《水位流量测验》PPT课件

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1、第三章水文信息采集与处理第三节水位观测1、水位：水面相对于某一基准面的高程。一、水位2、水深：水面相对于河底的高程。二、水位观测1、仪器：水尺自计水位计基准面hz黄海海平面1.1自计水位计自动记录水位的连续变化过程。1.2水尺分为直立式、倾斜式、矮桩式与悬锤式4种，其中应用最广泛的是直立式水尺水位计算：水位=水尺零点高程+水尺读数式中，水尺零点高程是指水尺板上刻度起点的高程，可以预先测量出来。2水位观测的内容水位的观测包括基本水尺/比降水尺基本水尺的观测：分段定时观测。当水位变化缓慢时(日变幅在0.12m以内)，每日8时和20时各观测一次(称2段制观测，8时是基本时)；枯水期日变幅在0

2、.06m以内，用1段制观测；日变幅在0.12～0.24m时，用4段制观测；有峰谷出现时，还要加测。比降水尺观测：目的是计算水面比降，分析河床糙率等观测时间和次数，视需要而定。3水位观测资料的整理计算日/月/年平均水位水位过程线日平均水位的计算：①算术平均法该法适合于水位变化缓慢或变化大但等时距观测的情况。式中，Zi～第i次水位观测值；n～一日内水位观测的次数。3水位观测资料的整理计算日/月/年平均水位水位过程线日平均水位的计算：②面积包围法：该法适合于水位变化大且不等时距观测的情况。Z0Z1Z2…Zi…Zn-1Zn△t1△t2△t3…△ti…△tn-1△tnZ(m)t时间加权法求日平均

3、水位示意图第四节流量测验实际工作中用实测断面面积和实测流速来推算一、测流原理第四节流量测验二、流量的测验的步骤1、过水断面面积的测量2、流速的测量3、断面流量的计算1过水断面面积的测量在过水断面上，流速随水平及垂直方向的位置不同而变化。（1）从水平方向看，中间流速大，两岸流速小；（2）从水深方向看，河床流速最小。1过水断面面积的测量确定各测深点水位布置测深垂线测量各测深点的水深测定各测深点的横向位置(起点距)绘出过水断面图1过水断面面积的测量起点桩b1bi起点距WiH1HiHi+1测深垂线断面索测流断面示意图1.1水深测量用测深杆、测深锤、铅鱼直接测出每根测深垂线的水深。当水很深、流速

4、很大时，可用回声测深仪测量水深。1.2起点距的测定①断面索法：②交会法经纬仪岸上交会法：水文站在布设测流断面时，同时布设基线(AC)，并用精确方法量出基线的长度L，测角时，将经纬仪安放在基线的终点，测出角度α，则起点距为D=L*tgα1.3测流面积上的部分面积中间部分面积按梯形面积公式计算：岸边的部分面积按三角形面积计算：2流速测量流速仪旋杯式旋桨式2流速测量速仪测速原理K——仪器率定常数，每台仪器不一样，要定期率定C——摩阻系数；N——总转数；T——测速时间2.1断面上测速垂线和测速点的布设当水面宽度>5m,测速垂线的数目≥5测速垂线上测速点的布置，常有一点式，二点式，三点式和五

5、点式。>5m数目测点位置适合的水深(m)一点0.6h或0.5h<1.5二点0.2、0.8h1.5~2.0三点0.2、0.6、0.8h2.0~3.0五点水面、0.2、0.6、0.8h、河底>3.02.2求垂线平均流速按测点数区分的公式名称计算公式适合的水深(m)一点法Vm=V0.6<1.5二点法Vm=(V0.2+V0.8)/21.5~2.0三点法Vm=(V0.2+V0.6+V0.8)/32.0~3.0五点法Vm=(V0.0+3V0.2+3V0.6+2V0.8+V1.0)/10>3.0V0.2,V0.6,V0.8,V1.0分别表示相应水深为0.2h,0.6h,0.8h和河底处测点的流速。2

6、.3部分面积上的平均流速中间部分面积上的平均流速计算：靠岸边部分面积上的平均流速计算：式中，Vm1~靠岸边第一条测线的平均流速~流速系数/岸边系数:斜坡岸，=0.7陡坡岸，=0.8光滑坡岸，=0.9死水边，=0.6H1H2H3H4H5W2W3W4W5W1W6b1b2b3b4b5b6Vm1Vm5Vm4Vm3Vm22.4过水断面流量的计算：式中，Wi~断面上的部分面积(m2)~部分面积上的平均流速(m/s)过水断面平均流速的计算：式中，W~过水断面总面积(m2)某河某站横断面如图所示，试根据图中所给测流资料计算该站流量和断面平均流速。图中测线水深h1=1.5m，h2=0.5m，

7、V0.2，V0.6，V0.8分别表示测线在0.2h，0.8h，0.6h处得测点流速，α左，α右分别表示左右岸的岸边系数。解：（1）垂线平均流速的计算:Vm1=（V0.2+V0.8）/2=（1.2+0.8)/2=1.0m/sVm2=V0.6=1.0m/s（2）部分面积的计算（3）部分面积平均流速的计算V1=1.0×0.9=0.9m/sV2=(1+1)/2=1m/sV3=1.0×0.8=0.8m/s（4）断面流量的计算（5）断面平均流速的计算小结：