水文学第三章

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水文调查

为弥补水文基本站网定位观测的不足或其他特 定目的，采用勘测、调查、考证等手段进行收 集水文信息的工作。
水文调查包括：水文要素、气候特征、流域自 然地理、河道情况、人类活动以及水旱灾情， 社会经济状况等方面。

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3.2 降水观测

降水量观测是水文要素观测的重要组成部分， 一般包括测记降雨、降雪、降雹的水量。


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3.1 测站与站网

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获得信息并 进行整理为即时观测信息，这些指定的地点称 为测站。
测站所测的项目主要有：降水、水位、流量、 水温、冰凌、泥沙、水质和地下水等。 只测其中部分项目的分别称为水位站、流量站 (也称水文站)、雨量站、蒸发站等。
工程水文学—
(第三章 水文信息采集与处理) 上海大学土木系 武亚军
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概述

水文信息采集与处理是研究水文信息的测量、 计算与数据处理原理和方法，是工程水文学的 重要基础。 水文信息包括：降水、水位、流量、水温、冰 凌、泥沙、水质和地下水等要素。
量测时间节点: (1)水文事件发生时;(2) 水文事 件发生后。
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雨量器观测记载资料的整理

有降水之日于8时观测完毕之后，立即检查观 测记载是否正确、齐全。如检查发现问题，应 加注统一规定的整编符号。 计算日降水量，当某日内任一时段观测的降水 量注有降水物或降水整编符号时，则该日降水 量也注相应符号。
每月初统计填制上月观测记载表的月统计栏各 项目。
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单位mm，其观测记载的精度要求：

需要控制雨日地区分布变化的雨量站必须记至0.1mm. 当有蒸发站记录时，降雨的记录精度必须与蒸发观测 的记录精度相匹配。

3.1.1 水文测站
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 测以获取信息并进行处理为即时观测信息，这些指定的地点称为水文测站
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 其主要观测项目而分别称为水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站 等。
适合的水深(m) <1.5
1.5 ~ 2.0
三点
0.2、0.6、0.8h
五点
水面、0.2、0.6、0.8h、 河底
2.0 ~ 3.0 >3.0
(二)断面测量 断面测量工作包括水道断面测量和大断面测量两种，水道断面是指自
由水面线与河床线之间的范围，大断面为历年最高洪水位以上0.5～1.0m的 水面线与岸线、河床线之间的范围。
3.1.4 收集水文信息的基本途径
收集水文信息的基本途径可分为：
---- 驻测： 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基本方式，但存在着用人多、站点不足、效益低 等缺点。 ---- 巡测： 观测人员以巡回流动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: 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，或其变化在允许误差范围内，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。 ---- 水文调查： 为弥补水文基本站网定位观测的不足或其他特定目的,采用 勘测、调查、考证等手段进行收集水文信息的工作。
断面流量计算示意图
2 部分面积计算
中间部分面积按梯形面积公式计算：
Wi

1 2 (Hi-1

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工程水文学
第三节
水位观测
第三章 水文信息采集与处理
一、基本概念
水位：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
•
绝对基面：将某一海滨地点平均海水面的高程定为0.000m，作为水准基 面。我国曾沿用过大沽、黄海、吴淞、珠江等基面，现在统一规定的基面 为黄海基面 假定基面：这是在水文测站附近没有国家水准点或在一时还不具备接测条 件的情况下暂时假定的一个水准基面 测站基面：某些水文测站专用的一种假定基面，一般选择在河床最低点或 历年最低水位以下0.5～1.0m处的水平面作为零点来计算水位高度 冻结基面：将测站第一次使用的基面冻结下来作为永久固定基面的一种基 面，也属水文测站专用的另一种假定基面。使用冻结基面可保持测站水位 资料的历史连续性 水位=水尺读数+水尺零点高程（水尺的零刻度线相对于某一基面的高程 ）
内），每日8时和20时各观测一次（称2段制观测，8时是基本时）；枯水期 有峰谷出现时，还要加测
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；

比降水尺观测的目的是计算水面比降，分析河床糙率等。其观测时间和次数，
视需要而定
工程水文学
第二节
水文观测
第三章 水文信息采集与处理
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工程水文学
第四节
流量测验
第三章 水文信息采集与处理
二、流速仪测流

流速分布图
分布特点
断面分布：一般从河底向水面流速逐渐增大 垂向分布：通常从河底向水面，从两岸向河心逐渐增大
工程水文学
第四节
流量测验
第三章 水文信息采集与处理
二、流速仪测流 1. 测流原理 将河道断面划分为若干部分，用普通测量方法测算出 各部分断面的面积，用流速仪施测流速并计算各部分面积 上的平均流速，两者的乘积，称为部分流量，各部分流量

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外力形成的湖泊
7、海成湖：在浅海、海湾及河口三角洲地区，由于沿 岸流的沉积、使沙嘴、沙洲不断发展延伸，最后封闭海 湾部分地区形成泻湖，泻湖再经淡化后形成，这种湖泊 又称海迹湖，如杭州的西湖。 8、溶蚀湖： 由于地表水及地下水溶蚀了可溶性岩层所 致，形状大多呈圆形或椭圆形，水深较浅，如贵州的草 海。
我国湖泊的分布
鄱阳湖 巢湖
太湖
洞庭湖 洪泽湖
二、湖泊的类型
（一）湖泊的成因分类 天然湖盆是在内、外力相互作用下形成的。以内 力作用为主形成的湖盆，主要有构造湖盆、火山 口湖盆和阻塞湖盆等；以外力作用为主形成的湖 盆，主要有河成、风成、冰成、海成、溶蚀等不 同类型的湖盆。
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内力形成的湖泊
1、构造湖： 由于地壳的构造运动（断裂、断层、 地堑等）所产生的凹陷形成。其特点是湖岸平直、 狭长、陡峻，深度大，如贝加尔湖、洱海等。
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外力形成的湖泊
5、风成湖： 由于风蚀洼地积水而成，多分布在 干旱或半干旱地区，湖水较浅，面积、大小、形 状不一，矿化度较高。如我国内蒙古的湖泊。
6、冰成湖： 由古代冰川或现代冰川的刨蚀或堆 积作用形成的湖泊，即冰蚀湖与冰碛湖，特点是 大小、形状不一，常密集成群分布，例如芬兰、 瑞典、北美洲及我国西藏的湖泊等。
我国主要湖泊的水量平衡（表3-15） （二）水库的水量平衡
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湖泊的换水周期及其意义
（二）湖泊、水库的调蓄作用
1.水库的调节：运用水库蓄容径流的能力来 抬高水位，集中落差，并对入库径流在时程上、地 区上，按各用水部门的需要，重新分配过程，称水 库调节。
2.湖泊的调蓄作用：湖泊作为天然水库，除 了能拦蓄本流域上游来水，减轻下游洪水的压力外， 还可分蓄江河洪水，降低于流河段的洪峰流量，滞 缓洪峰发生的时间，发挥调蓄作用。