水文概念Word格式.docx
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水文站网是在一定地区、按一定原则,用适当数量的各类水文测站构成的水文资料收集系统。
把收集某一项水文资料的水文测站组合在一起,则构成该项目的站网,如流量站网、水位站网、泥沙站网、雨量站网、水面蒸发站网、地下水监测站网等。
通常提及的水文站网是流量站网、水位站网、雨量站网等项目站网的总称,也为基本水文站网。
16.水文站网具有什么功能?
水文站网的功能是按照规定的精度标准和技术要求收集设站地点的流量、水位、降水、泥沙、蒸发、地下水等基本水文资料;
为防汛抗旱提供实时水情资料;
插补延长网内短系列资料;
利用空间内插或资料移用技术,在网内任何地点能为环境保护,水资源的调查评价、开发和利用,水工程的规划、设计、施工、运行、管理,科学研究及其他公共需要提供基本数据。
30.对一类精度的水文站,流量测验的水位级如何划分?
水位级的划分可采用年特征值法,并应符合下列规定:
根据测站各年瞬时最高水位,计算频率和绘制频率曲线,当频率P为90%时,其对应的水位为最高水位。
根据测站各年瞬时最低水位,计算频率和绘制频率曲线,当频率P为10%时,其对应的水位为低水位。
根据测站各年日平均水位,计算频率和绘制频率曲线,当频率P为50%时,其对应的水位为中水位。
31.对二、三类精度的水文站,流量测验的水位级如何划分?
水位级的划分可采用典型年法,其应符合下列规定:
根据测站各年汛期总水量计算频率和绘制频率曲线,当频率P为10%、50%、90%时,其对应的汛期径流量的相应年份,为丰、平、枯水典型年。
根据三个典型年的汛期逐日最高水位计算频率和绘制频率曲线,当频率P为10%、50%、90%时,其对应的水位为高、中、低水位。
57.什么是报汛站网?
凡提供水情信息的水文站、水位站、雨量站(气象站)和专用站统称为水情站。
水情站可分为常年水情站、汛期水情站和辅助水情站三类。
由水情站组成的报汛网络系统称为水情报汛站网。
58.报汛站网的布设原则是什么?
水情报汛站网应按下列要求布设:
具有代表性和控制性;
满足防汛抗旱、水利工程建设和运用、水资源管理及其他有关部门对水情的需要;
满足作业预报的需要;
具备良好的通信条件。
60.什么是水文自动测报系统?
水文自动测报系统也称水位遥测系统,它是为收集、传递和处理水文实时数据而设置的各种传感器、通信设备和接受处理装置的总称。
通常由遥测站、信道和接受处理中心三部分组成。
61.水文自动测报系统数据采集方式有哪几种?
通信方式有哪几种?
水情自动测报系统数据采集方式有自报式、应答式和自报应答兼容式三种。
国内外的水情自动测报系统从通信方式上可分为超短波通信、专网及电话线通信、流星余迹通信、卫星通信、短波通信、混合通信等六大类。
62.什么是水文循环?
水文循环是指地球上的水分通过蒸发、水气输送、降水、截留、下渗、径流等过程不断转化、迁移的现象,又称为水分循环或水循环。
按水文循环的规模与过程,可分为大循环和小循环。
从海洋蒸发的水气,被气流输送到大陆形成降水,其中一部分以地面和地下径流的形式从河流汇入海洋,另一部分蒸发返回大气,这种海陆间的水分交换过程称为大循环或外循环;
海洋上蒸发的水气在海洋上空凝结后,以降水的形式落到海洋,或陆地上的水经蒸发凝结又降落到陆地,这种局部的水文循环称小循环或内循环,前者为海洋小循环,后者为陆地小循环。
6.什么是水位?
水文中常见的特征水位有哪些,各表达什么意思?
河流或者其它水体的自由水面离某一基面零点以上的高程称为水位。
水位的单位是米,一般要求记至小数2位,即0.01m。
水文中常见的特征水位有:
(1)起涨水位。
一次洪水过程中,涨水前最低的水位。
(2)洪峰水位。
一次洪水过程中出现的最高水位值。
同样按日、月、年进行统计,可以分别得到日、月、年最高水位。
(3)警戒水位。
当水位继续上涨达到某一水位,防洪堤可能出现险情,此时防汛护堤人员应加强巡视,严加防守,随时准备投入抢险,这一水位即定为警戒水位。
警戒水位主要是根据地区的重要性、洪水特性、堤防标准及工程现状而确定。
(4)保证水位。
按照防洪堤防设计标准,应保证在此水位时堤防不溃决。
有时也把历史最高水位定为保证水位。
当水位达到或接近保证水位时,防汛进入紧急状态,防汛部门要按照紧急防汛期的权限,采取各种必要措施,确保堤防等工程的安全,并根据"
有限保证、无限负责"
的精神,对于可能出现超过保证水位的工程抢护和人员安全做好积极准备。
(5)防洪限制水位。
水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,也是水库在汛期防洪运用时的起调水位,称防洪限制水位。
防洪限制水位的拟定,关系到防洪和兴利的结合问题,要兼顾两方面的需要。
如汛期内不同时段的洪水特征有明显差别时,可考虑分期采用不同的防洪限制水位。
7.什么是径流量?
何谓年径流?
它的表示方法和度量单位是什么?
径流是指在水文循环过程中,沿流域的不同路径向河流、湖泊、沼泽和海洋汇集的水流。
在一定时间内通过河流某一过水断面的水量称为径流量。
一个年度内在河槽里流动的水流叫做年径流。
年径流可以用年径流总量W(m3)、年平均流量Q(m3/s)、年径流深R(mm)、年径流模数M(mm/s·
km2)等表示。
8.什么是蒸发?
按蒸发面分哪几类?
蒸发是指液态水转化为气态水,逸入大气的过程。
自然界凡有水的地方,几乎都存在着蒸发过程。
由于蒸发面的不同而有各种蒸发,蒸发面为水面的为水面蒸发,裸土里的水分蒸发为土壤蒸发,通过植物茎叶而产生的水分耗散为植物散发。
考虑流域蒸发时,则因其有复杂的水面、裸土和植物等组成,而统称为流域总蒸发。
10.何谓河流、水系及流域?
河流流域的几何特征所包括的内容及概念是什么?
河流是指陆地表面宣泄水流的通道,是溪、川、江、河的总称。
水系(河系):
由河流的干流和各级支流,流域内的湖泊、沼泽或地下暗河形成彼此连接的一个系统。
流域是地表水和地下水的分水线所包围的集水区域或汇水区,习惯上是指地表水的集水区域。
河流流域几何特征包括:
河长、河流比降、分段、河流断面、河网密度、流域面积、流域形状、分水线、长度、平均高程、平均宽度、平均坡度等。
(1)河长:
自河源沿河道至河口的长度。
(2)河道比降:
沿水流方向,单位水平距离河床高程差。
(3)河流分段:
每条河流一般都可分为河源.上游.中游.下游.河口等五个分段。
①.河源:
河流开始的地方,可以是溪涧.泉水.冰川.沼泽或湖泊等。
②.上游:
直接连着河源,在河流的上段,它的特点是落差大,水流急,下切力强,河谷狭,流量小,河床中经常出现急滩和瀑布。
③.中游:
中游一般特点是河道比降变缓,河床比较稳定,下切力量减弱而旁蚀力量增强,因此河槽逐渐拓宽和曲折,两岸有滩地出现。
④.下游:
下游的特点是河床宽,纵比降小,流速慢,河道中淤积作用较显著,浅滩到处可见,河曲发育。
⑤.河口:
河口是河流的终点,也是河流入海洋.湖泊或其它河流的入口,泥沙淤积比较严重。
(4)河流断面:
河流的断面分为纵断面及横断面。
①.纵断面:
沿河流中线(也有取沿程各横断面上的河床最低点)的剖面,测出中线以上(或河床最低点)地形变化转折的高程,以河长为横座标,高程为纵座标,即可绘出河流的纵断面图。
纵断面图可以表示河流的纵坡及落差的沿程分布。
②.横断面:
河槽中某处垂直于流向的断面称为在该处河流的横断面。
它的下界为河底,上界为水面线,两侧为河槽边坡,有时还包括两岸的堤防。
横断面出称为水断面,它是计算流量的重要参素。
(5)流域面积:
流域分水线与河口断面之间所包围的平面面积。
(6)流域分水线:
分开相邻流域或河流地表集水的边界线。
(7)流域长度:
由河源边线至河口的最长直线距离。
(8)流域平均高程:
流域内各相邻等高线间的面积乘以其相应平均高程乘积之和与流域面积的比值。
9.河流泥沙及输沙率的概念是什么?
根据泥沙运动特性可将泥沙分为几类?
河流泥沙是指河流中随水流输移或在河床上发生冲淤的岩土颗粒物质。
输沙率是指单位时间内通过河流某一断面的泥沙数量。
根据其运动情况,可将泥沙分为推移质、跃移质和悬移质。
由于跃移质是推移质和悬移质间的过渡情况,因此有时将其合并在推移质中而分为两种。
悬移质:
受水流的紊动作用悬浮于水中并随水流移动的泥沙。
推移质:
受水流拖曳力作用沿河床滚动、滑动、跳跃或层移的泥沙。
51.何谓水资源系统?
在流域或地区范围内,有水文、水力和水力上互相联系的河流、湖泊、水库、地下水等水体和有关水工程及各需水部门所构成的综合体,称为水资源系统。
59.水情信息的概念是什么?
水情信息主要是指降水量、蒸发量、流量(水量)、水位、蓄水量、含沙量、冰情、水质、土壤墒情、地下水等水文要素及重大水事件和水工程运行特征等。
63.什么是水量平衡?
水量平衡是指在水文循环过程中,某一区域在任一时段内,输入的水量等于输出的水量与蓄水变量之和。
水量平衡方程是质量守恒原理在水文学研究中的一种表达形式。
水量平衡方程中的输入项和输出项通常是指降水量、径流量、蒸发量等。
64.什么是下渗?
影响下渗的因素有哪些?
下渗是指水分透过土壤层面(例如地面)沿垂直和水平方向渗入土壤中的过程。
下渗现象的定量表示为下渗率,它是指单位时间内通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的水量,单位为毫米/分钟或毫米/小时等。
影响下渗率的因素有初始土壤含水量、供水强度、土壤结构和质地。
水文调查、检测
33.水文调查的基本内容有哪些?
(1)流域基本情况调查,即基本水文站上游集水区内流域基本情况调查;
(2)水量调查,即基本站设站初期达到中等影响时,对河川径流进行还原水量调查和水量平衡调查;
(3)暴雨和洪水调查,即基本站设站初期进行历史暴雨、洪水调查,或超过一定标准的当年暴雨、洪水调查;
(4)专项水文调查,即为了专门目的的需要,调查收集某专项水文资料。
34.在水文资料整理过程中遇到断面迁移应如何处理?
一是当基本水尺断面迁移时,资料应分作两站处理。
如新旧断面水位关系良好,则当年水位资料应换算为同一断面整编,可将当年资料较短的换算成资料较长的断面的水位,如关系不好,则应按新旧断面分别整编;
二是当流量测验断面迁移时,当年的流量、输沙率、颗粒分析等项资料,应经资料分析由整编单位确定是否分别按新旧断面整编;
三是当降水量、蒸发量观测地点有迁移时,如迁移前后的地形、气候条件等基本一致,则当年两处观测资料可合并为一站整编。
不论是合并还是分开整编,均应在资料整编说明书中加以说明。
46.水文资料的“三性审查”指的是什么?
水文资料的“三性审查”是指:
可靠性审查、一致性审查和代表性审查。
可靠性审查——排除资料中可能存在的错误;
一致性审查——审查水文现象影响因素是否一致;
代表性审查——审查资料对于水文变量总体的代表性。
49.什么是水文监测环境和水文监测设施?
水文监测环境是指为确保监测到准确水文信息所必需的区域构成的立体空间。
水文监测设施是指水文站房、水文缆道、测船、测船码头、监测场地、监测井、监测标志、专用道路、仪器设备、水文通信设施以及附属设施等。
50.国家对水文监测资料实行什么管理制度?
国家对水文监测资料实行统一汇交制度。
从事地表水和地下水资源、水量、水质监测的单位以及其他从事水文监测的单位,应当按照资料管理权限向有关水文机构汇交监测资料。
80.什么是水资源评价,其评价内容包括什么?
水资源评价是对水资源的数量、质量、时空分布特征、开发利用条件的分析评定。
评价内容:
水资源基础条件评价、水量评价、水质评价、地表水资源评价、地下水资源评价及水资源总量评价等。
86.什么是计量认证?
政府计量行政主管部门对向社会提供公正数据的技术机构的计量检定和测试的能力,可靠性和公正性所进行的考核和证明。
计量认证的标志为“CMA”即“中国计量认证(ChinaMetrologyAccreditation)”
降雨降水
4.什么是降水及降水量?
降水是指从大气中降落到地面的液态水和固态水。
降水的特征常用降水量、降水历时、降水强度、降水笼罩面积、暴雨中心等要素进行描述。
降水量是一定时段内降落到某一点或某一面积上的总水量,用深度表示,单位为毫米。
降水持续的时间称为降水历时,以分钟、小时或天计。
单位时间的降水量称为降水强度,以毫米/分钟或毫米/小时计。
5.降水强度等级是如何划分的?
按降雨强度可分为小雨、中雨、大雨和暴雨。
中国气象部门规定,24小时降雨量小于10毫米的降雨为小雨,10~24.9毫米为中雨,25~49.9毫米为大雨,大于或等于50而小于100毫米的为暴雨,大于或等于100而小于200毫米称为大暴雨,大于200毫米称为特大暴雨。
65.什么是流域平均降雨量?
计算方法有哪些?
流域平均降雨量是指流域在某一时段内,根据流域上各雨量站测得的雨量,通过某些方法和技术途径计算出来的,能够代表流域面上的降雨情况的一个量值。
目前,计算流域平均降雨量常用的方法主要有:
算术平均法、泰森多边形法、雨量等值线法。
水环境
81.什么是水环境?
水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。
是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体,其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。
水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。
地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等,地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。
水环境是构成环境的基本要素之一,是人类社会赖以生存和发展的重要场所,也是受人类干扰和破坏最严重的领域。
82.何谓水环境监测?
按照水的循环规律(降水、地表水和地下水),对水的质和量以及水体中影响生态与环境质量的各种人为和天然因素所进行的统一的定时或随时监测。
85.什么是水环境监测站网?
水环境监测站网是按一定目的与要求,由适量的各类水质站组成的水环境监测网络。
水环境监测站网可分为地表水、地下水和大气降水三种基本类型,根据环抱和服务对象的不同,各类水质站可组成不同类型的专业监测网或专用监测网。
87.什么是水环境质量?
用类别指标和综合指标(质量指标)表征的水环境属性及其优劣的情况,通常指水环境遭受污染的程度。
88.什么是水环境质量标准,水环境质量标准有哪些?
水环境质量标准也称水质量标准,是指为保护人体健康和水的正常使用而对水体中污染物或其他物质的最高容许浓度所作的规定。
按照水体类型,可分为地面水环境质量标准、地下水环境质量标准和海水环境质量标准;
按照水资源的用途,可分为生活饮用水水质标准、渔业用水水质标准、农业用水水质标准、娱乐用水水质标准、各种工业用水水质标准等;
按照制定的权限,可分为国家水环境质量标准和地方水环境质量标准。
90.什么是水环境容量?
水环境容量是指在不影响水的正常用途的情况下,水体所能容纳的污染物的量或自身调节净化并保持生态平衡的能力。
水环境容量是制定地方性、专业性水域排放标准的依据之一,环境管理部门还利用它确定在固定水域到底允许排入多少污染物。
测量
17.断面测量内容和基本要求是什么?
断面测量的内容是测定河床各点的起点距(即距断面起点桩的水平距离)及其高程。
对水上部分各点高程采用四等水准测量;
水下部分则是测量各垂线水深并观读测深时的水位。
18.测站对单次流量测验成果检查分析的内容是什么?
单次流量测验成果的检查分析内容有:
(1)测点流速、垂线流速、水深和起点距测量记录的检查分析。
(2)流量测验成果的合理性检查分析。
(3)流量测次布置的合理性检查分析。
19.测站对单次流量测验成果检查分析时,出现问题应怎样处理?
对测点流速、垂线流速、水深和起点距测量记录,有明显反常时,应查明原因,有明显错误时,应进行复测;
对流量测验成果,当发现测点反常时,应查明原因,对无法进行改正而具有控制性的测次,宜到现场对河段情况进行勘查,并及时增补测次予以验证;
对流量测次布置,当发现测次布置不能满足整编定线要求时,应及时增加测次,或调整下一次的测验时机。
20.在什么情况下应及时设置临时水尺?
发生下列情况之一时,应及时设置临时水尺:
(1)发生特大洪水或特枯水位,超出测站原设水尺的观读范围;
(2)原水尺损坏;
(3)断面出现分流,超出总流量的20%;
(4)河道情况变动,原水尺处干涸。
21.断面比较稳定、主流摆动不大的站,如何确定单样取样位置?
(1)选择几次能代表各级水位、各级含沙量的输沙率资料,绘制垂线平均含沙量与断面平均含沙量的比值横向分布图;
(2)在图上选择比值最为集中且等于1处,确定一条或两条垂线,作为单样取样位置,由此建立单断沙关系曲线,进行统计分析;
(3)一类站相对标准差不应大于7%,二、三类站不应大于10%。
22.按《河流流量测验规范》要求,在流速测量中,其流速测点的分布应符合哪些规定?
一是一条垂线上相邻测点的最小间距不宜小于流速仪旋浆或旋杯的直径。
二是测水面流速时,流速仪转子旋转部分不得露出水面。
三是测河底时,应将流速仪下放到0.9水深以下,并应使仪器旋转部分的边缘离开河底2~5m。
23.流速垂线固定,当出现哪几种情况,应随时调整或补充测速垂线?
(1)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;
(2)断面上出现死水、回流、需确定死水,回流边界或回流量时;
(3)河底地形或测点流速沿河宽分布,有较明显的变化时;
(4)冰期的冰花分布不均匀或测速垂线上冻实时;
(5)冰期在靠近岸冰与敞露河面分界处出现岸冰时。
24.水深测量的误差来源有哪些?
(1)波浪或测具阻水较大,影响观测;
(2)水深测量在横断面上的位置与起点距测量不吻合;
(3)悬索的偏角较大;
(4)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;
(5)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;
(6)水深测量的仪器设备在施测前缺少必要的检查和校测。
25.流速仪应怎样保养?
(1)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;
(2)流速仪装入箱内时,转子部分应悬空搁置;
(3)长期储藏备用的流速仪,易锈部件必须涂黄油保护;
(4)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;
(5)仪器所有的零附件及工具,应随用随放还原处;
(6)仪器说明和检定图表、公式等应妥善保存。
26.如何进行单断沙关系曲线的延长?
(1)单断沙为直线关系,测点总数不少于10个,且实测输沙率相应单沙占实测单沙变幅的50%以上时,可作高沙延长。
向上延长变幅应小于年最大单沙50%。
若单断沙关系为曲线,延长幅度不超过30%。
单沙测取位置及方法与历年不一致或断面形状有大的变化时,均不宜作高沙延长;
(2)顺原定单断沙关系曲线的趋势,并参考历年关系曲线进行延长。
27.流速仪测流时,在一次测流的起止时间内水位涨落差如何控制?
在一次测流的起止时间内,水位涨落差不要大于平均水深的10%;
水深较小而涨落急剧的河流,一次测流中的水位涨落差不应大于平均水深的20%。
28.流速仪测流的误差来源有哪些?
(1)起点距定位误差;
(2)水深测量误差;
(3)流速测点定位误差;
(4)流向偏角导致的误差;
(5)入水物体干扰流态导致的误差;
(6)流速仪轴线与流线不平行导致的误差;
(7)停表或其他计时装置的误差。
29.浮标法测流的误差来源有哪些?
(1)浮标系数试验分析的误差;
(2)断面测量的误差;
(3)由于水流影响,浮标分布不均匀,或有效浮标过少,导致浮标流速横向分布曲线不准;
(4)在使用深水浮标或浮标测流的河段内,沿程水深变化较大引入的误差;
(5)浮标流经上、中、下断面线时的瞄准视差,浮标流经中断面时的定位误差;
(6)浮标运行历时的记录误差;
(7)浮标制作的人工误差;
(8)风向、风速对浮标运行的影响误差。
32.确定一年中测流次数的基本原则是什么?
(1)应根据水流特性及控制情况等因素而定,总的要求是能准确推算出逐日流量和各项特征值。
为此,必须掌握各个时期的水情变化,使测次均匀分布于各级水位(包括最大流量和最小流量),必要时要控制水位与流量变化过程的转折点;
(2)新设站测流次数,要比同类型测站适当增加。
有条件时,最好能在全年选择一些典型时段加密测流次数,以便通过分析,确定本站最合理的流量测次。
35.整编的质量要求是什么?
经过整编、审查、复审阶段后,定性质量标准应达到以下要求:
项目完整,图表齐全;
考证清楚,定线合理;
资料可靠,方法正确;
说明完备,规格统一;
数字准确,符号无误。
经过复审以后的成果数字质量应符合如下规定:
无系统错误(无连续数次、数日、数月或影响多项、多表的错误);
无特征值错误;
其他数字错不超过1/10000。
流量计算
36.对稳定水位流量关系突出点如何处理?
如突出点系由于水力因素变化或特殊水情所造成,则应作为可靠资料看待,必要时,可说明其情况。
如突出点系测验错误所造成,能够改正的应予改正,无法改正的,可以舍弃,但除计算错误外,都要说明改正的根据或舍弃的原因。
有时暂时检查不出突出点的反常原因,可作为可疑资料,有待继续调查研究分析,并予适当处理和说明。
37.不稳定的水位流量关系有哪几种形式?
(1)受冲淤影响的