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水位—流量关系的定线方法与技巧河道流量资料整编工作主要包括以下内容：1.编制实测流量成果表和实测大断面成果表；2.绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线；3.水位流量关系曲线分析和检验；4.数据整理；5.整编逐日平均流量表及洪水水文要素摘录表；6.绘制逐时或逐日平均流量过程线；7.单站合理性检查；8.编制河道流量资料整编说明书。
流量资料整编工作主要包括以上内容，这也是在没有实现水位—流量关系应用软件定线前，进行流量资料整编必须要做好的主要环节。
并且这些环节在进行过程中是相互关联，交叉进行的。
在应用南方片整汇编软件进行资料整编后，绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线、水位流量关系曲线分析和检验、数据整理都有程序完成。
经转换和入库，就可自动完成流量资料整编的数据加工、数据输入、整编计算、合理性检查和成果输出等众多环节。
所以说，南方片整汇编软件的应用是水文资料整编工作的一次质的飞跃。
流量资料整编工作的主要有以上8个步骤。
在这里要强调一下，在进行流量资料整编前：1、要认真学习该站的《水文测验任务书》，熟悉了解该站的测站特性、测验方法及高、中、低水位级的划分标准。
2、了解当年的水情及洪水过程，了解是否发生特殊水情，了解是否有特殊的测验要求。
3、在了解的基础上，作为负责初制的人，一定要认真审查单次流量资料，在确定单次流量资料准确无误的前提下，再开展工作，这样才能保证实测流量成果表和实测大断面成果表正确，确保定线的正确性。
在编制完实测流量成果表和实测大断面成果表后，就可以要着手进行水位流量、水位面积、水位流速关系曲线的绘制、定线工作。
在讲这个内容之前，先谈谈水位流量关系，受我所接触的限制，在这里我主要讲天然河道的水位流量关系。
天然河道的水位流量关系总的来讲可分为两种，即稳定和不稳定。
稳定的又分为两种，一种是：测站控制和河槽控制较好的稳定的水位流量关系。
即同一水位只有一个流量。
其关系是单一曲线，并能满足曼宁公式：式中：Q——流量sm/3A——断面面积2mm/V——断面平均流速sn——河床糙率无量纲R——水力半径mS——水面比降这一类型的水位流量关系的特征主要表现为：测站控制较好，影响水位流量关系的因素随水位变化，保持稳定。
水位流量关系的确定方法及误差检验作者：刘阳伟来源：《中国科技博览》2013年第17期[摘要]水文站每次观测水位的目的是要得到河槽中某一时刻的流量，而目前的水文测验技术不可能测到每一时刻的流量，因此，就要建立水位流量关系。
主要介绍目前广泛使用的水位流量关系确定方法及误差检验。
[关键词]水位，流量，关系，误差检验中图分类号：P332.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0291-01n1R2/3S1/2 （2）式（1）、式（2）中Q為流量，m3/s；A为断面面积，m2；V为断面平均流速，m/s；n 为河床糙率；R为水力半径，m，通常用平均水深d代替；S为水面比降。
由上式可知，要使水位流量关系保持稳定，必须在同一水位下，A，R，S，n均保持不变，或者各因素虽有变化，但对水位流量关系的影响能互相补偿。
这样，同一水位，就只有一个相应流量。
天然河道里，严格讲，在较长时段内，几乎不存在这种简单关系，只是影响程度的大小不同而已，因为各条河流，各个断面的水力因素各不相同，因此，每一测站都有它自己的水位流量关系。
同时，这些水力因素也可能随时间的转移而发生变化，所以同一测站水位流量关系也会因时而异。
3 水位流量关系的建立及推算流量的方法3.1 稳定的水位流量关系先用目估的方法，通过点群中心初定一条线，测点均匀分布于曲线两旁，如果测点多而分散，不易定出曲线方向时，用点群分组计算重心的方法定线，将初步绘制的曲线分为若干水位级，在各水位级的同水位上分别读出流量、面积、流速，如果面积与流速的乘积等于流量，或者其相对误差不超过±2%～±3%，再进行随机不确定度的计算，在水位流量关系曲线的左右两侧，相距为不确定度的一对曲线即误差控制曲线，在这个范围内，如果其上下限的某一边按时间先后顺序或是在某水位级范围内连续出现两个或更多个点子，那么可能需要对水位流量关系作变动重新计算随机不确定度，最后进行3种检验才能确定水位流量关系曲线。
流速和水位计算公式是什么在水文学和水资源管理中，流速和水位是两个重要的参数。
流速是指单位时间内水流通过的距离，通常用米/秒或立方米/秒来表示。
水位是指水面相对于一个固定点的高度，通常用米来表示。
在实际的水文观测和数据分析中，经常需要计算流速和水位，以便了解水流的情况和水位的变化。
计算流速和水位的公式是基于水文学和流体力学的原理推导而来的。
在不同的情况下，可以采用不同的公式来计算流速和水位。
下面将介绍一些常用的计算公式。
首先是计算流速的公式。
在自由流情况下，可以使用曼宁公式来计算流速。
曼宁公式的表达式为：V = (1/n) R^(2/3) S^(1/2)。
其中，V表示流速，n表示曼宁系数，R表示河道的湿周，S表示水面坡度。
曼宁系数是一个经验参数，通常根据实测数据和经验值来确定。
湿周是指单位宽度的河道周长，是一个描述河道形态的参数。
水面坡度是指单位长度的水面高差，是描述水流速度的重要参数。
通过曼宁公式，可以计算出不同水文条件下的流速，从而了解水流的情况。
其次是计算水位的公式。
在河流或水库中，可以使用水位流量关系公式来计算水位。
水位流量关系公式的表达式为：Q = C A (2gH)^(1/2)。
其中，Q表示流量，C表示流量系数，A表示流通面积，g表示重力加速度，H 表示水位。
流量系数是一个经验参数，通常根据实测数据和经验值来确定。
流通面积是指水流通过的横截面积，是描述水流量的重要参数。
通过水位流量关系公式，可以计算出不同水位下的流量，从而了解水位的变化。
除了上述的两个公式，还有一些其他的计算公式可以用来计算流速和水位。
例如，在水文测验中，可以通过测量水位和流速，利用流速水位关系公式来计算流速和水位。
流速水位关系公式是描述流速和水位之间的关系的数学表达式，通过实测数据和曲线拟合，可以得到相应的计算公式。
另外，在水力学中，还有一些复杂的数学模型和计算方法，可以用来计算流速和水位。
这些方法通常需要借助计算机和专业软件来进行模拟和计算。
考 场 号___________ 准 考 证 号 _________________ 单 位____________________ 姓 名_________…………………………… 密 ………………………… 封 ………………………………… 线 …………………………《水文测验学》试卷（一）一、填空题（每小题2分，共20分，请在括号内填入正确答案）1．水文勘测工要有高度的主人翁责任感和良好的职业道德，不迟测、误测和漏测， 严禁 和伪造资料。
2．使用日记式自记水位计时，一般站一日内水位与校核水位之差超过 cm ，时间误差超过5分钟，应进行改正。
3．水位变化的一般特性有：水位变化的连续性，涨落率的 、洪水涨陡落缓的特性等。
4．测站一年中测流次数的多少，应根据水流特性以及 能等因素而定，总的要求是能准确推算出逐日流量和各项特征值。
5．河床糙率大，流速脉动亦相应 。
6．为控制流速仪法测流误差，宜使仪器接近测速的实际位置，流速较大时，在不影响 的前提下，应适当加大铅鱼重量。
7．单一曲线法适用于测站 ，各级水位流量关系都保持稳定的站。
8．当水位流量关系曲线较为平直，水位及其它有关水力因素在一日内变化 时，可根据日平均水位直接推求日平均流量。
9．单样含沙量测验的垂线取样方法，应与 测验的垂线取样方法一致。
10．泥沙颗粒筛分析时，当累计总沙重与备样沙重之差超过 %时，应重新备样分析。
二、单项选择（每小题2分，共20分。
请将你认为正确的答案的序号填入括号内）1． 各类水文站必须在（ ）编制测站考证簿，认真考证，详细填写。
A ．每年整编B ．建站初期C ．逢5年份D ．逢0年份2．上级领导机关应对缆道操作人员（ ）进行培训和技术考核。
A ．不定期B ．随时C ．天天D ．定期3．当水尺零点发生大于（ ）cm 的变动时，应查明变动原因及时间，并应对有关的水位记录进行改正。
A ．1B ．2C ．3D ．54．浮标法测流属于（ ）法。
一、水文测站的设立
（1）埋设水准点，并引测其高程。
水准点分基本水准点和校核水准点，均应设在基岩或稳定的永久性建筑物上，也可埋设于土中的石柱或混凝土桩上。
前者是测定测站上各种高程的基本依据，后者经常用来校核水尺零点的高程。
（2）测量河段地形
（3）绘制地形胡和水流平面图；
（4）依据地形图和水流平面图确定断面布设方向；
（5）布设测验断面、基线、高程基点、各种测量标志。
（6）设立各种观测设备（水位、流量等）；
（7）填写测站考证簿。
基线的布设：基线宜垂直于测流横断面，基线的起点应在测流断面线上；
从测定起点距的精度触发，基线的长度应使测角仪器瞄准测流断面上最远点的方向线与横断面的夹角不小于30°（即基线长度l不小于河宽B的0.6倍）。
一流量测量方法
1、常规测流方法：过河索船侧法、、缆道法、桥测法、水工建筑物法、堰槽
法、超声波法、SDCP法、浮标法、比降法和流量实时在线法。
测量流量的方法很多，常用的方法为流速面积法，其中包括流速仪测流法、浮标测流法、比降面积法等。
浮标法：是一种简便的测流方法。
浮标测流的主要工作是观测浮标漂移速度，测量水道横断面，以此来推估断面流量。
凡能漂浮在水面上的物体都可以制成浮标。
浮标法测流原理：用水面浮标法测流时，测得的是浮标在水面上的漂移速度，将它与过水断面相配合，计算出断面虚流量，然后乘上浮标系数，才能得到断面实际的流量。
浮标系数的确定：
1）流速仪与浮标同时测速，分析确定；
2）采用水位流量关系曲线上的流量与实际浮标虚流量，分析确定
3）按河段及水流条件，选取经验浮标系数。
2、水深的测量方法：直接用测深器具、间接测深、双频回声测深仪
直接用测深器具：1）测深杆：适用于流速、水深都比较小的情况（水深<10m（国际标准时5~6m），流速<3m/s）2）测深锤：适用于水深、流速较大时，测深锤重量一般为5~10kg。
3）测深铅鱼：有缆道或水文绞车的测站，可将铅鱼悬吊在缆道或水文绞车上测水深。
水深读书可在绞车的计数器上读取。
间接测深——（超声波测深仪）回声测深仪。
原理：超声波自换能器A发射到达河底又反射回到换能器B，声波所经过的距离为2L，超声波的传播速度为c=1410+4.21T−0.037T2+1.14s。
（已知）。
当测得超声波往返的传播时间t时，可得单程距离：L=ct/2L，由图可知，水深L可用下式计算。
h=√(L2−B2)+a
超声波测深仪具有精度好、功效高，且不易受天气、潮汐、和流速大小的限制等优点，但是在含沙量大或河床式淤泥质组成时，记录不清晰，不宜使用。
双频回声测深仪（简称DFS）
二、泥沙测验与计算
1、悬移质：悬浮于水中并随水流移动
2、推移质：沿河床滚动、滑动、跳跃。
3、河床质：组成河床活动层并处于相对静止而停留在河床上。
4、悬移质测验与计算
描述悬移质常用的定量指标包括含沙量和输沙率。
含沙量Cs—单位体积浑水内所含悬移质干沙的质量。
Kg/m3.
含沙量大小取决于地面径流对流域表土的侵蚀，它与流域坡度、土壤、植被、季节
性气候变化、降雨强度以及人类活动等因素有关。
输沙率Qs—单位时间内流过河流某断面的干沙质量。
Kg/s
断面输沙率可通过断面上的含沙量测验配合断面流量测量来推求。
河流含沙量垂线分布均呈上小下大形式。
变化梯度随泥沙颗粒不同而异。
取样方法：若取自固定测点，称积点式取样；若在测线上由上到下（或上下往返）匀速移动，称积深式取样，该水样代表测深的平均情况。
水样的处理过程：量积V、沉淀、过滤、烘干、称重Ws
水样含沙量计算：C s=W s
V
当含沙量较大时（大于20kg/m3），也可采用同位素测沙仪测量含沙量。
它具有及
时、不取水样等优点。
1）稳定的水位流量关系曲线
三曼宁公式
曼宁公式的表示：
流速V=1
n
R23S12
流量Q=A1
n
R23S12
其中，v表示断面平均流速，m/s；n为粗糙系数，糙率；R为水力半径，m；s为洪水比降，以小数计。
水力半径指某输水断面的【过水面积】与【输水断面和水体接触的边长（湿周）】之比，湿周为过水断面上水流所湿润的边界长度。
与断面形状有关，常用于计算渠道隧道的输水能力。
断面平均水深代替水力半径的条件：【断面宽深比大于100】。
平均水深h=A
B
其中：h为平均水深，A为过水断面面积，B为水面宽。
当用平均水深代替水力半径时，流量Q1表示为：Q1=A1
n (A
B
)
3
2S12
两种计算方法计算流量成果的相对误差为δ=(Q1−Q)/Q,整理得：δ=(X
B
)23−1。
对于较为普遍的“U”型断面，当B/h>=66.3时，可采用断面平均水深代替水力半径进行计算，成果的系统误差不超过2%。
四河道流量数据处理
包括定线和推流两个环节，定线是指建立流量与某种或某两种以上实测水文要素间
关系的工作；推流则是根据已建立的水位或其他水文要素与流量的关系来推求流量。
1、河道流量数据处理内容
编制实测流量成果表和实测大断面成果表；
绘制水位~流量、水位~面积、水位~流速关系曲线；
水位~流量关系分析与检验；
整编逐日平均流量表及洪水要素摘录表；
绘制逐时或逐日平均流量过程线；
合理性检验；
编制河道流量资料整编说明书。
2、水位流量关系曲线的确定
水位~流量关系分为稳定和不稳定两种
3、Z~A曲线：
Z=K1hα(α>=1)【K1=B】
1）河槽为矩形或U形，α=1,关系曲线为一直线；
2）对于其他（三角形、梯形、抛物线型等），考虑一般形式，作概化处理，为凹向下方的单调增值曲线；
3）河槽为复式断面时，当水位漫滩时，Z~A关系曲线发生突变；
4）河槽处于两岸悬崖突出处（瓶口式），Z~A关系曲线发生反曲。
4、Z~V曲线
S12】
V=k2hβ(0<β<1)【K2=1
n
1)流速随着水位的增加而增加；
2)水位流速曲线为一条凹向上方的曲线；
3)当h趋于无穷大时，流速随水位的增加增大甚微，因此，水位~流速关系曲线是一条以
铅垂线为渐近线的凹向上方的曲线。
5、Z~Q曲线
Z=K3hλ(λ>=1)【k3=k1k2】
Z~Q为凹向下方的一条递增曲线
6、稳定Z~Q关系的数据处理方法---单一曲线法
1）判断单一曲线的标准：点绘Z~Q关系点据密集地分布呈一狭窄带状，且75%以上的中高水流速仪测速点据与平均关系线的偏离不超过±5%，75%的低水点或浮标测流点据偏离不超过±8%（流量很小时可以适当放宽）；关系点没有明显偏离。
2）单一曲线法的定线方法：图解法（人工定线）和解析法（人工或计算机选配方程定线）。
3）单一曲线法的定线步骤：①在同一张纸上分别点绘Z~Q,Z~A,Z~V关系曲线【3条曲线的比例尺选择，应使他们与横轴的夹角分别接近于45°、60°、60°，且互不相交；测点右侧注明测号；3条曲线左右顺序分别为Z~Q,Z~A,Z~V。
】②分析三条曲线的特征【符合单一曲线的标准；有无特殊情况出现】③通过点群中心定一条单一线④进行曲线检验（仅对Z~Q）关系曲线；⑤高低水延长⑥编制流率表⑦推流。
、
7、水位流量关系曲线的计算机辅助率定
1）利用Excel中的回归分析功能进行曲线拟合；
2）水位流量关系曲线的自动定线与水文数据库建立联系，①人工摘录节点输入，水位流量关系线仍由人工在坐标图纸上完成描绘、检验、摘录，计算机根据人工输入的水位、摘录的水位流量节点，拟合方程，内插计算出水位相应的流量值，完成推流过程。
②人机交互的可视化操作。
依靠人工输入水位流量关系曲线节点，对计算机的利用水平比较低。
数据的点绘、水位流量关系线的描绘、检验和节点摘录还需耗费大量的时间和精力。
如果能引入图形的屏幕编辑功能，并将数据和成果在统一的数据库中实现联动，那么，计算机辅助应用就基本涵盖了流量资料整编的各个环节了。
