水信息重点及部分填空选择简答

-.z绪论水文信息技术：研究各种水文信息的测量，计算与数据处理的原理和方法。〔教师ppt上的，比拟短〕水资源现状：水多，水少，水脏，水混。全球水资源量短缺原因：1.降水空间上分布不均加上地势上下不同；2.降水时间上分布不均解决方法〔水资专业的主要任务〕：兴修水利；节约用水；把用水推向市场水信息技术研究的具体任务：研究站网规划与测站设立的理论与方法各种水要素的观测技术各种观测数据的处理技术误差分析理论与方法水文调查方法现代水信息系统的组成与功能等第一章测站与站网在流域内一定地点〔或断面〕按统一标准对指定的水要素进展系统，规*的观测以获取所需水信息而设立的观测场所称为测站。测站分类按观测工程〔水位，流量，泥沙，降水，蒸发，水温，冰凌，地下水〕：水文测站；水质监测站；气象观测站按观测方法：人工观测站；自动监测站；遥感遥测站；卫星监测站按测站性质：根本站；专用站测站在地理上的分布网称为站网。通过所设站网采集到的水信息经过整理分析后，到达可以内插流域内任何地点水文或水质要素的特征值的目的。站网规划的任务是研究测站在地区上分布的科学性，合理性，最优化等问题按测站性质分类，站网分为根本站网，专用站网。根本站网是综合国家经济各方面的需要，由国家统一规划建立的。要求以最经济的测站数目，能到达内插任何地点的特征值为目的。根本站的工作应根据公布的各类测验技术规程进展观测和测验，获取数据必须统一整编刊印或以其它方式长期存储。按水文根本站网的性质和任务分为控制站，区域代表站，小河站和实验站。控制站是为探索特征值及其沿河长的变化规律和防汛需要而在大河上布设的测站。区域代表站是为了探索中等河流水文特征地区变化规律而在中等河流上布设的水文站，用以解决中等河流水文资料在地区上的移用问题。小河站是为了探索各种下垫面条件下的小贺静流变化规律而在有代表性的小河流上布设的水文测站，用意解决小河水文资料在地区上的移用问题。实验站有径流实验站，蒸发实验站，水库湖泊实验站，河床演变实验站，沼泽实验站，河口实验站，水土流失实验站，雨量站网密度实验站等，在国外还有实验性流域和水文基准站。根本站网与专用站网，它们的作用是相辅相成的。专用站在面上补充根本站，而根本站在时间系列上辅助专用站。站网〔主要指根本站网〕应当根据经济房展的需要和测站的实际作用不断加以补充和调整，以满足经济建立和科学研究对水文，水质资料的需要。因此对布设的站网，需要不断做以下工作：站网分析；站网检验；站网优化，站网调整。根本流量站网布设的原则：线的布设。沿大河干流每隔适当距离就布设一个测站，站间距离应满足沿河长内插径流特征值的精度要求以及沿河长发布水文情报，预报的需要。不需要布设太密。适用于流域面积不小于5000Km2(南方为3000Km2)的大河干流。2.区域的布设：适用于流域面积为200～5000的中、小流域。(1)高的分水岭，对潮湿空气起阻碍作用，使迎风面与背风面的降水发生明显变化；(2)地形转折点，如平原、丘陵、山区的分界处；(3)植被条件变化界，如林区、草原区、农业区等分界处；(4)地质条件显著变化界及较大面积的湖泊区、沼泽区的区界等。3．分类原则：按自然地理条件如湿润地区、沙漠、黄土高原等划分大区；按植被、土壤、地质等下垫面因素进展分类；同一类型按流域面积大小分级，并考虑流域坡度、形状等因素进展布站。在步站的数量上，以能妥善确定产流汇流参数的要求为准。由此原则布设的小河流所搜集的资料，可以应用到相似的、无水文资料的小流域上中国站网布设存在的问题：站网稀且分布不均；全国的站网各自成一体；经济条件制约；人类活动对站网的影响；测验实施落后。水文测站的建立包括测验河段的选择和观测断面的布设。水文测验河段选择条件：〔1〕满足设站的目的和要求；〔2〕稀遇洪水和枯水季节，均能测得所要信息；〔3〕在保证工作平安和测验精度的前提下，尽可能有利于简化水信息要素的观测和观测数据的整理分析工作；〔4〕交通方便，测站易于到达。水文测站控制：对测站水位与流量起控制作用的断面或河段的水力因素的总称。前者称为断面控制，后者称为河槽控制浮标测流断面有上，中，下3个断面。水文测站基线、断面布设示意图从上游到下游依次是比降上断面、浮标上断面、根本水尺断面〔同时是流速仪测流断面和测流中断面〕、浮标下断面、比降下断面。基线垂直于测流横断面，布设在岸上，基线的起点在测流断面线上。基线长度L不小于河宽B的0.6倍。收集水信息的根本途径：驻测，巡测，间测，水文调查，水质调查。第二章降水观测降水量单位以mm表示，其记录精度应符合以下规定。需要控制雨日地区分布变化的雨量站必须记至0.1mm.蒸发站的记录精度必须与蒸发观测的记录精度相匹配不需要雨日资料的雨量站，可记至0.2mm；多年平均降水量大于800mm的地区，可记至0.5mm；多年平均降水量大于400mm，小于800mm的地区，如果汛期雨强特别大，且降水量占全年60%以上，亦可记至0.5mm。多年平均降水量大于800mm的地区，可记至1mm。降水量的观测时间：以时间8时为日分界，即从昨日8时到今日8时的降水为昨日降水量。降水量观测站点的布设是根据各流域的气候、水文特征和自然地理条件所划分的不同水文分区，在水文分区内布设降水量观测站点。降水量观测仪器由传感、测量控制、显示与记录、数据传输与数据处理等局部组成。降水量观测仪器按传感器原理分类分为：直接计量〔雨量器〕、液柱测量〔主要为虹吸式，少数是浮子式〕、翻斗测量〔单翻斗与多翻斗〕等，还有光学雨量计和雷达雨量计；按记录周期分类，可分为日记和长期自记。第三章水位观测水位：河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面离固定基面的高程，以m计。基面的分类：1.绝对基面〔优点是各站水位值可以直接比拟〕；2.假定基面〔缺点是无法通用〕；3.测站基面〔优点是数字简单，克制了绝对基面的缺点，缺点是不同测站的水位之间无法直接比拟，需要进展基面换算〕；4.冻结基面。人工不同时间读取水尺数，基准时为8时，全国统一。按水尺型式可分为直立式、倾斜式、短桩式和悬锤式。直立式构造简单，经济，使用方便，为一般测站所普遍采用。水池布设的原则是满足使用要求，保证观测精度，经济平安。水位感应方式：浮子式、压力式、超声波等传递方式。日平均水位的计算：1、算术平均法2、面积包围法算术平均法：1.适用条件：〔两个条件满足一个即可〕1〕1日内水位变化缓慢2〕水位变化虽大，但属等时距人工观测或自记水位计摘录。2.计算公式：面积包围法：1.适用条件：不能用算术平均法计算的所有情况。2.计算方法：将1日内0~24h水位对过程线所包围的面积A除以24h，A用各梯形面积求和而得。3.计算公式:计算时需注意与算术平均法的计算公式不同的地方之一是Z0、Z24必须参加计算，如无这两个时刻的观测数据，则须通过直线内插的方法先求出来。水位数据的处理：1.水位资料的插补；2.逐日平均水位表的编制；3.水位流量过程线的绘制；4.洪水水位摘录表的编制；5.水位的合理性检查；6.编写水位数据处理说明。水位资料的插补：1.直线插补法；2.水位过程线插补法；3.相关插补法。逐日平均水位表的〔1〕计算月、年平均水位；〔2〕各种保证率水位的计算第四章流量测验流速方法分类：1.流速面积法；2.水力学法；3.物理法；4.化学法；5.直接法。流速面积法：是一种最根本的方法，由测定流速和测量过水断面面积两局部工作组成。有以下几种方法：1.流速依法；2.航空法；3.比降面积法；4.积宽法；5.浮标法。测站精度类别划分〔国家根本水文站〕：根据流量测验精度，分3类。1.一类精度站，是为探索水文特征值沿河长的变化规律和满足防汛需要的干流水文站〔控制站〕满足长系列样本需求；2.二类精度站，是为探索水文特征值沿河长和区域的变化规律，收集了30年以上数据，具有代表性的区域代表站，；3.三类精度站，是为探索小河在各种下垫面条件下的产流、汇流规律和径流变化变化规律，收集了20年以上数据，具有代表性的小河站。水位级的划分：高、中、低水位界限的划分，可根据现在有关标准的建议，采用年特征值频率分析法或典型年频率分析法。以频率分析计算作为水位级划分的根本依据。对一类精度站采用年特征值法，分别取测站各年瞬时最高水位Zma*、瞬时最低水位Zmin及各年平均水位Zm计算频率，分别得到Zma*￣￣P、Zmin—P、Zm—P3条频率曲线。在3条频率曲线上分别截取P=90%的Zma*为高水位，P=10%的Zmin为低水位，P=50%的Zm为中水位，借以划分水位级。对二类、三类精度站，宜采用典型年法。取各年汛期总水量W汛计算频率，得到汛期总水量的频率曲线，在曲线上分别取P=10%、50%、90的W汛相应的年份作为丰、平、枯水典型年，再将3个典型年的汛期本站逐日最高水位Zma*’计算频率，得到Zma*’---P频率曲线，再取P=10%、50%、90%的相应水位为高、中、低水位，据此划分水位级。测流方法选用原则：满足精度要求；〔2〕保证测流平安；〔3〕尽可能到达经济、方便。直接用测深器具：测深杆、测深锤、测深铅鱼。河道中的流速分布：流速在断面上沿水深和横断面方向的变化规律起点距是指测验断面上*一垂线至断面上的固定起始点的水平距离。传统断面测量内容：1.水深。从水面到河底的垂直距离；2.起点距。测深断面上测深垂线到起点桩之间的距离；3.水位。断面测量的步骤：测量水位→沿断面宽度选假设干测点及测深垂线→测量各垂线的水深→将各水位减去水深得到河底高程→绘制河槽断面图→计算过水断面面积。转子式流速仪〔按转动局部形状〕：旋杯式流速仪，旋桨式流速仪。流速计算公式〔点流速〕：；K—水力螺距，表示流速仪的转子旋转一周时，水质点的行程长度；N—流速仪在测速历时T内的总转数；T—测速历时，不应小于100s；C—附加常数，表示仪器在高速局部内部各运动件之间的摩阻，称仪器的摩阻常数。测速方法的选择：〔1〕根据垂线数目、测点多少、繁易程度分类〔精测法、常测法、简测法〕。〔2〕根据测速方法的不同分类〔积点法、积深法、积宽法〕。流量计算的步骤：1.计算垂线平均流速；2.计算局部面积、流速、流量〔采用平均分割法〕；3.计算局部流速、面积、流量〔采用中间分割法〕。第五章泥沙测验泥沙分类：〔1〕按泥沙输移的方式分类〔悬移质、推移质〕；〔2〕按河流泥沙的来源分类〔冲泻质、床沙质〕泥沙测验术语：1.全沙输沙量S〔kg，t〕；2.悬移质含沙量Cs〔g/m3，kg/m3〕。单位体积浑水中所含悬移质干沙的重量；3.输沙率Qs、Qb〔kg/s〕。单位时间内通过河流*一横断面的悬移质或推移质的重量；4.断沙Cs〔kg/m3〕。悬移质断面平均含沙量；5.单样含沙量Csu〔kg/m3〕。断面上有代表性的垂线或测点的悬移质含沙量；6.侵蚀模数Ms[t/(km2•a)]。流域内单位面积上每年的输沙总量。悬移质输沙率测验取样仪器：横式采样器，瓶式采样器。悬移质输沙率测验的步骤：布置取样垂线→测定各垂线测点流速及含沙量→计算垂线平均流速及垂线平均含沙量→计算局部流量及局部输沙量。垂线悬移质含沙量的测验方法：1.积点法〔根据测点的水样，测出各测点的含沙量之后，可用流速加权计算垂线平均含沙量〕；2.积深法〔取得的水样的含沙量即为垂线平均含沙量〕；3.垂线混合法；4.全断面混合法。悬移质水样的处理：取得的水样，经过量取水样体积→沉淀→过滤→烘干→称重。断面输沙率Qs；Csmi为各测沙垂线的垂线平均含沙量,qi为以测沙垂线为分界的局部流量实测悬移质输沙率的计算〔积点法施测，分析法计算〕1.计算垂线平均含沙量Csmi〔流速加权〕2.计算断面输沙率Qs：3.计算断面平均含沙量:计算相应单沙Csu：〔1〕算术平均法〔2〕加权法单沙：与断面平均含沙量有稳定关系的断面上有代表性的垂线和测点的悬移质含沙量，称单样含沙量。泥沙颗粒分析方法：1.直接测定法：筛分析法；粒径计法；比重计法；移液管法；2.水分析法。第八章实测期以前水文信息的采集采集水文信息的主要途径：定位观测；水文调查。水文调查的内容：流域调查、水量调查、洪水和暴雨调查、其他专项调查。第九章流量数据处理水信息数据处理：对原始水信息数据按科学的方法和统一的技术标准与格式进展整理、分析、统计、审查、汇编和刊印的全部技术工作。流量数据处理的方法：根本方法和辅助方法。辅助方法：流量过程线法、上下游测站水文要素相关法、降水径流关系法。水位流量关系曲线法是流量数据处理中最常用、最根本的方法。流量数据处理环节：定线和推流定线工作就是根据实测的流量数据率定出于流量关系密切的水文要素之间的关系，用其水文要素和率定的关系推求流量的工作叫推流。稳定的水位流量关系是指同一水位只有一个相应流量，其关系呈单一的曲线.不稳定的水位流量关系是指测验河段受断面冲於、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。Z—Q关系：测站根本水尺断面的水位与通过该断面的流量间的关系。Z—Q曲线方向呈45°，Z—A和Z—V与*轴呈60°，且3曲线不相交。不稳定水位流量关系影响因素：河槽冲淤、洪水涨落、变动回水、水生植物、结冰。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。校正因素法使用条件和方法步骤：条件：单次绳套，测此较少。步骤：1〕通过=0的点，初定Z--Qc关系曲线2)在初定的Z--Qc关系曲线上，根据各测点的水位Zi,查出相应的Qci.计算个测点的〔1/USc〕4)点绘Zi--〔1/USc)的关系点据，并通过点群中心定线Zi--1/USc5检验Zi--1/USc。1、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。本法适用于水位流量关系受*一因素或多种因素混合影响而连续变化的测站。受变动回水影响的水位流量关系点据偏向稳定的水位流量关系曲线的左边。用图解法绘制稳定的水位流量曲线的步骤：1.将各次测流时的实测水位、过水断面面积、断面平均流速和流量成果进展审查，并列出实测水位、面积、流速和流量成果表；2.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代外表积、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，通过点群中心分别绘出相应的三条平滑的关系曲线；3.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水位的流量，应等于面积和流速的乘积，Q≈AV。其偏差不超过2%~3%。Z—Q关系曲线的检验置信水平：测量值出现在统计容许区间内的概率值P。显著性水平：当原假设正确时，被拒绝概率的最大值α，即测量值误差在超过误差上界值*的可能性，α=1-P，属小概率。检验方法：1.符号检验：2.适线检验:目的：检查定线有无系统偏离；内容：检验各级Z—Q关系曲线两侧测点的分布是否均衡合理；公式：3.偏离数值检验：目的：检验测点偏离关系线的平均偏离值〔即平均相对误差〕是否在合理*围内，借以用数据论证曲线定的是否合理。t检验的意义：判断稳定的Z—Q关系是否发生了显著变化〔即测站条件是否发生变动〕、定线是否有明显偏离等。通过此检验，可以正确绘制和使用Z—Q关系曲线。Z—Q关系曲线的延长和流量插补方法：1.高水延长的方法：水位流速关系法、水力学公式法、参照历史水位—流量关系法2.低水延长：断流水位法。低水延长一般是以断流水位作控制进展Z—Q关系曲线向断流水位方向所作的延长。断流水位是指流量为零时的相应水位。〔一〕填空题1．水文测站是指。2．根据水文测站的性质、测站可分为和两大类。3．水文测站的建站包括和两项工作。4．是对水文站水位流量关系起控制作用的断面或河段的水力因素的总称。5．决定河道流量大小的水力因素有、、和。6．根据不同用途，水文站一般应布设、及等各种断面。7．目前按信息采集工作方式的不同，采集水文信息的根本途径可分为和。8．观测降水量最常用的仪器通常有和。9．自记雨量计是观测降雨过程的自记仪器。常用的自记雨量计有三种类型：、和。10．用雨量器观测降水量的方法一般是采用观测，一般采用进展观测，即及各观测一次，日雨量是将至的降水量作为本日的降水量。ll．水面蒸发量观测一次，日蒸发量是以作为分界，将至的蒸发水深，作为本日的水面蒸发量。12．水位是指。l3．我国现在统一规定的水准基面为。14．根据所采用的观测设备和记录方式，水位观测方法可分为四种类型：、、和、。l5．水位观测的常用设备有和两类。l6．水位的观测包括和的水位。17．我国计算日平均水位的日分界是从时至时。18．由各次观测或从自记水位资料上摘录的瞬时水位值计算日平均水位的方法有和两种。19．单位时间内通过河流*一断面的水量称为。时段∆t内通过河流*一断面的总水量称为，将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度称为。20．流量测量工作实质上是由和两局部工作组成。21．断面测量包括测量、和。22．水道断面面积包括和。23．测量水深常用的方法有和。24．起点距是指。25．河流中的泥沙，按其运动形式可分为、和三类。26．水位流量关系可分为和两类，同一水位只有一个相应流量，其关系呈单一的曲线。这时的水位流量关系称为。同一水位不同时期断面通过的流量不是一个定值，点绘出的水位流量关系曲线，其点据分布比拟散乱，这时的水位流量关系称为。27．一般说来，天然河道的水位流量关系是不稳定的，其影响的主要因素有：等。28．为推求全年完整流量过程，必须对水位流量关系曲线高水或低水作适当延长，一般要求高水外延幅度不超过当年实测水位变幅的，低水外延不超过。〔二〕选择题1．根据测站的性质，水文测站可分为[]。a、水位站、雨量站b、根本站、雨量站c、根本站、专用站d、水位站、流量站2．对于测验河段的选择，主要考虑的原则是[]。a、在满足设站目的要求的前提下，测站的水位与流量之间呈单一关系b、在满足设站目的要求的前提下。尽量选择在距离城市近的地方c、在满足设站目的要求的前提下，应更能提高测量精度d、在满足设站目的要求的前提下，任何河段都行3．基线的长度一般[]。a、愈长愈好b、愈短愈好c、长短对测量没有影响d、视河宽月而定，—一般应为o．6B4．目前全国水位统一采用的基准面是[]。a、大沽基面b、吴泄基面c、珠江基面d、黄海基面5．水位观测的精度一般准确到L]。a、1mt)、0.1mc、0.0lmd、0.001m6．当一日内水位变化不大时，计算日平均水位应采用[]。a、加权平均b、几何平均法c、平均法d、面积包围法7．当一日内水位较大时，由水位查水位流量关系曲线以推求日平均流量，其水位是用[]。a、算术平均法计算的日平均水位b、12时的水位c、面积包围法计算的日平均水位d、日最高水位与最低水位的平均值8．水道断面面积包括[]。a、过水断面面积b、死水面积c、过水断面面积和死水面积d、大断面9．水文测验中断面流量确实定，关键是[]。a、施测过水断面b、侧流期间水位的观测c、计算垂线平均流速d、测点流速的施测10．用流速仪施测点流速时，每次要求施测的时间[]。a、越短越好b、越长越好c、大约100sd、不受限制11．一条垂线上测三点流速计算垂线平均流速时，应从河底开场分别施测[]处的流速。a、0.2h、0.6h、0.8hb、0.2h、0.4h、0.8hc、0.4h、0.6h、0.8hd、0.2h、0.4h、0.6h12．用流速仪施测*点的流速，实际上是测出流速仪在该点的[]。a、转速b、水力螺距c、摩阻常数d、测速历时13．用浮标法测流，断面流量等于断面*流量再乘以[]。a、风速b、水位c、浮标系数d、糙率14．常用来表示输沙特征的指标有[]。a、输沙率、流量b、含沙量、输沙率c、含沙量、流量d、输沙率、输沙量15．人们从不断的实践中发现，当[]时，断面平均含沙量与断面*一垂线或*一测案的含沙量之间有稳定关系，通过建立其相关关系，便可大大地简化了泥沙测验工作。a、断面比拟稳定、主流摆动不大b、断面比拟稳定、河道比拟窄c、断面比拟稳定、河道比拟宽d、主流摆动不大、河道比拟窄16．历史洪水的洪峰流量是由[]得到的。a、在调查断面进展测量b、由调查的历史洪水的洪峰水位查水位流量关系曲线c、查当地洪峰流量的频率曲线d、向群众调查17．进展水文调查的目的[]。a、使水文系列延长一年b、提高水文资料系列的代表性c、