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1、 第一章第一章 测站布设测站布设n n什么是水文测验？什么是水文测验？n n系统收集和整理水文资料的各种技术工作的总称。系统收集和整理水文资料的各种技术工作的总称。狭义的水文测验指水文要素的观测。水文测验包狭义的水文测验指水文要素的观测。水文测验包括：括：n n1 1、为了获得水文要素各类资料，建立和调整水、为了获得水文要素各类资料，建立和调整水文站网。文站网。n n2 2、为了准确、及时、完整、经济地观测水文要、为了准确、及时、完整、经济地观测水文要素和整理水文资料并使得到的各项资料能在同一素和整理水文资料并使得到的各项资料能在同一基础上进行比较和分析，研究水文测验的方法，基础上进行比较和分
2、析，研究水文测验的方法，制定出统一的技术标准。制定出统一的技术标准。n n3 3、为了更全面、更精确地观测各水文要素的变、为了更全面、更精确地观测各水文要素的变化规律，研制水文测验的各种测验仪器、设备。化规律，研制水文测验的各种测验仪器、设备。12/13/20221n n4 4、按统一的技术标准在各类测站上进行水位观、按统一的技术标准在各类测站上进行水位观测，流量测验，泥沙测验和水质、水温、冰情、测，流量测验，泥沙测验和水质、水温、冰情、降水量、蒸发量、土壤含水量、地下水位等观测，降水量、蒸发量、土壤含水量、地下水位等观测，以获得实测资料。以获得实测资料。n n5 5、对一些没有必要作驻站测验
3、的断面或地点，、对一些没有必要作驻站测验的断面或地点，进行定期巡回测验，如枯水期和冰冻期的流量测进行定期巡回测验，如枯水期和冰冻期的流量测验、汛期跟踪洪水测验、定期水质取样测定等。验、汛期跟踪洪水测验、定期水质取样测定等。n n6 6、水文调查，包括测站附近河段和以上流域内、水文调查，包括测站附近河段和以上流域内的蓄水量、引入引出水量、滞洪、分洪、决口和的蓄水量、引入引出水量、滞洪、分洪、决口和人类其他活动影响水情情况的调查。也包括洪水、人类其他活动影响水情情况的调查。也包括洪水、枯水和暴雨调查。水文测验得到的水文资料，按枯水和暴雨调查。水文测验得到的水文资料，按照统一的方法和格式，加以审核整
4、理，成为系统照统一的方法和格式，加以审核整理，成为系统的成果，刊印成水文年鉴，供用户使用。的成果，刊印成水文年鉴，供用户使用。12/13/20222第一节第一节 水文测站及站网水文测站及站网n n一、水文测站一、水文测站n n在河流上或流域内设立的，按一定在河流上或流域内设立的，按一定技术标准经常收集和提供水文要素的各技术标准经常收集和提供水文要素的各种水文观测现场的总称。按目的和作用种水文观测现场的总称。按目的和作用分为基本站、实验站、专用站、辅助站。分为基本站、实验站、专用站、辅助站。基本水文站按观测项目可分为水位站、基本水文站按观测项目可分为水位站、流量站、泥沙站、雨量站、水面蒸发站、流
5、量站、泥沙站、雨量站、水面蒸发站、水质站、地下水观测井等。通常将有流水质站、地下水观测井等。通常将有流量测验项目的站称为水文站。量测验项目的站称为水文站。12/13/20223n n基本站是为综合需要的公用目的，经统一规划而是为综合需要的公用目的，经统一规划而设立的水文测站。基本站应保持相对稳定，在规设立的水文测站。基本站应保持相对稳定，在规定的时期内连续进行观测，收集的资料应刊入水定的时期内连续进行观测，收集的资料应刊入水文年鉴或存入数据库长期保存。如长江上很有名文年鉴或存入数据库长期保存。如长江上很有名气的宜昌站（气的宜昌站（有系统水文观测资料始于有系统水文观测资料始于18771877年年
6、4 4月月英制海关水位，至今已有英制海关水位，至今已有132132年的历史。年的历史。）、汉、汉口站。口站。12/13/20224n n试验站试验站试验站试验站是为深入研究某些专门问题而设立的一个是为深入研究某些专门问题而设立的一个或一组水文测站，实验站也可兼做基本站。如降或一组水文测站，实验站也可兼做基本站。如降水径流试验站。水径流试验站。n n专用站专用站专用站专用站是为特定的目的而设立的水文测站，不具是为特定的目的而设立的水文测站，不具备或不完全具备基本站的特点。如位于三峡大坝备或不完全具备基本站的特点。如位于三峡大坝与葛洲坝之间，专门为三峡工程服务的黄陵庙水与葛洲坝之间，专门为三峡工程
7、服务的黄陵庙水文站。文站。n n辅组站辅组站辅组站辅组站是为帮助某些基本站正确控制水文情势变是为帮助某些基本站正确控制水文情势变化而设立的一个或一组站点。是基本站的补充，化而设立的一个或一组站点。是基本站的补充，弥补基本站观测资料的不足。如为获取某河段水弥补基本站观测资料的不足。如为获取某河段水位落差而增设的比降水位观测站。位落差而增设的比降水位观测站。12/13/20225二、水文站网及其作用二、水文站网及其作用n n水文站网水文站网水文站网水文站网是在一定地区，按一定原则，用适当数量的各类是在一定地区，按一定原则，用适当数量的各类水文测站构成的水文资料收集系统。由基本站组成的站网。水文测站
8、构成的水文资料收集系统。由基本站组成的站网。称为基本水文站网。相应的有水位站网、流量站网、泥沙称为基本水文站网。相应的有水位站网、流量站网、泥沙站网、雨量站网、水面蒸发量站网、水质站网、地下水观站网、雨量站网、水面蒸发量站网、水质站网、地下水观测井网等。测井网等。n n容许最稀站网容许最稀站网容许最稀站网容许最稀站网：以满足水资源评价和开发利用的最低要求，：以满足水资源评价和开发利用的最低要求，由起码数量的水文测站组成的水文站网。由起码数量的水文测站组成的水文站网。n n水文站网密度可以用水文站网密度可以用现实密度现实密度现实密度现实密度和和可用密度可用密度可用密度可用密度两种指标来衡量。两种
9、指标来衡量。现实密度指单位面积上正在运行的站数；可用密度指虽然现实密度指单位面积上正在运行的站数；可用密度指虽然停止观测，但已经取得有代表性或可以延长系列的站数。停止观测，但已经取得有代表性或可以延长系列的站数。站网密度通常指现实密度。站网密度通常指现实密度。12/13/20226三、水文站网规划与调整三、水文站网规划与调整n n水文站网规划水文站网规划是制定一个地区（流域）水文测站总体布局是制定一个地区（流域）水文测站总体布局而进行的各项工作的总称。基本内容有：进行水文分区而进行的各项工作的总称。基本内容有：进行水文分区（根据地区的气候、水文特征和自然地理条件，所划分成根据地区的气候、水文特
10、征和自然地理条件，所划分成的不同水文区域即水文分区。不同的水文要素，如流量、的不同水文区域即水文分区。不同的水文要素，如流量、降水、蒸发等可有不同的水文分区。通常的水文分区主要降水、蒸发等可有不同的水文分区。通常的水文分区主要指为在面上布设区域代表站，以满足内插径流特征值为目指为在面上布设区域代表站，以满足内插径流特征值为目的的区划。的的区划。）、确定站网密度、选定设站位置、拟定设站）、确定站网密度、选定设站位置、拟定设站年限、各类站网的协调配套、编制经费预算、制定实施计年限、各类站网的协调配套、编制经费预算、制定实施计划。划。n n分析检验站网存在的问题主要有：测站位置是否合适，测分析检验站
11、网存在的问题主要有：测站位置是否合适，测站河段是否满足要求，水帐是否能算清，测站间配套是否站河段是否满足要求，水帐是否能算清，测站间配套是否齐全等。（受水利工程影响，现在很多站网存在上述问题，齐全等。（受水利工程影响，现在很多站网存在上述问题，需要进行调整。）需要进行调整。）12/13/20227四、基本水文站网的布设原则四、基本水文站网的布设原则n n（一）、基本流量站网的布设原则（一）、基本流量站网的布设原则（一）、基本流量站网的布设原则（一）、基本流量站网的布设原则n n流量站按水体的类型，可分为河道站、水库站、湖泊站、潮流量站。流量站按水体的类型，可分为河道站、水库站、湖泊站、潮流量站
12、。河道站是设立在天然或人工河道或渠道上的流量站。天然河道上的流河道站是设立在天然或人工河道或渠道上的流量站。天然河道上的流量站根据控制面积大小及作用，区分为大河控制站、区域代表站和小量站根据控制面积大小及作用，区分为大河控制站、区域代表站和小河站。河站。n n大河控制站：控制面积大河控制站：控制面积3000km3000km2 2 5 5000km000km2 2以上的大河干流上的流量站。以上的大河干流上的流量站。按线的原则布设按线的原则布设（着重讲解布站数目的上下限、位置等）（着重讲解布站数目的上下限、位置等）。（如长江。（如长江干流葛洲坝以下从上到下依次设有宜昌站、枝城站、沙市站、监利站、干
13、流葛洲坝以下从上到下依次设有宜昌站、枝城站、沙市站、监利站、螺山站、汉口站、九江站、大通站、南京站等）螺山站、汉口站、九江站、大通站、南京站等）n n小河站：干旱区在小河站：干旱区在300300kmkm2 2500500kmkm2 2以下、湿润区在以下、湿润区在100100kmkm2 2200200kmkm2 2以下以下的小河流上设立的流量站。布设小河站网的目的主要在于收集小面积的小河流上设立的流量站。布设小河站网的目的主要在于收集小面积暴雨洪水资料，探索产汇流参数在地区上和随下垫面变化的规律。按暴雨洪水资料，探索产汇流参数在地区上和随下垫面变化的规律。按分类原则布设。分类原则布设。n n区域
14、代表站：其余天然河流上设立的流量站。布设区域代表站的目的区域代表站：其余天然河流上设立的流量站。布设区域代表站的目的主要在于控制流量特征值的空间分布，通过径流资料的移用技术，提主要在于控制流量特征值的空间分布，通过径流资料的移用技术，提供分区内其它河流的流量特征值或流量过程。按区域原则布设。供分区内其它河流的流量特征值或流量过程。按区域原则布设。12/13/20228（二）、基本水位站网的布设原则二）、基本水位站网的布设原则n n水位站网主要是控制水位转折变化，以满足内插精度要求、相邻站之间的水位落差不被观测误差所淹没为原则。设站位置，可按下述原则选择：n n1、满足防汛抗旱、分洪滞洪、引水排
15、水、水利工程或交通运输工程的管理运用等需要。n n2、满足江河沿线任何地点推算水位的需要。n n3、尽量与流量站的基本水尺相结合。12/13/20229（三）、基本泥沙站网的布设原则三）、基本泥沙站网的布设原则n n 大河控制站以控制多年平均输沙量的沿程变大河控制站以控制多年平均输沙量的沿程变化为主要目标，按直线原则确定布站数量，并化为主要目标，按直线原则确定布站数量，并选择相应的流量站观测泥沙（泥沙测验必须和选择相应的流量站观测泥沙（泥沙测验必须和流量配套）。流量配套）。n n区域代表站和小河站以控制输沙模数的空间分区域代表站和小河站以控制输沙模数的空间分布，按一定的精度标准内插任一地点的输
16、沙模布，按一定的精度标准内插任一地点的输沙模数为主要目标，采用与流量站网布设相类似的数为主要目标，采用与流量站网布设相类似的区域原则，确定布站数量；同时考虑河流代表区域原则，确定布站数量；同时考虑河流代表性，面上均匀分布，不遗漏输沙模数的高值区性，面上均匀分布，不遗漏输沙模数的高值区和低值区。和低值区。简要介绍雨量站网、蒸发站网、水质站网简要介绍雨量站网、蒸发站网、水质站网 12/13/202210n n一、一、一、一、测验河段的选择原则测验河段的选择原则测验河段的选择原则测验河段的选择原则n n测验河段的定义测验河段的定义：为测量水文要素，按照一定的技术要求，：为测量水文要素，按照一定的技术
17、要求，在河流上选择对水位流量关系稳定性起控制作用，并设有在河流上选择对水位流量关系稳定性起控制作用，并设有相应测验设施的河段。选择测验河段，应该遵守如下原则：相应测验设施的河段。选择测验河段，应该遵守如下原则：n n1 1、首先应满足设站目的；根据这一原则，可确定测验河、首先应满足设站目的；根据这一原则，可确定测验河段的大致范围，如三峡水库的入库水量控制站寸滩站、荆段的大致范围，如三峡水库的入库水量控制站寸滩站、荆江河段防洪控制站沙市站等。江河段防洪控制站沙市站等。n n2 2、能保证各级洪水安全操作与测验精度，有利于建立尽、能保证各级洪水安全操作与测验精度，有利于建立尽可能稳定、简单的水位流
18、量关系。这一原则，对于取得可可能稳定、简单的水位流量关系。这一原则，对于取得可靠的观测资料，简化内业整理工作，节约人力物力，具有靠的观测资料，简化内业整理工作，节约人力物力，具有重要作用。重要作用。n n3 3、在满足上述原则的前提下，尽可能照顾生活、交通、在满足上述原则的前提下，尽可能照顾生活、交通、通讯上的方便。通讯上的方便。第二节、水文测验河段的查勘与选择第二节、水文测验河段的查勘与选择12/13/202211二、测站控制二、测站控制n n测站控制的定义测站控制的定义：对水文站对水文站水位流量关系水位流量关系水位流量关系水位流量关系稳定性起控制作用的断稳定性起控制作用的断面或河段水力因素
19、综合影响的总称面或河段水力因素综合影响的总称 。若测站控制发生在某一个。若测站控制发生在某一个断面上，则称为断面控制。若测站控制靠一段河槽的底坡、糙率、断面上，则称为断面控制。若测站控制靠一段河槽的底坡、糙率、断面形状等因素的共同作用来实现，称为河槽控制。断面形状等因素的共同作用来实现，称为河槽控制。n n水位流量关系水位流量关系：河渠中某断面的实测流量与其相应水位之间所建：河渠中某断面的实测流量与其相应水位之间所建立的相关关系呈单值关系。立的相关关系呈单值关系。n n测验断面测验断面的定义：在测验河段内进行水文要素测验的河渠横断面。的定义：在测验河段内进行水文要素测验的河渠横断面。n n弗汝
20、德数弗汝德数FrFr的概念：的概念：Fr Fr是水力学中一个极为重要的判别数，它是水力学中一个极为重要的判别数，它是断面平均流速和相对波速的比值。弗汝德数是断面平均流速和相对波速的比值。弗汝德数FrFr反映了过水断面反映了过水断面上单位重量液体所具有的平均动能和平均势能之比。临界流上单位重量液体所具有的平均动能和平均势能之比。临界流Fr=1Fr=1，急流（，急流（2 2倍动能大于势能）倍动能大于势能）Fr1Fr1，缓流（缓流（2 2倍动能小于势能）倍动能小于势能）Fr1Fr112/13/20221212/13/202213（一）、断面控制（一）、断面控制n n天然河道中，如有突起的石梁、急滩、
21、卡口、人工堰坝等，当水流流过该处时，将天然河道中，如有突起的石梁、急滩、卡口、人工堰坝等，当水流流过该处时，将使水面曲线发生明显转折，形成临界流，出现临界水深，从而对水文站的水位流量使水面曲线发生明显转折，形成临界流，出现临界水深，从而对水文站的水位流量关系稳定性形成的测站控制，叫断面控制。（画图版述公式推导）关系稳定性形成的测站控制，叫断面控制。（画图版述公式推导）临界水深的概念：断面比能（过水断面的最大水深和流速水头之和，也就是以断面最低点为基准面的单位总机械能）为最小值时的断面水深。也是临界流时的水深。需要注意的是：1、石梁、急滩等断面控制一般只在低水时有控制作用，高水时消失；2、卡口、
22、弯道及人工堰坝等在高水时，也能够造成水面曲线的转折，形成临界流，产生临界水深，有测站控制作用；3、测流断面一般选择在控制断面上游附近河段。原因：断面处测验误差大，且不安全。下游处没有控制作用。12/13/202214（二）、河槽控制（二）、河槽控制什么叫河槽控制？什么叫河槽控制？由由测测验验河河段段的的河河槽槽底底坡坡、糙糙率率、断断面面形形状状等等水水力力因因素素的的组组合合，对对水水文文站站的的水水位流量关系稳定性形成的测站控制。位流量关系稳定性形成的测站控制。天天然然河河道道决决定定流流量量大大小小的的基基本本水水力力因因素素有有4 4个个，水水位位、断断面面因因素素、糙糙率率、水水面面
23、比比降降。要要使使水水位位流流量量关关系系呈呈单单一一关关系系，或或者者说说使使水水位位流流量量关关系系保保持持稳稳定定，必必须须具备如下条件之一：具备如下条件之一：1 1、在同一水位下，断面因素、糙率、水面比降维持不变；、在同一水位下，断面因素、糙率、水面比降维持不变；2 2、在在同同一一水水位位下下，断断面面因因素素、糙糙率率、水水面面比比降降虽虽有有所所变变动动，但但它它们们对对流流量量大大小小的影响恰好相互补偿。的影响恰好相互补偿。具具备备上上述述条条件件而而产产生生河河槽槽控控制制的的河河段段必必须须具具有有相相当当长长的的顺顺直直河河段段，河河床床稳稳定定，不生水草，不受变动回水影
24、响等。不生水草，不受变动回水影响等。12/13/202215三、选择测验河段的具体要求三、选择测验河段的具体要求n n优先选择具有断面控制的河段作为测验河段，又在同一水深观测误差条件下，断面水深大者误差小，在几处具有相同控制特性的河段上，应选择水深较大的窄深河段作为测验河段。12/13/202216四、测验河段的勘测调查工作四、测验河段的勘测调查工作n n1、查勘前准备n n2、测验河段现场调查n n3、野外测量n n4、编写勘测报告12/13/202217第三节、测站的设立第三节、测站的设立n n站网规划已经做好站网规划已经做好测站位置基本明确测站位置基本明确测验河段已经选择测验河段已经选择
25、好好选择具体河段设站。选择具体河段设站。n n一、断面布设一、断面布设n n断面根据用途不同可分为：断面根据用途不同可分为：n n1 1、基本水尺断面：经常观测水文测站水位而设置的断面；、基本水尺断面：经常观测水文测站水位而设置的断面；n n2 2、流速仪测流断面：用流速仪法测定流量而设置的断面，可与、流速仪测流断面：用流速仪法测定流量而设置的断面，可与基本水尺断面重合。基本水尺断面重合。n n3 3、浮标测流断面：用浮标法测定流量而设置的上、中、下三个、浮标测流断面：用浮标法测定流量而设置的上、中、下三个断面，中断面可与流速仪测流断面或基本水尺断面重合。断面，中断面可与流速仪测流断面或基本水
26、尺断面重合。n n4 4、比降水尺断面：观测河段比降而设置的上下二个或多个断面。、比降水尺断面：观测河段比降而设置的上下二个或多个断面。n n5 5、辅助水尺断面：测算通过闸坝、堰槽、涵洞的流量，而在其、辅助水尺断面：测算通过闸坝、堰槽、涵洞的流量，而在其下游适当位置处设立的水位（水头）观测断面。下游适当位置处设立的水位（水头）观测断面。n n6 6、临时测流断面：测流断面设施因故遭受破坏，或某一级水位、临时测流断面：测流断面设施因故遭受破坏，或某一级水位测站控制发生变化，或水文勘测中在测验河段附近临时设立的流测站控制发生变化，或水文勘测中在测验河段附近临时设立的流量测验断面。量测验断面。12
27、/13/202218布设断面前首先要弄清楚测验河段的水流方向，布设断面前首先要弄清楚测验河段的水流方向，布设断面前首先要弄清楚测验河段的水流方向，布设断面前首先要弄清楚测验河段的水流方向，绘制水流平面图。绘制水流平面图。绘制水流平面图。绘制水流平面图。n n水流平面图水流平面图：由测量获得测验河段水体表面的流速：由测量获得测验河段水体表面的流速和流向的平面分布图。和流向的平面分布图。n n断面布设一般有如下二个要求：断面布设一般有如下二个要求：n n1 1、所布设的断面方向线应与断面处水流平均流向、所布设的断面方向线应与断面处水流平均流向垂直。垂直。n n2 2、同一类型断面之间的间距有要求。
28、（浮标上下、同一类型断面之间的间距有要求。（浮标上下断面、比降断面）断面、比降断面）结合教材逐个断面介绍相关具体要求结合教材逐个断面介绍相关具体要求结合教材逐个断面介绍相关具体要求结合教材逐个断面介绍相关具体要求12/13/202219断面布设图断面布设图12/13/202220二、基线的布设二、基线的布设基线的概念？基线的概念？测测算算垂垂线线及及浮浮标标在在断断面面线线上上的的起起点点距距而而在在岸岸上上设设置置的的线线段段或三角测量中推算三角锁网起始边长所依据的基本线段。或三角测量中推算三角锁网起始边长所依据的基本线段。起点距的概念？起点距的概念？在在测测验验断断面面上上，以以一一岸岸断
29、断面面桩桩为为起起始始点点，沿沿断断面面方方向向至至另一岸断面桩间任一点的水平距离。另一岸断面桩间任一点的水平距离。断面桩的概念？断面桩的概念？设立在水文断面两岸的测量标志桩。设立在水文断面两岸的测量标志桩。断面标志的概念？断面标志的概念？设设立立在在水水文文断断面面两两岸岸用用来来标标识识断断面面位位置置和和方方向向的的永永久久性性标标牌。牌。结合教材，画图讲述基线设置的相关的详细要求。结合教材，画图讲述基线设置的相关的详细要求。结合教材，画图讲述基线设置的相关的详细要求。结合教材，画图讲述基线设置的相关的详细要求。12/13/202221第四节、测验渡河设备第四节、测验渡河设备一、测验渡河
30、设备的作用和分类一、测验渡河设备的作用和分类一、测验渡河设备的作用和分类一、测验渡河设备的作用和分类对于有流量和泥沙测验项目，采用面积流速法测流的测站，渡河设备对于有流量和泥沙测验项目，采用面积流速法测流的测站，渡河设备主要发挥如下作用：测量水道断面面积（主要发挥如下作用：测量水道断面面积（A=B*H A=B*H 水深、起点距或部水深、起点距或部分河宽）、流速、流向、采取水样等。渡河设备可划分为分河宽）、流速、流向、采取水样等。渡河设备可划分为4 4类：类：1 1、渡船测流设备：如机船（俗称水文测轮）、锚碇测船、过河索吊船。、渡船测流设备：如机船（俗称水文测轮）、锚碇测船、过河索吊船。2 2、
31、岸上测流设备：主要为电动水文缆道。、岸上测流设备：主要为电动水文缆道。3 3、架空测流设备：如渡河缆车、测桥、吊桥等。、架空测流设备：如渡河缆车、测桥、吊桥等。4 4、涉水测流设备：设备简单，小河枯季测流。、涉水测流设备：设备简单，小河枯季测流。有些测站，为了满足各种情况下的测流，往往需要同时具有几种渡河有些测站，为了满足各种情况下的测流，往往需要同时具有几种渡河设备。设备。12/13/202222二、几种主要的测验渡河设备二、几种主要的测验渡河设备n n1 1、过河索吊船设备：用于船上测流，需要在测流断面上游架设一条、过河索吊船设备：用于船上测流，需要在测流断面上游架设一条与测流断面平行，能
32、够牵引测船作横向运动，并使测船固定在测验与测流断面平行，能够牵引测船作横向运动，并使测船固定在测验断面上的跨河钢索，即用于测船水平定位，让测船在指定的起点距断面上的跨河钢索，即用于测船水平定位，让测船在指定的起点距处进行流速、水深测验和采取水样等。（介绍宜昌站吊船过河索）处进行流速、水深测验和采取水样等。（介绍宜昌站吊船过河索）n n2 2、水文缆道：水文缆道是为把测验仪器运送到测验断面任一指定起、水文缆道：水文缆道是为把测验仪器运送到测验断面任一指定起点距和垂线测点，以进行测验作业而架设的可水平和铅直方向移动点距和垂线测点，以进行测验作业而架设的可水平和铅直方向移动的跨河索道系统。主要由承载
33、、驱动、信号传递三部分组成。按循的跨河索道系统。主要由承载、驱动、信号传递三部分组成。按循环索是否闭合，分为开口式和闭口式，开口式的居多。（介绍荆江环索是否闭合，分为开口式和闭口式，开口式的居多。（介绍荆江局各站缆道以及局各站缆道以及EKZ-1EKZ-1型缆道测流智能化控制系统。见图）型缆道测流智能化控制系统。见图）n n3 3、升降式水文缆车：水文缆车指悬吊在水文缆道行车上用来承载人、升降式水文缆车：水文缆车指悬吊在水文缆道行车上用来承载人员、设备并能在测量断面任一垂线水面附近进行测验作业的设备。员、设备并能在测量断面任一垂线水面附近进行测验作业的设备。12/13/202223过河索吊船设备
34、过河索吊船设备12/13/202224闭口式缆道闭口式缆道12/13/202225开口式缆道开口式缆道12/13/202226第二章、水位观测第二章、水位观测n n第一节、概述第一节、概述n n一、水位观测的目的和意义一、水位观测的目的和意义n n水位的定义：河流或其它水体的自由水面相对于某一基面水位的定义：河流或其它水体的自由水面相对于某一基面的高程，单位以的高程，单位以m m 表示。水位是反映水体、水流变化的重表示。水位是反映水体、水流变化的重要标志，也是水文测验中最基本的观测要素，以及水文测要标志，也是水文测验中最基本的观测要素，以及水文测站常规的观测项目，十分重要，体现在如下方面：站常
35、规的观测项目，十分重要，体现在如下方面：n n1 1、防汛抗旱以及工程建设需要。、防汛抗旱以及工程建设需要。n n2 2、推算其它水文要素并掌握其变化过程的间接资料。、推算其它水文要素并掌握其变化过程的间接资料。n n水位观测的要求？要求准确、连续观测水位变化过程，不水位观测的要求？要求准确、连续观测水位变化过程，不得中断，洪水起涨以及峰顶峰谷附近要加密观测，不得漏得中断，洪水起涨以及峰顶峰谷附近要加密观测，不得漏测洪峰水位。测洪峰水位。12/13/202227水文站进行水位观测一般有哪些具体要求？水文站进行水位观测一般有哪些具体要求？n n1 1、以满足顾客要求，能测得完整的水位变化过程，满
36、足、以满足顾客要求，能测得完整的水位变化过程，满足日平均水位计算，推求流量和水情拍报的要求为原则。日平均水位计算，推求流量和水情拍报的要求为原则。n n2 2、不断流的河流每日不断流的河流每日8 8时必须进行时必须进行1 1次水位观测。每日水次水位观测。每日水位观测的段次一般系根据日水位变幅大小、水位高低（高、位观测的段次一般系根据日水位变幅大小、水位高低（高、中、低水位）来制定，一般有中、低水位）来制定，一般有1 1、2 2、4 4、8 8、1212、2424段次观段次观测等。并在特殊情况下及时加测，如：测等。并在特殊情况下及时加测，如：n na)a)a)a)顾客要求增加测次。顾客要求增加测
37、次。n nb)b)b)b)年最高、最低水位附近应增加测次。年最高、最低水位附近应增加测次。n nc)c)c)c)上下游出现分洪、溃口等现象时应随时增加测次。上下游出现分洪、溃口等现象时应随时增加测次。n nd)d)d)d)上列段次不能满足报汛要求时，按水情任务书的规定要上列段次不能满足报汛要求时，按水情任务书的规定要求增加测次。求增加测次。12/13/202228二、影响水位变化的因素二、影响水位变化的因素n n1 1、水体自身水量的变化、水体自身水量的变化江河、渠道来水量的变化，水江河、渠道来水量的变化，水库以及湖泊引入、引出水量的变化和蒸发、渗漏等使总水库以及湖泊引入、引出水量的变化和蒸发
38、、渗漏等使总水量发生变化，使水位发生相应的涨落变化。量发生变化，使水位发生相应的涨落变化。n n2 2、约束水体条件的改变、约束水体条件的改变河道的冲於，改变的和、湖、河道的冲於，改变的和、湖、水库底部的平均高程等（三峡蓄水后清水下泻，冲刷河床，水库底部的平均高程等（三峡蓄水后清水下泻，冲刷河床，导致河床下切，同流量下水位下降）；导致河床下切，同流量下水位下降）；n n3 3、水体的相互干扰影响使水位发生变化、水体的相互干扰影响使水位发生变化如在河口汇流如在河口汇流处的水流之间会发生相互顶托；水库蓄水产生回水影响，处的水流之间会发生相互顶托；水库蓄水产生回水影响，使水库末端的水位抬升，水面线出
39、现翘尾巴现象等。使水库末端的水位抬升，水面线出现翘尾巴现象等。12/13/202229三、基面与水准点（重点）三、基面与水准点（重点）n n基面的定义基面的定义？计算水位和高程的起始面。可取用海滨某地的多年平均？计算水位和高程的起始面。可取用海滨某地的多年平均海平面或假定平面。基面有以下四种：海平面或假定平面。基面有以下四种：n n1 1、绝对基面（标准基面）：将某一海滨地点平均海平面的高程定为、绝对基面（标准基面）：将某一海滨地点平均海平面的高程定为零的水准基面，如黄海零的水准基面，如黄海7373、黄海、黄海5959、吴淞、珠江等。我国的标准基面、吴淞、珠江等。我国的标准基面是是“1985“
40、1985国家高程基准国家高程基准”。使用绝对基面的好处是任何站点的水位都。使用绝对基面的好处是任何站点的水位都可以直接拿来比较、分析等。可以直接拿来比较、分析等。n n2 2、假定基面：为计算水文测站水位或高程而假定的水准基面。常在、假定基面：为计算水文测站水位或高程而假定的水准基面。常在测站附近没有国家水准点，或者一时不具备接测条件的情况下使用。测站附近没有国家水准点，或者一时不具备接测条件的情况下使用。n n3 3、测站基面：水文测站选在略低于历年最低水位或河床最低点的一、测站基面：水文测站选在略低于历年最低水位或河床最低点的一种专用假定的固定基面。使用测站基面的优点是水位数字比较简单。种
41、专用假定的固定基面。使用测站基面的优点是水位数字比较简单。n n4 4、冻结基面：水文测站第一次使用某种基面后，即将其高程固定下、冻结基面：水文测站第一次使用某种基面后，即将其高程固定下来的基面。也是水文站使用最多的一种基面，其优点是使测站的历年来的基面。也是水文站使用最多的一种基面，其优点是使测站的历年水位资料保持连续，便于单站分析比较。水位资料保持连续，便于单站分析比较。12/13/202230三、基面与水准点（重点）三、基面与水准点（重点）n n需要注意的是：需要注意的是：水文测站不管使用哪种基面，水文测站不管使用哪种基面，都必须找到本站使用的冻结基面与都必须找到本站使用的冻结基面与19
42、851985国家高国家高程基准或其它绝对基面之间的高差关系，并在程基准或其它绝对基面之间的高差关系，并在整编成果中进行详细说明，让资料使用方（顾整编成果中进行详细说明，让资料使用方（顾客）清楚。客）清楚。比如说：沙市站水位使用的冻结基比如说：沙市站水位使用的冻结基面与各绝对基面关系如下（面与各绝对基面关系如下（插补一张水准点高插补一张水准点高程考证表程考证表）n n 与与与与 冻冻冻冻 结结结结 基基基基 面面面面 差差差差(m)(m)(m)(m)n n吴淞吴淞吴淞吴淞(资用资用资用资用)1956)1956)1956)1956年黄海年黄海年黄海年黄海 1985 1985 1985 1985国家
43、高程基准国家高程基准国家高程基准国家高程基准n n-0.418m -2.208m -2.152m-0.418m -2.208m -2.152m-0.418m -2.208m -2.152m-0.418m -2.208m -2.152m12/13/202231（一）、水位观测所采用的基面应符合下列规定（一）、水位观测所采用的基面应符合下列规定（一）、水位观测所采用的基面应符合下列规定（一）、水位观测所采用的基面应符合下列规定n n1 1、已设水位站，应将原用的基面冻结下来，作为、已设水位站，应将原用的基面冻结下来，作为冻结基面。冻结基面。n n2 2、新设站应采用与上下游测站相一致的基面，并、新
44、设站应采用与上下游测站相一致的基面，并作为本站的冻结基面。作为本站的冻结基面。n n3 3、水位站已采用测站基面的可以继续沿用。、水位站已采用测站基面的可以继续沿用。n n4 4、水位站采用的冻结基面应尽快与我国现行的国、水位站采用的冻结基面应尽快与我国现行的国家高程基准面相连接，各项水位、高程资料中应家高程基准面相连接，各项水位、高程资料中应写明本站采用的基面与国家高程基面之间的换算写明本站采用的基面与国家高程基面之间的换算关系。关系。12/13/202232（二）、测站水准点的设置及引测（二）、测站水准点的设置及引测n n1 1、测站使用的水准点分级、测站使用的水准点分级n n水准点的定义
45、？用水准测量方法测定的水准点。该点相对于某一采用水准点的定义？用水准测量方法测定的水准点。该点相对于某一采用基面的高程一般是已知的，并埋设有标石。基面的高程一般是已知的，并埋设有标石。n n、引据水准点、引据水准点:用来引测测站基本水准点的国家二、三等水准点。用来引测测站基本水准点的国家二、三等水准点。n n、基本水准点、基本水准点:水文测站永久性的水准点。水文测站永久性的水准点。n n、校核水准点：用来引测和检查水文测站断面、水尺和其他设备高、校核水准点：用来引测和检查水文测站断面、水尺和其他设备高程的水准点，根据需要设在便于引测的地点。程的水准点，根据需要设在便于引测的地点。n n2 2、
46、基本水准点的设置：基本水准点应设在测站附近历年最高水位以、基本水准点的设置：基本水准点应设在测站附近历年最高水位以上，地形稳定、便于引测保护的地点。当测站附近设有国家水准点时，上，地形稳定、便于引测保护的地点。当测站附近设有国家水准点时，可设置一个基本水准点；当测站与国家水准点连测有困难时，应在不可设置一个基本水准点；当测站与国家水准点连测有困难时，应在不同的位置设置三各基本水准点，并选择一个作为常用水准点。同的位置设置三各基本水准点，并选择一个作为常用水准点。n n3 3、校核水准点的设置：当基本水准点离水尺断面较远时，校核水准、校核水准点的设置：当基本水准点离水尺断面较远时，校核水准点应设
47、在便于引测和稳定的地点。当基本水准点离水尺断面较近时，点应设在便于引测和稳定的地点。当基本水准点离水尺断面较近时，可不设置。可不设置。n n4 4、水准点高程测量应符合下列规定：、水准点高程测量应符合下列规定：12/13/2022334 4、水准点高程测量应符合下列规定、水准点高程测量应符合下列规定n n、基本水准点除列入国家一、二、三等水准网的以外，其高程应从、基本水准点除列入国家一、二、三等水准网的以外，其高程应从国家二、三等水准点用不低于三等水准接测。据以引测的国家水准点国家二、三等水准点用不低于三等水准接测。据以引测的国家水准点一经选用，当无特殊情况时，不得随意更换。一经选用，当无特殊
48、情况时，不得随意更换。n n、校核水准点应从基本水准点采用三等水准接侧。当条件不具备时，、校核水准点应从基本水准点采用三等水准接侧。当条件不具备时，可采用四等水准接测。可采用四等水准接测。n n、水准点稳定性较差的，或对水位精度要求较高的测站，基本水准、水准点稳定性较差的，或对水位精度要求较高的测站，基本水准点宜点宜3535年校测一次；其他测站宜年校测一次；其他测站宜510510年校测一次。校核水准点宜年校测一次。校核水准点宜每年校测一次。当有变动迹象时，应及时校测。每年校测一次。当有变动迹象时，应及时校测。n n、当上下比降断面附近分别设有校核水准点时，且基本水准点向两、当上下比降断面附近分
49、别设有校核水准点时，且基本水准点向两个校核水准点分别引测的测距之和与两个校核点之间的测距相比相差个校核水准点分别引测的测距之和与两个校核点之间的测距相比相差较大，应从基本水准点先引测其中一个，再连测另一个。当基本水准较大，应从基本水准点先引测其中一个，再连测另一个。当基本水准点处于上下比降断面校核水准点之间时，可分别引测。点处于上下比降断面校核水准点之间时，可分别引测。12/13/202234第二节、水位的观测设备第二节、水位的观测设备n n分为直接观测设备（即水尺，水位分为直接观测设备（即水尺，水位=水尺读数水尺读数+水尺零点高程）和间接水尺零点高程）和间接观测设备（水位自记仪）。观测设备（
50、水位自记仪）。n n一、水位的直接观测设备一、水位的直接观测设备n n（一）、水尺的种类（一）、水尺的种类n n直立式、倾斜式、矮桩式、悬锤式直立式、倾斜式、矮桩式、悬锤式4 4种，选择水尺类型时，应优先选种，选择水尺类型时，应优先选用直立式水尺，当直立式水尺设置或观读有困难而断面附近有固定的用直立式水尺，当直立式水尺设置或观读有困难而断面附近有固定的岸坡或水工建筑物的护坡时，可选用倾斜式水尺；在易受流冰、航运、岸坡或水工建筑物的护坡时，可选用倾斜式水尺；在易受流冰、航运、浮运或漂浮物等冲击以及岸坡十分平坦的断面，可选用矮桩式水尺。浮运或漂浮物等冲击以及岸坡十分平坦的断面，可选用矮桩式水尺。当