流量测验程序文件0302.docx

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流量测验程序文件0302

2流量测验程序

2.1流速仪定船法测验流程

2.1.1准备工作

1、估算测流断面流速，选择合适流速仪；

2、准备工具：

准备秒表（流速测算仪）、音响器或计数器测深杆、记载簿、分析图、计算器、记录笔；

3、施测前检查流速仪、音响器或计数器、秒表是否正常：

绞车和悬索及计数器运转是否正常；流速仪、悬索、信号线连接是否正常；

4、备齐安全设备（撮子、斧子、救生衣）。

2.1.2垂线布设

1、根据断面情况、流速分布情况,合理布置测速、测深垂线，测速、测深垂线分布要能控制断面地形和流速分布的主要转折点，无大割大补，主槽垂线应较河滩为密。

2、符合本站测验方案要求。

2.1.3流量施测

1、装配好悬杆、悬索与绞车的联接部件，连接流速仪，量测并确定流速仪连接的位置，量测悬杆或绞车连接端至流速仪旋桨轴的中心处，读数精确到毫米位

2、测流开始先记录基本水尺水位（当基本水尺水位达到比降观测水位时，应做到上、下比降水尺水位同时观测），观测起测岸边起点距，记录测流开始时间、风向、风力、流向。

3、起点距与水深测量

1）施测各测线起点距。

2）施测各垂线水深，当用悬索测深时悬索偏角大于10°时，要测量悬索偏角，计算各垂线河底高程，点绘分析图，分析合理性。

3）测深后，计算河底高程后，进行测深合理性分析，与上次测量的河底高程进行比较，分析其合理性

2.1.4流速测量

1、测得垂线水深后，按该垂线采用几点法测流的要求进行相对水深计算，符合附表1的要求。

2、根据计算所得的相对水深，确定流速仪施测的测点位置，将流速仪固定在第一测点位置上，开始掐秒，记信号数（流向偏角大于10°时，测量流向）。

当秒数超过100秒时，记录信号总数，和总秒数，计算该测点流速，所有测点施测结束，计算垂线平均流速，点绘分析图，分析是否合理。

3、测速流速仪可采用悬杆悬吊或悬索悬吊（当多数垂线的水深或流速较小时，宜采用悬杆悬吊）,悬吊方式应使流速仪在水下呈水平状态,流速仪离船边的距离不应小于1.0m；小船不应小于0.5m。

2.1.5现场点绘分析图

分析合理性，及时复测。

2.1.6结束观测

测流结束后观测水位，结束岸边起点距，记录测流结束时间。

2.1.7计算流量

2.1.7在站校核

2.1.8综合合理性分析

1、点绘水位流量关系图，检查分析其变化趋势和三关线的合理性；

2、点绘水位或流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性，检查测次布置能否满足资料整编定线要求，确定是否增加测次或调整下次测验时机；

3、点绘流速横向分布图，分析流速合理性。

2.2缆道流速仪测流

水文缆道流量测验分为半自动流量测验和全自动流量测验。

测流过程注意事项：

1、眼看：

密切关注漂浮物和来往船只，及时避让；

2、耳听：

分辨控制台、绞车、流速信号是否异常；

3、鼻闻：

控制台、绞车及电源线等是否有烧焦。

2.2.1仪器调试

1、检查信号源电量，不定期充电，以免电池损坏。

2、查看信号线接触是否良好，下水试验信号接收是否正常。

3、每年在使用缆道测验前，进行设备水平距离和水深系数率定。

2.2.2准备工作

1、流量测量记载簿、

2、对讲机

3、根据流速选取流速仪

4、布设垂线

注：

全自动测量时，准备对讲机、根据流速选取流速仪即可。

2.2.3开始测量

2.2.3.1半自动测流操作规程

1、将流速仪和水下信号源安装在铅鱼上并确定安装的正确性。

（若经常测流，可不必每次将信号源取下，但一定要注意防晒）。

2、合上控制柜上的空气开关，按下控制柜面板上的电源按钮，使控制柜通电。

3、参数和信号检查

（1）水平、垂直、流速参数检查及设置

（2）检查水面、河底流速信号是否正常

4、运行缆道起点距校核

按动测距仪置数键复位起点距初值，使起点距初值与实际值相吻合。

若不吻合，可通过测距仪SA菜单改正起点距复位初值。

起点距校核后，观看水位、查算水边起点距。

注：

提升铅鱼，先退后进，使铅鱼处于对零位置，并对计数器归零。

5、垂线测量

（1）运行缆道至测验第一条垂线，测量水深并进行测深合理性分析。

测量水深：

运行缆道下降，这时当控制台接收到水面信号后将自动使测距仪上的水深值归零，当控制台接收到河底信号后将自动停车。

此时测距仪上显示的水深值加上一个常数就是实测水深值。

测深合理性检查并确定测速垂线：

计算河底高程，结合断面图检查分析水深测量合理性。

（2）测速垂线测点定位、测速及合理性分析

根据实测水深值按下表要求计算出测点位置，运行缆道至测点位置停车。

水深或有效水深（m）

垂线上测点数目和位置

悬杆悬吊

悬索悬吊

畅流期

冰期

>0.4

>1.5

二点（0.2、0.8水深）

二点（0.2、0.8水深）

0.2-0.4

0.8-1.5

一点（0.6水深）

一点（0.5水深）

0.16-0.2

0.6-0.8

一点（0.5水深）

根据实测水深值计算出测点位置，按下提升按钮，通过调速器将铅鱼运行至测点位置停车。

按下测算仪换屏键，启动流速测算仪进行流速测算。

当流速测算仪自动结束本次测验后，将测验结果记录在记录表上。

按上述步骤完成各点测验工作。

本条垂线所有测点测验结束后按提升按钮并将铅鱼提出水面，到达设定的高度后铅鱼将自动停车。

点绘垂线平均流速横向分布图，进行合理性分析。

6、重复上述步骤，依次完成各条垂线的测验。

7、所有测验结束后，将铅鱼返回至铅鱼停放位置，卸下流速仪。

8、断开信号线闸刀。

9、关闭控制台电源按钮，断开控制台空气开关。

10、测流结束后观测水位。

11、单站合理性分析

（1）点绘水位流量关系图，检查分析其变化趋势和三关线的合理性；

（2）点绘水位或流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性，检查测次布置能否满足资料整编定线要求，确定是否增加测次或调整下次测验时机；

（3）点绘流速横向分布图，分析流速合理性。

2.2.3.2全自动测流操作规程

1、观测水位、起测岸边起点距。

流向、风向、风力。

2、将铅鱼运行至测流起始位置后停车。

3、合上信号线闸刀。

4、按动测距仪置数键复位起点距初值，使起点距初值与实际值相吻合。

（若不吻合，可通过测距仪SA菜单改正起点距复位初值）

5、双击进入计算机上的缆道测流程序。

6、点击进入缆道测流程序测验菜单。

7、点击测验菜单中的实测参数菜单。

8、在实测参数菜单中的参数设置栏目中输入当前水位、本次测流的水边线等。

9、在实测参数菜单中的实测断面参数栏目中根据测验要求确定测验垂线及各垂线的测验内容。

10、当各种设置完成后，点击菜单中的应用和存盘图标，再点击退出图标退出实测参数菜单。

11、点击进入自动测量菜单，进入菜单后点击启动图标，这时会出现铅鱼位置是否合适的提示框，按要求确定铅鱼位置正确无误后，点击提示框中的图标是（Y），至此，计算机将自动控制铅鱼进行全部测验过程，在整个测验过程中，调速器的给定速度应控制在15HZ以内以减小铅鱼在到达指定位置时自动停车所造成的摆动。

12、当整个测验过程完成后，计算机上会自动出现气候情况填写表格，根据实际情况选择合适内容填写，然后确认，这时，一次计算机控制的全自动测流过程完成。

13、所有测验结束后，将铅鱼返回至铅鱼停放位置，卸下流速仪。

14、断开信号线闸刀。

15、关闭控制台电源按钮，断开控制台空气开关。

16、测流结束后观测水位。

17、计算流量原始。

18、综合合理性分析

（1）点绘水位流量关系图，检查分析其变化趋势和三关线的合理性；

（2）点绘水位或流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性，检查测次布置能否满足资料整编定线要求，确定是否增加测次或调整下次测验时机；

（3）点绘流速横向分布图，分析流速合理性。

19、在站校核

2.3流速仪涉水测流流程

流速仪涉水测流分畅流期与冰期，本程序文件为畅流期测流程序。

2.3.1准备工作

1、估算测流断面流速，选择合适流速仪；

2、准备工具：

准备秒表（流速测算仪）、电铃、测深杆、记载簿、分析图、计算器、记录笔；

3、施测前检查流速仪、电铃、秒表是否正常；

4、准备安全绳、穿好救生衣。

2.3.2垂线布设

1、符合本站测验方案要求

2、根据断面情况、流速分布情况,合理布置测速、测深垂线，测速、测深垂线分布要能控制断面地形和流速分布的主要转折点，无大割大补，主槽垂线应较河滩为密。

2.3.3流量施测

1、测流开始

测流开始前记录水位，起测岸边起点距，记录测流时间、风向、流向。

2、水道断面测量

包括各垂线线起点距的测量，各垂线水深的测量。

进行测深合理性分析，并确定是否为测速垂线。

3、观测点定位

测点数据和位置符合本站测验方案要求。

4、测点流速测量及合理性分析

将流速仪固定在第一测点位置上，铃声响过2次后开始开始掐秒，记信号数（流向偏角大于10°时，测量流向），当秒数超过规定历时，记录信号总数，和总秒数，计算该测点流速。

5、垂线平均流速计算及合理性分析

垂线上所有测点施测结束，计算垂线平均流速。

及时点绘垂线河底高程、垂线平均流速，分析合理、不合理复测。

6、点绘分析

现场点绘分析图，分析是否合理，及时复测。

7、结束测流

测流结束后观测水位，记录测流结束时间。

8、计算流量

9、在站校核

10、综合合理性分析

（1）点绘水位流量关系图，检查分析其变化趋势和三关线的合理性；

（2）点绘水位或流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性，检查测次布置能否满足资料整编定线要求，确定是否增加测次或调整下次测验时机；

（3）点绘流速横向分布图，分析流速合理性。

2.5浮标法测流

2.5.1一般要求

浮标法适用于流速仪测速困难或超出流速仪测速范围的高流速，低流速小水深等情况的流量测验，风速过大时不宜用浮标法测流，分为均匀浮标法、中泓浮标法、小浮标法。

均匀浮标法适用于一次测流起止时间内的水位涨落差符合流速仪法测流的一般要求时。

中泓浮标法适用于洪水涨落急剧时，洪峰历时短暂。

小浮标法适用于水深小于0.16m的流量测验。

2.5.2均匀浮标法测验流程

1、准备工作

（1）准备工具：

经纬仪（全站仪）、浮标、秒表、记载簿、对讲机、铅笔、计算器。

（2）根据断面情况、流速分布情况,合理布置测速、测深垂线，测速、测深垂线分布要能控制断面地形和流速分布的主要转折点，无大割大补，主槽垂线应较河滩为密。

2、流量施测

（1）测流开始前记录基本水尺水位（当基本水尺水位达到比降观测水位时，应做到上、下比降水尺水位同时观测），记录测流开始时间、测流起始岸边起点距、风向、风力、流向。

（2）投放浮标

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，应自一岸顺次投放至另一岸，当水情变化急剧时，可现在中泓部位投放，再在两侧投放。

（3）浮标运行历时的测记

记时人员应在收到浮标到达上、下断面线的讯号时，及时开启和关闭秒表，正确读记浮标的运行历时，时间读数精确至0.1秒，当运行历时大于100秒时，可精确至1秒。

（4）浮标位置的确定

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。

（5）观测每个浮标运行期间的风向、风力（速）及应观测的项目。

（6）测流断面的选择

当采用水面浮标法测流时，宜同时施测断面。

当人力、设备不足，或水情变化急剧时，可按下列要求选择断面：

1）断面稳定的测站，可直接借用临近测次的实测断面。

2）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，结合已有的实测断面资料分析确定。

（7）绘制浮标流速横向分布曲线图及横断面图。

（8）分析突出点。

（9）读取虚流速

（10）选择合适的浮标系数

（11）计算实测流量。

（12）综合合理性分析（把数据点绘至水位流量关系曲线图和水位过程线图）

（13）在站校核

2.5.3中泓浮标法测验流程

1、准备工作

全站仪、浮标、对讲机、记录本、计算器、秒表等检查准备。

2、流量施测

（1）测流开始前记录基本水尺水位（当基本水尺水位达到比降观测水位时，应做到上、下比降水尺水位同时观测），记录测流起时间。

（2）投放浮标

在浮标上断面一定距离的中泓部位投放3~5个浮标，应使投放的浮标在到达上断面之前能转入正常运行（特殊情况下观测漂浮物，注明漂浮物类型、大小、估计的出水高度和入水深度）。

（3）浮标运行历时的测记

记时人员应在收到浮标到达上、下断面线的讯号时，及时开启和关闭秒表，正确读记浮标的运行历时，时间读数精确至0.1秒，当运行历时大于100秒时，可精确至1秒。

（4）观测浮标运行期间的风向、风力（速）。

（5）测流结束记录测流结束时间及水位

（6）测流断面的选择

当采用水面浮标法测流时，宜同时施测断面。

当人力、设备不足，或水情变化急剧时，可按下列要求选择断面：

1）断面稳定的测站，可直接借用临近测次的实测断面。

2）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，结合已有的实测断面资料分析确定。

（7）选择2~3个运行正常，最长和最短运行历时之差不超过最短历时10%的浮标计算流速。

（8）选用合理浮标系数

（9）计算实测流量。

（10）综合合理性分析（把数据点绘至水位流量关系曲线图和水位过程线图）

（11）在站校核

2.5.4小浮标法测验流程

1、准备工作

（1）准备工具:

浮标、秒表、米尺、记载簿、分析图、铅笔、计算器。

（2）在测流断面上下游设置两个等间距的辅助断面,上下断面间距不少于2m，并与中断面平行。

（3）测速、测深垂线布设符合附表1要求。

2、流量施测

（1）观测基本断面水尺水位，需要时观测临时测流断面水位，记录测流起时间，风向、风力、流向及起测岸边起点距。

（2）投放浮标、观测每个浮标流经上、下断面间的运行历时，每个位置至少重复投放两次（浮标运行历时不短于10秒）。

（3）测定浮标流经测流断面的起点距及同一位置的水深。

（4）选择小浮标系数

（5）现场点绘分析图，作合理性分析，及时复测。

（6）测流结束，记录测流结束时间及水位，结束岸边起点距。

（7）计算实测流量。

（8）在站校核

（9）综合合理性分析（把数据点绘至水位流量关系曲线图和水位过程线图）

2.6比降面积法

2.6.1适用条件

使用流速仪法和水面浮标法遇有困难时，用比降面积法测流。

2.6.2准备工作

校正观测时钟，准备记录本、计算器、铅笔、对讲机

2.6.3测验流程

1、流量施测

（1）观测基本水尺水位，然后同时观测比降水尺水位，或一人按上下上的顺序，往返观测水位，水位观测精确至0.005m。

2、计算比降

3、比降合理性分析

与历年比降或水面线对照检查其合理性。

4、施测或借用大断面

（1）洪水过后及时施测大断面；

（2）大断面借用：

峰前测次借用最近峰前实测大断面或水深资料，峰后借用最近的峰后大断面或水深资料。

（1）对于稳定河槽，即水位与面积关系点偏离多年平均水位面积关系曲线不超过3%，可借用汛前施测断面。

5、断面面积及水力半径计算、校正系数确定

计算断面面积及水力半径；根据断面情况选用收缩或扩散系数及动能校正系数。

6、选用合理糙率

尽量选用本站实测资料分析的糙率，如断面在某水位级以上出现漫滩，应分别分析主槽与漫滩的糙率。

7、计算流量

1、公式

（1）适用于水位流量关系单一的站或河段顺直、上中下比降断面形状基本一致推求洪峰流量；

2、河段顺直，断面沿程仅收缩或扩散、受洪水涨落影响的站，当SW/S≤5%采用公式

（2）、当SW/S>5%采用公式（3）计算流量；

3、河段顺直，但中断面过水面积小于或大于比降上、下断面时，按规范SD174-85的规定计算流量。

（1）

（2）

（3）

8、在站校核

9、综合合理性分析

1、点绘水位流量关系曲线图，检查分析其变化趋势和三个关系曲线相应关系的合理性；

2、点绘水位流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性。

10、校核

2.7走航式声学多普勒流量测验

2.7.1测次布设

应符合GB50179-93及测站任务要求，满足推算逐日流量及各项特征值要求。

2.7.2仪器选用要求

应根据所测断面的水深、流速和含沙量等情况选用合适频率的声学多普勒流速仪。

搭载外接设备应符合SL377-2006中2.1.3的要求。

2.7.3设备安装（测验）方式

1、三体船装载ADCP，适用于水文测船（冲锋舟）、人工涉水或桥梁、水文缆道拖带施测；在保障设备安全前提下优先采用，可利用水文测船（冲锋舟）、人工涉水或桥梁、水文缆道拖带施测。

2、水文测船（冲锋舟）固定安装ADCP，适用于水流湍急，三体船容易侧翻情况。

3、遥控船装载ADCP，适用于流速＜2m/s,河面宽度＜200m情况。

。

2.7.3测量前准备

1、检查ADCP主机及配件、安装支架、三体船、救生衣、警示服、安全绳、对讲机等设备是否齐全；

2、仪器是否有污损、变形等；

3、供电系统输出电压是否符合仪器标称要求（不低于12V）；

4、对讲机调试及检查笔记本电量是否满足使用要求。

2.7.3.1仪器安装前准备

5、设备安装检查。

仪器安装完成后，应对所有电缆、电路连接进行检查；

6、软件调试。

（1）启动ADCP软件（计算机已开机），进行系统测试，检查电池电压、内存（或记录器）、温度传感器、罗盘、姿态仪和换能器等参数；

（2）更换地点进行测量时应对使用的罗经进行校验；（3）根据现场条件对仪器参数进行设置。

连接系统，对仪器进行自检记录自检结果，并对使用的罗经进行校验.

2.7.4现场测量

1、开始测量

（1）数据采集前，在声学多普勒流速仪测验记载表中记录，断面位置、测量日期、设备、配置文件和测量软件版本等信息；

（2）测量要求应符合SL337-2006中4.3条款。

（3）每次测验前，应根据现场条件对仪器参数进行设置；

2、开始河岸

（1）记录时间、水位，输入岸别（左右岸）、距离及岸边系数；

（2）在起点位置收集10组数据之后，开始走航。

3、走航过程

（1）施测过程中，操作人员应关注数据采集是否正常，航迹是否偏离，及时清理缠绕探头的漂浮物；

（2）测船横渡速度宜接近或略小于水流速度；

（3）低枯流量时，航行速度应尽量放缓，水文测量船应尽量远离ADCP减少测船对天然流态的干扰；

（4）特殊水情外，ADCP航迹宜尽量保持与流速仪测流断面重合；

（5）在水深满足ADCP范围的前提下，起始位置与结束位置应尽量靠近岸边，往返测量的位置应保持一致；

（6）换能器不应露出水面，不应有漂浮物缠绕。

（4）数据采集前，在声学多普勒流速仪测验记载表中记录，断面位置、测量日期、设备、配置文件和测量软件版本等信息；

4、结束河岸

在终点位置收集10组数据之后，输入岸别（左右岸）、距离、岸边系数，记录时间、水位，结束走航；

5、返测

半测回结束后，返测至开始河岸，该测回结束，可开始下一测回。

测回要求：

（1）水情平稳、流量相对稳定时，应进行两个测回断面流量测流；

（2）短时间内流量变化较大时，可进行一个测回。

2.7.5现场数据分析

1、按软件“回放”模式对每组原始数据进行审查，保证数据的完整性、正确性以及参数设置的合理性；

2、计算实测区域占整个断面的百分率，记录诸如湍流、涡流、逆流和仪器与铁磁物体的靠近程度等可能影响测量结果的现场因素，以此来评价流量测量的质量；

3、计算所测流量平均值和各半测回流量与平均值的偏差，水情平稳时，偏差小于5%，则以平均值作为实测流量；否则应增加测回，并剔除偏差大于5%的流量后再重新计算，直至各半测回流量偏差小于5%为止。

2.5.6成果文件编制及输出

1、流量测验文件名的编制应由断面名和流水号组成。

相应的GPS、罗经及测深仪数据应按流量测验文件名流水号及类型编制；

2、测量成果整理应符合声学多普勒流量测验规范要求；

3、流量测验成果应使用声学多普勒流速仪专用流量测验记录表；将软件系统形成数据文件中的测量数据，转置到声学多普勒流速仪专用流量测验记录表中，然后输出记录表。

2.7.6单站合理性检查

1、点绘水位流量关系图，检查分析其变化趋势和三关线的合理性；

2、点绘水位或流量过程线图，对照检查各要素变化过程的合理性，检查测次布置能否满足资料整编定线要求，确定是否增加测次或调整下次测验时机。

2.7.7校核

当日完成一校、二校工序。