5水位流量测验课件

1、第三章 水文信息采集与处理第1页，共24页。第三节 水位观测1、水位：水面相对于某一基准面的高程。一、水位2、水深：水面相对于河底的高程。二、水位观测1、仪器：水尺自计水位计基准面hz黄海海平面第2页，共24页。1.1 自计水位计自动记录水位的连续变化过程。第3页，共24页。1.2 水尺 分为直立式、倾斜式、矮桩式与悬锤式4种，其中应用最广泛的是直立式水尺 水位计算： 水位 = 水尺零点高程 + 水尺读数 式中，水尺零点高程是指水尺板上刻度起点的高程，可以预先测量出来。第4页，共24页。2 水位观测的内容水位的观测包括基本水尺/比降水尺基本水尺的观测：分段定时观测。 当水位变化缓慢时(日变幅在

2、0.12m以内)，每日8时和20时各观测一次(称2段制观测，8时是基本时)； 枯水期日变幅在0.06m以内，用1段制观测；日变幅在0.120.24m时，用4段制观测；有峰谷出现时，还要加测。 比降水尺观测：目的是计算水面比降，分析河床糙率等观测时间和次数，视需要而定。第5页，共24页。3 水位观测资料的整理计算日 / 月 / 年平均水位水位过程线日平均水位的计算： 算术平均法 该法适合于水位变化缓慢或变化大但等时距观测的情况。式中，Zi 第 i 次水位观测值； n 一日内水位观测的次数。第6页，共24页。3 水位观测资料的整理计算日 / 月 / 年平均水位水位过程线日平均水位的计算： 面积包围

3、法： 该法适合于水位变化大且不等时距观测的情况。 Z0 Z1 Z2 Zi Zn-1 Znt1 t2 t3 ti tn-1 tnZ(m)t时间加权法求日平均水位示意图第7页，共24页。第8页，共24页。第四节 流量测验实际工作中用实测断面面积和实测流速来推算一、测流原理第9页，共24页。第四节 流量测验二、流量的测验的步骤 1、过水断面面积的测量 2、流速的测量 3、断面流量的计算第10页，共24页。1 过水断面面积的测量在过水断面上，流速随水平及垂直方向的位置不同而变化。 （1）从水平方向看，中间流速大，两岸流速小； （2）从水深方向看，河床流速最小。第11页，共24页。1 过水断面面积的测量

4、确定各测深点水位布置测深垂线测量各测深点的水深 测定各测深点的横向位置(起点距)绘出过水断面图第12页，共24页。1 过水断面面积的测量起点桩 b1 bi起点距WiH1 Hi Hi+1测深垂线断面索测流断面示意图第13页，共24页。1.1 水深测量 用测深杆、测深锤、铅鱼直接测出每根测深垂线的水深。 当水很深、流速很大时，可用回声测深仪测量水深。第14页，共24页。1.2 起点距的测定断面索法：交会法经纬仪岸上交会法：水文站在布设测流断面时，同时布设基线(AC)，并用精确方法量出基线的长度L，测角时，将经纬仪安放在基线的终点，测出角度，则起点距为D=L*tg第15页，共24页。1.3 测流面积

5、上的部分面积中间部分面积按梯形面积公式计算： 岸边的部分面积按三角形面积计算：第16页，共24页。2 流速测量流速仪旋杯式旋桨式第17页，共24页。2 流速测量速仪测速原理 K仪器率定常数，每台仪器不一样，要定期率定 C摩阻系数；N总转数；T测速时间第18页，共24页。2.1 断面上测速垂线和测速点的布设 当水面宽度 5m, 测速垂线的数目5 测速垂线上测速点的布置，常有一点式，二点式 ， 三点式和五点式。 5m数目测点位置适合的水深(m)一点0.6h 或0.5h3.0第19页，共24页。2.2 求垂线平均流速按测点数区分的公式名称计 算 公 式适合的水深(m)一点法Vm=V0.6 3.0V0

6、.2,V0.6, V0.8,V1.0分别表示相应水深为0.2h, 0.6h, 0.8h和河底处测点的流速。第20页，共24页。2.3 部分面积上的平均流速中间部分面积上的平均流速计算：靠岸边部分面积上的平均流速计算：式中， Vm1 靠岸边第一条测线的平均流速 流速系数/岸边系数:斜坡岸， =0.7 陡坡岸， =0.8光滑坡岸， =0.9 死水边， =0.6 H1 H2 H3 H4 H5W2 W3 W4 W5W1W6 b1 b2 b3 b4 b5 b6Vm1Vm5Vm4Vm3Vm2第21页，共24页。2.4 过水断面流量的计算：式中， Wi 断面上的部分面积(m2) 部分面积上的平均流速(m/s)过水断面平均流速的计算：式中， W 过水断面总面积(m2)第22页，共24页。 某河某站横断面如图所示，试根据图中所给测流资料计算该站流量和断面平均流速。图中测线水深h 1 = 1.5m ，h 2 = 0.5m ，V0.2 ，V0.6 ，V0.8 分别表示测线在0.2h，0.8h，0.6h 处得测点流速，左 ，右 分别表示左右岸的岸边系数。 解：（1）垂线平均流速的计算: Vm1=（V0.2+V0.8）/2=（1.2 + 0.8) / 2 = 1.0m/ sVm2=V0.6=1.0m/ s（2）部分面积的计算（3）部分面积平均流速的计算V1=1.0