GB50179-1993河流测量

中华人民共和国国家标准 河 流 流 量 测 验 规 范 发布实施 国 家 技 术 监 督 局 中华人民共和国建设部 联合发布 建标 中华人民共和国国家标准 河 流 流 量 测 验 规 范 主编部门 中华人民共和国水利部 批准部门 中华人民共和国建设部 施行日期年月日 关于发布国家标准 河流流量测验规范 的通知 建标号 根据国家计委计综号文的要求 由水利部会同有 关部门共同制订的 河流流量测验规范已经有关部门会审 现批 准 河流流量测验规范为强制性国家标准 自一九 九四年二月一日起施行 本规范由水利部负责管理 其具体解释等工作由水利部长江 水利委员会水文局负责 出版发行由建设部标准定额研究所负责 组织 中华人民共和国建设部 一九九三年七月十九日 编制说明 本规范是根据国家计委计综号文的要求 由水利 部长江水利委员会水文局会同有关单位共同编制而成 在本规范的编制过程中 规范编制组进行了广泛的调查研究 认真总结我国流量测验工作的实践经验 参考了有关国际标准和 国外先进标准 针对主要技术问题开展了科学研究与试验验证工 作 并广泛征求了全国有关单位的意见最后 由我部会同有关部 门审查定稿 鉴于本规范系初次编制 在执行过程中 希望各单位结合工程 实践和科学研究 认真总结经验 注意积累资料 如发现需要修改 和补充之处 请将意见和有关资料寄交我部长江水利委员会水文 局 湖北省武汉市解放大道号 邮政编码以供今后 修订时参考 水利部 一九九一年十二月 目录 第一章总则 第二章测验河段的选择和断面设立 第一节测验河段选择 第二节测验河段勘察和断面布设 第三章断面测量 第一节大断面测量 第二节水道断面测量 第三节误差来源与控制 第四章流速仪法测流 第一节一般规定 第二节测速垂线布设 第三节流速测量 第四节流向偏角测量 第五节其他项目观测 第六节测速主要仪器的检查和养护 第七节枯水期测流 第八节实测流量计算 第九节误差来源与控制 第五章浮标法测流 第一节一般规定 第二节水面浮标法 第三节深水浮标和浮杆法 第四节小浮标法 第五节其他项目观测 第六节浮标系数的试验和确定 第七节实测流量计算 第八节误差来源与控制 第六章高洪流量测验 第一节一般规定 第二节高洪测流方案的优选 第三节比降面积法高洪测流 第四节误差来源与控制愣 第七章流量测验总不确定度估算 第一节一般规定 第二节流量测验误差 第三节流速仪法流量测验误差试验 第四节流量测验各分量随机不确定度的估算 第五节各分量不确定度的确定 第六节流量测验总不确定度 第八章流量测验成果检查和分析 第一节单次测量测验成果的检查分析 第二节测站特性分析 附录一断面测宽 测深方法 附录二偏角处理方法 附录二确定测流断面方向的方法 附录四流速仪法测流允许误差及方案选择 附录五高洪流量测验方案优选 附录六本规范用词说明 附加说明 第一章总则 第条为统一全国水文站的流量测验方法与分析计 算等方面的技术要求 保证流量测验精度 提供可靠的基础资料 制定本规范 第条本规范适用于天然河流 湖泊 水库 人工河 渠 潮夕影响和建设工程附近河段的流量测验 第条国家基本水文站 应按流量测验精度分为三 类 各类精度的水文站的划分应符合表的各项规定 各类精度的水文站的划分表 类 别 项 目 测验精度要求测站主要任务 集水面积 湿润地区 干旱 半 干旱地区 一类 精度的 水文站 应达到按现有 测验手段和方 法能取得的可 能精度 收集探索水文特征值在时 间上和沿河长的变化规律 所需长系列样本和防汛需 要的资料 二类 精度的 水文站 可按测验条件 拟定 收集探索水文特征值沿河 长和区域的变化规律所需 具有代表性的系列样本资 料 三类 精度的 水文站 应达到设站任 务对使用精度 的要求 收集探索小河在各种下垫 面条件下的产 汇流规律和 径流变化规律 以及水文分 析计算对系列代表性要求 所需资料 当水文测站因受测站控制和测验条件限制而需要调整时 可 降低一个精度类别 第条集水面积等于和大于的一类精度 的水文站和集水面积小于且不符合巡测 间测条件的 各类精度的水文站 流量测验均应实行常年驻测或汛期驻测 第条集水面积小于的各类精度的水文 站 符合下列条件之一者 流量测验可实行巡测 一 水位流量关系呈单一线 流量定线可达到规定精度 并不 需要施测洪峰流量和洪水流量过程者 二 实行间测的测站 在停测期间实行检测者 三 枯水 冰期水位流量关系比较稳定或流量变化平缓 采用 巡测资料推算流量 年径流的误差在允许范围以内者 四 枯水期采用定期测流者 五 水位流量关系不呈单一线的测站 当距离巡测基地较近 交通通讯方便 能按水情变化及时施测流量者 第条集水面积小于的各类精度的水文 站 有年以上资料证明实测流量的水位变幅已控制历年 包括 大水 枯水年份 水位变幅以上 历年水位流量关系为单一 线 并符合下列条件之一者 可实行间测 一 每年的水位流量关系曲线与历年综合关系曲线之间的最 大偏离不超过允许误差范围者 二 各相邻年份的曲线之间的最大偏离不超过允许误差范围 者 可停一年测一年 三 在年水位变幅的部分范围内 当水位流量关系是单一线并 符合本条第一款所规定的条件时 可在一年的部分水位级内实行 间测 四 水位流量关系呈复式绳套 通过水位流量关系单值化处 理 可达到本条第一款或第二款所规定的条件者 五 在枯水期 流量变化不大 枯水径流总量占年径流总量的 以内 且对这一时期不需要施测流量过程 经根据多年资料分 析证明 月径流与其前期径流量或降水量等因素能建立关系并达 到规定精度者 六 对潮流站 当有多年资料证明潮汐要素与潮流量关系比较 稳定者 第条在间测期间 当发生稀遇洪水或枯水 或发现 水利工程措施等人类活动对测站控制条件有明显影响时 应恢复 正常测流工作 对在间测期间实行检测者 当检测结果超出允许误 差范围时 应随即检查原因 增加检测次数或恢复正常测流 第条流量测验次数的布置 应符合下列规定 一 水文站一年中的测流次数 必须根据高 中 低各级水位的 水流特性 测站控制情况和测验精度要求 掌握各个时期的水情变 化 合理地分布于各级水位和水情变化过程的转折点处 水位流量 关系稳定的测站测次 每年不应少于次水位流量关系不稳定 的测站测次 应满足推算逐日流量和各项特征值的要求 当发生洪 水 枯水超出历年实测流量的水位时 应对超出部分增加测次 二 潮流量测验应根据试验资料确定的各代表潮期布置测次 每个潮流期内潮流量的测速次数 应根据各测站流速变化的大小 缓急适当分布 以能准确掌握全潮过程中流速变化的转折点为原 则 三 结冰河流测流次数的分布 应以控制流量变化过程或冰期 改正系数变化过程为原则流冰期小于五天者 应施测一 次 超过五天者 应施测一次稳定封冻期测次可较流冰期 适当减少封冻前和解冻后可酌情加测对流量日变化较大的测 站 应通过加密测次的试验分析确定一日内的代表性测次时间 四 对新设测站初期的测流次数 应较本条第一款的规定增加 测次 第条对本规范所规定的各项精度 应选择具有代 表性的测站长期收集 积累试验资料进行检验 第条验采用的仪器和采用本规范规定外的其他 流量到验方法 应符合国家现行有关标准的规定 第二章测验河段的选择和断面设立 第一节测验河段选择 第条测验河段应满足设站目的 保证测验资料的 精度 符合观测方便和测验资料计算整理简便的要求 并应符合下 列规定 一 测验河段应选在石梁 急滩 弯道 卡口和人工堰坝等易形 成断面控制的上游河段其中石梁 急滩 卡口的上游河段应离开 断面控制的距离为河宽度的倍 或选在河槽的底坡 断面形状 糙率等因素比较稳定和易受河槽沿程阻力作用形成河槽控制的河 段河段内无巨大块石阻水 无巨大旋涡 乱流等现象 二 当断面控制和河槽控制发生有某河段的不同地址时 应选 择断面控制的河段作为测验河段在几处具有相同控制特性的河 段上 应选择水深较大的窄深河段作为测验河段 第条测验河段宜顺直 稳定 水流集中 无分流岔 流 斜流 回流 死水等现象 顺直河段长度应大于洪水时主河槽宽 度的倍 宜避开有较大支流汇入或湖泊 水库等大水体产生变动 回水的影响并应符合下列规定 一 在平原区河流上 要求河段顺直匀整 全河段应有大体一 致的河宽 水深和比降 单式河槽河床上宜无水草丛生当必须在 游荡性河段设站时宜避免选在河岸易崩坍和变动沙洲附近等处 二 在潮汐河流上 宜选择河面较窄 通视条件好 横断面较单 一 受风浪影响较小的河段有条件的测站可利用桥梁 堰闸布置 测验 三水库湖泊出口站成堰闸站的测验河段应选在建筑物的 下游 避开水流大的波动和异常紊动影响 当在下游测验有困难 而建筑物上游又有较长的顺直河段时可将测验河段选在建筑物 上游 四结冰河流的测验河段不宜选择在有冰凌堆积冰塞冰 坝的地点对层冰层水的多冰层结构的河段应经仔细访问勘 察选取其结冰情况较简单的对特殊地形地理条件宜选择不 冻河段为测验河段 第条当测站采用流速仪法以外的其他测流方法 时测验河段的选择应符合下列规定 一浮标法测流河段要求顺直段的长度应大于上下浮标 断面间距的两倍浮标中断面应有代表性并无大的串沟回流 发生各断面之间应有讯号联系和较好的通视条件 二比降面积法测流河段其顺直段应满足比降观测精度 所需的长度两岸斜坡等高线接近平行水面横比降甚小纵比 降均匀无明显转折点并必须避开洲滩分汊河段和明显的扩 散型河段 二量水建筑物测流法的测验河段其顺直河段长度应大于 行近河槽最大水面宽度的倍行近槽段内应水流平顺河槽断 面规则 断面内流速分布对称均匀 河床和岸边无乱石 土堆 水 草等阻水物当天然河道达不到以上要求时必须进行人工整治 使其符合量水建筑物测流的水力条件并应避开陡峻水流湍急 的河段 四稀释法测流的测验河鑫可选在弯道狭窄浅滩暗 礁跌水无水草和死水区的河段上测验河段内水量不得有增 加或损失并应避免支流汇入分流或河岸溢流测验河段长度 应使注入水流中的示踪剂能充分自然混匀 第条测验河段在有测量标志测验设施的附近及 最高洪水位以下河滩两岸上下游的一定范围内应经常保持良 好的行洪与通视条件 第二节测验河段勘察和断面布设 第条当确定测验河段的位置和进行断面布设时 应对流域地质 地物 地貌 河流特性 工程措施及资源开发规划等 进行仔细的勘察 调查并应勘察河势 了解河道弯曲和顺直段长 度 两岸和堤防控制洪水的能力 以及有无溢流缺口等 第条河流特性勘察应包括下列基本内容 一 调查控制断面的位置 鉴别断面控制或河槽控制的稳定程 度 二 调查分流 串沟 回流 死水以及边滩宽度是否便于布置测 验设施 在初步选定的河段内布测若干个河道断面 并测绘其中一 个断面的流速分布 三 了解河床组成 断面形状 冲淤变化幄沙州消涨史和河道 变迁史 以及各级水位的主泓 流速 流向及其变化情况 并勘察河 床上岩石 砾石 卵石 漂石 砂 壤土 粘土 淤泥等沿测验河段的 分布 四 了解水草生长的季节和范围 封冻和流冰时间 冰坝 冰塞 的地点和壅水高度 第条非潮流站的测验河段应选在变动回水范围以 外 测按下列规定查清下游变动回水发生概率及传播距离 一 测验河段下游有水工建筑物时 应参考下游最近地点水工 建筑物设计最高洪水位下的回水计算资料 判别是否受其影响 并 向工程管理单位或个人询问目睹或观测到的回水传播距离 二 测验河段下游一定距离内有河流或湖泊汇合时 应向当地 群众了解回水发生概率 传播的极限距离等情况 第条选择测验的方案及设备 应了解洪水落 涨缓 急程度 历史最高最低水位和最大漫滩边界 粗估最大 最小流量 调查洪水来源以及水土流失和泥石流形成原因 第条调查流域自然地理情况 应包括下列内容 一勘察地物地貌了解分水岭闭合情况有无客水引入 及内水分出 二勘察土壤分布植被情况了解水土流失及上游产沙情 况 三了解地质及水文地质情况对石灰岩地区要重点了解喀 斯特发育程度及分布情况 四了解测站工作条件在满足设站目的的前提下测站地 址宜靠近城镇居民点并兼顾交通通讯学校等条件 第条调查流域内建设工程措施及其测量控制情 况应包括下列内容 一蓄引水工程规模数量的现状及其近期远景规划安 排 二农田水利水土保持措施的类型及其可能对洪水泥沙产 生的影响 三河道通航木材流放季节及其放运方式 四 拟建测站附近的高程控制点 平面控制点的座标位置 高 程及其等级 第条编写勘察报告应包括下列内容 一本次勘察的目的任务主要工作人员的专业类别及技 术水平勘察时间和范围 二整理各项调查资料分类归纳成简明成果 三推荐勘选的测验河段阐述分析意见提出对水文测验 项目方法和基本设施等布置工作的建议 第条基本水尺断面的设置应符合下列要求 一断面处水流平顺 两岸水面无横比降 无旋涡 回流 死 水等发生 地形条件便于观测及安装自记水位计和其他测验设备 二断面应垂直于流向可设在测验河段中央且与测流断面 重合或者接近当基本水尺断面与测流断面不能重合时两断面 上的水位应有稳定的关系 三基本水尺断面一经设置不得轻易变动断面位置当遇 不可预见的特殊情况必须迁移断面位置时应进行新旧断面水位 比测比测的水位级应达到平均年水位变幅的左右 四 当河段内有固定分流 分流量超过断面总流量的且 两者之间没有稳定关系时宜分别设立水尺断面 第条流速仪法测流断面的布设 应符合下列要求 一应选择在河岸顺直等高线走向大致平顺水流集中的 河段中央当需进行浮标法测流或比降水位观测时可将浮标法 测流断面比降断面与流速仪法测流断面重叠布设配合应用 二按高中低水位分别施测流速流向流向测量方法 应符合本规范附录三的规定流速仪测流断面应垂直于断面平均 流向偏角不得超过当超过时应根据不同时期的流向 分别布设测流断面不同时期各测流断面之间不应有水量加入或 分出 三低水期河段内有分流串沟存在且流向与主流相差较大 时宜分别垂直于流向布设不同的测流断面 四 在水库 堰闸等水利工程的下游布设流速仪测流断面 应 避开水流异常紊动影响 五受潮汐影响的各类测流站可按照本条一四款的要求 布设流速仪测流断面 第条浮标法测流断面的布设除应执行第 条规定处并应符合下列规定 一浮标法测流的中断面宜与流速仪法测流断面基本水尺 断面重合当有困难时可分别设置但两断面间不应有水量加 入或分出 二上下浮标断面必须平行于浮标中断面并等距且其间 河道地形的变化小上下浮标断面的距离应大于最大断面平均 流速的倍 当条件困难时可适当缩短 但不得小于最大断面平 均流速的倍 三当中高水位的断面平均流速相差悬殊时可按不同水 位分别设置上下浮标断面 第条比降断面布设应符合下列规定 一在比降水位观测河段上应设置上中下三个比降断面 可取流速仪测流断面或基本水尺断面兼比降中断面 二当断面上水面有明显的横比降时应在两岸设立水尺观 测水位当有困难时可在上下比降断面两岸设立水尺计算水 面平均比降 三上下比降断面的间距应使水面落差远大于落差观测 误差上下比降断面间距可采用下式估算 式中比降断面间距 河道每公里长的水面落差宜取中水位的平 均值 比降观测允许的蚧确定度可取 水准测量每公里线路上的标准差视水准测 量的等级而定三等水准为四等水准为 比降水位观测的误差 第条基线布设应符合下列要求 一测站使用经纬仪或平板仪交会法施测起点距时基线应 垂直于断面设置 基线的起点恰在断面上 当受地形条件限制时 基线可不垂直于断面基线长度应使断面上最远一点的仪器视线 与断面的夹角大于特殊情况下应大于不同水位时水面 宽度相差悬殊的测站可在岸上和河滩上分别设置高低水位的 基线 二测站使用六分仪交会法施测起点距时布置基线应使六 分仪两视线的夹角大于或等于小于或等于基线两端至 近岸水边的距离宜大于交会标志与枯水位高差的倍当一条 基线不能满足上述要求时可在两岸同时设置两条以上或分别设 置高低水位交会基线 三基线长度应取的整倍数用钢尺或校正过的其他尺 往返测量两次往返测量不符值应不超过 第条高程基点布设应符合下列规定 一当地形或坚固高大建筑物可使用极座标交会法施测起点 距时应在断面上设置高程基点其高度应使仪器对最远一点视 线的俯角大于或等于特殊情况下大于或等于当受地形 等条件限制时高程基点可设在断面上下游附近 二高程基点应设在坚固的岩石或标桩上其高程可采用四 等水准测定 当基点高出最高洪水位的高差小于时 宜采用三 等水准测量高程 第条当基线断面位置确定后设立基线桩断 面桩 断面标志桩以及其他必要的测量标志时 应符合下列规定 一基线桩宜设在基线的起点和终点处并可采用基线起点 桩兼作断面桩高水位的基线桩应设在历年最高洪水位以上 二各种水尺断面和流速仪浮标测流断面应在两岸分别 设立永久性的断面桩高水位的断面桩应在历年最高洪水位以上 处漫滩较远的河流可设在洪水边界以外有堤 防的河流可设在堤防背侧的地面上 三流速仪浮标测流断面的两岸均应设立坚固醒目的断 面标志桩用缆道桥梁等建筑物测流的测站可不设立当河面 较窄时可在同一岸设立两个断面标志桩两桩的间距应为近岸 标志桩到最远测点距离的并不得小于 四当潮汐河口站河面较宽时断面标志应高大颜色鲜明 当河面特别宽采用六分仪测距时 宜在两岸设立醒目的基线标志 30 30 30 第条水文测验河段应设立保护标志 在通航河道 测流应根据需要设立安全标志严重漫滩的河流可在滩地固 定垂线上设标筑杆其顶部应高出历年最高洪水位以上用辐射 线或方向线法固定测速测深垂线的测站当在岸上设置固定标 志时 应使每一辐射线或方向线与测流断面的夹角不小于根 据地形条件可按方向线法或辐射线法之一布设标志图 同一视线内前后两标志的距离不得小于由近岸标志到固定测 速测深垂线距离的并不得小于 图辐射线及方向线 第条各类精度的水文站必须在建站初期编制测 站考证簿认真考证详细填写以后遇有变动应在当年对变 动部分及时补充修订内容变动较多的站应隔一定年份重新全 面修订一次测站考证薄应包括下列主要内容 一测站位置 二测站沿革 三流域概况及自然地理情况 四测验河段及其附近河流形势 五基本水尺断面比降水尺断面和测流断面布设与变动情 况 六基面引据水准点基本水准点校核水准点和水尺零 点高程及其变动情况 七测验设施市设与变动情况 八观测项目及其变动情况 九水位观测流量测验的时制及水位流量历年最大最小 特征值 十 测验河段及其附近河流形势与测站位置图 测站地形图 大断面图测验设施布设图水文站以上区间主要水利工程 基本情况表及分布图 考证簿的格式 应分别在各流域和各省区或部分范围内统一 第三章断 面 测 量 第一节大断面测量 第条新设测站的基本水尺断面 流速仪测流断面 浮标中断面和比降断面均应进行大断面测量测量的范围应为 水下部分的水道断面测量和岸上部分的水准测量水道断面的水 深测量结果应换算为河底高程岸上部分应测至历年最高洪水 位以上漫滩较远的河流 可测至最高洪水边界 有 堤防的河流应测至堤防背河侧的地面为止 第条测流断面河床稳定的测站水位与面积关系 点偏离关系曲线应控制在范围内 并可在每年汛前或汛后施 测一次大断面河床不稳定的测站应在每年汛前或汛后施测一 次大断面并在当次洪水后及时施测过水断面部分 第条大断面和水道断面的起点距应以高水位时的 断面桩作为起算零点起点距和水深的测量方法可按本规范附 录一的规定执行 两岸始末断面桩之间总距离的往返测量不符值 不应超过 第条大断面岸上部分的高程应采用四等水准测 量施测前应清除杂草及障碍物可在地形转折点处打入有编号 的木桩作为高程的测量点地形比较复杂时可低于四等水准测 量往返测量的高差不符值应控制在范围内前后 视距不等差不应大于累积差不应大于当复测大断面时 可单程测量闭合于已知高程的固定点 注为往返测量或左右路线所算得之测段路线长度的平均公里数 第条测深垂线的布设应符合下列规定 一新设测站或增设大断面时应在水位平稳时期沿河宽 进行水深连续探测当水面宽度大于时垂线数目不得小于 条 当水面宽度小于或等于时 垂线数目宜为条 但最小间距不得小于探测的测深垂线数应能满足掌握 水道断面形状的要求 二测深垂线的布设宜均匀分布并应能控制河床变化的转 折点使部分水道断面面积无大补大割情况当河道有明显的边 滩时主槽部分的测深垂线应较滩地为密 三 潮水河的测深垂线数 可按本条一 二款的规定执行 对 设备条件不够或有其他困难的潮流站可减少测深垂线数 第条水深测量在施测开始和终了时应各观测或 摘录水位一次 第条湖泊及河面较宽的水位站可仅测半河或靠 近水尺的局部大断面 第二节水道断面测量 第条水道断面的测量应符合下列规定 一水道断面测深垂线的布设原则应按本规范第条 二款的规定执行并使测深垂线与测速垂线一致对游荡性河流 的测站可在测速垂线以外适当增加测深垂线 二新设水文站或河床有冲淤变化的水文站每次测流应同 时测量水深当测站断面冲淤变化不大且变化规律明显时每次 测流可不同时测量水深当出现特殊水情同时测量水深有困难 时水道断面的测量可在测流前后的有利时机进行 三河床稳定的测站枯水期每隔两个月汛期每一个月应 全面测深一次 当遇较大洪水时适当增加测次 岩石河床的测站 断面施测的次数可减少 四冰期测流应同时测量水深冰面边冰厚水浸冰厚和 冰花厚 当冰底不平整时 应采用探测的方法加测冰底边起点距 当冰底平整时可用岸边冰孔的冰底高程在断面图上查得冰 底边位置 第条水道断面测宽测深的方法应根据河宽水 深大小设备情况和精度要求确定并应符合本规范附录之中的 规定 测宽 测深的不确定度应符合本规范第条的规定 第三节误差来源与控制 第条影响断面测量精度的素应包括下列内容 一水深测量误差的来源 波浪或测具阻水较大影响观测 水深测量在横断面上的位置与起点距测量不吻合 悬索的偏角较大 测深杆的刻划或测绳的标志不准 施测时测杆或测锤陷入 河床 超声波测深仪的精度不能满足要求 或超声波测深仪的频 率与河床地质特征不适应 水深测量的仪器设备在施测前缺少必要的检查和校测 二起点距测量误差的来源 基线丈量的精度或基线的长度不符合要求 由于断面索的神缩和垂度的变化施测不准 使用经纬仪交会施测时 后视点观测不准或仪器发生位移 使用六分仪交会施测时 测船的摇晃或不在断面测深处施 测 仪器的观测和校测不符合要求 第条在测量过程中必须按照操作规定施测控 制或消除测量误差并应符合下列规定 一当有波浪影响观测时水深观测不应少于次并取其平 均值 二对水深测量点必须控制在测流横断面线上 三使用铅鱼测深偏角超过时应作偏角改正当偏角过 大时应更换较大铅鱼 四应选用合适的超声波测深仪使其能准确地反映河床分 界面 五对测宽测深的仪器和测具应进行校正 第四章流速仪法测流 第一节一 般 规 定 第条流速仪法的测量成果可作为率定或校核其他 测流方法的标准 第条当具备下列条件时宜采用流速仪法测流 一断面内大多数测点的流速不超过流速仪的测速范围在 特殊情况下超出了适用范围时应在资料中说明当高流速超出 仪器测速范围时应在使用后将仪器封存重新检定 二垂线水深不应小于流速仪用一点法测速的必要水深 三在一次测流的起讫时间内水位涨落差不应大于平均水 深的水深较小而涨落急剧的河流不应大于平均水深的 四流经测流断面的漂浮物不致频繁影响流速仪正常运转 第条流速仪法测流应符合下列要求 一 观测基本水尺水位 当测流断面内另设有辅助水尺时 应 同时观测要求观测比降的测站应同时观测比降水尺水位 二施测水道断面水道断面的施测方法应按本规范第三章 及附录一的有关规定执行 三在各测速垂线上应测量各点的流速必要时应测量流向 偏角 四应观测天气现象及附近河流情况 五应计算检查和分析流量测验数据及计算成果 第条流速仪法单次流量测验允许误差应符合表 的规定 测流方案的选择 可按本规范附录四附表 附表确定并宜选择多线多点和较长的测点测速历时的 方案 流速仪法单次流量测验允许误差表 站 类 项 目 水位级 总随机不确 定度 系统误差 一类精度 的水文站 高 中 低 二类精度 的水文站 高 中 低 三类精度 的水文站 高 中 低 注为十一点法断面概化垂线流速分布形式参数可按本规范附录四附 表采用或由附公式计算 为宽深比为水面宽为断面平均水深 总随机不确定度的置信水平为 第条潮流量测验总不确定度应控制在 以内 系统误差应控制在范围内 潮流量测流方案可按 本章有关规定确定 第条河床冲淤变化不大的测站当一次测流过程 水位涨落差不超过本规范第条的规定而水位涨落急剧 使得测次髦布不能满足要求时可采用连续测流法 第条河床比较稳定垂线上的水位与垂线平均流 速关系稳定的测政当水位暴涨暴落使得一次测流过程中的水 位涨落差可能超过本规范第条的规定时可采用分线测 流法 第条使用缆道测流的测站 在缆道正式使用之前 应进行比测率定并应符合下列规定 一 流量比测率定的随机不确定度应不超过系统误差应 控制在范围内 二测宽测深比测率定结果应符合本范附录一的要求 第二节测速垂线布设 第条线的布设宜均匀分布并应能控制断面地形 和流速沿河宽分布的主要转折点无大补大割主槽垂线应较河 滩为密 对测流断面内 大于总流量的独股分流 串沟 应布设测 速垂线 第条随水位级的不同断面形状或流速横向分布 有较明显变化的可分高中低水位级分别布设测速垂线 第条线的位置宜固定 当发生下列情况之一时 应 随时调整或补充测速垂线 一水位涨落或河岸冲淤使靠岸边的垂线离岸边太远或太 近时 二断面上出现死水回流需确定死水回流边界或回流 量时 三河底地形或测点流速沿河宽分布有较明显的变化时 四冰期的冰花分布不均匀或测速垂线上冻实时 五冰期在靠近岸冰与敞露河面分界处出现岸冰时 第条使用缆道测流的测站启用前应对测深测宽 的仪器工具及缆索尺寸标志进行率定并应按本规范附录一的 规定进行检查 第条测站测速垂线的数目应按本规范第 条选用的测流方案确定主流摆动剧烈或河床不稳定以及漫滩严 重的测站宜选取测速垂线较多的方案 潮水河的测速垂线数目可适当少于无潮河流用船施测时 宜为条用缆道施测时宜为条特别宽阔或狭窄的河 道可酌情增减但不得少于条当高潮与低潮水位的水面宽以 及水深相差悬殊时 应在每个潮流期内根据潮水位涨落变化情况 调整测速垂线数目及岸襁测速垂线的位置 第三节流 速 测 量 第条流速测点的分布应符合下列规定 一一条垂线上相邻两测点的最小间距不宜小于流速仪旋桨 或旋杯的直径 二测水面流速时流速仪转子旋转部分不得露出水面 三测河底时应将流速仪下放至水深以下并应使仪 器旋转部分的边缘离开河底测冰底或冰花底时 应使流 速仪旋转部分的边缘离开冰底或冰花底 第条流速仪测点的定位应符合下列规定 一流速仪可采用悬杆悬吊或悬索悬吊悬吊方式应使流速 仪在水下呈水平状态当多数垂线的水深或流速较小时宜采用 悬杆悬吊 二流速仪离船边的距离不应小于小船不应小于 三 采用悬杆悬吊时 流速仪应平行于测点上当时的流向 并 应使仪器装在悬杆上能在水平面的一定范围内自由转动当采用 固定悬杆时悬杆一端应装有底盘盘下应有尖头 四采用悬索悬吊测速时应使流速仪平行于测点上当时的 流向悬挂铅鱼的方法可采用单点悬吊或可调整重心的八字 型悬吊用悬索悬吊时的偏角改正及确定测点位置的方法应 按本规范附录二的规定选择当不能采用铅鱼实测水深借用上 一次断面成果查读水深 且悬索偏角大于时 水面以下各测点 的位置应采用试错法确定 第条测站测速垂线上流速测点的数目应按本规范 第条所选用的测流方案确定垂线的流速测点分布的位 置应符合表的规定 垂线的流速测点分布位置表 测点数 相对水深位置 畅流期冰期 一点或 二点 三点 五点 六点 十一点 注相对水深为仪器入水深与垂线水深之比在冰期相对水深应为有效相对 水深 表中所列五六十一点法供特殊要求时选用 潮水河在未经资料分析前当垂线水深足够时应采用六点法 第条测站单个流速测点上的测速历时应按本规 范第条规定所选用的测流方案确定潮流站单个测点上 的测速历时宜为当流速变率较大或垂线上测点较多 时可采用 第条当测流断面出现死水区或回流区时应测定 死水边界或回流量并应符合下列规定 一 死水区的断面面积不超过断面总面积的时 死水区可 作流水处理 死水区的断面面积超过断面总面积的时 应根据 以往的测验资料分析确定或目测决定死水边界 死水区较大时应用低流速仪或深水浮标测定死水边界 二断面回流量未超过断面顺流量的且在不回时间内顺 逆不定时可只在顺逆流交界两侧布置测速垂线测定其边界回 流可作死水处理 当回流量超过断面顺流量的时 除测定其边 界外还应在回流区内布设适当的测速垂线并测出回流量 Q+ 0 Q- V(m/s) 5 4 3 2 1 第条潮水河垂线流速可采用多架流速仪在垂线 各测点上同时施测或采用一架流速仪在垂线上依次施测各测点 流速再改正为同时流速 当用一架流速仪依次施测各测点的流速时流速的施测和改 正方法应符合下列规定 一图解改正法宜测点水面测点以外的其他测点按 等距离分布并与河底的距离固定不变当潮水位涨落引起水 面测点与相邻测点距离过大或过小时应按均匀等距的原则增减 或调整测点将每一次测点的实测流速按时序点绘流速过程线 图根据这组曲线可查得施测潮流期内任何时间垂线 上各个测点的同时流速 测量顺序自河底测向水面每次施测的时距宜短测次宜 多 图涨落潮流垂线上各测点流速过程线 水面测点距河底测点 距河底测点距河底测点河底测点 二流速过程线改正法宜采用六点法施测测点位置按相 对水深计算测量顺序应自河底测向水面并记下每点的施测时 间每次施测时距宜短测次宜多流速改正同本条一款的方法 三等深点流速平均改正法可采用点法施测测量顺 序应从水面向下依次测至水深最大的测点再向上逐点测回至水 面除水深最大的测点外其余各测点应往返施测两次各测点 间的测速时距宜短并应大致相等除河底流速外其余各测点的 流速取两次施测的平均值并以水深最大测点的施测时间作为垂 线流速的平均时间 四水面流速改正法可采用点法施测测量顺序应从 水面向下依次测至河底并记下水面测点的开始测量时间作为该 垂线的测速时间各测点施测的时距宜短并应大致相等测完河 底一点后应立即再测一次水面流速 各测点流速的改正值可按下式计算 式中第 个测点流速的改正值 第一次测量的水面流速 第二次测量的水面流速 垂线上测点的顺序号 垂线上测点的总数 要改正的测点流速 第条潮流站的断面流速可采用多衄同时测流法 一船多线法或多船多线法施测并应符合下列规定 一多船同时测流法可在断面上每条垂线分别固定一只测 船同时施测流速 二一船多线法当每条垂线用二点法或三点法施测时应 1 2 311957 4 10 8 6 在一岸测往对岸后再由对岸测回原岸以往返两次测得的各个 测点的流速平均值作为最后施测的一个测点的同时流速如图 图一船多线法施测点次顺序 代表各测点施测的先后次序第点只测一次其他各点均测两次 当各条垂线上的测点数目在六点以上时可从一岸开始依次测往 对岸后不再返测全断面各条垂线的同时流速可用点绘测点流速 过程的方法算出 三多船多线法可每条测船各施测条垂线每条垂线 和测点流速的施测方法与一船多线法相同 第条憩流时间应按下列方法确定 一用流速仪等候施测涨落潮憩流出现时间的垂线和测点 位置宜由试验分析确定未经试验时垂线上的憩流平均出现 时间可将仪器放在水深附近侯测全断面憩流平均出现时 间当采用一船多线法施测时可将仪器放在岸边与中泓之间的 一条垂线上候测当采用多船同时施测时应按各条垂线憩流时 间的算术平均值确定 当流速仪持续不出现讯号时 可视作憩流 当仪器测出 的憩流有一段持续时间时 应按持续开始和终了的平均时间确定 二不用流速仪实测时可点绘涨落潮流转向前后时段的 断面平均流速过程线插补全断面憩流平均时间 第条冰期测流应符合下列规定 一凿冰孔测流时应先将碎冰或流动冰花排除再行施测 二当测流断面冰上冒水严重或断面内冰下冰花所占面积超 过流水面积的以上时 可将测流断面迁移到无冰上冒水和冰 花较少的河段上 三封冻冰层较厚时宜采用专用冰钻钻孔测流 四测定冰下死水边界时可将系有红白两色轻质纤维布 的测杆伸入有效水深处或将长吸管伸入有效水深处向管内注 入与水比重相近的有色溶液观察是否流动 五严寒天气可在仪器表面涂煤油或加保温防冻罩等方法 防止流速仪出水后表面结冰当仪器结冰时可用热水融化严 禁强行扭动或敲打来消除表面冰层 六在初封与将解冻时期冰层不够坚固时宜在早上气温 较低时施测流量 七测流断面发生层冰层水时可采取以下措施 改在临时断面测流 当断面狭窄时 可将测流断面及附近一小段河段内的所有 冰层全部清除按畅流期方法施测 对于较大河流可分层施测当分层施测有困难时可在 测流断面上钻平行于流向的长槽冰孔冰槽长度应根据流速和水 浸冰厚而定以保证在拟定的测流断面位置上不出现明显层间涡 流和死水为原则 当各冰层之间水道断面未被水流充满时 可在测流断面上 游一定距离处钻若干穿透各冰层的冰孔使水流经过冰孔集中 至最下层 待水位平稳后 再在测流断面上按正常方法施测流量 第四节流向偏角测量 第条当流向偏角超过时 应测量流向偏角 流 向偏角变化频繁的潮流站应在每条垂线或部分代表垂线上施测每 个测点流速的同时施测流向流向偏角变化不大的潮流站可只在 流向偏角超过的垂线上测量流向偏角 第条流向偏角测量 河口潮流站应采用流向仪 其 余测站亦可采用流向器或系线浮标等流向测量并应符合下列规 定 一采用流向仪测出流向的磁方位角并计算测出的磁方位 角与测流断面垂直线的磁方位角之差当使用直读瞬时流向仪且 读数不稳定时应连续读次取其平均值 二采用流向器施测低水水面附近的流向时应先使流向器 转轴上端的度盘与转轴垂直当罗盘读数为零时应使其指针对准 流向器度盘的或流向器尾翼的尺寸应保证在低流速时 能 使其随流向自由旋转 三采用系线浮标测量时宜将浮标系在长的柔软 细线上自垂线处放出待细线拉紧后采用六分仪或量角器测 算出其流向偏角当采用量角器时量角器上应绘有方向线并 应采用罗盘仪或照准器控制其方向使它重合或垂直于测流断面 线 第条缆道站或施测流向偏角确有困难的测站通 过资料分析 当影响总流量不超过时 可不施测流向偏角 但 必须每年施测次水流平面图进行检验 第五节其他项目观测 第条测站每次测流时应观测或摘录基本水尺自 记水位 当测流断面内另设辅助水尺时 应同时观测或摘录水位 并应符下列规定 一当测流过程中水位变化平稳时可只在测流开始和终了 各观测或摘录水位一次 二 平均水深大于的测站 当估计测流过程中 水位变化 引起的水道断面面积的变化超过测流开始时断面面积的或 平均水深小于的测站水道断面面积的变化超过时应 按能控制水位过程的要求增加观测或摘录水位的次数 三当测流过程可能跨过水位过程线的峰顶或谷底时应增 加观测或摘录水位的次数 第条设有比降水尺的测站应根据设站目的观测 比降水尺水位当测流过程中水位变化平稳时可只在测流开始 观测一次 当水位变化较大时 应在测流开始和终了各观测一次 第条在每次测流的同时应在岸边观测和记录风 向风力 速 以及测验河段附近发生的支流顶托 回水 漫滩 河 岸决口冰坝壅水等影响水位流量关系的有关情况 第条潮流站采用固定测船施测时每次开始施测 垂线上第一个测点和往下测至水深最大的测点均应加测当时的 测流断面水尺水位用一船施测多条垂线时应在施测每条垂线 的第一个测点时加测水位当采用往返施测方法时应在往测和 返测各条垂线的第一个测点时加测水位出现憩流时应同时观 测水位 第六节测速主要仪器的检查和养护 第条在每次使用流速仪之前必须检查仪器有无 污损 变形 仪器旋转是否灵活及接触丝与信号是否正常等情况 第条测站流速仪的比测应符合下列规定 一 常用流速仪在使用时期 应定期与备用流速仪进行比测 其比测次数可根据流速仪的性能使用历时的长短及使用期间 流速和含沙量的大小情况而定当流速仪实际使用时应 比测一次 二比测宜在水情平稳的时期和流速脉动较小流向一致的 地点进行 三常用与备用流速仪应在同一测点深度上同时测速并可 采用特制的形比测架 两端分别安装常用和备用流速仪 两 仪器间的净距应不少于在比测过程中应变换比测仪器 的位置 四 比测点不宜靠近河底 岸边或水流紊动强度较大的地点 五不宜将旋桨式流速仪与旋杯式流速仪进行比测 六 每次比测应包括较大较小流速且分配均匀的个以上测 点当比测结果其偏差不超过比测条件差的不超过且 系统偏差能控制在范围内时 常用流速仪可继续使用 超过 上述偏差应停止使用并查明原因分析其对已测资料的影响 没有条件比测的站 仪器使用年后必须重新检定 当发 现流速仪运转不正常或有其他问题时应停止使用超过检定日 期年以上的流速仪虽未使用亦应送检 第条流速仪的保养应符合下列规定 一流速仪在每次使用后应立即按仪器说明书规定的方法 拆洗干净并加仪器润滑油 二流速仪装入箱内时转子部分应悬空搁置 三长期储藏备用的流速仪易锈部件必须涂黄油保护 四仪器箱应放于干燥通风处并应远离高温和有腐蚀性的 物质仪器箱上不应堆放重物 五仪器所有的零附件及工具应随用随放还原处 六仪器说明和检定图表公式等应妥善保存 第条测流所使用的停表应按下列要求检查 一停表在正常情况下应每年汛前检查一次当停表受过雨 淋碰撞剧烈震动或发现走时异常时应及时进行检查 二检查时应以每日误差小于带秒针的钟表为标 准计时与停表同时走动当读数差不超过可认为停 表合格使用其他计时器应按照上述规定执行 第七节枯水期测流 第条河道水草丛生或河底石块堆积影响正常测流 时应随时清除水草平整河底 第条当断面内水深小于流速仪一点法测速所必须 的水深或流速低于仪器的正常运转范围时可采用下列措施 一整治长度宜大于枯水河宽的倍对宽浅河流宜大于 二当整治后仍不能保证测流精度时可将河段束狭或采用 壅水措施 三水深大流速小时可将河段束狭束狭的长度为其宽度 的倍测流断面应布设在束狭河段的下游段内 四水浅而流速足够大时可建立渠化的束狭河段并应使 多数垂线上水深在以上束狭后河段的边坡可取 渠化长度应大于宽度的倍 测流断面应设在渠化河段内的 下游距进口的长度宜为渠化段全长的倍 五整治河段宜离开基本水尺断面一段距离当枯水期基本 水尺水位与整治断面的流量关系较好时可不设立临时水尺当 基本水尺水位与整治断面的流量没有固定关系时应在整治河段 设立临时水尺 第条断面内水深太小或流速太低不能使用流速 仪测速又不能采取人工整治措施时可迁移至无外水流入内水 分出的临时断面测流并按第条第五款规定设立临时水 尺 第八节实测流量计算 第条畅流期实测流量计算应符合下列规定 一垂线起点距和水深可按采用测量方法规定的计算公式 计算 二测点流速可采用转数历时计算或从流速仪检数表上 查读 实测流向偏角大于且各测点均有记录时 在计算垂线平 均流速之前应作偏角改正并应按下式计算 式中垂直于断面的测点流速 实测的测点流速 流向与断面垂直线的夹角 三垂线平均流速可按下列规定计算 当垂线上没有回流时按下列公式计算 十一点法 五点法 三点法 或 二点法 一点法 2 1 0 1 2 D (m) d (m) Vf (m/s) b1 A1A2A3A4An-1 An bn-1 Vm(n-1) bn Vmn dn Vm4 Vm3 b2b3b4 d1 d0 d2 d3 d4 dn-1 Vm2 Vm1 Vm0 式中垂线平均流速 分别为各相对水深处的测点流 速 分别为半深水面水深 处的流速系数 当垂线上有回流时回流流速应为负值可采用图解法量 算垂线平均流速当只在个别垂线上有回流时可直接采用分析 法计算垂线平均流速 四部分面积的计算应符合下列规定 应以测速垂线为分界将过水断面划分为若干部分图 图部分面积计算划分 起点距 部分面积可按下式计算 式中第 部分面积 为测速垂线或测深垂线序号 第 条垂线的实际水深当测深测速没有同 时进行时 应采用河底高程与测速时的水位算出应 用水深 第 部分断面宽 五部分平均流速的计算可按下列方法进行 两测速垂线中间部分的平均流速可按下式计算 式中第 部分断面平均流速 第 条垂线平均流速 靠岸边或死水边的部分平均流速应按下式计算 式中岸边流速系数 岸边流速系数值可根据岸边情况在表中选用 六部分流量可按下式计算 式中第 部分流量 七断面流量可按下式计算 式中断面流量 岸边流速系数值表 岸边情况值 水深均匀地变浅至零的斜坡岸边 陡岸边 不平整 光滑 死水与流水交界处的死水边 注在计算岸边或死水边部分的平均流速时对于用深水浮标或浮杆配合流速仪 在岸边或死水边垂线上所测的垂线平均流速可采用上表 当断面上有回流时回流区的部分流量应为负值 第条在畅流期采用连续测流法时各次断面流量 计算宜符合下列规定 一第一次断面流量可由第一个测次的第一条至最末一条 垂线的测深测速记录算得 二第二次断面流量可由第一个测次的第二或第三条至最 末一条垂线以及第二个测次的第一或第二条垂线的测深测速记录 算得施测号数仍沿用前一个测次的施测号数但在右下角按计 算流量的次序加上分号 三第三次及以上的断面流量可采用以上方法计算 四每一次断面流量的施测起讫时间应从选用的那些垂 线测速记录中记载的时间来确定 第条线测流法时断面流量可按下列方法计算 一根据本次在部分垂线上实测的测点流速计算相应垂线的 平均流速 二根据以前实测资料绘制的水位与垂线平均流速的关系曲 线按本次观测的水位查得断面上其余垂线的垂线平均流速 三根据实测和查得的垂线平均流速计算部分流量和断面流 量 第条畅流期流量计算的水位涨落率和水面比降的 计算应符合下列规定 一水位涨落率应取测流期间的平均涨落率并可由测流终 了和开始时的水位差除以测流总历时计算涨水时应取正值落 水时应取负值测流过程跨过水位峰顶谷底时可不计算 二水面比降应按由上下比降水尺的平均水位差除以两比 降断面间的间距计算 第条冰期实测流量的计算应符合下列规定 一垂线平均流速可按下列公式计算 六点法 三点法 二点法 一点法 式中分别为有效相对 水深处的流速 冰期半深流速系数 二部分面积可采用本规范式计算公式中 的水深值在有水浸冰的垂线上应为有效水深在有岸冰或清 沟时盖面冰与畅流区交界处同一垂线上的水深用二种数值当 计算盖面冰以下的部分面积时应采用有效水深当计算畅流部 分的面积时应采用实际水深当交界处垂线上的水浸冰厚小于 有效水深的时计算相邻两部分面积可采用实际水深 三计算冰期流量时应将断面总面积水浸冰面积冰花 Ag ADAD AM Ag A d dg dg 面积与水道断面面积分别算出当出现层冰层水或断面内有好几 股水流而其水位不一致时 可不逐一计算 在有岸冰或清沟时 可 分区计算 水浸冰面积可根据各测深垂线上的水浸冰厚及测深垂线的间 距按下式计算图 图封冻期测流断面 水道断面面积流水断面面积死水面积 水浸冰面积冰花面积水浸冰厚 冰花厚有效水深 式中水浸冰面积 自一岸测至另一岸水浸冰在第 条测深垂线上的厚度 冰底边的水浸冰厚应采用冰底边 上的实测数值当无法测定时可借用 靠冰底边最近的一个冰孔中的水浸冰 厚 一岸冰底边至第条测深垂线 第条 测深垂线末两条测深垂线 末条 测深垂线至对岸冰底边的间距 两岸冰底边至水面边的间距其中水面 边的位置可根据水位在断面图上查 得 冰花面积可采用类似式计算 第条流速系数的确定应符合下列规定 一畅流期半深流速系数应采用五点法测速资料绘出垂直 流速分布曲线内插出水深的流速与垂线平均流速对比 经多次分析后确定 二封冻期半深流速系数应采用六点法或三点法测速资料 分析确定 三畅流期水深的流速系数可用本站二点法或多点法 的资料分析确定 四畅流期水面流速系数应由多点法测速资料或其他加测水 面流速的资料分析确定或根据实测的水面比降河床糙率等资 料分析计算 第条实测潮流量的计算方法应符合下列规定 一断面测量资料的选择应将各次水道断面成果先点绘 断面图与前次大断面图进行比