工程水文与水利计算(武大版教材)03(5)

水缸或其他器皿承接雨量作定量估计,并对一些雨量记录进行复核,对降雨的时、空分布作出估计。 三、水文遥感

遥感技术,特别是航天遥感的发展,使人们能从宇宙空间的高度上,大范围、快速、周期性的探测地球上各种现象及其变化。遥感技术在水文科学领域的应用称为水文遥感。水文遥感具有以下特点:如动态遥感,从定性描述发展到定量分析,遥感遥测遥控的综合应用,遥感与地理信息系统相结合。

近20多年来,遥感技术在水文水资源领域得到广泛应用并已成为收集水文信息的一种重要手段,尤其在水资源水文调查的应用,更为显著。概括起来,列举如下几方面。

1)流域调查:根据卫星像片可以准确查清流域范围、流域面积、流域覆盖类型、河长、河网密度、河流弯曲度等。

2)水资源调查:使用不同波段、不同类型的遥感资料,容易判读各类地表水,如河流、湖泊、水库、沼泽、冰川、冻土和积雪的分布;还可分析饱和土壤面积、含水层分布以估算地下水储量。

3)水质监测:遥感资料进行水质监测可包括分析识别热水污染、油污染、工业废水及生活污水污染、农药化肥污染以及悬移质泥沙、藻类繁殖等情况。

4)洪涝灾害的监测:包括洪水淹没范围的确定,决口、滞洪、积涝的情况,泥石流及滑波的情况。

5)河口、湖泊、水库的泥沙淤积及河床演变,古河道的变迁等。

6)降水量的测定及水情预报:通过气象卫星传播器获取的高温和湿度间接推求降水量或根据卫片的灰度定量估算降水量;根据卫星云图与天气图配合预报洪水及旱情监测。

此外,还可利用遥感资料分析处理测定某些水文要素如水深、悬移质含沙量等。利用卫星传输地面自动遥测水文站资料,具有投资低,维护量少,使用方便的优点,且在恶劣天气下安全可靠,不易中断。对大面积人烟稀少地区更加适合。

第七节 水文数据处理

各种水文测站测得的原始数据,都要按科学的方法和统一的格式整理、分析、统计、提炼成为系统、完整,有一定精度的水文资料,供水文水资源计算、科学和有关国民经济部门应用。这个水文数据的加工、处理过程,称为水文数据处理。

水文数据处理的工作内容包括:收集校核原始数据;编制实测成果表；确定关系曲线,推求逐时、逐日值;编制逐日表及洪水水文要素摘录表;合理性检查;编制处理说明书。水位数据处理较简单,在第二节已述,本节主要介绍流量资料整编,简要介绍泥沙数据处理。对上述处理工作内容,重点介绍关系曲线的确定及逐时、逐日值的推求。 一、水位流量关系曲线的确定 (一)稳定的水位流量关系曲线

稳定的水位流量关系,是指在一定条件下水位和流量之间呈单值函数 关系,简称为单一关系。在普通方格纸上,纵坐标是水位,横坐标是流量,点绘的水位流量关系点据密集,分布成一带状,75%以上的中高水流速仪测流点据与平均关系线的偏离不超过土5%,75%的低水点或浮标测流点据偏离不超过土8%(流量很小时可适当放宽),且关系点没有明显的系统偏离,这时即可通过点群中心定一条单一线(供推流)。点图时在同一张图纸上依次点绘水位流量、水位面积、水位流速关系曲线,并用同一水位下的面积与流速的乘积,校核水位流量关系曲线中的流量,使误差控制在士2%~土3%。以上三条曲线比例尺的选择,应使它们与横轴的夹角分别近似为45o、60o、60o,且互不相交(图3-10)。所定的单一水位流量关系还要进行符号检验、适线检验、偏离数值检验,进行检验均通过才能用此单一曲线推流。此外,两条曲线(或两列数组)需要合并定线时,还要进行t检验。 (二)不稳定的水位流量关系

不稳定的水位流量关系,是指测验河段受断面冲淤、洪水涨落、变动回水 或其他因素的个别或综合影响,使水位与流量间的关系不呈单值函数关

系，见图3-11~图3-13。表3-6给出了各种整编方法及其适用情况。

这些方法归纳起来分为两种类型：

一种是水力因素型,这一类型的方法均可表示为Q=f(b,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,故理论性强,所要求的测点少,且适于计算机作单值化处理。

另一类型称时序型,表示为Q=f(Z,t)，t为时间。时序型的方法其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。照水位过程线起伏变动的情定线。

受洪水涨落影响的水位流量关系线用连时序法定线往往成逆时针绳套形。绳套的顶部必须与洪峰水位相切,绳套的底部应与水位过程线中相应的低谷点相切。

受断面冲淤或结冰影响时,还应当满足时序型的要求条件时,连时序法是按实测流量点子的时间顺序来连接水位流量关系曲线,故应用范围较广。连线时,应参考用连时序法绘出的水位面积关系变化趋势,帮助绘制水位流量关系曲线(图3-14)。

二、水位流量关系曲线的延长

测站测流时,由于施测条件限制或其他种种原因,致使最高水位或最低水位的流量缺测或漏测。为取得全年完整的流量过程,必须进行高低水时水位流量关系的延长。

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