河流流量测验流速仪法、声学多普勒剖面流速仪法、浮标法、比降面积法、无人机测流、测验表及填制说明、偏角改正表、流量在线监测比测技术大纲.docx

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1、附录A（规范性）基本水文站精度类别划分方法A.0.1基本水文站应按表A.0.1的规定划分精度类别为三类。表AOl水文站精度类别划分标准精度类别项目测验精度要求测站主要任务集水面枳（km2）湿润地区干旱、半干早地区一类精度站达到现有测验手段和方法所能够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经济社会所需要的资料。30005000二类精度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和经济社会所需要的资料。1000020010000500三类精度站达到设站任务对资料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

2、变化规律，以及水文分析计和对系列代表性要求和经济社会所需的资料。200.9+O.5Vi,o)2)五点法，按下式计算：1。(B.7.1-匕=(%。+3%2+3%6+2%8+匕。)(B.7.1-3)3)三点法，可按下列公式计算：V,h=(V0,2V0,6+V0,)(B.7.1-4)匕=；(%2+2%6+%8)4(B.7.1-5)4)二点法,按下式计算：V,=(V0,2+V0.8)2(B.7.1-6)5)一点法，可按下列公式计算：v,n=v0,6(B.7.1-7)匕“二K%5(B.7.1-8)Vw=KKO(B.7.1-9)Vzm=K2V02(B.7.1-10)式中：Vm一垂线平均流速(m/s)；2)

3、V。、%/、%2匕o分别为go、01、o.21.0相对水深处的测点流速(m/s)；K、分别为半深、水面、0.2水深处的流速系数。5当垂线上有回流时，回流流速为负值，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；6部分面积以测速垂线为界将过水断面划分为若干部分(图B.7.1),按下式计算：图B71部分面积计算划分D起点距（m）A.=4-1+4”（B.7.1-11）,2,式中：A,第i部分面积（m2）i测速垂线或测深垂线序号，i=K2n；4第i条垂线的实际水深（m）,当测深、测速没有同时进行时，采用河底高程与测速时的水位算出应用水深（m）；2第i部分断面

4、宽（m）；7部分平均流速计算符合下列规定：1）两测速垂线中间部分的平均流速按下式计算：_Vn+V.V,-=-（B.7.1-12）2式中：口一第i部分断面平均流速（ms）Vtni第i条垂线平均流速（ms）,i=l2、n-12）靠岸边或死水边的部分平均流速按下列公式计算：Vi=aVwl口=%g(B.7.1-14)式中：。一岸边流速系数；3)岸边流速系数。值可根据岸边情况在表B.7.1中选用。表B.7.1岸边流速系数a岸边情况a值水深均匀地变浅至零的斜坡岸边0.670.75陡岸边不平整0.8光滑0.9死水与流水交界处的死水边0.6注：1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标配合流速

5、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：2当断面上有回流时，回流区的部分流量应为负值。8部分流量按下式计算：qi=ViAi(B.7.1-15)式中：/一第i部分流量(11s);9断面流量按下式计算：Q=Eqi(B.7.1-16)/=1式中：Q-断面流量(m3s);B.7.2采用连续测流法时，各次断面流量应按下列方法计算：1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；2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；3第三

6、次及以上的断面流量。可采用以上方法计算；4每一次断面流量的施测起、讫时间，从选用的那些垂线测速记录中记载的时间来确定。B.7.3采用分线测流法时，断面流量应按下列方法计算：I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；2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；3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。B.7.4冰期实测流量的计算应符合下列规定。1垂线平均流速计算：1）六点法。按下式计算：乙=（%0+2%+2-+2V0.6+2j,8+V1,o）（b.7.4-1）2）三点法。按下式计算：Vw,=（V0.15+V

7、0.5+V0,85）（B.7.4-2）3）二点法。按下式计算：Vwl=+V0J（B.7.4-3）4） 一点法。按下式计算：Vw=K（B.7.4-4）式中：VOJ5、VO.5、匕,85分别为5、0.5、0.85有效相对水深处的流速（m/s）；K冰期半深流速系数。2部分面积用木标准（B.7.1-I1）式计算。公式中的水深d值，在有水浸冰的垂线上为有效水深；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，采用有效水深；当计算畅流部分的面积时，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2%时，计算相邻两部分面积可采用实际水深。3计算冰期流量时，

8、将断面总面积、水浸冰面积、冰花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（图B.7.4）按下式计算：图B74封冻期测流断面A水道断面面积；AM一流水断面面积；Ad-死水面积；Ag-水浸冰面积;A，l冰花面积；dg水浸冰厚；d，g冰花厚；d有效水深。4=卜*。+3（4。+4）+3（41+%）+g（4（“川+d8n）+印（4+4（+1）+1（4（”+也+2）（B.7.4-5）A式中：%水浸冰面积（n）;4、心”到自一岸测至另一岸，水浸冰在第1、2、n条测深垂线上的

9、厚度（m）；4。、dg-冰底边的水浸冰厚（m）,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；瓦、%.、向岸冰底边至第1条测深垂线、第1、2条测深垂线、末两条测深垂线、末1条测深垂线至对岸冰底边的间距（m）；“。、+2一两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。4冰花面积可采用（B.7.4-5）式计算。8.7.5 流速系数的确定应符合下列规定：1畅流期半深流速系数，采用五点法测速资料绘出垂直流速分布曲线。内插出0.5水深的流速。与垂线平均流速对比，经多次分析后确定；2封冻期半深流速系数，采用六点法或三点法测速资料分析确定；3畅流期

10、0.2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；4畅流期水面流速系数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。8.7.6 实测潮流量的计算方法应符合下列规定。1断面资料的选择，将各次水道断面成果点绘断面图，当水面宽度小于200m时，其水位与面积关系点偏离关系曲线在3%范围内，或在水面宽度大于200m时水位与面积关系点偏离关系曲线在5%范围内，可仍采用前次大断面成果。当超过以上限差时，采用新测的断面成果；当测出的水道断面一岸淤积，另一岸被刷深时，分左、右两部分计算面积并进行比较；2垂线平均流速的计算符合下列规定：1）潮水河采用六点

11、法、三点法或二点法施测的垂线平均流速计算公式与无潮河流相同；2）当采用等深点流速改正法施测时，往返施测的各个测点流速取算术平均值；3）当垂线上各个测点的流向顺逆不一致时，取各测点流速的代数和计算垂线平均流速。3部分平均流速的计算符合下列规定：1）潮水河施测3条以上垂线时，可按无潮河流的方法计算部分平均流速；2）当同一部分两边垂线的流向不一致时，部分平均流速为该两垂线流速代数和的平均值；3）岸边流速系数通过试验确定。当左、右岸边形状不同时，分别确定。当无试验资料时，可按岸边形状和平整情况，从本标准表B.7.5中选用岸边流速系数值；4部分面积的计算方法。潮水河的部分面积宜根据大断面计算表划分若干部

12、分，并先算出各级水位的相应部分面积和绘制成关系图表，再按测流时水位，在图表上直接查算。5部分流量和断面流量的计算方法符合下列规定：1）潮水河的部分流量为部分平均流速与部分面积的乘积；2）潮水河施测3条以上垂线时，通过相关关系换算为断面平均流速时，可由断面平均流速乘以断面面积，确定断面流量。6涨落潮潮量和净泄或净进量的计算方法：1）潮量的计算以憩流出现时间为分界（图B76）。涨潮潮量和落潮潮量按下列公式计算：W=；QM+T2（B.7.6-2）式中：W涨潮潮量（a?）；W”一落潮潮量（n）;。1、。2。”T一自落潮憩流至涨潮憩流依次测得的涨潮流量（m3/s）；。；、。一自涨潮憩流至落潮憩流依次测得

13、的落潮流量（m3/s）；%、/2乙一为两次施测相隔时间小）。2）同一潮流期的净泄（进）量按下式计算：W=Wn-Wf（B.7.6-3）式中：卬净泄（进）量（11）计算结果为正时，即为净泄量；计算结果为负时，即为净进量。图B76涨落潮潮量计算t落憩时刻：tn涨憩时刻：ti=tl+t2+t3+tnB.7.7实测流量的相应水位计算应符合下列规定：1算术平均法。测流过程中水位变化引起水道断面面积的变化，当平均水深大于Im时不超过5%,或当平均水深小于Im时不超过10%,可取测流开始和终了两次水位的算术平均值作为相应水位；当测流过程跨越水位峰顶或谷底时，采取多次实测或摘录水位的算术平均值作为相应水位；2加

14、权平均法。测流过程中水道断面面积的变化超过上款范围时，相应水位按下式计算。7=bVWlZI+62Vr,2Z2+Z”bymb2Vb.V,nnILbiVtntZlB.7.7）_1Av,zI式中：Zwt-相应水位（m）；测速垂线所代表的水面宽度（m）。宜采用该垂线两边两个部分宽的平均值，在岸边垂线上，宜采用水边至垂线的间距再加该垂线至下一条垂线间的一半所得之和；匕”一第i条垂线的平均流速（m/s）；Zj第i条垂线上测速时的基本水尺水位（m）,实测或插补而得。3其他方法。当采用其他方法计算的相应水位，与加权平均法相比，水位差不超过ICm时，可以采用。B.7.8畅流期水位涨落率和水面比降的计算应符合下列

15、规定：1水位涨落率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。涨水时取正值，落水时取负值。测流过程跨过水位峰顶、谷底时，可不计算；2水面比降按由上、下比降水尺的平均水位差除以两比降断面间的间距计算。B.8断面测宽、测深方法B.8.1断面测宽可用下列方法。1直接测距法。用全站仪、激光测距仪、卫星定位系统等直接测得各垂线起点距。2建筑物标志法。在渡河建筑物等设施上设立标志，并应符合下列规定：1）宜采用等间距的尺度标志。河宽大于50m时，最小间距可取1m；河宽小于50m时，最小间距可取0.5m。每5m整倍数处，采用不同颜色的标志加以区别；2）测深、测速垂线固定的测站，可

16、只在固定垂线处设置标志。标志的编号必须与垂线的编号一致，并采用不同颜色或数码表示；3）第一个标志正对断面起点桩，其读数为零；不能正对断面起点桩时，可调整至距断面起点桩一整米数距离处，其读数为该处的起点距；4）每年在符合现场使用的条件下，采用交会法或卫星定位法检验1次2次。当缆索伸缩或垂度改变导致标志定位相对误差超过河宽的0.5%,或绝对误差超过Im时，原有标志重新设置，或校正其起点距；5）跨度和垂度不固定（升降式）的过河缆索，不宜在缆索上设置标志。3地面标志法。地面标志法可采用辐射线法、方向线法、相似三角形交会法、河中浮筒式标志法、河滩上固定标志法等。各种方法应符合下列规定：1）河滩上固定标志

17、的顶端，高出历年最高洪水位；2）确定测深、测速垂线的起点距时，使测船上的定位点位于测流断面线上；3）每年对标志进行一次检测。标志受到损坏时，及时进行校正或补设。4计数器测距法。使用计数器测距法应符合下列规定：1）每次测量完毕后，将行车开回至断面起点距零点处，检查计数器是否回零。当回零误差超过河宽的1%时，查明原因，并对测距结果进行改正；2）每年对计数器进行一次比测检验。当主索垂度调整，更换铅鱼、循环索、起重索、传感轮及信号装置时，及时进行比测率定；3）对计数器进行率定，并与交会法或卫星定位法测得的起点距比测检验。比测点均匀分布于全断面，河宽不小于60m时，比测点不少于30个；河宽小于60m时，

18、比测点可按每2m个。垂线的定位误差不得超过河宽的05%,绝对误差不得超过1m。超过上述误差范围时，重新率定。5仪器交会法。仪器交会法有水平交会法和极坐标法、六分仪交会法等。使用仪器交会法应符合下列规定：1）使用水平交会法或极坐标法测定垂线和桩点的起点距时，在观测最后一条垂线或一个桩点后，将仪器照准原后视点校核一次。当判定仪器确未发生变动时，方可结束测量工作；2）使用六分仪测定垂线的起点距时，先对准测流断面线上一岸的两个标志，使测船上的定位点位于断面线上；3）每年对测量标志进行一次检查。标志受到损坏时，及时进行校正或重设。6直接量距法。量距时应注意使量尺在两垂线或桩点间保持水平。B.8.2水深测

19、量可采用下列方法：1超声波测深仪测深。使用超声波测深仪测深应符合下列规定：1）超声波测深仪在使用前，进行现场校准，校准点不宜少于3个，并分布于不同水深处。2）当测深换能器离水面有一段距离时，对测读或记录的水深作换能器入水深度的改正。当发射换能器与接收能器之间有较大水平距离，使得超声波传播的距离与垂直距离之差超过垂直距离的2%时，作斜距改正；3）施测前在流水处水深不小于Im的深度上观测水温，并根据水温作声速校正。当采用无数据处理功能的数字显示测深仪时，每次测深连续读取不少于5次的读数，取其平均值。2铅鱼测深。使用铅鱼测深应符合下列规定：1）在缆道上使用铅鱼测深，在铅鱼上安装水面和河底信号器。在船

20、上使用铅鱼测深时，可只安装河底信号器；2）悬吊铅鱼的钢丝索尺寸，根据水深、流速的大小和铅鱼重量及渡河、起重设备的荷重能力确定。3）水深的测读方法可采用直接读数法、游尺读数法、计数器计数法等。当采用计数器测读水深时，进行测深计数器的率定、测深改正数的率定、水深比测等工作。水深比测的允许误差：当河底比较平整或水深大于3m时，相对随机不确定度不得超过2%；河底不平整或水深小于3m时，相对随机不确定度不超过4%；相对系统误差控制在1%范围内，水深小于Im时，绝对误差不得超过0.05m,不同水深的比测垂线数，不少于同水位级的测深垂线数，并均匀分布。当比测结果超过上述限差范围时，查明原因，予以校正。当采用

21、多种铅鱼测深时，分别进行率定；4）每次测深之前，仔细检查悬索（起重索）、铅鱼悬吊、导线、信号器等是否正常。当发现问题时，及时排除。测深时读记悬索偏角，并对水深测量结果按本标准附录B.9的规定进行偏角改正；5）每条垂线水深的测量次数及允许误差范围，符合本标准附录B.8对测深锤测深的规定；6）每年对悬索上的标志或计数器进行一次比测检查。当主索垂度调整，更换铅鱼、循环索、起重索、传感轮及信号装置时，及时对计数器进行率定、比测。3测深杆测深。使用测深杆测深应符合下列规定：1）测深杆上的尺寸标志在不同水深读数时，能准确至水深的1%；2）河底比较平整的断面，每条垂线的水深连测两次。当两次测得的水深差值不超

22、过最小水深值的2%时，取两次水深读数的平均值，当两次测得的水深差值超过2%时，增加测次，取符合限差2%的两次测深结果的平均值；当多次测量达不到限差2%的要求时，可取多次测深结果的平均值：3）对于河底不平整或波浪较大的断面，以及水深小于Im的垂线，其限差按3%控制。河底为乱石或较大卵石、砾石组成的断面，在测深垂线处和垂线上、下游及左、右侧共测五点。四周测点距中心点，小河宜为0.2m,大河宜为0.5m。并取五点水深读数的平均值为测点水深；4）每年汛前和汛后，对测深杆的尺寸标志进行校对检查。当测深杆的尺寸标志与校对尺的长度不符，或标志不清时，及时更换或补设。4测深锤测深。使用测深锤测深应符合下列规定

23、：1）测绳上的尺寸标志，将测绳浸水并将测深锤置于水中，在受测深锤重量自然拉直的状态下设置；2）每条垂线的水深连测两次。两次测得的水深差值，当河底比较平整的断面不超过最小水深值的3%,河底不平整的断面不超过5%时，取两次水深读数的平均值；当两次测得的水深差值，超过上述限差范围时，增加测次，取符合限差的两次测深结果的平均值；当多次测量达不到限差要求时，可取多次测深结果的平均值；3）测站有备用的系有测绳的测深锤1个2个。当断面为乱石组成，测深锤易被卡死损失时，备用的系有测绳的测深锤不宜少于两个；4）每年汛前和汛后，对测绳的尺寸标志进行校对检查。当测绳的尺寸标志与校对尺的长度不符时，根据实际情况，对测

24、得的水深进行改正。当测绳磨损或标志不清时，及时更换或补设。8.9 悬索偏角处理方法8.9.1 悬索偏角测量。在测船或测桥、缆车上用铅鱼测深时，可采用扇形量角器直接量读偏角。在缆道上用铅鱼测深时，应采用经纬仪、望远镜或其他措施测记其偏角值。LH=HJu1 + 四6 丫句(B.9.2-1)(B.9.2-2)8.9.2 当悬索偏角大于10。时，应进行偏角改正。湿绳长度改正，应按下列公式计算：1IJJI+(外织)2.0S_1Sg”?）卬一工一（l-f）A（1-p）（B.9.2-3）式中：一湿绳长度（m）；“一水深（m）；。一悬索偏角（。），指悬索支点沿悬索切线与铅垂线的夹角；一相对水深；KH-改正系数

25、；湿绳改正值（m）：P流速分布参数；夕一冲力参数。8.9.3 冲力参数4值的计算应符合下列规定：1有导线时，按下式计算：2GW/7=0.3（B.9.3-1）2无导线时，按下式计算：=0.4(B.9.3-2)d3铅鱼采用铁铸成时，按下式计算:G3=0.5（B.9.3-3）式中：G-铅鱼重量（kg）；d测深时实际使用的悬索直径（mm）。8.10 4测深偏角改正应符合下列规定。1直接观测湿绳长度。当偏角大于10。时，按本标准附录E查算湿绳长度改正值；2采用计数器或游尺计数法观测湿绳长度。按下列规定进行改正：1）当偏角大于10。时，悬索支点至水面的高差（ZA）与测得水深的比值小于表B.9.4干绳长度改

26、正条件的规定时，可不作干绳长度改正，但应作湿绳长度改正；表B94干绳长度改正条件铅鱼在河底时悬索偏角10152025303540悬索支点至水面的高差与测得水深的比值0.640.280.160.100.060.040.032）当偏角大于10。，悬索支点至水面高差与测得水深的比值大于表B.9.4干绳长度改正条件的规定数字时，干绳长度和湿绳长度均应作改正；3）当偏角小于10。，且干绳长度改正数超过水深的1%2%时，可不作湿绳长度改正，但应作干绳长度改正；4）干绳长度改正值按下式计算：d=ZA（SeCe-1）（B.9.4-1）式中：Z,-悬索支点至水面高差（m）；d干绳长度改正值（m）;6铅鱼下放至河

27、底时的悬索偏角。3改正后的水深按下式计算：d=Lc-d-w（B.9.4-2）式中：1改正后的水深（m）；4铅鱼由水面下放至河底时计数器测记的水深（m）；Aw湿绳长度改正值（m）。B.9.5缆道测流的偏角改正应符合下列规定:1悬索偏斜及支点变位抬升等引起的位移，其改正值按下列公式计算：,=三桃0.九（，屋。一稔2。0）（B.9.5-1）m0=（+4-）k2（B.9.5-2）Gk=-（B.9.5-3）*PY=F+畛+G（S（B.9.5-4）式中：A,一位移改正值（m）；4铅鱼下放至水面时的悬索偏角（。）；人一主索距端点C处的加载垂度（m）；机。一缆道参数；，一主索加载最大垂度（m）；1.主索跨度长（m）；Pv集中荷重（kg）；q一主索单位长度重量（kgm）；2偏角系数；工作索