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河流流量测验规范Word格式文档下载.docx

1、1.一般情况下:湿润地区的大、中河流可取,小河可取;干旱地区 的大、中河流可取,小河可取。2.特殊情况下:湿润地区可取,干旱地区可取。3.对于垂线流速梯度较小或水深较大的测验河段,宜取较大值;垂线流速梯度较大或水深较小者,宜取较小值四、当测验河段或测站控制发生重大改变时, 应重新进行浮标系数试验,并采用新的浮标系数。第5.1.4条 对断面比较稳定和采用试验浮标系数的测站, 均匀浮标法单次流量测验的允许误差,不应超过表的规定。均匀浮标法单次流量测验允许误差表 5.1.4总不确定度系统误差一类精度的水文站10-2111三类精度的水文站121注:对断面冲淤变化较大或采用经验浮标系数的测站,浮标法单次

2、流量 测验的允许误差,应根据实际情况加以研究确定。第5.1.5条 均匀浮标法测流方案的选择,应采用本规范表的允许误差 范围为控制精度,并按本规范第七章的均匀浮标法各分量随机不确定度对均 匀浮标法测流总随机不确定度的估算,分析确定有效浮标的个数。每个浮标 的控制部位,应符合本规范第条第一款的规定。第5.1.6条 浮标法测流应包括下列内容:一、 观测基本水尺、测流断面水尺、比降水尺水位。二、 投放浮标,观测每个浮标流经上、下断面间的运行历时,测定每个 浮标流经中断面线时的位置。三、 观测每个浮标运行期间的风向、风力(速)及应观测的项目。四、 施测浮标中断面面积。五、计算实测流量及其他有关统计数值。

3、六、检查和分析测流成果。第二节 水面浮标法第 5.2.1 条 水面浮标的制作应符合下列规定:一、浮标入水部分,表面应较粗糙,不应成流线型。浮标下面要加系重 物,保持浮标在水中漂流稳定。浮标的入水深度,不得大于水深的 1/10 。 标制作后宜放入水中试验。二、浮标露出水面部分,应有易于识别的明显标志。第 5.2.2 条 采用水面浮标测流的测站,宜设置浮标投放设备。浮标投 放设备应由运行缆道和投放器构成,并应符合下列规定:一、投放浮标的运行缆道,其平面位置应设置在浮标上断面的上游一定 距离处,距离的远近,应使亡放的浮标, 在到达上断面之前能转入正常运行, 其空间高度应在调查最高洪水位以上。二、浮标

4、投放设备应构造简单、牢固、操作灵活省力,并应便于连续投 放和养护维修。三、没有条件设置浮标投放设备的测站,可用船投放浮标,或利用上游 桥梁等渡河设施投放浮标。第 5.2.3 条 水面浮标的投放方法应符合下列规定:一、用均匀浮标法测流,应在全断面均匀地投放浮标,有效浮标的控制 部位,宜与测流方案中所确定的部位一致。在各个已确定的控制部位附近和 靠近岸边的部分均应有个浮标。浮标的投放顺序,应自一岸顺次投放至另一岸。当水情变化急剧时,可 先在中泓部位投放,再在两侧投放。当测流段内有独股水流时,应在每股水流投放有效浮标 3-5 个 .二、当采用浮标法和流速仪法联合测流时,浮标应投放至流速仪测流的 边界

5、以内,使两者测速区域相重叠。三、用中泓浮标法测流, 应在中泓部位投放 3-5 个浮标。浮标位置邻近, 运行正常,最长和最短运行历时之差不超过最短历时 10%的浮标应有 2-3 个四、当采用漂浮物浮标法测流时,宜选择中泓部位目标显着,且和浮标 系数试验所选漂浮物类似的漂浮物 3-5 个测定其流速。测速的技术要求,应 符合中泓浮标法测流的有关规定。漂浮物的类型、大小、估计的出水高度和 入水深度等,应详细注明。第 5.2.4 条 浮标运行历时的测记和浮标位置的测定, 应符合下列规定:一、断面监视人员必须在每个浮标到达断面线时及时发出讯号。二、记时人员应在收到浮标到达上、下断面线的讯号时,及时开启和关

6、闭秒表,正确读记浮标的运行历时,时间读数精确至。当运行历时大于100 s时,可精确至1s。三、仪器交会人员应在收到浮标到达中断面线的讯号时,正确测定浮标 的位置,记录浮标的序号和测量的角度,计算出相应的起点距。浮标位置的观测,应采用经纬仪或平板仪测角交会法测定,并应在每次 测流交会最后一个浮标以后,将仪器照准原后视点校核一次,当判定仪器位 置未发生变动时,方可结束测量工作。第 5.2.5 条 当采用水面浮标法测流时,宜同时施测断面。测宽、测深的方法应符合本规范附录一的规定。当人力、设备不足,或 水情变化急剧,同时施测断面确有困难时,可按下列规定选择断面:一、断面稳定的测站,可直接借用邻近测次的

7、实测断面。二、断面冲淤变化较大的测站,可抢测冲淤变化较大部分的几条垂线水 深,结合已有的实例断面资料,分析确定。第三节 深水浮标和浮杆法第 5.3.1 条 深水浮标和浮杆的制作,应符合下列规定:一、深水浮标应由上、下两个浮标组成。上浮标的直径应为下浮标直径的 1/4-1/5 ;下浮标的比重应大于水的比重,并应使上浮标在运行中能经常 漂露在水面上。二、浮杆应由互相套接的两部分做成,并应能上下滑动,能根据测速垂 线水深的大小调整浮杆的长度。浮杆露出水面部分应为 1-2cm,并应在水中漂流时能稳定地直立水中。三、深水浮标和浮杆制成后,应放入水中试验,当不合要求时,可增减 下浮标和浮杆下部所系重物的重

8、量进行调整,直至符合要求为止。第 5.3.2 条 深水浮标和浮杆法测流的测速方法和技术要求应符合下列 规定:一、 应在测流断面上、 下游用标志尺分设上、 下两个等间距的标志断面。 各个标志断面应互相平行并垂直于水流的平均流向。上、下标志断面之间的 距离。可取 2-3 cm 。二、 测速垂线应与同水位级流速仪法测流的固定测速垂线数相同。当横 向流速的变化较大,或者波动较大,固定的测速垂线不能控制横向流速的变 化时,应适当增加测速垂线。每条测速垂线应在测速前实测水深。三、 使用深水浮标测速,当水深大于 0.5m 时,可在相对水深和两处测 速;当水深小于0.5m时,可在相对水深处测速.测点深度的计算

9、,应为自水 面至下浮标中心的距离。当使用浮杆测速时,浮杆的入水深度应为测速垂线 水深的倍,并不得接触河底。四、使用深水浮标或浮杆测速,每个测点或每条垂线应重复施测 3 次, 并应符合下列规定:1.运行总历时不得少于20s。个别流速大的点线,不得少于 10s。当少 于 10s 时,该垂线应改用流速仪测速。2.对重复 3 次测速的结果, 其中最长历时与最短历时之差不得超过最短 历时的 10%,当超过 10%时,应增加施测次数,并应选用其中符合上述要求 的 3 次测速记录作为正式成果。第四节 小浮标法第 5.4.1 条 小浮标的制作,宜采用厚度为 1-1.5cm 的较粗糙的木板, 做成直径为 3-5

10、cm 的小圆浮标。第 5.4.2 条 测流断面的布设,可在测流断面上、下游设立两个等间距 的辅助断面,上、下断面的间距不应小于2.0m,并应与中断面平行且距离相 等,当原测流断面处的河段不适合于小浮标测流时,应另设临时测流断面临 时设立的测流断面与原测流断面之间,不得有内水分出和外水流入,并应和 水流的平均流向垂直。第 5.4.3 条 小浮标测流应符合下列规定 ;一、 测流时必须同时实测测流断面。二、 浮标投放的有效个数应等于或多于同级水位流速仪测速垂线数,浮 标的横向分布应能控制断面流速的横向变化三、浮标通过测流鱿面的位置,可用临时断面索测读或皮尺直接测量。四、 每个浮标的运行历时应大于 2

11、0s,当个别流线的流速较大时,不得 小于10s。当多数浮标的运行历时小于 10s,而又受到水深的限制,不能用 流速仪测速时,应适当增长上、下辅助断面的间距,使浮标运行历时不小于 10s。五、 每条测速流线应重复施测两次。两次运行历时之差,不得超过最短 历时的 10%,当超过 10%时, 应增加施测次数 ,并应选取其中两个浮标运行历 时之差在 10%以内者用为正式成果。第五节 其他项目观测第 5.5.1 条 基本水尺、测流断面水尺水位,可在测流开始和终了时各 观测一次。当测流过程可能跨越峰顶或峰谷时,应在峰顶或峰谷加测水位一 次,并应按均匀分布原则适当增加测次,控制洪水的变化过程。比降水位的 观

12、测需符合本规范第条的规定。第 5.5.2 条 风力(速)的观测,应在每个浮标的运行期间进行。当风 向、风力(速)变化较小时,可测记其平均值;当变化较大时,应测记其变 化范围。当用仪器观测风向、风速时,应将仪器置放在能代表测流河段水面附近 的风向、风速的地点进行观测。风向应依水流方向自右至左测记,平行于水 流方向的顺风记为 0 ,逆风记为 180,垂直于水流方向来自右岸的记为 90, 来自左岸的记为 2700。当目测风力、风向时,可按国家现行标准水位观测的规定测记。第 5.5.3 条 对天气现象、漂浮物、风浪、流向、死水区域及测验河段 上、下游附近的漫滩、分流、河岸决口、冰坝壅塞、支流、洪水等情

13、况均应 进行观察和记录。第六节 浮标系数的试验和确定第 5.6.1 条 水面浮标系数的试验,有条件比测试验的测站,应以流速 仪法测流和浮标法测流进行比测试验;无条件比测试验的测站,可采用水位 流量关系曲线法和水面流速系数法确定浮标系数。 浮标系数应由断面流量除 以断面虚流量,或由断面平均流速除以断面平均虚流速,或断面平均流速除 以中泓、漂浮物浮标流速。第 5.6.2 条 水面浮标系数的试验,关系曲线不应过多外延。并应逐年 积累资料,增大比测试验的水位变幅。高水部分应包括不同水位和风向、风 力(速)等情况的试验资料,试验次数应大于 20 次.第 5.6.3 条 水面浮标系数的比测试验,应符合下列

14、规定:一、对各种浮标法测流方案的浮标系数,应分别进行试验分析。二、浮标法测流的时间,应放在流速仪法测流时间的中间时段。当受条 件限制,不能放在中间时段时,应在多次试验中的涨、落水面分别交换流速 仪测流和浮标法测流的先后次序,且交换的次数宜相等。三、断面浮标系数的比测试验,各有效浮标在横向上的控制部位,应和 流速仪各测速垂线的布设位置彼此相应。当从多浮标、多测速垂线的比测试 验资料中抽取各种有限浮标数和相应的有限测速垂线数的测验成果, 计算各 种试验方案的浮标系数时,必须按各种试验方案所选用的有限浮标数,分别 绘制浮标流速横向分布曲线查读虚流速, 不得仅绘一次多浮标流速横向分布 曲线图,反复查读

15、不同抽样方案的虚流速。四、中泓浮标系数和漂浮物浮标系数的试验,宜按高水期流速仪法测流 所选用的一种测流方案作对比试验,并可与断面浮标系数的试验结合进行。 当其他时间用流速仪法测流,遇有可供选择的漂浮物,可及时测定其流速, 供作漂浮物浮标系数分析。五、当高水期进行浮标系数的比测试验有困难时,可采用代表垂线进行 浮标系数的试验分析。试验方法和技术要求,应符合下列规定:1.根据流速仪实测流量资料, 可建立 1-3 条代表垂线平均流速的平均值 和断面平均流速的关系曲线, 并选用其中一条最佳关系曲线确定代表垂线对 于不同测流方案的浮标系数,应分别确定各自的代表垂线。2.在选用的代表垂线上,应采用流速仪施

16、测垂线平均流速,并通过已定 的关系曲线转换为断面平均流速。并应按均匀浮标法和中泓、漂浮物浮标法 测流的有关规定施测浮标流速和采用断面虚流量除以断面面积计算断面平 均虚流速。采用算术平均法计算中泓、 漂浮物浮标流速, 应按本规范第 5.6.1 条的规定计算代表垂线法的浮标系数 .3.代表垂线法试验得出的浮标系数,应与断面浮标系数或中泓、漂浮物 浮标系数的试验成果一起进行综合分析。当变化趋势与测站特性相符时,可 作为正式试验数据使用。4.高水期代表垂线位置随水位变动频繁的站, 不宜采用代表垂线法试验 浮标系数。第 5.6.4 条 采用水位流量关系曲线分析浮标系数, 应在流速仪实测流 量范围内确定。

17、浮标虚流量应采用实测值,断面流量应以浮标法测流的相应 水位在水位与流速仪法流量测点的关系曲线上查读。并应符合下列规定:一、分析断面浮标系数时,应根据浮标流量测点有效浮标的控制部位, 并应选用测速垂线分布与之对应的流速仪法流量测点, 按不同的测流方案分 类绘制不同方案的水位流量关系曲线查读断面流量。二、分析中泓、漂浮物浮标系数时,宜选用流速仪法在高水期的一种测 流方案的流量测点绘制水位流量关系曲线查读断面流量。三、对于不同形式的水位流量关系曲线,应按下列规定查读断面流量:1.水位流量关系为单一曲线的测站,应直接在曲线上查读流量。2.水位流量关系为多条单一曲线的测站, 应在与浮标测点同一时期的曲

18、线上查读流量。3.水位流量关系为复式绳套曲线的测站, 应在与浮标测点同一洪水过程 的绳套曲线上查读流量。第 5.6.5 条 浮标系数试验分析的资料,应分类进行整理,并应考虑空 气阻力对浮标系数的影响。并可建立浮标系数与有关因素的关系,绘制成关 系图、表查用。有关因素的选用,应由测站根据实际情况确定。第 5.6.6 条 采用水面流速系数的试验资料间接确定浮标系数, 应符合 下列规定:一、断面平均水面流速系数的试验,测速垂线的布设应结合浮标法测流 方案中有效浮标横向分布的控制部位确定。二、中泓水面流速系数的试验,宜按高水期所选用的一种测流方案比测 分析。三、当高水期流速仪全断面测速有困难时,可采用

19、代表垂线水面流速系 数的试验方法确定水面流速系数。试验的方法和要求应符合下列规定:1.应采用流速仪有水面流速测验的实测流量资料, 建立 1-3 条垂线水面 流速系数的平均值与断面平均水面流速系数的关系曲线, 及 1-3 条垂线平均 流速的平均值与断面平均流速的关系曲线, 分别选取其中一条最佳关系曲线 确定其代表垂线。对于不同的测流方案,应分别确定各自的代表垂线。2.断面平均水面流速系数的试验,应在选定的代表垂线上,用流速仪施 测垂线平均流速和水面流速,计算水面流速系数,通过关系曲线的转换,即 得断面平均水面流速系数。3.中泓水面流速系数的试验。 应采用流速仪在选定的代表垂线上施测垂 线平均流速

20、。在中泓施测水面流速。应先将垂线平均流速通过关系曲线转换 为断面平均流速,再计算中泓水面流速系数。4.代表垂线法试验得出的水面流速系数, 应与断面平均水面流速系数或 中泓水面流速系数的试验成果一起进行综合分析, 当变化趋势与测站特性相 符时,可作为正式试验数据使用。5.高水期代表垂线位置随水位变动频繁的站, 不宜采用代表垂线法试验 水面流速系数。四、水面流速系数用于浮标法测流的流量计算应通过河槽改正系数 Kw按下列要求转换为相应的浮标系数1. 河槽改正系数按下列公式计算 :式中浮标测流河段平均断面面积 流速仪测流断面面积 浮标上断面面积浮标中断面面积浮标下断面面积2.断面浮标系数 Kf 按下列

21、各式计算:一、不考虑空气阻力对浮标系数的影响时 式中断面平均水面流速系数系水位与断面平均水面流速系数关系曲线 上查读值。二、考虑空气阻力对浮标系数的影响时 式中断面平均空气阻力参数 浮标阻力分布系数,可借用浮标类型相同的试验数据。3.中泓浮标系数按下列各式计算 一、不考虑空气阻力对浮标系数的影响时 式中中泓水面流速系数,系水位与中泓水面流速系数关系查读值。 二、考虑空气阻力对浮标系数的影响时: 式中中泓平均空气阻力参数。第 5.6.7 条 多沙河流浮标系数的试验,应同时施测单样沙量。根据含 沙量、浮标流速和浮标系数之间的关系选用浮标系数,或者建立含沙量、水 面流速和水面流速系数的关系, 并按本

22、规范第条的规定, 间接确定浮标系数。第 5.6.8 条 小浮标系数的试验, 应在流速仪测速允许最小水深或最小 流速的临界水位处,选择无风或小风天气进行。并应在每条测速垂线上,同 时用流速仪和小浮标分别施测其垂线平均流速和浮标流速, 且应重复施测 10 次。每条垂线 10次同时测得的垂线平均流速与浮标流速比值的算术平均值, 应为垂线平均小浮标系数,全部垂线平均小浮标系数的算术平均值,应为采用的断面小浮标系数第 5.6.9 条 水面浮标系数的外延,应符合下列规定:一、当高水部分的浮标系数基本稳定时,可顺关系曲线趋势外延 20%查用;浮标系数尚不稳定时,可外延 10%查用。二、当浮标法测流水位超过浮

23、标系数的允许外延幅度 10%-20%时,应根 据测站特性,经过综合比较分析确定浮标系数。第七节 实测流量计算第 5.7.1 条 均匀浮标法实测流量的计算,应符合下列规定:一、每个浮标的流速按下式计算:式中第 i 个浮标的实测浮标流速 (m/s);浮标上、下断面间的垂直距离;第 i 个浮标的运行历时 (s);二、测深垂线和浮标点位的起点距,可按经纬仪和平板仪交会法的有关 规定计算。三、绘制浮标流速横向分布曲线和横断面图图,应在水面线的上方,以 纵坐标为浮标流速,横坐标为起点距,点绘每个浮标的蹉位,对个别突出点 应查明原因,属于测验错误则予舍弃,并加注明。当测流期间风向、风力(速)变化不大时,可通

24、过点群重心勾绘一条浮 标流速横向分布曲线,当测流期间风向、风力(速)变化较大时,应适当照 顾到各个浮标的点位勾绘分布曲线。四、在各个部分面积的分界线处,从浮标流速横向分布曲线上读出该处 的虚流速。五、部分平均虚流速、部分面积、部分虚流量、断面虚流量的计算方法 与流速仪法测流的计算方法相同。六、断面流量按下式计算:Q = Kf Q f式中Q - 断面流量 (m%);Q f- 断面虚流量 (rnf5;第5 . 7 . 2条 中泓浮标法、漂浮物浮标法实测流量可按下列各式计算:一、 中泓浮标法实测流量按下式计算:Q = Kmf A m V mf式中V mf- 中泓浮标流速的算术平均值(m/s);二、

25、漂浮物浮标法实测流量按下式计算:Q = Kff . A m. V mf式中 Kff - 漂浮物浮标系数 ;V mf- 漂浮物浮标流速的算术平均值第 5.7.3 条 浮标法、流速仪法联合测流实测流量的计算,应符合下列 规定:一、应分别绘制出滩地部分的垂线平均流速和主槽部分的浮标流速横向 分布曲线图, 或滩地部分的浮标流速和主槽部分的垂线平均流速横向分布曲 线图。对于滩地和主蜊边界处浮标流速和垂线平均流速的横向分布曲线互相 重叠的一部分,在同一起点距上两条曲线查出的流速比值,应与试验的浮标 系数接近。当差值超过 10%时,应查明原因。当能判定流速仪测流成果可靠时,可按该部分的垂线平均流速横向分布曲

26、线,并适当修改相应部分的浮标 流速横向分布曲线,使两种测流成果互相衔接。二、应分别按流速仪法和浮标法实测流量的计算方法,计算主槽和滩地 部分的实测流量,两种部分流量之和为全断面实测流量。第 5.7.4 条 深水浮标法实测流量的计算, 应先按各个测点的平均历时 除以上、下断面间距计算测点平均流速,然后按本规范第 .1 条规定计算断面流量。第 5.7.5 条 浮杆法的垂线平均流速可按下列公式计算:Vm = K h. V h式中K h-浮杆流速改正系数V h- 浮杆实测流速 (m/s); h- 浮杆入水深度 (m);断面流量可按本规范第 .1 条规定计算 .第 5.7.6 条 小浮标法实测断面流量

27、, 可由断面虚流量乘断面小浮标系 数计算。每条垂线上小浮标平均流速,可由平均历时除以上、下断面间距计 算。断面虚流量的计算方法,可按本规范第条规定计算。第 5. 条第八节第 5.8.1浮标法实测流量的相应水位,可按本规范第 4.8.8 条规定计 误差来源与控制条 浮标法测流的误差来源,应包括下列内容:一、 浮标系数试验分析的误差。二、 断面测量的误差。三由于水流影响,浮标分布不均匀,或有效浮标过少,导致浮标流速横 向分布曲线不准。四、在使用深水浮标或浮标测流的河段内,沿程水深变化较大引入的误 差。五、浮标流经上、中、下断面线时的瞄准视差,浮标流经中断面时的定 位误差。六、浮标运行历时的记时误差。七、浮标制作的人工误差。八、风向、风速对浮标运行的影响误差。第 5.8.2 条 浮标法测流误差的控制,宜符合下列规定: 一、浮标系数的试验分析资料,在高水部分应有较多的试验次数。 二、应执行有关测宽、测深的技术规定,并经常对测宽、测深的工具、 仪器及有关设备进行检查和校正。三、控制好浮标横向分布的位置,使绘制的浮标流速横向分布曲线具有 较好的代表性。四、采用深水浮标或浮杆法测流时应按本规范第 5.1.1 条第五款的规定 选择测流河段。五、必须执行本规范对浮标测速的技术要求及测流使用的浮标统一定型 的有关规定,减小测速的误差。六、用精度较高的秒表记时,并经常检查,清除计时系统误差

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