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第一篇工程水文学试题库第三章水文信息采集与处理学习本章的内容和意义：本章主要学习水文信息的采集与处理技术，包括水文测站的设立和水文站网的布设；水位、流量、泥沙、水质等各种水文信息要素的观测；水文的调查方法；以及水文数据的处理方法和技术。
本章研究的水文信息采集与处理是工程水文学中最基本的概念和方法之一，是以后学习水文统计、流域产汇流计算、水文预报等内容的基础。
本章的习题内容主要涉及：水文测站的设立、水文站网的布设、水位的测验方法、日平均水位的计算、流速的测验方法、断面面积的测量和计算、断面流量和流速的计算、流量资料的整理、泥沙的测验方法、悬移质含沙量和输沙率的计算、水质监测的方法、水文调查的方法、水文资料的收集等。
一、概念题（一）填空题1．水文测站是指。
2．根据水文测站的性质, 测站可分为、两大类。
3．水文测站的建站包括和两项工作。
4．是对水文站水位流量关系起控制作用的断面或河段的水力因素的总称。
5．决定河道流量大小的水力因素有：、、和。
6．根据不同用途，水文站一般应布设、和、、及、各种断面。
7．目前，按信息采集工作方式的不同，采集水文信息的基本途径可分为、、 _ 和。
8．观测降水量最常用的仪器通常有和。
9．自记雨量计是观测降雨过程的自记仪器。
常用的自记雨量计有三种类型：、和。
10．用雨量器观测降水量的方法一般是采用观测，一般采用进行观测，即及各观测一次，日雨量是将至的降水量作为本日的降水量。
11．水面蒸发量观测一次，日蒸发量是以作为分界，将至的蒸发水深，作为本日的水面蒸发量。
12．水位是指。
13．我国现在统一规定的水准基面为青岛黄海基面。
14．根据所采用的观测设备和记录方式，水位观测方法可分为4种类型：、、、。
15．水位观测的常用设备有水尺和自记水位计两类。
16．水位的观测包括基本水尺和比降水尺的水位。
17．我国计算日平均水位的日分界是从_ _时至时。
18. 计算日平均流量的日分界是从_ _时至时。
水文信息的采集与处理摘要：水文信息的采集与处理技术，包括水文测站的设立和水文站网的布设；水入、流量、泥沙、水质等各种水文信息要素的观测；水文的调查方法；以及水文数据的处理方法和技术。
水文信息采集与处理是工程水文学中最基本的概念和方法之一，是学习水文统计、流域产汇流计算、水文预报等内容的基础。
关键词：水文信息；采集方法；处理方法一、水文信息采集的方式（一）测站。
水文测站所观测的项目：水\、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地下水等。
测站分类：基本站、专用站。
两种测站相辅相成，专用站在面上辅助基本站，基本站在时间系列上辅助了专用站。
（二）站网。
布站原则是通过所设立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。
根据实际需要，对于不同流域、不同要求，不同流域、不同水文站布设测站项目不同，在地区分布上具有科学性、合理性和最优化。
我国水文站网于1956年开始统一规划布站，经过多次调整,布局已经比较合理，但随着我国水利水电的发展，大规模人类活动的影响，不断改变着天然河流产汇流、蓄水条件及来水水量等条件，因此对水文站网要进行适当调整、补充。
（三）测站的设立。
具体选择测验河段时，主要考虑在满足设站的目的要求的前提下，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工作。
水文测站的建站包括测验河段和布设观测断面。
断面控制的原理：在天然河道中，由于地质或人工的原因，造成河段中局部地形突起，使得水面曲线发生明显转折，形成临界流，从而构成断面控制。
河槽控制：水A流量关系要靠一段河槽所发生的阻力作用来控制，如河段的底坡、断面形状、糙率等因素比较稳定，则水入流量关系也比较稳定。
水文测站布设：基线、水准点、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。
二、收集水文信息的途径及方法（一）驻测。
为了提高水文信息采集的社会效益和经济效益，一般都采取驻测、巡测、间测及水文调查相结合的方式收集水文信息。
水利部工作人员在水文监测与预报中的工作流程水文监测和预报是水利部工作人员的重要职责之一。
通过对水文监测数据的收集、分析和预报，可以及时掌握水资源的状况，为灾害防范和水资源管理提供可靠依据。
以下是水利部工作人员在水文监测与预报中的典型工作流程。
1. 数据采集与传输水文监测的第一步是数据采集。
工作人员负责布设水文测站，确保数据的准确性和可靠性。
常见的水文测站包括水位站、流量站和降雨站。
通过自动化观测设备，工作人员可以远程监测和控制测站，实现数据的实时传输。
2. 数据处理与分析采集到的水文监测数据需要进行处理和分析，以获得有意义的信息。
工作人员利用专业的软件和算法对数据进行质控和校准，去除异常值和噪声干扰，确保数据的可靠性。
然后，他们对数据进行统计和趋势分析，寻找规律和变化趋势，并生成相关的报表和图表。
3. 模型建立与预报基于历史数据和分析结果，水利部工作人员可以建立水文模型，模拟水文过程，预测未来的水资源状况。
通过挖掘数据之间的关系和规律，他们可以利用数学和统计方法建立预报模型，预测各种水文指标的变化趋势。
这些预报结果可以帮助决策者及时调整水资源管理策略，提前做好防灾准备。
4. 报告编制与发布工作人员根据分析和预报结果，撰写相关的报告和研究论文，为上级部门和科研机构提供参考。
这些报告通常包括数据分析方法、研究结果和政策建议等内容，并以图表和表格的形式进行呈现，使报告更具可读性和说服力。
工作人员还负责将重要的数据和预报信息发布到水利部的网站或其他渠道，供公众使用和参考。
5. 实时监测与应急响应水文监测和预报是一个持续的过程，需要工作人员实时监测数据的动态变化，并及时做出应急响应。
在气象条件复杂、水情突变的情况下，工作人员需要迅速调整监测策略，增加现场观测频率，保证数据的及时性和准确性。
同时，他们还要根据预报结果和相关政策，制定应对措施，提前做好防洪、排涝等工作。
总结：水利部工作人员在水文监测与预报中的工作流程包括数据采集与传输、数据处理与分析、模型建立与预报、报告编制与发布、实时监测与应急响应等环节。
水文气象信息采集与处理技术研究随着科技的不断发展，水文气象信息采集与处理技术也在不断的进步和创新。
这些技术的发展不仅能为人们提供更准确、更及时的气象和水文信息，同时也对相关领域的科研和应用提供了有力的支持。
本文将结合现有的技术与案例，探讨水文气象信息采集与处理技术的现状和未来趋势。
一、水文气象信息采集技术水文气象信息采集技术是水文和气象领域的基础性工作。
传统的气象站、水文站和气象雷达是采集和获取气象水文信息的主要手段。
但这些设备有局限性，比如分辨率较低、范围有限等问题。
因此，科技工作者开始开发新的信息采集技术。
1、遥感技术遥感技术是指以遥感卫星、飞机等手段获取大范围、高分辨率的水文气象信息的科技。
遥感技术以其独特的观测角度和高精度的数据处理方法，使得遥感信息采集在水文气象领域具有了广泛的应用。
比如，卫星遥感技术可以针对江河水位、洪水及降雨等信息进行无死角地全天候观测。
曾经，著名的卫星环境应用系统“凯珂”在汶川地震时也曾担任过重要的救援任务。
它可以提供重要的地理信息软件以及空气污染、森林火灾、地震、飓风、洪水等自然灾害模拟等各种应用软件，为政府、科研机构、企业的各种决策提供了重要的数据支撑和数据服务。
2、物联网技术物联网技术指的是通过各种传感器、控制器、模块等设备，实现对水文气象信息的实时采集、传输、处理等功能。
当今的物联网设备也能通过云计算、大数据等技术将海量的数据进行分析和处理。
举个例子，对于雨量的检测，物联网技术可以将一系列的降雨监测点进行网络化联接。
这种多点形式相对于传统的单点收集，可以实时、全面地反映降雨情况，并且更加灵敏，准确率更高。
二、水文气象信息处理技术随着技术的飞速发展，水文气象信息采集已经可以完成大规模的重点区域监控，但是如何更快地分析处理并提供给用户是一个难点。
1、云计算技术水文气象信息处理技术中的云计算技术被广泛应用。
相比于传统的计算模式，云计算不仅可以实现大数据的存储、分析、传输、处理等一系列的操作，而且可以降低成本并节省计算能力和计算资源的开销与消耗。
【关键字】精品《水文信息采集与处理》课程习题选自《工程水文学题库及题解》（宋星原、雒文生、赵英林，等编著. 中国水利水电出版社，2003年7月第一版）一、填空题1.水文测验指水文资料信息的收集、处理、存储和检索。
2.基本流量站网的布设原则为线的原则、区域原则、分类原则。
3.断面测量包括测量水深、起点距和水位。
4.断面测量工作实质上是由测量横断面和测量流速两部分工作组成。
5.按测流原理，流量测验的方法可分为（试列举四种）：流速面积法、水力学法、化学法、物理法、直接法。
6.流速仪率定方程的一般形式为V=Kn+C。
7.运用流速仪且按积点法测流，垂线上的流速测点数目可选择为（试列举四种）一点、二点、三点、五点。
8.经验、半经验的垂线流速分布曲线有抛物线型、对数型、椭圆等。
9.确定浮标系数的方法有实验法、水位流量关系曲线法、水面流速系数法。
10.常见的量水堰有薄壁堰、三角形剖面堰、平坦V形堰。
11.在我国，最早采用浮标法测流的测站是海河小孙庄水文站，最早采用流速仪法测流的测站是淮河蚌埠水文站。
12.目前，按信息采集工作方式的不同，采集水文资料的基本途径有驻测、巡测、间测和水文调查。
13.水文测验中采用的基面有绝对基面、假定基面、测站基面、冻结基面。
14.水位观测的基本定时观测时间是每日8时。
15.依据水位级，可将测站水情特征划分为高水期、中水期、低水期、枯水期4个时期。
16.测量水深常用的方法有测深杆测深、测深锤测深、测深铅鱼测深和超声波回声测深仪测深。
17.运用流速仪且按积点法测流，垂线上的流速测点数目可选择为（试列举五种）一点、二点、三点、五点、六点。
18.流量资料的整编主要包括定线和推流两个环节。
19.洪水绳套曲线上各水力要素极值出现的顺序是最大比降（最大涨率）、最大流速、最大流量、最高水位。
20.利用水工建筑物推流时，其方法有水力学公式法、能量转换公式算得的效率曲线法。
21.积分法测流方法有积深法、积宽法、数值积分法。
水文信息的采集与处理摘要：水文信息的采集与处理技术，包括水文测站的设立和水文站网的布设；水λ、流量、泥沙、水质等各种水文信息要素的观测；水文的调查方法；以及水文数据的处理方法和技术。
水文信息采集与处理是工程水文学中最基本的概念和方法（三）测站的设立。
具体选择测验河段时，主要考虑在满足设站的目的要求的前提下，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工作。
水文测站的建站包括测验河段和布设观测断面。
断面控制的原理：在天然河道中，由于地质或人工的原因，造成河段中局部地形突起，使得水面曲线发生明显转折，形成临界流，从而构成断面控制。
河槽控制：水λ流量关系要靠一段河槽所发生的阻力作用来控制，如河段的底坡、断面形状、糙率等因素比较稳定，则水λ流量关系也比较稳定。
水文测站布设：基线、水准点、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。
二、收集水文信息的途径及方法（一）驻测。
为了提高水文信息采集的社会效益和经济效益，一般都采取驻测、2时，4λ，以及汛期水λ要素摘¼表。
（三）流量测验。
流量反映水资源和江河、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。
用各种流量测量方法得到的资料，分析江河流量变化规律，为国民经济各部门服务。
测流量方法：流速面积法、水力学法、化学法、物理法及直接法。
（四）流速仪法测流。
河流各断面的形态、河床表面纵波、河道弯曲等情况，对断面内各点流速产生影响，因此在过水断面上，流速在水平及垂直方向的λ置不同而变化，因此流速仪法测流就是将水道断面划分为若干部分，用普通流量方法测算出各部分断面的面积，用流速仪测流速并计算各部分面积上上的平均流速，两者的乘积即部分流量，各部分流量的和为全断面的流量。
①断面测量。
在断面上布设ÿ条测国民经济部门应用。
（一）稳定的水λ流量关系曲线。
即在一定条件下水λ和流量之间单值函数关系。
不稳定的水λ流量关系曲线：即在测验河段受断面冲淤、洪水涨落、变动回水或其他因素的个别或综合影响，使水λ与流量间的关系不呈单值函数关系。
水文测绘与水文数据处理的方法与技巧随着社会科技的发展，水资源的合理利用和管理变得越来越重要。
因此水文测绘和水文数据处理成为了解决水资源问题的重要工具与手段。
本文将介绍水文测绘的基本方法和水文数据处理的常用技巧。
一、水文测绘的基本方法水文测绘是指通过测量、观测和调查来获取与水文相关的数据和信息的过程。
它是水文学研究和水资源管理的基础，对于了解水文过程、研究水文特征以及评估水量资源的可利用性极为重要。
以下是水文测绘的基本方法：1.田野观测与实地勘测田野观测是指在实地进行水文数据的直接测量与观测。
常见的田野观测方法包括水位观测、流量观测、降雨观测等。
通过田野观测可以获取到水文现象的实时数据，为后续的数据处理与分析提供基础。
2.遥感与卫星影像遥感技术通过利用卫星、飞机等遥感平台获取的数据，对地球表面的水文要素进行探测与监测。
遥感技术的发展使得获取大范围、长时间序列的水文数据成为可能，为水文要素的空间分布与变化提供了重要参考。
3.地理信息系统（GIS）地理信息系统是一种将水文数据与地理空间关联的技术。
通过将水文数据空间化，可以更好地分析水文过程、揭示水文特征及其变化规律。
利用GIS，可以进行水文要素的时空分布分析、水域流向模拟等工作，为水文数据处理提供有力工具。
二、水文数据处理的常用技巧水文数据处理是指对采集到的水文数据进行整理、分析和提炼的过程。
水文数据处理的目标是从海量的水文数据中提取有用的信息，并能够为水资源管理、水文预测和决策提供科学依据。
以下是水文数据处理的常用技巧：1.数据清理与校验水文数据采集过程中常常伴随着各种问题，例如异常数据、缺失数据等。
在数据处理之前，需要进行数据清理与校验，剔除或修正异常数据，填补缺失数据，确保数据的准确性和完整性。
2.时间序列分析水文数据具有明显的时间序列特征，因此时间序列分析是水文数据处理的重要方法之一。
时间序列分析可以揭示水文要素的周期性变化、趋势性变化、季节性变化等规律，并对未来的水文情况进行预测和模拟。
《水信息采集与处理》复习题A一、填空题1、站网规划\2、水文测站3、流速脉动4、相应水位5、断面输沙率6、测站控制7、测站基面二、填空题1、水文信息搜集的基本途径有、、、。
2、根据不同的用途，水文站一般有布设、、、等断面。
3、人工观测水位常用的水尺类型有、、、。
4、我国现在统一规定的水准基面是。
5、悬移质泥沙取样的方法有、。
6、河流泥沙按其输移特性不同，可分为、、。
7、河道断面测量的基本内容包括、、。
8、悬移质泥沙的测验，我国目前使用较多的采样仪有、。
9、流速仪测流的方法包括精测法、、。
10、流量数据的处理主要包括和两个环节。
11、不稳定的水位流量关系的影响因素有、、等。
12、保证率水位指。
13、根据水文测站的性质，测站可分为、两大类。
14、雨量器主要由、、、等组成。
15、日降水量的日分界起止；日蒸发量日分界的起止；日平均水位日分界的起止 。
16、水位流量关系曲线中，t 检验目的是 ； 适线检验目的是 。
17、Z~Q 关系曲线的高水延长一般不超过当年实测水位变幅的 ，低水延长一般不超过当年实测水位变幅的 。
三、简答题1、说明积点法测沙的含义。
2、受变动回水影响下的水位流量关系表现出哪些特点？3、说明本站水位后移法定线的基本思想。
4、选择合理选择测速历时应考虑哪些因素？ 四、计算题12、某河道站实测的水位变化过程见下表，用面积包围法计算6日的平均水位。
五、分析题1、受洪水涨落影响下的Z ～Q 关系的定线推流的方法有校正因素法和抵偿河长法。
试分析采用校正因素法人工定线的步骤。
（原理式：tZC S Q Q c c ∆∆⋅+=11） 2、说明落差指数法定线和推流的方法。
《水信息采集与处理》复习题B一、名词解释1、站网规划2、水文测站3、流速脉动4、相应水位5、断面输沙率6、测站控制7、测站基面二、填空题1、水文信息搜集的基本途径有、、、。
2、根据不同的用途，水文站一般有布设、、、等断面。
3、人工观测水位常用的水尺类型有、、、。
如何进行水文数据收集与监测在社会的进步与发展中，水资源的重要性不言而喻。
然而，由于气候变化、城市化进程等因素的影响，水资源的管理和利用变得尤为重要和困难。
水文数据的收集与监测作为保障水资源可持续发展的基础，对于制定科学的水资源管理政策、应对水灾、保护生态环境等方面发挥着关键作用。
本文将从水文数据的收集方法和监测技术两个方面进行探讨。
一、水文数据的收集方法水文数据的收集方法主要分为定点测量和面域测量两种方式。
定点测量是指在特定地点进行水文数据的采集和监测。
该方法主要适用于对特定水流、水位等指标进行监测，并提供实时和精确的数据。
常用的定点测量方法包括水文站、水文观测井等设备的建设和运维。
水文站是通过测量河流、湖泊、水库等地点的水位、流量等参数，用以监测水文变化；水文观测井则是通过安装井筒，观测井内水位的变化，从而了解井周边地下水的涨落情况。
面域测量是指通过遥感技术、卫星遥感等手段，对广域水文信息进行收集和监测。
这种方法不受地理条件和时间限制，能够实现大范围、连续性的数据采集，适用于研究流域水文过程、水资源分布、土壤水含量等。
面域测量方法中，采用卫星遥感技术是一种常见的手段。
通过使用遥感卫星，可以获取水文要素的空间分布和动态变化，如降雨量、水体面积、植被覆盖度等信息。
同时，卫星遥感技术还可以用于监测水资源的利用情况，包括农田灌溉水量、城市用水量等。
二、水文数据的监测技术水文数据的监测技术是指通过各种仪器设备和数据处理方法，对收集到的水文数据进行分析、解读和应用。
首先是传感器技术的应用。
传感器是常用的水文数据收集设备之一，可以利用物理性质的变化来检测和测量水文要素，包括水位、流量、水温等。
传感器技术的应用使得数据采集更加灵活、精确和自动化。
例如，通过在河流或水库中设置水位传感器，可以实时监测水位变化，并与历史数据进行比对，为防范洪水提供有效的预警信息。
其次是数据处理与分析技术。
大数据和人工智能技术的快速发展为水文数据的处理和分析提供了新的思路和方法。
水利信息化的内容水利信息化是指通过应用现代信息技术，对水利工程设施、水资源管理、水文监测等方面的数据进行采集、处理、传输和分析，以提高水利工程运行效率、管理水平和水资源利用效益。
水利信息化主要包括以下几个方面的内容：一、水文信息采集与处理水文信息是水利信息化的重要基础数据，包括降水、蒸发、径流、土壤湿度等各种与水相关的气象、水文要素。
通过建立水文信息采集系统，实时监测各类水文要素，为水资源管理、防洪减灾等提供科学依据。
二、水利工程设施管理利用信息化技术，对水利工程设施进行远程监控、故障诊断和预警，提高工程设施的运行效率和安全性。
通过信息化手段，实现对大型水利工程如水库、泵站、输水管道等设施的自动化管理，降低运行维护成本。
三、水资源管理通过信息化技术，实现水资源调查、评价、规划、调度和保护等方面的业务协同与数据共享，提高水资源管理水平。
水资源管理信息化有助于政府决策部门了解水资源状况，制定合理的水资源政策，保障水资源的可持续利用。
四、防汛抗旱指挥系统利用信息化技术，建立防汛抗旱指挥系统，实现对洪水、干旱等水灾害的实时监测、预警和指挥调度。
防汛抗旱指挥系统能够有效提高抗灾减灾能力，降低水灾害对社会经济的影响。
五、农村供水与排水管理通过信息化技术，对农村供水与排水设施进行监测和管理，提高农村居民的生活用水质量和卫生条件。
农村供水与排水管理信息化有助于政府了解农村供水设施运行状况，确保农村居民用水安全。
六、水资源监测与调度建立水资源监测站网，对水资源数量和质量进行监测，为水资源调度提供依据。
通过信息化技术实现水资源调度的自动化和智能化，提高水资源利用效益。
七、水利科技创新与推广加强水利科技创新，推动水利信息化技术的发展。
通过技术培训、示范推广等手段，提高水利行业从业人员的素质和技能，促进水利信息化技术的广泛应用。
总之，水利信息化已成为我国水利事业发展的重要方向。
通过实施水利信息化，可以提高水资源管理和工程运行效率，保障国家水安全，促进水利行业的可持续发展。
《水文信息采集与处理》课程第四章习题一、填空题1.按测流原理，流量测验的方法可分为（试列举四种）、、、。
2.流速仪率定方程的一般形式为。
3.运用流速仪且按积点法测流，垂线上的流速测点数目可选择为（试列举四种）、、、。
4.经验、半经验的垂线流速分布曲线有、、等。
5.确定浮标系数的方法有、、。
6.常见的量水堰有、、。
7.在我国，最早采用浮标法测流的测站是，最早采用流速仪法测流的测站是。
8.利用水工建筑物推流时，其方法有和。
9.积分法测流方法有、、。
10.计算日平均流量的日分界是从时至时。
11.单位时间内通过河流某一断面的水量称为，时段T内通过河流某一断面的总水量称为，将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度称为。
12.用流速仪施测某点的流速，实际上是测出流速仪在该点的。
13.用浮标法测流，断面流量等于断面虚流量再乘以。
14.为了消除水流脉动的影响，用流速仪测速的历时一般不应少于。
15.用浮标法测流时，浮标系数与、等因素有关。
二、选择题1.水文测验中断面流量的确定，关键是（）。
a、施测过水断面b、测流期间水位的观测c、计算垂线平均流速d、测点流速的施测2.用流速仪施测点流速时，每次要求施测的时间（）。
a、越短越好b、越长越好c、大约100sd、不受限制3.一条垂线上测三点流速计算垂线平均流速时，应从河底开始分别施测（）处的流速。
a、0.2h、0.6h、0.8h、b、0.2h、0.4h、0.8h、c、0.4h、0.6h、0.8h、d、0.2h、0.4h、0.6h、4.用流速仪施测某点的流速，实际上是测出流速仪在该点的（）。
a、转速b、水力螺距c、摩阻常数d、流速历时5.我国计算日平均流量的日分界是从（）时至（）时。
a、0—24b、08—08c、12—12d、20—206.用浮标法测流，断面流量等于断面虚流量再乘以（）。
a、风速b、水位c、浮标系数d、糙率三、判断题1.当测流断面有死水区，在计算流量时应将该死水区包括进去。
《水文信息采集与处理》习题指导书康艳宋松柏编专业年级班级：学号：姓名：西北农林科技大学20011年2月前言《水文信息采集与处理》课程具有很强的实践性特点。
按照本课程教学大纲安排，本课程的教学实践环节包括课程实验、习题、教学实习等环节。
本习题集中引用了河海大学水文水资源及环境工程学院所编写的《水信息采集与处理习题指导书》习题1－2、4－6、8，武汉大学水电学院编写的《水文信息自动化－水文信息采集与处理》，习题3引用了陕西省宝鸡水文局千阳水文站的实测资料，在此，一并向他们表示衷心地感谢！这本习题集的目的是帮助学生进一步理解课程所涉及内容的理知识，掌握水文信息和水文数据的整理、分析、处理的方法和步骤，理论联系实际，加强学生基本技能训练，提高分析问题解决问题能力，培养学生一丝不苟的科学研究和进行水文工作的严肃、认真和负责任的工作态度。
本课程作业的具体要求和说明如下：习题集所选用的数据为我国部分水文站的实测数据，根据教学需要，以培养学生掌握水文数据的整编方法和步骤为主要目的，对其中一些数据作了一些删改，因此，它不能作为生产使用数据的依据。
特此说明，以避免产生一些不必要的误会。
习题作业前，应阅读习题中涉及的有关基本理论和方法，阅读《水文资料整编规范》；严肃、认真、仔细完成作业，要求按规范的规定进行数据处理，并达到“分析正确，计算无误、图幅美观，字迹端正”；作业中的曲线图严格按照工程制图要求进行绘制；文字说明和计算数据书写应字迹端正；作业经教师批改，认真改正错误之处；不允许用带格线的作业本完成作业，要求统一用16K 白纸书写作业；作业要妥为保存，待课程学习结束后，各次作业装订成册，以留毕业参加实际工作参考使用；切忌随手乱涂乱划，以作为期末考查的依据。
鼓励学生使用计算机，应用Excel进行数据处理。
但必须按照要求的表格进行填写，必须弄清楚数据处理步骤的意义，不能囫囵吞枣，仅知其然但不知其所以然。
力求准确和完整。
第三章水文信息采集与处理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-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.所得的信息。
猎取水文信息的方法多种多样。
现代科学技术的不断进展,新技术、新仪器的不断出现,更促进了猎取水文信息手段不断更新。
第一节测站与站网一、测站测站：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猎取信息并进行处理为即时观测信息。
这些指定的地点称为测站。
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,则按其要紧观测项目而分不称为水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。
依照测站的性质,河流水文测站又可分为差不多站、专用站两大类。
差不多站是水文主管部门为全国各地的水文情况而设立的,是为国民经济各方面的需要服务的。
专用站是为某种专门目的或用途由各部门自行设立的。
这两类测站是相辅相成的,专用站在面上辅助差不多站,而差不多站在时刻系列上辅助了专用站。
.二、水文站网测站在地理上的分布网称为站网。
理由：因为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。
广义的站网是指测站及其治理机构所组成的信息采集与处理体系。
布站的原则是通过所设站网采集到的水文信息通过整理分析后,达到能够内插流域内任何地点水文要素的特征值,这也确实是水文站网的作用。
水文站网规划的任务：确实是研究测站在地区上分布的科学性、合理性、最优化等问题。
按站网规划的原则布设测站,例如：河道流量站的布设,当流域面积超过3000--~5000km2,应考虑能够利用设站地点的资料,把干流上没有测站地点的径流特性插补出来。
可能将修建水利工程的地段,一般应布站观测。
关于较小流域,尽管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。
在中、小河流上布站时还应当考虑暴雨洪水分析的需要,如对小河应按地质、土壤、植被、河网密集程度等下垫面因素分类布站。
布站时还应注意雨量站与流量站的配合。
关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。
也能够依照实际需要,安排部分测站每年只在部分时期(如汛期或枯zk期)进行观测。
又如水质监测站的布设,应以监测目标、人类活动对水环境的阻碍程度和经济条件这三个因素作为考虑的基础。
我国水文站网于1956年开始统一规划布站,通过多次调整,布局已比较合理,对国民经济进展起积极作用。
但随着我国水利水电进展的情况,大规模人类活动的阻碍,不断改变着天然河流产汇流、蓄水及来水量等条件,因此对水文站网要进行适当调整、补充。
三、水文测站的设立建站包括选择测验河段和布设观测断面。
在站网规划规定的范围内, 具体选择测验河段时,要紧考虑在满足设站目的要求的前提下,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工作。
具体地讲,确实是测站的水位与流量之间呈良好的稳定关系(单一关系)。
该关系往往受一断面或一个河段的水力因素操纵,前者称为断面操纵,后者称为河槽操纵。
断面操纵的原理是在天然河道中,由于地质或人工的缘故,造成河段中局部地形突起,如石梁、卡口等,使得水面曲线发生明显转折,形成临界流,出现临界水深,从而构成断面操纵。
河槽操纵：当水位流量关系要靠一段河槽所发生的阻力作用来操纵,如该河段的底坡、断面形状、糙率等因素比较稳定,则水位流量关系也比较稳定。
这就属于河槽操纵。
在河流上设立水文测站：平原地区应尽量选择河道顺直、稳定、水流集中,便于布设测验的河段,且尽量避开变动回水、急剧冲淤变化、分流、斜流、严峻漫滩等以及阻碍测验工作的地貌、地物。
结冰河流,还应避开容易发生冰塞、冰坝的地点。
山区河流应在有石梁、急滩、卡口、弯道上游附近规整河段上选站。
水文测站一般应布设基线、水准点和各种断面,即差不多水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面比降断面。
差不多水尺断面上设立差不多水尺,用来进行经常的水位观测。
测流断面应与差不多水尺断面重合,且与断面平均流向垂直。
若不能重合时,亦不能相距过远。
浮标测流断面有上、中、下三个断面,一般中断面应与流速仪测流断面重合。
上、下断面之间的间距不宜太短,其距篱应为断面最大流速的50~80倍。
比降断面设立比降水尺,用来观测河流的水面比降和分析河床的糙率。
上、下比降断面间的河底和水面比降,不应有明显的转折,其间距应使得所测比降的误差能在±15%以内。
水准点分为差不多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。
差不多水准点是测定测站上各种高程的差不多依据,校核水准点是经常用来校核水尺零点的高程。
基线通常与测流断面垂直,起点在测流断面线上。
其用途是用经纬仪或六分仪测角交会法推求垂线在断面上的位置。
基线的长度视河宽B而定,一般应为0.6B。
当受地形限制的情况下,基线长度最短也应为0.3B。
基线长度的丈量误差不得大于1/1000，见图3-1所示。
图3-1水文测站基线与断面布设示意图四、收集水文信息的差不多途径驻测：上述在河流或流域内的固定点上对水文要素所进行的观测称驻测。
这是我国收集水文信息的最差不多方式。
但存在着用人多、站点不足、效益低等缺点。
为了更好提高水文信息采集的社会效益和经济效益,通过20多年的实践,采取驻测、巡测、间测及水文调查相结合的方式收集水文信息,可更好地满足生产的要求。
巡测是观测人员以巡回流淌的方式定期或不定期地对一地区或流域内各观测点进行流量等水文要素的观测。
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,或其变化在同意误差范围内,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。
水文调查是为弥补水文差不多站网定位观测的不足或其他特定目的,采纳勘测、调查、考证等手段进行收集水文信息的工作。
第二节水位观测水位,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,要指明其所用基面才有意义。
基面：目前全国统一采纳黄海基面,但各流域由于历史的缘故,多沿用以往使用的大沽基面、吴淤基面、珠江基面,也有使用假定基面、测站基面或冻结基面的。
使用水位资料时一定要查清其基面。
水位观测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Q=f(Z),s=(Z2-Z1)/L,水资源计算,水文预报中的上、下游水位相关法等。
其中Q为流量,以m3/s计;S为比降,以千分率或万分率表示;Z2、Z l 分不为上、下比降断面的水位;L为上、下比降断面的间距,单位均以m 计。
水位观测的常用设备有水尺和自记水位计两类。
按水尺的构造形式不同,可分为直立式、倾斜式、矮桩式与悬锤式等。
观测时,水面在水尺上的读数加上水尺零点的高程即为当时的水位值。
可见水尺零点高程是一个重要的数据,要定期依照测站的校核水准点对各水尺的零点高程进行校核。
自记水位计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。
在荷兰水文信息服务中心,从计算机屏幕上可直接调看或用电话直接询问全国范围内各测站当时的水位,而这些又几乎差不多上无人驻守测站。
水位的观测包括差不多水尺和比降水尺的水位。
差不多水尺的观测,当水位变化缓慢时(日变幅在0.12m以内),每日8时和20时各观测一次(称2段制观测,8时是差不多时);枯水期日变幅在0.06m以内,用1段制观测;日变幅在0.12~0·24m时,用4段制观测;依次8段、12段制等。
有峰谷出现时,还要加测。
比降水尺观测的目的是计算水面比降,分析河床糙率等。
其观测次数,视需要而定。
水位观测数据整理工作的内容包括日平均水位、月平均水位、年平均水位的计算。
日平均水位的计算方法有二:1. 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,采纳算术平均法计算;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,则采纳面积包围法,立即当日0~24小时内水位过程线所包围的面积,除以一日时刻求得(见图3-2),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(3-1)如0时或24时无实测数据,则依照前后相邻水位直线内插求得。
依照逐日平均水位可算出月平均水位和年平均水位及保证率水位。
这些通过整理整理分析处理后的水位资料即可提供各生产单位应用。
如刊布的水文年鉴中,均载有各站的日平均水位表，年平均水位,年及各月的最高、最低水位。
汛期内水位详细变化过程则载于水文年鉴中的汛期水文要素摘录表内。
图3-2面积包围法示意图第三节流量测验一、概述流量是单位时刻内流过江河某一横断面的水量,以m3/s计。
它是反映水资源和江河、湖泊、水库等水体水量变化的差不多数据,也是河流最重要的水文特征值。
流量是依照河流水情变化的特点,在水文站上用各种测流方法进行流量测验取得实测数据,通过分析、计算和整理而得的资料,用于江河流量变化的规律,为国民经济各部门服务。
测流方法专门多,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。
