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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。
月潭水文站水位流量关系曲线拟合模型初步研究作者：范吉鹏来源：《科学与技术》2018年第27期摘要：通过对月潭水文站2016年实测资料分析，在不同的数学模型中选择合适模型拟合关系曲线。
选定后利用规范要求对适配数学模型进行检验，计算出关系曲线各项控制指标是否满足规范要求，分析模型对以后使用及日常监测提出一定的要求。
关键词：月潭水文站；水位流量；关系曲线拟合；曲线检验1 概述水位和流量是防汛减灾、水资源开发利用和保护最重要的水文要素。
水位要素通常可以通过人工观测、自记水位计和遥测等手段获容易地的获得，而流量要素是从水位流量关系曲线上，用相应水位查读得出。
在水文分析和计算中，水位与流量之间的关系的分析是最基本的，水位流量关系曲线的质量控制了流量数据的质量。
水位流量关系线的手动绘制是非常耗时和费力的，但这又是水文工作中不可或缺的基本工作。
拟合曲线法是近年来确定水位与流量关系的一种新方法。
该方法利用计算机求解出拟合曲线方程，通过拟合曲线方程可以快速地求出瞬时流量，工作过程精确、迅捷、方便。
月潭水文站属钱塘江流域新安江水系率水干流，流域面積954km2，属于二类精度站。
该站测验河段顺直，河床冲淤较小，河道断面变化不大，Z～Q关系单一。
断面下游有一弯道，下游约800m处有一急滩，枯水受其控制；下游约5.6km处有一为灌溉而建造的大坝，中高水及部分低水受其控制；另受上游毕村电站发电调节和下游抽水灌溉影响，低枯水测次水位级不易掌握。
本文以2016年率水河月潭站1月至10月第一条关系曲线的流量数据为例，分析了曲线拟合方法。
2曲线拟合的线型选择过去曾做过不少尝试将单一水位流量关系曲线拟合，用一个特定的数学关系式来表示。
人们所用过的数学模型有幂指数型、抛物线型、浮动多项式等等。
《水文资料整编规范（SL247-2012）》规定：单一曲线法推流，应结合测站特性，应用插值法或通过选用适当的数学模型来拟合曲线，用水位推算流量。
规范中推荐的数学模型包括指数方程、对数方程和多项式方程。
湘江土谷塘航电枢纽工程坝址水位流量关系曲线的分析研究孙斌【摘要】通过实测水文资料分析湘江土谷塘航电枢纽坝址水位流量关系曲线,得出土谷塘坝址在中低水位时,采用Q~A√R法外延成果的流量偏大;土谷塘坝址下一个梯级大源渡枢纽顶托流量上限值为3600 m3/s;根据水情遥感系统测得土谷塘坝址月平均径流较Q~A√R法外延成果的偏小;参考株洲枢纽蓄水后对大源渡枢纽坝下中低水位的顶托影响,并将涔天河水库扩建后的补水及土谷塘坝址以上各电站水库的调节作用综合考虑,建议土谷塘坝下通航水位在原有47.90 m的基础上可以适当抬高至48.57 m.【期刊名称】《湖南交通科技》【年(卷),期】2016(042)001【总页数】4页(P141-144)【关键词】土谷塘;航电枢纽;坝址;水位流量关系【作者】孙斌【作者单位】湖南省水运建设投资集团有限公司,湖南长沙 410011【正文语种】中文【中图分类】U64土谷塘航电枢纽工程是湘江中游、衡阳市区南部，上距近尾洲枢纽坝址50 km，下距大源渡枢纽100 km，为湘江干流航道8个梯级枢纽之一，是一个以航运为主、航电结合，并兼有交通、灌溉、供水与养殖等综合利用效益的工程。
制流域面积为37 273 km2。
枢纽总装机容量为9万kW，水库正常蓄水位为58.00 m，相应库容为1.97亿m3。
其上衔接已建的近尾洲电站，下接已建的大源渡航电枢纽梯级。
上游近尾洲电站坝址控制集雨面积28 600 km2，占湘江全流域面积的30.2%，多年平均流量为752 m3/s，总库容4.6亿m3，正常蓄水位为 66.0 m，相应库容1.543亿m3，属日调节水库。
下游大源渡航电枢纽梯级坝址控制集雨面积为 53 200 km2，坝址控制流域面积5.32万km2，多年平均径流量为441亿m3，多年平均流量1 400 m3/s。
大源渡枢纽坝前正常蓄水位为50.00 m，水库死水位为47.90 m，正常蓄水位以下库容为4.51亿m3。
自动水位站水位流量关系曲线确定分析----麟游县山洪灾害非工程措施建设自动水位站水位流量关系曲线确定陕西省宝鸡水文水资源勘测局陕西宝鸡 721006[内容简介]：随着山洪灾害非工程措施项目建设任务的落实，可以根据自动水位监测到的水位数据，通过事先确定的水位流量关系推求相应水位所对应的流量，进而准确的推求洪峰水位对应的洪峰流量，为各级防汛指挥部门指挥决策提供准确可靠地基础数据，并可靠地为防汛减灾服务。
本文（以永安河为例进行分析）通过对麟游县山洪灾害防治非工程措施建设项所建设的自动水位站水准点、纵横断面测量，经过水文分析计算，最终确定该站水位流量关系曲线。
1项目概况1.1 项目区域基本情况1.1.1自然地理麟游县位于陕西省宝鸡市东北部，渭河支流漆水河上游，地处东经107°19′—108°2′，北纬34°33′—34°58′，东临咸阳永寿、乾县，西接千阳，南与扶风、岐山、凤翔毗邻，北与彬县及甘肃灵台县接壤，全县版域面积1740平方公里。
属渭北旱塬丘陵沟壑区，全县平均海拔1271 米，最高1664 米，最低740 米。
以页岭为界地势西北高、东南低，东西长 65.28 公里，南北宽 46.35 公里。
境内沟壑纵横、坡缓川狭、少有台塬。
分为低中山、黄土丘陵、黄土残塬、河谷川道四种地貌单元。
1.1.2水文气象麟游县属温带半湿润—湿润季风气候区，气候的特点是热量不足，春旱、夏凉、秋涝、冬寒，且春夏季节不明显，日照分布不均，全年日照时数2200小时左右，无霜期为180天，平均气温9.1℃。
东部塬区光照充足，年平均气温为9~10℃，北部年平均气温为8.1℃。
年平均降水量为680毫米，多集中在7、8、9三个月，占年降水量的50%以上。
影响全县的农业气象灾害有干旱、连阴雨、冰雹、霜冻、大风等。
1.1.3土地资源全县土地总面积256万亩，其中：林业用地133.5万亩，在林业用地中，有林地面积，1989年44.5万亩，人均有林地5.7亩，森林覆盖率为17.4%，宜林荒山荒坡57.52万亩，退耕还林之地，随退随栽。
水位流量关系曲线的判读与应用1. 引言水位流量关系曲线是描述河流水位与流量之间关系的重要工具。
通过分析水位流量关系曲线，我们可以了解河流的水文特征，预测洪水情况，评估水资源利用情况等。
本文将深入探讨水位流量关系曲线的判读与应用，并介绍一些常用的方法和工具。
2. 水位流量关系曲线的构建水位流量关系曲线是通过采集河流的水位和相应的流量数据，然后将其绘制成图表的方式来表示的。
通常，我们需要连续地测量水位和流量数据，并根据这些数据绘制水位流量关系曲线。
数据的采集可以使用水位计、流速计等设备进行，也可以通过水文测站等渠道获取。
3. 水位流量关系曲线的判读方法水位流量关系曲线的判读是指通过分析曲线上的特征和趋势，来了解河流的水文特征和水动力特性。
以下是一些常用的水位流量关系曲线判读方法：3.1 水位流量曲线的形态通过观察水位流量曲线的形态，我们可以了解河流的性质。
常见的水位流量曲线形态有单调递增、单调递减、S形曲线等。
单调递增的曲线表明水位与流量成正比，而单调递减的曲线则表明水位与流量成反比。
S形曲线则表示流量与水位之间存在一定的阈值效应。
3.2 水位流量曲线的斜率水位流量曲线的斜率反映了河流的输运能力和水力特性。
曲线的斜率越陡，表示单位水位变化所对应的流量变化越大，即河流的输运能力越强。
通过计算斜率，我们可以评估河流的水力特性，并据此进行水资源规划和水能开发等工作。
3.3 水位流量曲线的拐点水位流量曲线上的拐点表明河流的水动力特性发生了变化。
通过分析拐点的位置和数量，我们可以了解河流的耗散能力和水动力稳定性。
拐点的位置越靠近曲线的起始点，表示河流的耗散能力越强，水动力稳定性越好。
3.4 水位流量曲线的曲率水位流量曲线的曲率可以反映河流水力特性的变化情况。
曲线的曲率越大，表示水位变化所对应的流量变化越敏感，即河流的水力特性越不稳定。
通过分析曲线的曲率，我们可以评估河流的水动力变化情况，并据此进行河道整治和防洪工程设计等工作。
感潮河段确定水位流量关系方法探讨陈慧莎【摘要】感潮河段受潮汐影响,同一水位下流量变幅大,难以确定其水位流量关系,给水文报汛及防灾减灾工作造成影响.通过分析2008.6大洪水期间,珠江三角洲河口区上下游站点不同的洪潮组合,采用传统方法及移动平均法进行感潮河段水位流量关系的定线,发现25 h移动平均法简便快捷,能准确确定水位流量曲线走向,对涨潮平均潮差减小超过40％的感潮河段定线有极大的帮助,比实测点及传统方法定线效果更优.该方法对其他感潮河段水位流量关系曲线确定具有参考价值.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】6页(P5-10)【关键词】感潮河段;水位流量关系;移动平均法【作者】陈慧莎【作者单位】广东省水文局佛山水文分局, 广东佛山 528000【正文语种】中文【中图分类】P3331 概述感潮河段受潮流影响，水流往复变化，难以形成稳定的水位流量关系。
在洪水期，受上游来水影响，感潮河段往往形成洪潮交叠的水文情势，同一水位下流量仍可能会有较大变化，难以确定水位流量关系，给感潮河段的水文报汛和防灾减灾工作造成一定影响。
考虑到潮汐有明显的周期性特征[1]，本文以珠江三角洲河口区内水文站点为例，采用去周期性的方法辅助感潮河段水位流量关系曲线定线，并分析在不同洪潮组合情况下，各种定线方法的适用性。
2 研究区域及数据来源珠江三角洲河口区位于广东省中南部，是由东、西、北江及注入三角洲的各河流组成的复合三角洲(见图1所示)。
该区域的潮汐类型为不规则混合半日周潮，涨潮平均潮差为0.42～2.09 m，涨潮最大潮差为2.41～3.99 m，属弱潮河口，多年平均涨潮总量值为3 762亿m3，多年平均落潮总量值为7 022亿m3，净泄量为3 260亿m3。
西江潮区界上溯到德庆—梧州，北江潮区界上溯到马房—芦苞[2]。
珠江三角洲河口区地处珠江流域下游，洪水预见期较长，洪水特征呈现量大时长、洪水次数较多的特点[3]。
用曼宁公式计算水位与流量关系曲线曼宁公式是一种用于计算开放渠道中水位与流量关系的经验公式。
它的数学表达式如下：Q = (1 / n) * A * R^(2/3) * S^(1/2)
其中，Q 表示流量（单位为立方米每秒），A 表示横截面积（单位为平方米），R 表示湿周长与横截面面积之比，S 表示水面坡度，n 表示曼宁粗糙系数。
要绘制水位与流量关系曲线，可以按照以下步骤进行：
1. 确定一组不同的水位值，例如从最低水位到最高水位，间隔相等的几个水位值。
2. 对于每个水位值，根据渠道的几何形状和尺寸，计算对应的横截面积A、湿周长与横截面面积之比R 和水面坡度S。
3. 使用曼宁公式计算每个水位值对应的流量Q。
4. 将每个水位值和对应的流量值绘制在坐标图上，得到水位与流量关系曲线。
需要注意的是，曼宁公式是根据经验得出的近似关系，适用于典型的自然河道和工程渠道。
在实际应用中，可能需要根据具体情况进行修正或调整。
1。
