水位流量关系曲线计算程序

水文水利分析计算软件系统程序设计及操作说明书(WinSWS for Win9x/ Winme/Win2k/WinXp)编写:水利部四川省水利水电勘测设计研究院2004年7月目录前言 (1)程序特点 (2)第一章水文分析计算绘图ξ1-1 数据文本编辑器 (3)ξ1-2 经验关系线绘拟合程序 (13)ξ1-3 频率计算绘图程序 (26)ξ1-4 暴雨洪水计算绘图 (30)ξ1-5 时段最大洪量计算程序 (34)ξ1-6 设计洪水过程线放大修匀程序 (35)ξ1-7 河道大断面计算程序 (40)ξ1-8 绘图制表程序ξ1-8-1 水位流量关系曲线图表程序 (43)ξ1-8-2 复相关计算程序 (45)ξ1-8-3 最大流量散布图绘制程序 (46)ξ1-8-4 洪水过程线绘制程序 (48)ξ1-8-5 水文径流系列代表性分析绘图程序 (50)ξ1-9 表块数据计算程序 (51)第二章水利水能计算绘图ξ2-1 电力电量平衡计算绘图程序 (53)ξ2-2 水库洪水调节计算程序 (56)ξ2-3 径流调节及电站出力计算程序 (59)ξ2-4 灌溉制度设计计算程序 (63)ξ2-5 渠系水利用系数计算程序 (80)第三章泥沙回水计算绘图ξ3-1 河道型水库泥沙冲淤及回水计算程序 (86)第四章水利水电工程经济评价ξ4-1 水利水电工程经济评价程序 (95)第五章水轮机运转特性曲线ξ5-1 水轮机运转特性曲线计算绘图程序 (103)前言《水文水利分析计算绘图软件系统》是我们于1991年研制开发，1992正式推出的用于水文水利计算的大型软件系统。

1992年，该软件系统定型版V2.00通过省级鉴定，并荣获四川省优秀软件设计二等奖。

嗣后，本软件系统V2.00版正式在国内各级设计院推广应用。

同时，在此基础上，我们又在原版V2.00的基础上改进，增加程序功能，于1993年7月推出本软件系统的V2.0a改进版。

经过近两年在各级设计院新老用户中实际应用的同时，我们又在原2.0a版的基础上继续研究改进，增加程序内容和功能，于1995年7月完成了本软件系统的V2.0b版，并在新老用户中推广应用。

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：21321S R n V = AV Q =式中： Q ——流量 s m /3A ——断面面积 2mV ——断面平均流速 s m /n ——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。

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。

1.受变动回水影响的水位流量关系处理方法（1）等落差法（2）定落差法（3）正常落差法1）适用条件：河段不平整，有时受回水影响，有时又不受回水影响，正常情况下落差并非定值。

（基于定落差法，无论怎样调整c Z ∆，都无法与Z —c Q 吻合，即c Z ∆=constant 不成立）。

2）定线 ①依据公式：β)(nm n m Z Z Q Q ∆∆= ②已知：实测流量m Q 与相应的落差m Z ∆；未知：正常落差n Z ∆及相应流量n Q 和落差指数β。

③过水位流量图上的测点点群中心定出一条n Q Z -关系曲线。

④暂设5.0=β，在图上查得各实测点相应的n Q ，利用公式求出个实测点相应的n Z ∆，并点绘n Z Z ∆-关系点。

⑤通过点群中心，定出n Z Z ∆-关系曲线，并在线上查得相应的n Z ∆，计算n m Z Z ∆∆和n m Q Q 关系点。

⑥点绘n m n m Q Q Z Z -∆∆关系图，并在图上查读nm Q Q ，并求出各各实测点相应的n Q 。

⑦点绘n Q Z -关系点，看关系点是否密布原曲线两侧，并与规定标准进行比较。

若符合标准，则定线结束，此时n Z Z ∆-、n Q Z -、nm n m Q Q Z Z -∆∆3条关系线即为所求。

否则要修改n Q Z -关系线重新试算。

3）推流①已知水位Z 及落差m Z ∆。

②在n Z Z ∆-和n Q Z -关系曲线上查得n Z ∆和n Q 。

③计算n m Z Z ∆∆，在曲线n m n m Q Q Z Z -∆∆上查得nm Q Q ，并由n Q 计算出m Q 。

4）小结①该方法的关键是定出n Z Z ∆-关系曲线。

②采用试算法。

明确思路，知道定哪个量、变哪个量、最终判断是比较哪两个量。

还要知道如何调试。

（4）落差指数法1）适用条件：断面基本稳定，受变动回水或变动回水及洪水涨落综合影响。

2）定线 ①依据公式：β)(2121Z Z Q Q ∆∆=⇒==∆=∆ ββ)2211()(Z Q Z Q )(Z f ②由公式可知)()(Z f Z Q =∆β为单一关系，在率定该关系曲线时，由于Z 、Q 、Z ∆都为实测值，因此关键是β值的求解。

EXCEL在绘制水闸水位—开度—流量关系曲线中的应用摘要：通过闸门启闭来控制水位和流量，是水库调度运用的一项基本内容。

为了使运行管理人员做好水闸的调度工作，科学调配水量，利用EXCEL软件绘制水位—开度—流量关系曲线，解决了人工绘制复杂工程图表的问题。

关键词：EXCEL；水位—流量关系曲线Abstract: through the gate crane to control water level and flow, is the use of the reservoir regulation a basic content. In order to make the operation management personnel do the damages to the scheduling, scientific allocation of water, use of EXCEL software draw water level-the opening-flow relation curves, solve the artificial drawing complex engineering graphs problems.Keywords: EXCEL; Water level-flow relation curves前言MICROSOFT EXCEL 2007是美国微软公司发布的Office系列办公软件之一，是一个功能强大的电子表格软件，具有数据计算、统计分析、图表制作等多种功能。

EXCEL在表格中输入公式、函数，可自动计算出结果；利用表格中的数据，可生成各种柱状图、拆线图、区域图、饼图、环形图、雷达图、组合图等图形。

用EXCEL软件绘制的图表，图形随着数据的改变而改变，具有成图速度快、容易操作的特点。

工程技术人员掌握EXCEL的基本命令和操作技巧，将EXCEL与水利理论知识相结合，应用于水利工程计算之中，起到事半功倍的效果。

水位流量关系曲线拟定作业指导书目录1 目的 (2)2 范围 (2)3 职责 (2)4 水位流量关系曲线拟定的主要依据 (2)5 作业实施程序 (2)5.1编写工作大纲和生产计划 (2)5.2基本资料的搜集与复核 (2)5.3关系的拟定 (2)5.4高、低水部分的外延 (2)5.5成果合理性分析 (2)5.6验证与修改 (2)5.7审查 (3)5.8编写设计断面水位流量关系报告 (3)5.9审查上报 (3)1 目的为了统一水位流量关系曲线拟定的作业要求，使成果质量符合GB/T19001-2008和长江委水文局《质量手册》和《程序文件》的要求，特编写本作业指导书。

2 范围本作业指导书适用于水利水电工程各阶段设计断面的水位流量关系分析拟定。

3 职责按“水文水资源处各类人员岗位职责、权限”执行。

4 水位流量关系曲线拟定的主要依据4.1 上级主管部门批复下达的任务书或与业主签定的合同书。

4.2 有关规程规范，如《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-2006、《水利水电工程水文计算规范》SL278-2002、《水文测验规范》等。

5 作业实施程序5.1 编写工作大纲和生产计划设计负责人接受任务后，在长江委内、外搜集设计断面及设计站的基本资料，上阶段分析成果及有关文件等，编写工作大纲和生产计划，并报专业负责人审批后执行。

5.2 基本资料的搜集与复核搜集并按"水文水资源处基本资料作业指导书"对设计依据站、参证站的实测资料进行审查、复核，对设计河段进行洪、枯水进行调查。

5.3 关系的拟定根据资料条件和设计断面河段特点，选择合适的方案拟定天然河道情况下设计断面的水位流量关系。

5.4 高、低水部分的外延水位流量关系高、低水部分的外延。

5.5 成果合理性分析5.6 验证与修改进一步收集实测资料，对提供的水位流量关系进行验证、修改。

5.7 审查设计负责人将水位流量关系成果报专业负责人组织审查，并根据审查意见组织生产设计人员进行修改、补充。

水位～流量关系曲线拟合实例分析作者：刘桂桂巩轶欧刘丙贺来源：《科技创新与应用》2015年第31期摘要：文章以永翠河带岭站实测流量资料为例，对该站水位～流量关系曲线进行了函数模型公式拟合分析。

分别采用线性回归和一元图解分析的方法对该站2014年水位～流量关系线进行了公式拟合，得出了拟合关系式并对不同关系类型函数进行了拟合精度对比分析，提出了计算机拟合曲线方程与人工定线推算流量的优缺点及实际工作中对拟合公式的使用建议。

关键词：永翠河带岭站；水位～流量关系曲线；曲线拟合方程；人工定线；对比分析1 水位～流量关系曲线介绍流域流量资料在各类水利工程和水资源规划设计工作中发挥着不可替代的重要作用。

水文站测到的流量值是针对某一水位级的瞬时流量，因单次流量测验工作量较大，历时较长，而水位观测简单快捷，为了准确地获得河流任一水位下的实时流量值，往往采用测站水位～流量关系曲线来间接查得瞬时流量。

这种利用测站畅流期各实测流量数据与其同时对应的水位来建立的相关线就称为水位～流量关系曲线。

传统的水位～流量关系曲线定线方法为人工绘图，按相关规范要求首先分别绘制水位～流速、水位～面积曲线，然后据此绘制水位～流量曲线，根据曲线上不同水位级来查读流量。

这种方法虽然得到的流量数值精度较高，但也存在工作量大，效率较低的问题，尤其在一些临时性推算河道流量数据时这种方法非常不便。

文章利用计算机来拟合分析水位～流量函数关系公式，利用关系式可以立即算出某个水位下的河道流量，应用时非常方便快捷。

2 曲线拟合实例应用分析2.1 应用条件分析对水位～流量关系曲线进行公式拟合分析的基本要求是河道横断面必须相对稳定，同一水位级下年内、年际断面面积变化较小，河床冲刷现象不显著，年内水位～流量关系曲线呈单一线型，这样才能使拟合公式具有较长时段的使用性。

实例流域水文站多年断面和水位～流量关系曲线变化情况见表1、图1和图2。

由表1可知，各级水位下断面面积、流量平均偏差分别为4.9%和8.6%，可以说明测站断面年际间变化程度较小，满足水位～流量关系线公式拟合的条件要求。