水文測(cè)驗(yàn)(水位流量關(guān)系).doc

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1、一流量測(cè)量方法1、常規(guī)測(cè)流方法：過(guò)河索船側(cè)法、、纜道法、橋測(cè)法、水工建筑物法、堰槽法、超聲波法、SDCP法、浮標(biāo)法、比降法和流量實(shí)時(shí)在線法。測(cè)量流量的方法很多，常用的方法為流速面積法，其中包括流速儀測(cè)流法、浮標(biāo)測(cè)流法、比降面積法等。浮標(biāo)法：是一種簡(jiǎn)便的測(cè)流方法。浮標(biāo)測(cè)流的主要工作是觀測(cè)浮標(biāo)漂移速度，測(cè)量水道橫斷面，以此來(lái)推估斷面流量。凡能漂浮在水面上的物體都可以制成浮標(biāo)。浮標(biāo)法測(cè)流原理：用水面浮標(biāo)法測(cè)流時(shí)，測(cè)得的是浮標(biāo)在水面上的漂移速度，將它與過(guò)水?dāng)嗝嫦嗯浜希?jì)算出斷面虛流量，然后乘上浮標(biāo)系數(shù)，才

2、能得到斷面實(shí)際的流量。浮標(biāo)系數(shù)的確定：1）流速儀與浮標(biāo)同時(shí)測(cè)速，分析確定；2）采用水位流量關(guān)系曲線上的流量與實(shí)際浮標(biāo)虛流量，分析確定3）按河段及水流條件，選取經(jīng)驗(yàn)浮標(biāo)系數(shù)。2、水深的測(cè)量方法：直接用測(cè)深器具、間接測(cè)深、雙頻回聲測(cè)深儀直接用測(cè)深器具：1）測(cè)深桿：適用于流速、水深都比較小的情況（水深<10m（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)5~6m），流速<3m/s）2）測(cè)深錘：適用于水深、流速較大時(shí)，測(cè)深錘重量一般為5~10kg。3）測(cè)深鉛魚(yú)：有纜道或水文絞車的測(cè)站，可將鉛魚(yú)懸吊在纜道或水文絞車上測(cè)水深。水深讀書(shū)可在絞車

3、的計(jì)數(shù)器上讀取。間接測(cè)深——（超聲波測(cè)深儀）回聲測(cè)深儀。原理：超聲波自換能器A發(fā)射到達(dá)河底又反射回到換能器B，聲波所經(jīng)過(guò)的距離為2L，超聲波的傳播速度為。（已知）。當(dāng)測(cè)得超聲波往返的傳播時(shí)間t時(shí)，可得單程距離：L=ct/2L，由圖可知，水深L可用下式計(jì)算。超聲波測(cè)深儀具有精度好、功效高，且不易受天氣、潮汐、和流速大小的限制等優(yōu)點(diǎn)，但是在含沙量大或河床式淤泥質(zhì)組成時(shí)，記錄不清晰，不宜使用。雙頻回聲測(cè)深儀（簡(jiǎn)稱DFS）二、泥沙測(cè)驗(yàn)與計(jì)算1、懸移質(zhì)：懸浮于水中并隨水流移動(dòng)2、推移質(zhì)：沿河床滾動(dòng)、滑動(dòng)、跳

4、躍。3、河床質(zhì)：組成河床活動(dòng)層并處于相對(duì)靜止而停留在河床上。4、懸移質(zhì)測(cè)驗(yàn)與計(jì)算描述懸移質(zhì)常用的定量指標(biāo)包括含沙量和輸沙率。含沙量Cs—單位體積渾水內(nèi)所含懸移質(zhì)干沙的質(zhì)量。Kg/m3.含沙量大小取決于地面徑流對(duì)流域表土的侵蝕，它與流域坡度、土壤、植被、季節(jié)性氣候變化、降雨強(qiáng)度以及人類活動(dòng)等因素有關(guān)。輸沙率Qs—單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)河流某斷面的干沙質(zhì)量。Kg/s斷面輸沙率可通過(guò)斷面上的含沙量測(cè)驗(yàn)配合斷面流量測(cè)量來(lái)推求。河流含沙量垂線分布均呈上小下大形式。變化梯度隨泥沙顆粒不同而異。取樣方法：若取自固定測(cè)點(diǎn)

5、，稱積點(diǎn)式取樣；若在測(cè)線上由上到下（或上下往返）勻速移動(dòng)，稱積深式取樣，該水樣代表測(cè)深的平均情況。水樣的處理過(guò)程：量積V、沉淀、過(guò)濾、烘干、稱重Ws水樣含沙量計(jì)算：當(dāng)含沙量較大時(shí)（大于20kg/m3），也可采用同位素測(cè)沙儀測(cè)量含沙量。它具有及時(shí)、不取水樣等優(yōu)點(diǎn)。三河道流量數(shù)據(jù)處理包括定線和推流兩個(gè)環(huán)節(jié)，定線是指建立流量與某種或某兩種以上實(shí)測(cè)水文要素間關(guān)系的工作；推流則是根據(jù)已建立的水位或其他水文要素與流量的關(guān)系來(lái)推求流量。1、河道流量數(shù)據(jù)處理內(nèi)容編制實(shí)測(cè)流量成果表和實(shí)測(cè)大斷面成果表；繪制水位~流量

6、、水位~面積、水位~流速關(guān)系曲線；水位~流量關(guān)系分析與檢驗(yàn)；整編逐日平均流量表及洪水要素摘錄表；繪制逐時(shí)或逐日平均流量過(guò)程線；合理性檢驗(yàn)；編制河道流量資料整編說(shuō)明書(shū)。2、水位流量關(guān)系曲線的確定一個(gè)測(cè)站的水位流量關(guān)系是指基本水尺斷面處的水位與通過(guò)該斷面的流量之間的關(guān)系。水位~流量關(guān)系分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩種1）穩(wěn)定的水位流量關(guān)系曲線四曼寧公式曼寧公式的表示：流速流量其中，v表示斷面平均流速，m/s；n為粗糙系數(shù)，糙率；R為水力半徑，m；s為洪水比降，以小數(shù)計(jì)。水力半徑指某輸水?dāng)嗝娴摹具^(guò)水面積】與【輸水?dāng)?/p>

7、面和水體接觸的邊長(zhǎng)（濕周）】之比，濕周為過(guò)水?dāng)嗝嫔纤魉鶟駶?rùn)的邊界長(zhǎng)度。與斷面形狀有關(guān)，常用于計(jì)算渠道隧道的輸水能力。斷面平均水深代替水力半徑的條件：【斷面寬深比大于100】。平均水深其中：h為平均水深，A為過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，B為水面寬。當(dāng)用平均水深代替水力半徑時(shí)，流量Q1表示為：兩種計(jì)算方法計(jì)算流量成果的相對(duì)誤差為,整理得：。對(duì)于較為普遍的“U”型斷面，當(dāng)B/h>=66.3時(shí)，可采用斷面平均水深代替水力半徑進(jìn)行計(jì)算，成果的系統(tǒng)誤差不超過(guò)2%。