水文信息技术学习教案.pptx

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1、会计学 1水文(shuwn)信息技术第一页，共100 页。第一节 测站考证和水位数据处理（二）日平均水位的计算2、面积包围法 如一日内水位变化(binhu)较大且为不等时距观测或摘录时，应采用面积包围法。面积包围法又称梯形面积法，它是将本日0-24时内的水位过程线所包围的面积，除以一日时间（即24小时）而得，计算公式为第2 页/共100 页第二页，共100 页。计算题某河某站7月5日7日水位(shuwi)变化过程如图所示，试用面积包围法推求6日的平均水位(shuwi)。第3 页/共100 页第三页，共100 页。计算题按照下图资料计算断面流量和断面平均(pngjn)流速。第4 页/共100 页

2、第四页，共100 页。计算题第5 页/共100 页第五页，共100 页。第二节 河道流量(liling)数据处理 实测流量(liling)资料是一种不连续的原始水文资料，一般不能满足国民经济各部门对流量(liling)资料的要求。流量(liling)数据处理就是对原始流量(liling)资料按科学方法和统一的技术标准与格式进行整理、分析、统计、审查、汇编和刊印的全部工作，以便得到具有足够精度的、系统的、连续的流量(liling)资料。第6 页/共100 页第六页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理 流量数据处理的方法很多，归纳起来大体可分为两类：即基本方法和辅助方法。基本方法以水

3、位流量关系曲线法应用最广，它是通过实测资料建立水位与流量之间的关系曲线，用水位变化过程来推求流量变化过程。辅助方法是在难于建立水位流量关系时，通过其它途径来间接推求流量，如流量过程线法、上下游测站水文要素相关法、降雨径流相关法等。一般说来，处理方法的选择与测验河段的水力特性、测站控制条件及测验条件有关，在满足控制精度的前提下应力求简单、合理，全年可视情况分期选用不同的整编方法。第7 页/共100 页第七页，共100 页。第二节 河道流量数据处理 流量数据处理主要包括定线和推流两个环节(hunji)。定线是指建立流量与某种或两种以上实测水文要素间关系的工作 推流则是根据已建立的水位或其它水文要素

4、与流量的关系来推求流量。第8 页/共100 页第八页，共100 页。一、河道流量数据处理的工作内容 编制实测流量成果表和实测大断面成果表；绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线；水位流量关系曲线分析和检验；数据整理；整编逐日平均流量表及洪水(hngshu)水文要素摘录表；绘制逐时或逐日平均流量过程线；单站合理性检查；编制河道流量资料整编说明表。第二节 河道(hdo)流量数据处理第9 页/共100 页第九页，共100 页。二、水位流量关系分析 一个测站的水位流量关系，是指测站基本水尺断面处的水位与通过(tnggu)该断面的流量之间的关系。水位流量关系可分为稳定和不稳定两类，它们的性质可以通过(

5、tnggu)水位流量关系曲线分析得出。第二节 河道(hdo)流量数据处理第10 页/共100 页第十页，共100 页。二、水位流量关系分析（一）稳定的水位流量关系 稳定的水位流量关系是指同一水位只有一个相应(xingyng)流量，其关系呈单一的曲线，并应满足水力学中的曼宁公式：Q=A 第二节 河道(hdo)流量数据处理Q-流量；A-断面面积；-断面平均流速；n-河床糙率；R水力半径,通常用平均水深d代替(dit)；s水面比降。上式表明，要使水位流量关系保持稳定，必须在同一水位下，断面面积A、水力半径R、河床糙率n和水面比降s等因素均保持不变，或者各因素虽有变化，但对流量的影响能互相补偿。第11

6、 页/共100 页第十一页，共100 页。在测站(c zhn)控制良好、河床稳定的情况下，该测站(c zhn)的水位流量可以保持稳定的单一关系，点绘出的水位流量关系曲线，其点据比较密集，分布成一带状，没有系统的偏差。第二节 河道(hdo)流量数据处理二、水位流量关系(gun x)分析（一）稳定的水位流量关系(gun x)第12 页/共100 页第十二页，共100 页。作图时，以同一水位为纵坐标，自左至右，依此以流量、面积、流速(li s)为横坐标点绘于坐标纸上，选定适当比例尺，使水位流量、水位面积、水位流速(li s)关系曲线分别与横坐标大致成450、600、600的交角，并使三曲线互不相交。

7、推流时，在稳定的水位流量关系曲线上，由已知的水位过程便可求得相应的流量过程。第二节 河道(hdo)流量数据处理二、水位流量(liling)关系分析（一）稳定的水位流量(liling)关系第13 页/共100 页第十三页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理二、水位流量关系(gun x)分析（二）不稳定的水位流量关系(gun x)在天然河道里，测流断面(dun min)各项水力因素的变化对水位流量关系的影响不能相互补偿，是位流量关系难以保持稳定。因此，同一水位不同时期断面(dun min)通过的流量不是一个定值，点绘出的水位流量关系曲线，其点据分布比较散乱.一般说来，天然河道的水位流

8、量关系是不稳定的，其原因是：第14 页/共100 页第十四页，共100 页。1、河槽冲淤影响 受冲淤影响的水位流量关系，由于同一水位的断面(dun min)面积增大或减小，使水位流量关系受到断面(dun min)冲淤变化的影响。当河槽受冲时，断面(dun min)面积增大，同一水位的流量变大；当河槽淤积时，断面(dun min)面积减小，同一水位的流量变小。第二节 河道(hdo)流量数据处理二、水位流量关系(gun x)分析（二）不稳定的水位流量关系(gun x)若冲淤时段有规律，水位流量关系能保持稳定状态，则可分别确定不同时段的水位流量关系曲线，从各自相应时段的水位流量关系曲线上，由水位推求

9、相应的流量。第15 页/共100 页第十五页，共100 页。2、洪水涨落影响(yngxing)受洪水涨落影响(yngxing)的水位流量关系，受洪水涨落影响(yngxing)时，由于洪水波产生附加比降的影响(yngxing)，使洪水过程的流速与同水位下稳定流相比，涨水时流速增大，流量也增大；落水时，则相反。即涨水点偏右，落水点偏左，峰、谷点居中间，一次洪水过程的水位流量关系曲线依时序形成一条逆时针方向的绳套曲线。受洪水涨落影响(yngxing)的水位流量关系可按涨落过程定线，然后由水位推求流量。第二节 河道(hdo)流量数据处理二、水位流量关系(gun x)分析（二）不稳定的水位流量关系(gu

10、n x)第16 页/共100 页第十六页，共100 页。3、变动回水影响 受变动回水影响的水位流量关系，由于受下游干支流涨水，或下游闸门关闭等影响，引起回水顶托，致使水位抬高，水面比降变小，与不受回水顶托影响比较，同水位下的流量变小。回水顶托愈严重，水面比降变得愈小，同水位的流量较稳定(wndng)流时减少得愈多。所以，受变动回水影响的水位流量关系点据偏向稳定(wndng)的水位流量关系曲线的左边。在受变动回水影响下，可以比降为参数确定出一组水位流量关系曲线，以备由水位推求流量时使用。第二节 河道(hdo)流量数据处理二、水位流量关系分析(fnx)（二）不稳定的水位流量关系第17 页/共100

11、 页第十七页，共100 页。4、水生植物影响(yngxing)受水生植物影响(yngxing)的水位流量关系，在水生植物生长期，过水面积减小，糙率增大，水位流量关系点据逐渐左移；在水生植物衰枯期，水位流量关系点据则逐渐右移。5、结冰影响(yngxing)受结冰影响(yngxing)的水位流量关系，水位流量关系点据的分布，总的趋势是偏在畅流期水位流量关系曲线的左边。上述影响(yngxing)因素往往是同时存在，称为受混合因素影响(yngxing)的水位流量关系。在混合因素的影响(yngxing)下，随着起主导作用的某种主要因素的变化，其水位流量关系点据亦随之变化。第二节 河道(hdo)流量数据处

12、理二、水位流量关系(gun x)分析（二）不稳定的水位流量关系(gun x)第18 页/共100 页第十八页，共100 页。三、稳定的水位流量关系曲线的确定 对于测站控制良好，各级水位流量关系都保持稳定的测站，定线精度符合规范要求，可采用(ciyng)单一曲线法定线推流。在实际应用中，单一曲线法有图解法和解析法两种型式。第二节 河道(hdo)流量数据处理第19 页/共100 页第十九页，共100 页。三、稳定的水位(shuwi)流量关系曲线的确定（一）单一曲线图解法第二节 河道(hdo)流量数据处理 将各次测流时的实测水位、过水断面面积、断面平均流速(li s)和流量成果进行审查，并列出实测水

13、位、面积、流速(li s)和流量成果表。第20 页/共100 页第二十页，共100 页。根据水位、面积、流速和流量成果表，以水位为纵坐标，横坐标用三种比例尺分别(fnbi)代表面积、平均流速和流量，将水位面积、水位流速和水位流量相应数据点绘在坐标纸上，通过点群中心分别(fnbi)绘出相应的三条平滑的关系曲线。检查水位流量关系图。所绘的三条关系曲线，应互相对照，使在曲线上查读的各级(j)水位的流量，应等于面积和流速的乘积，即QAV，其偏差应不超过2%-3%。第二节 河道(hdo)流量数据处理三、稳定的水位流量关系曲线的确定（一）单一曲线图解法第21 页/共100 页第二十一页，共100 页。解析

14、(ji x)法就是用数学模型来拟合曲线，常用的数学模型有以下几种：1、指数方程 Q=C Zen InQ=lnC+nInZe 2、对数函数方程 Y=b0+b1X+b2X2+bmXm Y=InQ X=nZe 3、多项式方程 Q=a0+a1Ze+a2Ze2+.+amZem第二节 河道(hdo)流量数据处理三、稳定的水位流量(liling)关系曲线的确定（二）单一曲线解析法第22 页/共100 页第二十二页，共100 页。对于稳定的水位流量关系，其基本关系线为单一关系线，人工整编一般是通过实测关系点的点群中心，用适线法定出关系曲线；用计算机整编时，一般用一定的数学方程(fngchng)（公式）或称数学

15、模型对实测关系点进行拟合（模拟）。三、稳定的水位流量(liling)关系曲线的确定（二）单一曲线解析法第23 页/共100 页第二十三页，共100 页。单一曲线法推流，应结合测站特性，应用插值法或通过选用下列适当的数学模型来拟合水位流量关系曲线，然后用水位推算流量。1、指数(zhsh)方程 Q=CZen 或 lnQ=lnC+nlnZe Q流量 Ze水位Z与一常数Z0（断流水位）之差，即Ze=Z-Z0 C、n待定系数、指数(zhsh)，为常数。三、稳定的水位流量关系曲线(qxin)的确定（二）单一曲线(qxin)解析法第24 页/共100 页第二十四页，共100 页。2、对数函数(du sh h

16、n sh)方程 Y=b0+b1X+b2X2+bmXm Y=lnQ X=lnZe b0、b1、b2、bm待定系数。3、多项式方程 Q=a0+a1Ze+a2Ze2+amZem a0、a1、a2、am待定系数。4、幂指数方程 Q=c(Ze+)c、待定系数、指数。5、抛物线方程 Q=A0+A1Ze+A2Ze2 A0、A1、A2待定系数。三、稳定的水位流量关系曲线的确定（二）单一(dny)曲线解析法第25 页/共100 页第二十五页，共100 页。（二）正交函数法 在数学上，“正交”即垂直之意。n维矢量a、b正交的条件(tiojin)是：aibi=0 若取3阶对数函数方程，则有 Y=b0+b1X+b2X

17、2+b3X3 Y=lnQ X=lnZe 将上式通过变换，找到一组相互正交的变量X的函数，对3阶曲线而言，便有 P0=1 P1=(X-1)P0=X-1 P2=(X2)P1-1P0 P3=(X3)P22P1单一关系(gun x)线的拟合第26 页/共100 页第二十六页，共100 页。可以证明，式中P0P1、P0P2、P1P2、P0P3、P1P3、P2P3各项均为零，即对P0、P1、P2、P3之间，任意两函数都相互正交。于是(ysh)，可以将式用正交函数表示为 Y=a0+a1P+a2P2+a3P3式中参数a0、a1、a2、a3分别为 实际(shj)应用中，可将测点按水位Z从低到高排列，在最低水位与

18、河底之间选择断流水位Z0值，计算X、Y，计算P0、P1、P2、P3诸值，并计算参数a0、a1、a2、a3，代入方程式，即可求得选配方程的具体表达式。单一(dny)关系线的拟合第27 页/共100 页第二十七页，共100 页。如果正交函数为m阶，即 Y=a0+a1P+a2P2+a3P3+amPm 正交函数Pi(i=0m)可用下面(xi mian)的通式确定：P0=1 P1=X-1 Pi=(Xi)Pi-1i-1Pi-2而参数ai(i=0、1、2、3、m)可用下面的通式(tngsh)确定：单一(dny)关系线的拟合第28 页/共100 页第二十八页，共100 页。用正交函数选配曲线的突出优点是可以进

19、行“递推”计算。对于水位流量关系曲线来说，可以先从X-Y的一阶直线（Y=a0+a1P）开始，如不满意，可配二阶曲线（Y=a0+a1P+a2P2），如仍不满意，再选配三阶至更高阶曲线，直至满意为止。实际上，一般用到三阶即可满足要求。用正交函数选配曲线的结果也要在进行适当检验(jinyn)后，才能用所建立的数学模型进行推流。单一关系(gun x)线的拟合第29 页/共100 页第二十九页，共100 页。单一(dny)关系线的拟合第30 页/共100 页第三十页，共100 页。当测验河段受断面冲淤、洪水涨落、变动回水或其它因素的个别或综合影响，使水位流量关系不呈单一关系时，水位流量关系的确定(qud

20、ng)方法归纳起来分为两种类型。(1)水力因素型，这一类型的方法均可表示为Q=f(Z，x)的形式，x为某一水力因素。其方法的原理都来自于水力学的推导，故理论性较强，所要求的测点少，且适于计算机作单值化处理。(2)时序型，表示为Q=f(Z，t)，t为时间。时序型的方法原理是以水流的连续性为基础，因而要求测点多且准确，能控制流量的变化转折。方法适用范围较广，但有时间性。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系(gun x)曲线的确定第31 页/共100 页第三十一页，共100 页。四、不稳定的水位流量关系(gun x)曲线的确定处理方法稳定 洪水涨落 变动回水 冲淤 水草 结冰

21、混合 类型校正因数法 1落差比例法 1抵偿河长法 1落差法（等、正常、定）1落差指数法 1临时曲线法 2改正水位法 2连时序法 2连实测流量过程线法 2改正系数法 2单一线法 1第二节 河道(hdo)流量数据处理流量数据处理方法及其适用(shyng)条件第32 页/共100 页第三十二页，共100 页。（一）受洪水涨落影响的水位流量关系曲线 由于(yuy)洪水波在河道传播过程中产生附加比降，使水位流量关系呈逆时针绳套形曲线，通常采用水力因数型方法来整编受洪水涨落影响的流量资料。水力因数型方法有校正因数法和抵偿河长法两种。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量(liling)关系

22、曲线的确定1、校正因数法 校正因数法是以洪水流量方程为基础，通过试算法（或称试错法）建立Z Qc 和Z-两条关系曲线来整编流量资料的一种方法。采用校正因数法时，水位流量关系宜呈单式绳套，对复式绳套应分割后分别进行校正。第33 页/共100 页第三十三页，共100 页。假定同水位(shuwi)不同涨落率的流量符合下式：第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（一）受洪水涨落影响(yngxing)的水位流量关系曲线1、校正因数法 Qm-受洪水影响时的流量；Qc-与Qm同水位的稳定流流量；V-洪水波传播速度；Sc-稳定流时的比降；-涨落率；-校正因数。定线时，已知实测流量

23、Qm，涨落率 可由水位过程线算出（通常用有限差代替），未知量有稳定流流量Qc和校正因数，不能直接求解，只能采用试算法第34 页/共100 页第三十四页，共100 页。将实测的水位Z和流量Qm点绘在Z-Q关系图上，根据实测点中涨落率 近似为零的点，试定一条(y tio)稳定的水位流量关系曲线Z-Qc，如图中的A线。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（一）受洪水涨落影响的水位流量关系曲线1、校正(jiozhng)因数法第35 页/共100 页第三十五页，共100 页。根据水位过程计算各测点的涨落率，由实测点的水位Z在Z-Qc关系线上查得相应的Qc值，按公式计算各测

24、点的校正(jiozhng)因数，再点绘Z-关系点，并通过中心定线，如图中的B线。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（一）受洪水涨落(zhn lu)影响的水位流量关系曲线1、校正因数法第36 页/共100 页第三十六页，共100 页。检验Z-Qc关系曲线：用各实测点的水位在关系线Z-上推得，再用公式反算出Qc值，如果与关系线的偏差符合定单一曲线的要求，则认为原定的曲线合格；否则，应对原定曲线 Z-Qc进行(jnxng)修正，再重复上述步骤。必要时，则可修正Z-关系曲线。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位(shuwi)流量关系曲线的确定（一）受洪水

25、涨落影响的水位(shuwi)流量关系曲线1、校正因数法第37 页/共100 页第三十七页，共100 页。推流：根据水位过程Z-t计算涨落(zhn lu)率，再由水位Z在Z-Qc和Z-关系线上分别推得Qc和 值，按公式计算Qm即为所求流量。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系(gun x)曲线的确定（一）受洪水涨落影响的水位流量关系(gun x)曲线1、校正因数法第38 页/共100 页第三十八页，共100 页。校正因数法是在同一个断面上的水位(shuwi)与流量，通过校正因数建立一个单一的水位(shuwi)流量关系曲线Z-Qc；抵偿河长法则是用中断面的水位(shuwi)与

26、下断面的流量建立关系。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线(qxin)的确定（一）受洪水涨落影响的水位流量关系曲线(qxin)2、抵偿河长法第39 页/共100 页第三十九页，共100 页。抵偿河长:能使中断面的水位(shuwi)与下断面的流量呈单一关系的河段长。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定(qudng)（一）受洪水涨落影响的水位流量关系曲线2、抵偿河长法 在涨洪时，由于水面比降变陡，即附加比降为正，使流量增加；而在下断面则由于水位降低，即过水断面减小，使流量减少。我们可以移动下断面，使其减少的流量与因水面比降变陡而增加的流量正

27、好相等，此时中断面的水位与下断面的流量则呈稳定流的水位流量关系。由此确定的河段长即为抵偿河长。第40 页/共100 页第四十页，共100 页。采用抵偿河长法时，测验河段宜基本稳定，且下游不受变动回水(hu shu)影响。由于使用抵偿河长法的角度不同，定线、推流的具体方法有上游站水位法和本站水位后移法两种，其共同点是都不直接计算抵偿河长，而用试算法（或称试错法）确定稳定流的水位流量关系。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定(qudng)（一）受洪水涨落影响的水位流量关系曲线2、抵偿河长法第41 页/共100 页第四十一页，共100 页。（1）上游站水位法 上游断面

28、的位置用试错法确定。这时，在上游L/2附近几个断面分别设立几组水尺同时观测水位，并分别建立各断面水位与测流断面流量(liling)的关系，其中水位流量(liling)呈单一曲线的那组点据水尺所在断面，即为抵偿河长的中断面。推流时，用上游站水位Z直接在建立的Z-Q关系曲线上查读流量(liling)。这种方法由于所设水尺组较多，观测工作量大，因此实际应用不多。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定(qudng)（一）受洪水涨落影响的水位流量关系曲线2、抵偿河长法第42 页/共100 页第四十二页，共100 页。（2）本站水位后移法 根据抵偿(dchng)河长的概念，用

29、本站实测流量与其测流时间后移一个时段的水位建立关系，使绳套曲线转化为单一水位流量关系曲线。后移的时间为洪水波在1/2抵偿(dchng)河长上的传播时间。在此，它是用同一测站两水位在时间上的后移来代替两断面在空间上的后移。四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（一）受洪水(hngshu)涨落影响的水位流量关系曲线2、抵偿河长法第二节 河道(hdo)流量数据处理第43 页/共100 页第四十三页，共100 页。确定后移时间初值：通过实测的水位流量关系点据中涨落(zhn lu)率为零的点初定一条水位流量关系曲线，挑选几个具有代表性的涨落(zhn lu)率较大的测点，分别求出各测点距初定水位流量关系线的水

30、位纵差，除以相应测点的涨落(zhn lu)率，求其平均时间，作为后移时段的初始值t；四、不稳定的水位流量关系曲线(qxin)的确定（一）受洪水涨落影响的水位流量关系曲线(qxin)2、抵偿河长法第二节 河道(hdo)流量数据处理（2）本站水位后移法第44 页/共100 页第四十四页，共100 页。用试算法确定Zt+t-Qt关系曲线：以所选后移时段的初始值t为基础，用实测流量Qt与其相应的平均测流时间后移一个时段的水位Zt+t点绘关系图。若发现(fxin)水位流量关系仍为绳套，仅幅度变小时，说明t值过短；若发现(fxin)水位流量关系的绳套呈顺时针时，说明t值过长，按此规律便能很快试错出所需的t

31、值。四、不稳定的水位流量关系曲线的确定(qudng)（一）受洪水涨落影响的水位流量关系曲线2、抵偿河长法第二节 河道(hdo)流量数据处理（2）本站水位后移法第45 页/共100 页第四十五页，共100 页。推流：只需用后移的水位，即可直接在所定单一曲线上查得流量。例如(lr)，当t=1小时，如需推求8时的流量，只需用9时的水位在所定单一曲线上查读流量即可。四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（一）受洪水涨落(zhn lu)影响的水位流量关系曲线2、抵偿河长法第二节 河道(hdo)流量数据处理（2）本站水位后移法第46 页/共100 页第四十六页，共100 页。在断面稳定、河道顺直时，式中的糙率

32、n、断面面积A和水力半径R一般均为水位(shuwi)Z的函数，且流速水头的沿程变化也可忽略，因此能面比降Se便可用水面比降S来代替。在某水位(shuwi)时，因变动回水影响程度不同，流量也随之不同，两流量之比为第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（二）受变动回水(hu shu)影响的水位流量关系曲线 受变动回水影响的水流一般可认为是恒定渐变流，其流量与各水力因素间的关系可用曼宁公式表示，即第47 页/共100 页第四十七页，共100 页。实际上，河流纵比降指数的平均值只是近似等于1/2，为适应不同(b tn)河流特性，将上式写成普遍形式为第二节 河道(hdo)流

33、量数据处理四、不稳定的水位(shuwi)流量关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位(shuwi)流量关系曲线 上式中指数e，表示水流的沿程能量损失与流速之间的指数关系。一般河流的水面比降等于河段上下游两断面之间的水位差Z（即落差）与断面间距的比值，故也可用落差的形式来表示。为区别起见，指数改用来代替，这样便有 第48 页/共100 页第四十八页，共100 页。可见变动回水影响的河流流量不仅与测流断面的水位有关，还与测验河段的比降或落差有关，因此可将流量表示为 Q=f(Z,Z)上式即为受变动回水影响的流量资料整编的基本公式，对应的整编方法便称为落差法。实际应用中，由于对上式中落差处理方式的不同

34、，具体整编方法便有许多种，常用(chn yn)的有等落差法、定落差法、正常落差法和落差指数法。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量(liling)关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位流量(liling)关系曲线第49 页/共100 页第四十九页，共100 页。1、等落差法 等落差法适用于断面基本稳定的测站。采用(ciyng)等落差法时，用上、下水尺断面间的落差计算的比降应能代表基本水尺断面处的水面比降；各级水位、各种落差情况下，测点较多并均匀分布。假定同水位不同落差的流量符合下式：第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系(gun x)曲线的确定（二）受变

35、动回水影响的水位流量关系(gun x)曲线 同水位流量比；同水位落差比；指数。第50 页/共100 页第五十页，共100 页。1、等落差法具体步骤如下：计算各实测点的落差值，按落差值的大小排队。根据落差变幅和测点分布，划分(hu fn)等落差点组，每组落差的均值代表该组的等落差，分别定出各组测点的水位流量关系曲线，并按照次序编号。推流时，根据落差确定推流曲线线号，由水位在相应的曲线上推算流量；当落差值在相邻曲线落差值之间时，在两根曲线间内查推流。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位(shuwi)流量关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位(shuwi)流量关系曲线第51 页/共1

36、00 页第五十一页，共100 页。2、定落差法 定落差法适用于测验河段均匀顺直、河底较平坦、稳定流时的水面比降接近河槽底坡的测站。假定同水位(shuwi)不同落差的流量符合下式：第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线(qxin)的确定（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线(qxin)Qm 实测流量；Qc 与Qm同水位的定落差流量；Zm 与Qm相应的实测落差；Zc 定落差，一般为实测落差中的较大值；落差指数，一般取1/2。第52 页/共100 页第五十二页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量(liling)关系曲线的确定（二）受变动回水影

37、响的水位流量(liling)关系曲线以上方程组中仅有三个未知量，有唯一解。但因系隐含于 中，而Qc=f1(Z)仅知为单一线，方程的具体(jt)形式尚属未知，因此仍采用试算法求解。2、定落差法 只有Qm、Zm及其相应水位Z为已知值，而Zc、Qc和均为未知值，故不能直接用该式求解。若各级水位下水面比降变化不大，即落差接近为常数，水流接近为恒定流，则水位与流量呈单值函数关系，于是有：Zc=C(常数)Qc=f1(Z)第53 页/共100 页第五十三页，共100 页。定线、推流时，先根据实测资料做出Z-Qc关系(gun x)线和辅助曲线，再由水位过程推求相应的流量过程第二节 河道(hdo)流量数据处理四

38、、不稳定(wndng)的水位流量关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线2、定落差法 从Zm中选一个较大者作为定落差Zc，亦即 Zc=max(Zmi)i=1,2,3,n 第54 页/共100 页第五十四页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量(liling)关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位流量(liling)关系曲线2、定落差(luch)法 计算与Qm同水位的定落差流量Qc：第55 页/共100 页第五十五页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（二）受变动(bindng)回水影响的水位流量关系曲

39、线2、定落差(luch)法 点绘Z-Qc关系点，并目估一条曲线，如图中的Z-Qc线。第56 页/共100 页第五十六页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系(gun x)曲线的确定（二）受变动回水影响的水位流量关系(gun x)曲线2、定落差(luch)法 在Z-Qc关系线上，由实测水位Z查读相应流量Qc。第57 页/共100 页第五十七页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（二）受变动回水(hu shu)影响的水位流量关系曲线2、定落差(luch)法 计算同一水位下的、，并点绘关系点，目估一条通过(1,1)点

40、的 关系曲线，如图中下面的 线。第58 页/共100 页第五十八页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定(qudng)（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线2、定落差(luch)法 检验:由实测水位Z相应的Zm和已知的Zc计算出,在 关系曲线上查出与 相应的 值，则可计算与实测水位Z相应的定落差流量Qc1，即Qc1=第59 页/共100 页第五十九页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线(qxin)的确定（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线(qxin)2、定落差(luch)法 将Z与相应的Qc1点绘在Z-Q

41、c关系图上，如果Qc1与Z-Qc关系曲线的偏差符合定单一曲线的要求，则认为原定Z-Qc关系曲线合格；否则，应根据Qc1对原定曲线修正.第60 页/共100 页第六十页，共100 页。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（二）受变动(bindng)回水影响的水位流量关系曲线2、定落差(luch)法推流：由实测水位Z在Z-Qc关系线上查读相应的Qc值；由实测水位Z相应的落差Zm和已知的定落差Zc，计算落差比，并在 关系曲线上查读相应的 值；两者的乘积 Qc 即为相应于水位Z的流量Qm第61 页/共100 页第六十一页，共100 页。3、正常落差法 对于河段不平整、变

42、动回水时有时无的测站，实际落差变动较大，用定落差法往往不能取得满意的结果，这时可采用正常落差法。它仍以落差公式(gngsh)为基础，考虑到落差的正常变动情况而使水位与正常落差（即不受回水影响的落差）和正常落差流量呈单值关系的一种整编方法。于是可以列出下列方程组：Qn=f1(Z)Zn=f2(Z)第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线(qxin)的确定（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线(qxin)Zn 正常落差，即不受回水影响的落差；Qn 正常落差流量；第62 页/共100 页第六十二页，共100 页。正常落差法先根据实测资料(zlio)做出Z-Qn关系线和Z-Zn与

43、两条辅助曲线，再由水位过程推求相应的流量过程第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定(qudng)（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线3、正常落差法第63 页/共100 页第六十三页，共100 页。将实测的水位Z和流量Qm点绘在水位流量关系图上,目估一条靠右侧点据的曲线,作为Z-Qn的初始曲线,如图左面所示 靠右侧点的实际落差较大，基本不受回水影响(yngxing)，其落差接近于正常落差，可以认为这些点的流量接近正常流量。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线(qxin)的确定（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线(qxin)3、正常落差法

44、第64 页/共100 页第六十四页，共100 页。由Z-Qn的初始曲线(qxin)上，查出实测水位Z时的相应正常落差流量Qn；取=1/2，由公式 计算出相应于Z的Zn，并点绘Z-Zn和 两条辅助曲线(qxin),如图右面所示第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定(wndng)的水位流量关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线3、正常落差法第65 页/共100 页第六十五页，共100 页。检验：在某一水位Z时，由Z-Zn关系线上查出Zn，计算，再由 关系线上查出 值;由此计算正常落差流量，将 点绘在Z-Qn的初始(ch sh)曲线上第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的

45、水位流量关系曲线的确定（二）受变动(bindng)回水影响的水位流量关系曲线3、正常落差法第66 页/共100 页第六十六页，共100 页。检验(jinyn)如果 与Z-Qn关系曲线的偏差符合定单一曲线的要求，则认为原定Z-Qn关系曲线合格；否则，应根据对原定曲线修正。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（二）受变动回水(hu shu)影响的水位流量关系曲线3、正常落差法第67 页/共100 页第六十七页，共100 页。推流：由实测的水位Z及相应的Zm，分别在Z-Qn、Z-Zn关系曲线(qxin)上查出Qn和Zn；计算，在 关系线上查出（）；则相应于Z的流量Qm

46、=Qn()第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（二）受变动(bindng)回水影响的水位流量关系曲线3、正常落差法第68 页/共100 页第六十八页，共100 页。4、落差(luch)指数法 采用落差(luch)指数法的测站河段宜顺直，河槽宜基本稳定，且落差(luch)应具有代表性。假定同水位不同落差(luch)的流量符合下式：第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定(wndng)的水位流量关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线Q1、Q2 同水位不同落差的流量；Z1、Z2 与Q1、Q2相应的落差；落差指数；q 流量与落差次方之比（或称校正流量因

47、数）。第69 页/共100 页第六十九页，共100 页。4、落差(luch)指数法第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量(liling)关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位流量(liling)关系曲线 落差指数法是在已知的实测流量Qm及相应水位Zm和落差Zm的情况下，通过优选值，而后确定Z-关系曲线。该法与定落差法和正常落差法的不同点是：定落差法或正常落差法先假定落差指数=1/2，然后点绘 或 关系点，通过点群中心定线来修正原假设1/2的办法求解值；而落差指数法是在Z-关系图中，根据关系点偏离关系线的标准差或方差为最小的原则，通过试算来优选值第70 页/共100 页第七十页

48、，共100 页。定线：假定初始值1，根据实测(sh c)流量Qm及相应落差Zm，计算，点绘Zm-qm关系线，如果点Zm与关系线Zm-qm的偏差符合定单一曲线的要求，则原假设的1即为所求；否则，再重新假设一个2，重复上述作法，直到点Zm与关系线Zm-qm的偏差符合定单一曲线的要求为止。或者求出关系点Zm偏离关系线Zm-qm的标准差S1（或方差）：第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定(qudng)（二）受变动回水影响的水位流量关系曲线 qi校正流量因数点；qci 与qi同水位下关系线上的校正流量因数点；n 实测点次。4、落差指数法第71 页/共100 页第七十一页，

49、共100 页。再假设一个2（1），重复上述步骤，又可求出标准差S2。根据图中-S关系(gun x)的变化规律，再假设几个值，就可优选出最小S相应的。确定出最优的值，相应的Zm-qm关系(gun x)曲线即为所求，如图所示。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定（二）受变动回水(hu shu)影响的水位流量关系曲线4、落差指数法第72 页/共100 页第七十二页，共100 页。推流：由实测的水位Z和相应的落差(luch)Zm，先在Zm-qm关系曲线上查出qm值，则相应于Z的流量 Qm=(Zm)qm第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量(liling)

50、关系曲线的确定（二）受变动回水影响的水位流量(liling)关系曲线4、落差指数法第73 页/共100 页第七十三页，共100 页。1、连时序法 连时序法是参照影响流量的各水力要素的变化规律，直接将水位流量关系点据按时序连成曲线整编流量资料的一种方法(fngf)。本法适用于水位流量关系受某一因素或多种因素混合影响而连续变化的测站。采用连时序法时，流量测次应较多，并应能控制水位流量关系变化的转折点。第二节 河道(hdo)流量数据处理四、不稳定的水位流量关系曲线的确定(qudng)（三）时序型水位流量关系曲线第74 页/共100 页第七十四页，共100 页。分析各时段影响因素，点绘水位流量、水位面