地方水文手册和水文图集。
五、水文资料收集途径 水文年鉴(数据库)、水文手册和图集、水文调查
第二节 水位观测
水位:
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。
第三节 流量测验
流量:
流速仪法测流原理: 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,两者的乘积,称为部分 流量,各部分流量之和为全断面的流量。
在水位流量曲线中、低水弯曲部分取三各点 (Z a,Q a)、(Z b,Q b)、(Z c,Qc) 代入上式,得:
以(Z0,0)为控制点,延长得低水曲线。
三、日平均流量计算 当流量变化平稳时:可用日平均水位在水位流量 关系曲线上推求日平均流量。 当流量关系变化较大时:则用逐时水位推求得逐 时流量,再按算术平均法或面积包围法求得日平均流 量。 据此计算月平均流量和年平均流量。
测流工作组成: 河道断面测量、流速测量。
bi bi1
h i 1
fi
hi
i1
n
i
Q
i fi
i 1
面积流速法测流示意图
一、断面测量
目的: 绘出测流断面图。
方法: 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。
二、流速测量:
用实测大断面资料延长水位面积关系曲线,再 延长水位流量曲线。
流速计算: 水力半径由大断面资料求的。
②斯蒂文斯法:
根据谢才公式 VCRS C1 nR16 可导出流量公式:
Q V A CR A S CS AR
高水时用平均水深代替水力半径,则有:
QC SA h
根据断面特性: 高水部分的 C S 在不同流量时变化不大,可 看作常数,
工程水文学第三章 水文测验及水文 资料收集
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 雨量站 蒸发站 二、水文站网
测站在地理上的分布网称为站网。
三、水文测站的设立
⒈选择测验河段 保证工作安全和测验精度,并有利于简化水文要 素的观测和信息的整理分析
⒉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。