水位流量关系曲线的理论求解研究
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第 3 期2021 年 6 月水利信息化Water Resources InformatizationNO.3Jun .,2021白石水库尾水渠水位-流量关系曲线率定与分析高 峰(辽宁江海水利工程有限公司,辽宁 沈阳 110003)收稿日期:2021-01-26作者简介:高峰(1983-),男,辽宁沈阳人,高级工程师,研究方向为水利信息化与自动化。
E -mail:139****************摘 要:为率定白石水库尾水渠水位-流量关系曲线,以白石水库尾水渠为研究对象,利用实测数据计算出渠道的断面尺寸,根据渠道的实际情况选定理论流量计算公式和比降、糙率等系数,经过计算得出水位-流量关系理论曲线,再通过对水库渠道内低、中、高水位下测流方法的选择,确定在低水位和高水位下采用浮标法,在中水位下采用流速仪法,并将多次实测结果与理论值进行比较,发现两者差值均在误差范围内,吻合度非常高,最终验证所绘制的白石水库尾水渠水位-流量理论关系曲线采用的理论公式和参数准确、合理,曲线精确度符合水库的实际需求,以此为水库流量测验提供可靠的技术支持,同时也为同类型水库的尾水渠计算下泄流量提供宝贵经验,可用于今后的泄洪流量测算。
关键词:白石水库;水位-流量关系曲线;流速仪法;浮标法中图分类号:TV697;P333 文献标志码:A 文章编号:1674-9405(2021)03-0021-04DOI: 10.19364/j.1674-9405.2021.03.005根据实测水位在水位-流量关系曲线上得出相应流量是水库计算下泄流量重要的手段之一。
尤其是在汛期,往往时间紧,流量大,通过常规方法测流具有非常大的难度和危险性,所以水位-流量关系曲线对于水库来说是非常实用和重要的工具,为保证水位-流量关系曲线的准确性,对水位-流量关系曲线的率定是十分紧迫和必要的。
以白石水库尾水渠水位-流量关系曲线率定为研究背景,在下泄渠道内低、中、高水位下采用不同的流量测验方法进行流量率定,通过分析与研究,最终得到适合白石水库尾水渠的水位-流量关系曲线,从而为今后的相关工作提供可靠的技术支持和宝贵经验。
实验五绘制水位/流量关系曲线图
(一)目的要求
掌握水位/流量关系曲线图的绘制和使用方法。
加深对课堂学习理论知识的理解。
(二)实验准备
坐标纸、铅笔、彩色铅笔、实验教材等。
(三)主要内容
1、绘制水位/流量关系曲线图;
2、分析在一次涨落水过程中,水位/流量关系点的分布及其原因;
3、用水位推求其流量。
(四)实验步骤
1、取用一次涨落水过程的水位和相应的流量资料,以纵坐标为水位(H),横坐标为流量(Q),把水位和对应流量点绘在坐标纸上,再经过点群中心画出一条平滑的曲线,并写上图的名称。
2、分析在涨落水的过程中,水位相同时,水位/流量关系点子分布的情况及其原因。
3、用水位值73m、74m、75m,在已绘制的水位/流量关系曲线图上,推求流量的相应数值。
(五)思考问题
1)用给定的水位、流量资料绘制水位/流量关系曲线图。
2)分析所绘曲线图,说明在涨落水的过程中,关系点子分布的不同及其原因。
3)在所绘曲线图上,用已知水位推求流量。
表1 1960年8月9日—13日广州牛心岭站水位流量资料。
239科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION(下转241页)DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.34.239水位流量关系曲线的定线方法袁沁琳(长沙铁路第一中学 湖南长沙 410001)摘 要:自从改革开放以来,我国的经济科学水平不断提高,市场经济不断深入发展,到如今我国的国民经济已经超过日本,跃升到全世界第二。
随着经济的不断发展,环境保护的难度也越来越大,特别是近年来经常下暴雨,导致了一系列的洪水。
因此,就需要对江河的水文资料进行整理,其中比较重要的就是水位流量关系曲线,但是冲击淤泥、洪水的涨落以及洪水的变动等都会对江河的水位流量关系造成比较大的影响,需要进行分析。
本文主要是基于水位流量关系曲线的一些相关的概述,对水位流量关系曲线的定线方法以及定线的误差进行研究。
关键词:水位流量关系曲线 定线方法 误差分析中图分类号:P33 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)12(a)-0239-02在水文资料的整编过程中,水位的检验是整个整编的基础,必须保证水位检验的质量要符合国家和地区的相关规定,才能使对水位的整编有效果,在这样的基础上,对水位的计算以及对水位的预报等才有切实的依据。
水文流量关系曲线的定线在整个水位资料的整编过程中有着十分重要的意义,在现阶段对水位流量关系曲线进行定线时,主要适用连时序法,主要在需要进行测量的流量点比较多的时候使用这种方法,而在需要测量的实测点比较少的时候,就不太适用这种计算量比较大的方法。
1 水位流量关系曲线的概述水位流量关系曲线就是指的基本的水尺断面的水位以及本断面的水流量之间的关系。
在正常的情形下,检测站的控制效果比较的稳定,水位流量关系是一条比较直的单一线,但是一旦发生一些自然灾害之后,一些因素就会影响到水位流量关系曲线,如洪水的涨落、淤泥的冲击以及洪水的变动等,由于这些情况的存在,在进行水位流量关系曲线的定线之前必须对水体的相关资料进行收集、分析以及整理,将水体以及周围的情况摸清楚,然后将这些资料和水体情况分析清楚,确保水位流量关系曲线定线准确。
渠道断面水位-流量关系曲线率定分析杜坤(新源县水利局,新疆新源835800)摘要:以新疆维吾尔自治区西北部伊犁州新源县恰普河灌区续建配套与现代化改造工程为背景,在概述灌区渠道改建情况的基础上,进行了渠道最优断面选取的分析,并对渠道断面水位-流量关系曲线率定过程展开分析探讨。
灌溉渠道断面水位-流量关系曲线的率定结论可为灌溉用水量准确测量及灌区水资源调度制度优化提供科学依据,并为灌区生态文明建设提供水文监测基础性资料,提升灌区水文监测能力及服务水平。
关键词:渠道断面;水位-流量关系;曲线;率定中图分类号:TV133文献标识码:A文章编号:1673-8853(2023)10-0123-02Calibration Analysis of the Relationship Curve between Water Level and Discharge inChannel SectionDU Kun(Xinyuan Water Conservancy Bureau,Xinyuan835800,China)Abstract:Based on the continuation and modernization reconstruction project of the Qiapu River Irrigation Area in Xinyuan County,Ili Prefecture,Northwest Xinjiang Uygur Autonomous Region,the selection of the optimal channel section is analyzed on the basis of summarizing the reconstruction of the irrigation area.The calibration process of the relationship curve between water level and discharge in channel section is analyzed and discussed.The calibration conclusion of the water-discharge relationship curve of the irrigation canal section can provide scientific basis for the accurate measurement of irrigation water consumption and the optimization of water resource scheduling system in the irrigation area.It also provides basic hydrological monitoring data for the construction of ecological civilization in the irrigation area.The capacity and service level of hydrological monitoring in irrigation area have been improved.Key words:channel section;water-flow relationship;curve;calibration0引言随着中国农业灌区发展规模的不断增大,在渠道建立水量监测断面是提升水资源优化配置及利用效率的重要手段。
稳定水位流量关系数学函数模型分析摘要:利用最小二乘法原理,建立多项式数学函数模型,以南溪街站2015年实测流量资料为实例,进行模型检验,通过二阶、三阶、四阶计算得到南溪街站的多项式数学函数模型,多阶函数模型与人工定线作误差分析,得出结果:四阶多项式函数模型曲线的各项指标与人工定线最接近,误差最小,精度最高,同时提出数学函数模型曲线公式不适合水位流量关系线的高水延长。
关键词:最小二乘法原理,数学函数,模型检验,误差分析1前言水文测验是收集水文资料的必要途径,水文资料整编是对收集的水文资料进行整理、汇总,以利于将来查询、应用,而水位流量关系曲线的绘制是水文资料整编的关键,水位流量关系的精度及合理性直接影响水文资料整编的精度和可靠性。
传统的水位流量关系曲线采用人工绘制,凭经验通过点群中心绘制出水位流量关系曲线。
虽然定线精度高,但却是一项即费时又费力的工作,定线、推流过程繁琐,工作量大,对定线者的专业要求高。
对于稳定单一的水位流量关系曲线,拟合曲线法是近些年来新兴的水位流量关系确定方法,该法利用数学函数求出拟合曲线方程,将水位流量关系曲线数学模型化,利用计算机技术可以快速求出瞬时水位对应的瞬时流量,工作过程即准确又快速便捷。
所以,本文经过对多项式函数探索,寻求适合南溪街站的拟合曲线方程,将水位流量关系曲线数学模型化,简化定线、推流工作,提高了水文资料整编的速度及精度。
2数学函数模型建立对于测验河段控制良好,断面比较稳定的河道,都具有稳定、单一的水位流量关系,其水位和流量多呈多项式函数形式,而实际工作中,因水位流量关系不一定呈标准的函数曲线,因此,也可根据水位流量关系曲线的不同曲度进行水位分级,分段选配函数参数,提高拟合曲线方程的精度。
对有某种规律性的散点采用多项式数学函数建立函数模型,每一散点相对于拟合曲线的误差有正、有负,这样总体误差会部分抵消,利用最小二乘法原理采用这些误差的平方,求出各散点误差的平方和,使其值最小,求得多项式函数系数,此时所得多项式即为理想的函数模型。
水位流量关系曲线
本堤防工程设计河段所处断面无水文站,无实测水位流量资料。
因此,本次根据实测河道大断面资料,采用水力学公式计算堤防工程处控制断面水位流量关系曲线,并结合历史洪水调查成果进行复核。
曼宁公式为:
2132
1Q AR i n
式中:Q ——流量(m 3/s )
A ——过水面积(m 2)
n ——河床糙率
R ——水力半径(m )
i ——比降(‰)
在用水力学公式计算断面流量时,断面水力要素是根据实测大断面资料计算;糙率则根据各工程河段河床组成、床面特性、平面形态、水流平台及岸壁特性等实际情况,参考《天然河道糙率表》及根据已获省市有关部门审查,认可的报告糙率率定成果,并进行试算,认为该成果符合河道实际,较为合理,最后决定采用该成果,即n=0.002~0.004。