第三章水文测验与水文调查(水文与水资源学实验指导).ppt

第三章 水文测验与水文调查 水文测验与水文调查通常被称为水文信息的采集。 水文信息的采集有两种情况：一种是对水文事件当时发生情况下实际观测的信息；另一种是对水文事件发生后进行调查所得的信息。获取水文信息的方法多种多样。新技术、新仪器的不断出现，更促使了获取水文信息手段不断更新。 在流域内一定地点（或断面）按统一标准对所需要的水文要素作系统观测，并按统一的格式进行整理、分析、统计等整编工作。这些指定的地点称为测站。即：水文测站是组织进行水文观测的基层单位，也是收集水文资料的基本场所。 其主要任务，就是按照统一标准对指定地点（或断面）的水文要素作系统观测与资料整理。 水文测站所观测的项目有水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、水质、地下水等。只观测上述项目中的一项或少数几项的测站，则按其主要观测项目分别称为水位站、流量站（也称水文站）、雨量站、蒸发站等。 根据测站性质，河流水文测站又可分为基本站、专用站和实验站三大类。 基本站是水文主管部门为掌握全国各地的水文情况而设立的，是为国民经济各方面的需要服务的。 专用站是为某种专门目的或某项特定工程的需要由各部门自行设立的。 实验站是对某种水文现象的变化规律或对某些水体作深入研究，由有关科研单位设立的。 水文站网 因为单个测站观测到的水文要素其信息只代表站址处的水文情况，而流域上的水文情况则须在流域内的一些适当地点布站观测，这些测站在地理上的分布网称为站网。 建站包括选择测验河段和布设观测断面。 在站网规划规定的范围内，具体选择测验河段时，主要考虑在满足设站目的要求的前提下，保证工作安全和测验精度，并有利于简化水文要素的观测和信息的整理分析工作。 水文测站一般应布设基线、水准点和各种断面（ 基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面以及仪测流断面、浮标测流断面以及）。 水准点分为基本水准点与校核水准点。它们均应设在基岩上或稳定的永久性建筑物上，也可埋设于土中的石柱或混凝土桩上。 基本水准点是测定测站各种高程的基本依据。校核水准点是用来校核断面、水尺等高程用的。 基线布设： 应垂直于测流断面，其起点设在测流断面上，其长度视河宽而定，一般应满足测流是最小测绘角不小于30o的要求 。基线是用来通过三角测量以确定足测流时最小的交绘角不小于测流断面上的测点位置的（图3-1）。 3.2.1 降水观测 雨量器和自记雨量计 雨量器（图3-2 ）上部漏斗 口呈圆形，口径为。设置时，其上口距地面，器口保持水平。漏斗下面放储水瓶，用以收集雨水。观测时，用空的储水瓶将雨量器内的储水瓶换出，在室内用特制的雨量杯量出降雨量。 3.2.2蒸发观测 3.2.2.1 水面蒸发的观测 目前广泛使用的水面蒸发仪器是蒸发器。在蒸发器的安装上有3种方式，即地面式、埋入式和浮标式。 有相应换算公式。 水面蒸发器 目前运用较多的蒸发器 3.2.2.2 土壤蒸发的测定 测定土壤蒸发，常用称重式土壤蒸发器。它是通过测量一时段（一般为1d）内蒸发器中土块重量变化，并考虑到观测期内的降水及土壤渗漏的水量，用水量平衡原理求得土壤蒸发量。 有相应换算公式。 3.2.3 入渗量观测 目前，测定土壤入渗的方法有同心环法、渗透筒法、人工降雨法及径流场法，简便而常用的为同心环法和渗透筒法。 同心环土壤入渗实验装置示意图 3.3 流量测验及流量资料整编 3.3.1 水位观测 水位观测的作用一是直接为水利、水运、防洪、防涝提供具有单独使用价值的资料，如堤防、坝高、桥梁及涵洞、公路路面标高的确定。二是为推求其他水文数据而提供间接运用资料如 ，水资源计算，水文预报中的上、下游水位相关法等。 水位：对某一基面而言，用高程表示江、河、湖、海、水库等自由水面位置的高低称为水位。 水文测验中采用的基面有下列4种 。因此，使用时应注意查明。 (1)绝对基面：将某一海滨地点平均海水面的高程定为0.000m，作为水准基面。我国曾沿用过大连、大沽、黄海、废黄河口、吴淞、珠江等基面，现在统一规定的基面为青岛黄海基面。 (2)假定基面：这是在水文测站附近没有国家水准点或在一时还不具备接测条件的情况下暂时假定的一个水准基面。 (3)测站基面：某些水文测站专用的一种假定基面，一般选择在河床最低点或历年最低水位以下0.5～1.0m处的水平面作为零点来计算水位高度。 (4)冻结基面：将测站第一次使用的基面冻结下来作为永久固定基面的—种基面，也属水文测站专用的另一种假定基面。使用冻结基面可保持测站水位资料的历史连续性。 水位观测 水位观测的常用设备由水尺和自记水位计两类。 按水尺的构造形式不同，可分为直立式、倾斜式、矮桩式与悬锤式等。观测时，水面在水