水文信息采集与处理..ppt

第三章 水文信息采集与处理 成因分析 “因”作为输入 模型参数确定 规律分析 …. 概率统计 样本数据 … Contents 基本知识 水位观测及资料整理 流量测验及资料整编 水文调查及水文资料收集 3.1 概述 水文信息采集：指系统地收集和整理水文资料的技术工作的统称。狭义的指水文要素的观测。水文信息采集是水文学的基础。 水文信息采集工作包括下列各方面： ? 水文站网的规划、布设和调整，水文站网的规划指拟定和选择水文测站合理布局的方案。 ? 水文测验方法的研究和技术标准的制订（测验时制、度量单位、精度要求、计算方法和工作程序等），使得到的各项资料能在同一基础上进行比较和分析。 ? 水文测站上的观测：按设站要求分别在站上进行水位观测，流量测验，泥沙测验，水质、水温、冰情、降水量、蒸发量、土壤含水量和地下水位等观测。 ? 水文调查。 ? 水文资料整编：按照统一的方法和格式，对测得的资料进行整理，汇编成为系统的成果。 3.1.1 水文测站与站网 水文测站：组织进行水文测验的基层单位，也是收集水文资料的基本场所。水文测站的主要任务是按照统一标准对指定地点(或断面)的水位、流量、泥沙、降水、蒸发 、水温、冰凌、水质、地下水位等项目进行观测及资料整编。 站网：就是测站在地理上的分布网，站网把测站有机地联系起来，使测站发挥更大作用 布站原则：通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后，达到可以内插领域内任何地点水文要素的特征值的目的。 国家水文站网按测站性质分为：基本站网、专用站网和实验站网。 基本站是综合国民经济各方面需要，由国家统一规划，以合理经济的方式建立的。 基本站执行水文测验 标准，进行较长时期的连续观测，资料编成《水文年鉴》刊布或以其它形式长期存贮。 基本站网（basic station） 基本水文站网中，根据测验内容分为流量站网、水位站网、泥沙站网、雨量站网、蒸发站网和水质站网。 专用站是为科学研究、工程建设、管理运用等特定目的而设立的。其观测项目、观测要求及观测年限，由设站部门依据设站目的自行规定。 实验站是为了深入研究某些专门问题而设立的一个或一组水文测站。实验站也可兼作基本站。 3.1.2 水文测站的设立 测验河段的选择 设站地点要服从总体布局的要求; 便于水文测验（保证测验结果有必要的精度）和资料的整理。 保证工作安全和测验精度，有利于简化水文要素的观测和信息的整理分析工作，测站的水位流量之间呈良好的稳定关系（单一关系）。河道顺直、稳定、水流集中，河段规整。 布设观测断面：设置水准点并引测高程；设置横断面及基线；布设测量标志及高程基点；安装观测设备，填写登记卡。 观测断面的布设：基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面、比降断面。 测站的设备是指流速仪测流所需的渡河设备，一般分有船只测流设备、岸上测流设备、架空测流设备和涉水测流设备等几种。 3.2 水位的观测 水位：河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面的高程，以m计。水位与高程数值一样，要有一个基面作为起点。 标准基面：我国目前一般统一采用青岛附近黄海海平面作为基准面，但有些流域仍然采用大沽、吴淞基准面。 测站基面：以低于水文测站所在河道的最低水位或河床最低点0.5～1.0m处的水平面作为零高度。 3.2.1 水位观测的设备 水尺：直立式、倾斜式、矮桩式、悬锤式 水位 = 水尺零点高程 + 水尺读数 自记水位计：能自动记录水位的连续变化过程；浮子式、压力式、超声波式 3.2.2 水位观测的内容 基本水尺比降水尺 基本水尺观测时间： 人工观测：分段定时观测 水位平缓变化缓慢时 一段式： 日变幅0.06m，每日8时一次 二段式： 日变幅0.12m，8时、20时两次 水位变化较大时：每日2、8、14、20时观测4次，洪水期加密观测 水位观测的精度一般准确到0.1m 3.2.3 水位观测资料整理 平均水位：日、月、年平均水位的计算 算术平均法 面积包围法? 水位过程线 日平均水位的计算 （1）算术平均法：适合于水位变化缓慢或变化大但等时距观测的情况。 （2）时间加权法（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。 编制“逐日平均水位表” 3.3 流量的测验 流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量，以m3/s计。 测量流量的方法很多，常用的方法为流速面积法，其中包括流速仪测流法、浮标测流法、比降面积法等。此外还有水力学法、化学法、物理法、直接法等。 测流工作分为：河道断面测量、流速测量。 3.3.1 测流断面的测量 断面： 水道断面：是指某水位下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。 测深垂线起点距：测深垂线至基线上的起点桩之间的水平距离，常用经纬仪、平板仪、六分仪、全球定位系统（G