水信息技術(shù)介紹

水信息技術(shù)第一章：測站與站網(wǎng)測站：在流域內(nèi)肯定地點按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對制定的水要素進(jìn)展系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)的觀測以獵取所需水信息而設(shè)立的觀測場所。站網(wǎng)：測站在地理上的分布網(wǎng)稱為站網(wǎng)。(起點距)而在岸上布設(shè)的線段。站網(wǎng)的規(guī)劃：爭論測站則地區(qū)上分布的科學(xué)性、合理性、最優(yōu)化等問題。一、站網(wǎng)布設(shè)原則：總原則:以最經(jīng)濟(jì)、最合理的測站數(shù)，采集流域中各種水文信息，經(jīng)過整理分析后，到達(dá)可以滿足內(nèi)插流域中任何地點水文要素特征值的需要。〔一〕根本流量站網(wǎng)布設(shè)原則線的原則：適用于流域面積超過5000km2大河干流的原則。沿河相鄰站址距離要滿足徑流特征值沿河長插補(bǔ)的精度要求，并滿足沿河進(jìn)步行水文情報預(yù)報的要求。區(qū)域原則：200～5000的中、小流域。高的分水嶺，對潮濕空氣起阻礙作用，使迎風(fēng)面與背風(fēng)面的降水發(fā)生明顯變化；(2)地形轉(zhuǎn)折點，如平原、丘陵、山區(qū)的分界處；植被條件變化界，如林區(qū)、草原區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)等分界處；地質(zhì)條件顯著變化界及較大面積的湖泊區(qū)、沼澤區(qū)的區(qū)界等。分類原則：按自然地理條件如潮濕地區(qū)、沙漠、黃土高原等劃分大區(qū)；按植被、土壤、地質(zhì)等下墊面因素進(jìn)展分類；同一類型按流域面積大小分級，并考慮流域坡度、外形等因素進(jìn)展布站。(二) 根本水位站網(wǎng)布設(shè)原則：在河流的中、上游，除因所布流量站的站距太長，需增設(shè)水位站外，一般不布設(shè)根本水文站。但需要規(guī)劃布設(shè)根本水位站。〔三〕根本泥沙站網(wǎng)布設(shè)原則：〔四〕水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)的布設(shè)原則：1、以流域為單元進(jìn)展統(tǒng)一規(guī)劃。2、與水文站網(wǎng)、地下水水位觀測井網(wǎng)、雨量觀測站網(wǎng)相結(jié)合。3、各行政區(qū)站網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)與流域站網(wǎng)規(guī)劃相結(jié)合。4、站網(wǎng)應(yīng)不斷進(jìn)展優(yōu)化調(diào)整，力求做到多用途、多功能，具有較強(qiáng)的代表性。二、測站的分類：依據(jù)測站的性質(zhì),測站可分為根本站、專用站兩大類。按測站的工作內(nèi)容劃分，測站有水文測站、水質(zhì)測站、氣象測站等。三、站網(wǎng)的分類：按治理體制和經(jīng)辦單位可分為國家站網(wǎng)、群眾站網(wǎng)。按測站性質(zhì)可分為根本站網(wǎng)和專用站網(wǎng)。四、布設(shè)觀測斷面：〔一〕設(shè)站工作的內(nèi)容〔二〕水準(zhǔn)點的設(shè)置〔三〕橫斷面的布設(shè)和要求1、根本水尺斷面上設(shè)立根本水尺，用來進(jìn)展常常性的水位觀測。2、在浮標(biāo)測流中斷面的上、下游相等距離處布設(shè)上、下關(guān)心斷面。3、比降上、下斷面應(yīng)布設(shè)在根本水尺斷面的上、下游?！菜摹郴€的布設(shè)〔五〕測流渡河設(shè)備的設(shè)置降水觀測的定義及內(nèi)容：包括：降雨、降雪、降雹的水量。單純的霧、露、〔有水面蒸發(fā)任務(wù)的測站除外冰雹直徑、初霜和終霜日期等特別觀測工程。降水量的觀測時間：888時的降水為昨日降水量。第三章：水位觀測水位：河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離固定基面的高程?；妫捍_定水位和高程的起始水平面。等時距：24h內(nèi)，各測次之間時距相等?；娴姆诸悾?、確定基面2、假定基面3、測站基面4、凍結(jié)基面1、人工觀測2、自記水位計記錄3、水位數(shù)據(jù)編碼存儲4、水位自動測報系統(tǒng)〔一〕觀測水位計算：直接觀測水位計算：直接觀測水位=直接觀測水尺讀數(shù)+該水尺零點高程=校核時刻直接觀測水位+水位記錄中的水位變動量〔二〕日平均水位的計算：1、算術(shù)平均法 2、面積包圍法第四章：流量測驗流量：單位時間內(nèi)流過江河某一橫斷面的水量。測流方法分類：1、流速面積法2、水力學(xué)法3、化學(xué)法4、物理法 5、直接法斷面測量術(shù)語：測得水深：從測深器直接讀出、未經(jīng)任何改正的水深有效水深；暢流期即水深，冰期則是冰蓋底至河底的垂直距離。河底高程：河床上某一點相對于某一基面的高度。橫斷面：垂直于水流方向的、由河床與兩岸邊坡組成的橫斷面。水道斷面：自由水面線與河床線之間的范圍，包括過水面積和死水面積。大斷面：歷年最高水位以上0.5-1.0m的水面線、岸線和河床線之間的范圍。復(fù)式橫斷面：由至少兩個河槽組成的河道斷面。：測深斷面上測深垂線到起點樁之間的距離。傳統(tǒng)斷面測量內(nèi)容：水深；起點距；水位1、水道斷面測量〔水下局部〕2、水上局部〔水準(zhǔn)儀測量〕3、測量次數(shù)水深測量的方法：起點距測量方法：直接量距法、建筑物標(biāo)志法、地面標(biāo)志法、計數(shù)器測距法、儀器測角交會法、無線電定位法、全球定位儀。流速脈動：水體在河槽中運(yùn)動，受到諸如斷面外形、坡度、糙率、水深、氣壓等因素的影響而產(chǎn)生紊流。河道中流速分布：垂線上的流速分布：一般水面的流速大于河底，且曲線呈肯定外形。封凍的河流或受潮汐影響的河流，其曲線呈特別的外形。橫斷面的流速分布：中泓流速。⑶水深最大處水面流速最大。⑷垂線上的最大流速、暢流期消滅在0.2h流量模型：以水流橫斷面、水面和流速矢端曲面〔雙重曲面〕所包圍的體積，表示單位時間內(nèi)通過水道橫斷面之水的體積。第五章：泥沙測驗?zāi)嗌撤诸悾喊催\(yùn)動形式:懸移質(zhì)、推移質(zhì)、河床質(zhì)。懸移質(zhì):指懸浮于水中，隨水流一起運(yùn)動的泥沙；推移質(zhì):指在河床外表，以滑動、滾動或跳動形式前進(jìn)的泥沙；河床質(zhì):是組成河床活動層處于相對靜止的泥沙。按在河床中的位置:沖瀉質(zhì)和床沙質(zhì)。沖瀉質(zhì):多少，與水流的挾沙力量無關(guān)，只與流域內(nèi)的來沙條件有關(guān)；床沙質(zhì):河床質(zhì)的一局部，與水力條件有關(guān)，當(dāng)流速大時，可以成為推移質(zhì)和懸移質(zhì)，當(dāng)流速小時，沉積不動成為河床質(zhì)。泥沙測驗術(shù)語：懸移質(zhì)含沙量Cs：單位體積渾水中所含懸移質(zhì)干沙的重量。輸沙率QQ是斷面流量與斷面平均含沙量的乘積。單樣含沙量〔單沙〕Csu：斷面上有代表性的垂線或測點的懸移質(zhì)含沙量。泥沙顆粒分析：確定泥沙樣品中各粒徑組泥沙量占樣品總量的百分?jǐn)?shù)。中數(shù)粒徑平均粒徑等容粒徑投影粒徑三軸平均粒徑篩析粒徑沉降粒徑泥沙顆粒分析方法：(一)1234(二)水分析法第九章：流量數(shù)據(jù)處理流量數(shù)據(jù)處理就是對原始流量資料按科學(xué)方法和統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與格式進(jìn)展整理、分析、統(tǒng)計、審查、匯編和刊印的全部工作，以便得到具有足夠精度的、系統(tǒng)的、連續(xù)的流量資料。流量數(shù)據(jù)處理主要包括定線和推流兩個環(huán)節(jié)。定線是指建立流量與某種或兩種以上實測水文要素間關(guān)系的工作推流則是依據(jù)已建立的水位或其它水文要素與流量的關(guān)系來推求流量。一個測站的水位流量關(guān)系，是指測站根本水尺斷面處的水位與通過該斷面的流量之間的關(guān)系。水位流量關(guān)系可分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩類，它們的性質(zhì)可以通過水位流量關(guān)系曲線分析得出。穩(wěn)定的水位流量關(guān)系是指同一水位只有一個相應(yīng)流量，其關(guān)系呈單一的曲線.不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系使水位與流量間的關(guān)系不呈單值函數(shù)關(guān)系。水利因素型流量數(shù)據(jù)處理方法：1、校正因素法2、漲落比例法3、特征河長法4、定落差法5、正常落差法6、落差指數(shù)法7z校正因素法使用條件和方法步驟1〕通過t關(guān)系曲線2)在初定的Z--Qc關(guān)系曲線上，依據(jù)各測點的水位Zi,查出相應(yīng)的Qci.

=0Z--Qc3)計算個測點的〔1/USc〕4)Zi--〔1/USc)的關(guān)系點據(jù)，并通過點群中心定線Zi--1/USc5Zi--1/USc。影響不穩(wěn)定水位流量的因素：1、洪水漲落影響：漲洪時，由于水面比降變陡，即附加比降為正，使流量增加；而在下斷面則由于水位降低，即過水?dāng)嗝鏈p小，使流量削減。2、變動回水影響：斷面下游水體水位的變化，導(dǎo)致斷面水面比降和流量的變化。3、斷面沖於影響：由于同一水位的斷面面積增大或減小，使水位流量關(guān)系受到斷面沖淤變化的影響。當(dāng)河槽受沖時，斷面面積增大，同一水位的流量變大；當(dāng)河槽淤積時，斷面面積減小，同一水位的流量變小。4、水生植物影響：受水生植物影響的水位流量關(guān)系，在水生植物生長期，過水面積減小，糙率增大，水位流量關(guān)系點據(jù)漸漸左移；在水生植物衰枯期，水位流量關(guān)系點據(jù)則漸漸右移。5、結(jié)冰影響：受結(jié)冰影響的水位流量關(guān)系，水位流量關(guān)系點據(jù)的分布，總的趨勢是偏在暢流期水位流量關(guān)系曲線的左邊。時序型水位流量數(shù)據(jù)處理方法：1、連時序法是參照影響流量的各水力要素的變化規(guī)律，直接將水位流量關(guān)系點據(jù)按時序連成曲線整編流量資料的一種方法。本法適用于水位流量關(guān)系受某一因素或多種因素混合影響而連續(xù)變化的測站2、臨時曲線法適用于不常常性沖於的測站，有時也用于處理結(jié)冰、草木生長的測站、在Z--Q相對穩(wěn)定的一段時間內(nèi)各自定出一條曲線，成為臨時曲線。3、改正水位法可用于受常常性沖於但變化均勻緩慢的測站，并用于受草木生長影響或結(jié)冰影響的測站。改正系數(shù)法主要適用于冰期Z--Q關(guān)系不穩(wěn)定，但沒有冰塞或河槽受水草生