时序型水文定线技术规程（征求意见稿）

1T/HBSLXXXX—YYYY时序型水文定线技术规程本文件规定了时序型水文定线适用条件，关系曲线图形绘制、图标制作等要求及整编成果输出形式。本文件适用于河北省行政区域内水文勘测研究中心、水文勘测队及各水文测站的流量资料整编。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。GB/T50095水文基本术语和符号标准GB50179河流流量测验规范SL/T247水文资料整编规范SL/T460水文年鉴汇编刊印规范3术语和定义GB/T50095、GB50179、SL/T247、SL/T460，界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1定线determinationofrelationcurve建立两种或两种以上实测水文要素值间关系线的分析工作。3.2基面datum计算水位和高程的起始面。3.3大断面possiblemaximumcross-section测验断面内历年最高洪水位以上0.5m～1.0m高程以下的横断面，漫滩较远的河流应包括最高洪水边界，有堤防的河流应包括堤防背河侧的地面。3.4过水断面wettedcross-section河流、渠道或管道内能排泄水流的横断面。3.5水位stage自由水面相对于某一基面的高程。2T/HBSLXXXX—YYYY3.6流速flowvelocity水质点在单位时间内沿水流方向的移动距离。3.7流量discharge单位时间内通过河渠或管道某一横断面的水体体积。3.8比例尺scale图上一条线段的长度与地面相应线段的实际长度之比。3.9坐标coordinate能够确定一个点在空间的位置的一个或一组数。3.10横坐标abscissa在平面直角坐标系中，与x轴对应的坐标轴，用于表示点在水平方向上的位置。3.11纵坐标ordinate在平面直角坐标系中，与x轴垂直的坐标轴（y轴用来表示点在垂直方向上的位置。3.12图号figurenumber一种用于标识和管理图纸的编码系统，通常由一系列数字、字母或符号组成。3.13水位流量关系stage-dischargerelation河渠中某断面的实测流量与其相应水位之间所建立的相关关系。3.14水位面积关系stage-arearelation河渠中某断面的实测面积与其相应水位之间所建立的相关关系。3.15水位流速关系stage-flowvelocityrelation河渠中某断面的平均流速与其相应水位之间所建立的相关关系。3.16高水highwaterT/HBSLXXXX—YYYY指的是某地区的水位（或流量）高于正常水平或历史平均水平。3.17低水lowwater指的是某地区的水位（或流量）低于正常水平或历史平均水平。3.18洪水过程floodingprocess指某次洪水从开始涨水，到流量达到最大值后，又开始逐渐减小，最后退到原起涨时的全部过程。3.19断流水位stageofzeroflow河渠测验断面处流量为零时所对应的水位。3.20渐开线involute平面上一动直线沿固定圆作纯滚动时，此直线上任意点的轨迹为该圆的渐开线。水文定线关系曲线中的渐开线指随着水位逐级增加，与之相应的流量、面积增量相等或增大的光滑曲线。3.21关系曲线延长extensionofrelationcurve对已确定的关系曲线的一端或两端根据测站特性在实际极值范围内进行外延的技术。3.22流率表ratingtable从水位流量关系曲线上每隔一定水位高度读出一个流量，当多条曲线时按推流时段分别读数而列成的水位流量关系表。3.23水位改正数stagecorrection以标准曲线的水位为准，减去实测流量的水位，得到的水位差值，测点在标准曲线上方者，水位改正数为负值，反之为正值。3.24改正数计算表correctioncalculationtable用于记录每一个流量测次的水位与标准水位差的表格。3.25符号检验marktest在水文测验中，用以检验所定水位流量关系曲线两侧测点数目分配是否均衡合理的一种统计检验方法。3.2634T/HBSLXXXX—YYYY适线检验curvefittingtest在水文测验中，检验水位流量关系实测点偏离曲线正负符号的排列有无明显系统偏离的一种统计检验方法。3.27偏离数值检验deviation-datatest用统计量t来检验测点偏离水位流量关系曲线的平均偏离值（即平均相对误差）是否在合理范围内的一种统计检验方法。4水文定线方法与适用条件4.1基本要求4.1.1临时曲线法临时曲线法应符合SL/T247中6.4.6的规定。4.1.2改正水位法改正水位线法应符合SL/T247中6.4.7的规定。4.1.3改正系数法改正系数法应符合SL/T247中6.4.8的规定。4.1.4连时序法连时序线法应符合SL/T247中6.4.16的规定。4.1.5连实测流量过程线法连实测流量过程线法应符合SL/T247中6.4.17的规定。4.2曲线使用时段界定受冰情影响的流量测次，除极个别水文测站，封冻期、封冻过程、解冻过程受冰情影响，流量存在日周期变化，或受综合因素影响，水位失去代表性，水位流量关系紊乱，不适合建立标准水位流量关系，可采用连实测流量过程线法推流。一般以冰期结束和开始前作为标准的水位流量关系曲线使用的大致起止时间。全年无洪水过程亦可采用连实测流量过程线法推流。5稳定关系曲线绘制5.1绘图要求以纵坐标代表水位，高程与水文站所用高程系统一致；横坐标自左至右依次排列流量、面积、平均流速三部分，均匀布置于图纸中；图形宜布满整个图幅，不能满足时，沿纵坐标方向居中。在每张图上要标明河名、站名、年份、水位流量、水位面积、水位流速关系曲线标题、三条关系曲线的纵、横坐标单位、基面、图号；在图下方填写绘制、校核、复核、审核者姓名及日期。5T/HBSLXXXX—YYYY5.2比例尺比例尺宜为1、2、5或1、2、5的10n（n为整数）倍数，例如1:0.01、1:0.2、1:5、1:10、1:20、1:50、1:100等。根据关系曲线使用时段内水位、流量、面积、流速的变幅，确定合适的比例尺，以确保绘制的水位流量、水位面积、水位平均流速曲线与横坐标的夹角大致为45°、60°、60°且互不相交。5.3图标依据测流方法不同，用不同符号表示：c)▽深水浮标或浮杆测得的点子，边长2~2.5mm；d)×水力学推算或上年末、下年初的接头点子，长度2~2.5mm；f)◎其他流速仪（如ADCP、电波流速仪等外圆直径2~2.5mm。5.4图号自水位流量关系总图开始为“共n张第1页图号1”、“共n张第2页图号2”、…、“共n张第n页图号n”，按放大图张数依次排序。5.5绘制总图在同一张米格纸上，以同一水位为纵坐标，自左至右，依次以流量、面积、流速为横坐标，点绘实测点。如果测次较多，关系曲线比较复杂的测站，可分期或以洪峰为界，分期点绘关系图，然后再绘制一张总图，绘图时应注意各曲线的互相衔接。在三条曲线实测点的右侧10~20mm标注测次，测次标记数字大小以不影响曲线绘制为准。a)建立电子表格，以水位为主关键字，分别以流量、面积、流速为次关键字升序排列，将最大洪水过程的流量、面积、流速点绘于图上，参照历年中高水水位流量关系曲线、汛前大断面及大水过后大断面关系曲线，历年水位流速关系曲线确定本年度中高水水位面积、水位流速、水位流量的线型以及高水、低水曲线的走向。水位流量曲线高水部分与历年关系曲线重合(或趋向重合)或平行，不能交叉。低水部分参照断流水位确定。b)参照最大洪水过程，按时间顺序依次分析其余场次洪水过程，从而确定各时段水位流量、水位面积、水位流速曲线使用的大致起止时间以及过渡部分的处理。c)水位面积、水位流速只点绘在基本水尺断面（或测流断面）实测流量的测点。5.6绘制水位面积关系曲线5.6.1曲线线型为一条或几条渐开线，控制条件无特殊变化，曲线不能反曲，各曲线间不能交叉。5.6.2曲线趋势a)高水时，与历年关系曲线重合(或趋向重合)或平行，不能交叉。b)低水时，参照断流水位，曲线切于（或趋向切于）断流水位时的面积。c)中水时，断面漫滩或面积变化较大位置附近转折。5.6.3曲线绘制6T/HBSLXXXX—YYYYa)绘制汛前大断面和大水过后大断面关系曲线，以确定水位面积关系曲线趋势、走向、拐点位置以及是否分属不同系统，从而确定对水位流量、水位流速曲线的影响。b)分析绘制的水位面积曲线，要求通过点群中心，左右测点相对均衡且测点数大致相等。c)对水位面积曲线作符号检验、适线检验。检验方法和要求参照水位流量曲线的三种检验。5.7绘制水位流速关系曲线5.7.1曲线线型曲线线型为一条或几条S型光滑曲线，曲线间可交叉，可反曲。5.7.2曲线趋势a)高水时，切于（或趋向切于）界定的流速边界纵坐标轴。b)低水时，参照断流水位，曲线切于（或趋向切于）断流水位。c)中水时，断面漫滩或流速变化较大位置附近转折。5.7.3曲线绘制a)参照水位流速实测点绘制水位流速关系曲线，要求通过点群中心，左右测点相对均衡且测点数大致相等。受冰期、变动回水、水草或综合因素影响造成水位流速曲线混乱的，可不定该条曲线。b)水位流量曲线绘制完成后，使在水位流速曲线上查读的各级水位的流速，应等于流量与面积的商，其偏差应不超过±3%。5.8绘制水位流量关系曲线5.8.1曲线线型曲线线型为一条或几条渐开线，控制条件无特殊变化，曲线不能反曲，各曲线间不能交叉。5.8.2曲线趋势a)高水时，与历年关系曲线重合(或趋向重合)或平行，不能交叉。b)低水时，参照断流水位，曲线切于（或趋向切于）断流水位时的流量。c)中水时，断面漫滩或流量变化较大位置附近转折。5.8.3曲线绘制a)参照水位面积、水位流速曲线，绘制水位流量关系曲线，要求通过点群中心，左右测点分布相对均衡且测点数大致相等。b)所绘制的三种关系曲线，应相互对照，使在曲线上查读的各级水位的流量，应等于面积与流速的乘积，其偏差应不超过±3%。5.8.4确定断流水位根据测站的横、纵断面资料确定，如测站下游有浅滩、石梁，可直接以滩顶或石梁顶部高程作为断流水位；如测站下游相当长距离内河底平坦，则以基本水尺断面最低点高程为断流水位。a)分析法：如断面的形状整齐，在延长部分的水位变幅内河宽变化不大，且无浅滩、分流等现象，可采用分析法。即在水位流量关系曲线的中低水部分，依次从低向高取a、b、c三点，并使三点流量关系满足公式（1断流水位可按公式（2）计算：7T/HBSLXXXX—YYYY（2）Za、Zb、Zc——水位流量关系曲线上a、b、c三点的水位，m。b)图解法：原理和使用条件与分析法相同。按公式（1）的条件选取a、b、c三点后，在水位流量关系曲线图上，通过b、c点作平行横轴的两条平行线，分别与通过a、b点作垂直于横轴的线交于d、e二点。使de、ab的延长线交于f点。过f点作平行横轴的水平线相交于纵轴，即为断流水位Z0。5.9曲线线号每条关系曲线绘制好后按照时间先后次序，以阿拉伯数字编号（包括过渡线）。在曲线上端1/3空白处，引出折线，标注序号符号作为曲线线号，如①、②……。放大图线号延续总图线号。5.10曲线检查a)根据测站特性和历年定线方法确定本年度定线方法。b)确定曲线使用时间范围及过渡部分采用的型式及过程。过渡部分也就是临时曲线间的过渡、临时曲线与改正水位之间的过渡、改正水位与改正水位之间的过渡。临时曲线法禁止跨线型使用，改正水位法不应跨线型改正。c)分析检查高水部分流量的实测面积或借用面积是否合理，流速分布是否合理，不合理情况进行相应试算改正。d)特殊点子分析处理。分析偏离原因，计算错误的加以改正，受水力因素影响或下垫面变化影响而偏离的，分析具体原因，加以计算改正，改正后仍不能满足要求的做参考处理。e)依据水位面积、水位流量曲线所读取数据，校验水位流速曲线；水位面积、水位流速曲线所读取数据，校验水位流量曲线，两者反复校验，直至符合相应规范要求。5.11绘制放大图水位流量关系曲线下部，读数误差超过±2.5%的部分，应绘制放大图，流量小于0.040m3/s时可适 当放宽。如关系曲线读数满足要求，可只做需要放大的关系曲线。低水放大时应满足：最后一级放大，距原点20mm内宜无流量测点；放大部分与上一级水位流量关系曲线应有15mm～20mm的重叠流量部分；放大部分读数与上一级水位流量关系曲线读数误差不能超过±2.5%。采用计算机定线可不绘制放大图。5.12水位流量关系曲线延长5.12.1高水延长水位流量关系曲线上部，未测至最高水位（或需要延长）的部分，应做高水延长。高水部分延长不应超过当年实测流量所占水位变幅的30%。如超过此限，至少用两种方法进行比较，并在有关成果表中对延长方法和依据作出说明。常用的高水延长方法应满足下列要求：a)根据最新施测的大断面资料，绘出水位面积曲线。8T/HBSLXXXX—YYYYb)高水水位流速曲线，为一条以纵轴为渐近线的曲线，根据这种特性，沿着实测的水位流速关系曲线趋势向上延长。c)以延长部分的各级水位的流速乘以相应面积得相应流量，据此便可绘出延长部分的水位流量关系曲线。5.12.2低水延长水位流量关系曲线下部未测至最低水位或采用水位改正数法推流时，改正后的水位超出关系曲线使用范围的应做低水延长。低水部分延长不应超过15%，采用断流水位法延长。6关系曲线过渡6.1标准曲线与连实测流量过程线过渡通过过渡点的实测流量，其相应水位在标准曲线水位流量关系表中查得流量为标准流量，计算实测流量与标准流量的换线误差，以不超过实测流量所处高、中、低水所要求的换线误差为必要条件。6.2不同临时曲线间过渡通过水位面积曲线和实测流量断面变化分析图，判断控制条件变化的起止时间，采用过渡线过渡。6.3临时曲线与改正水位过渡通过水位面积曲线和实测流量断面变化分析图，判断控制条件变化的起止时间，采用临时曲线与改正水位结合过渡。6.4改正水位间过渡通过水位面积曲线和实测流量断面变化分析图，判断控制条件变化的起止时间，采用改正水位过渡。7流率表编制7.1流率表表头填制按曲线编号在相应表头填入关系曲线所使用的推流时间段。7.2流率表内容制作a)按照线号顺序依次制作流率表。b)按水位分级由低到高，从最后一次水位流量关系曲线放大图开始，在水位流量关系相应曲线上依次读取相应数据，直至总图，填入流率表中，同时计算读数过程中水位流量关系曲线是否反曲。连时序法可以反曲。c)读数间隔大小以水位流量关系曲线曲率为标准，曲率大的部分密集读取，曲率小的部分可做相应调整。d)两水位级间的各水位对应的流量以直线内插求得，内插部分可以反曲。7.3合理性检查9T/HBSLXXXX—YYYY制表时，所有内插的流量与曲线的偏差，在曲线的上中部不应超过±1%，下部不应超过±3%，表中流量增值一般随水位增高而增大。各级曲线放大图间的流量应衔接，曲线衔接部分的流量宜保持一致。水位流量关系表见表A。8改正数的计算在每个实测流量测点上作垂线，与标准曲线相交。以标准曲线的水位为准，减去实测流量的水位，即得到水位改正数，测点在标准曲线上方者，水位改正数为负值，反之为正值。瞬时水位改正数（改正系数）计算表见表B。9关系曲线检验临时曲线法推求流量时，应进行三种检验，即符号检验、适线检验、偏离数值检验。三种检验合格，才可以采用临时曲线法推求流量。单一线法定线推流适用本文件。9.1三种检验三种检验中符号检验、适线检验、偏离数值检验应符合SL/T247中