《水库水文泥沙观测规范标准》.docx

1、水库水文泥沙观测规范标准1.0.1 为统一全国水库水文泥沙观测内容和技术要求， 保证水库水文泥 沙观测成果质量，制定本规范。水库水文泥沙观测是水库（包括水电站）规划、设计、运行、管理的 组成部分。水库水文泥沙观测的任务是收集水库水文泥沙资料并据以探索 水库水沙运动规律，为保证工程安全、 发挥工程效益、搞好管理运行、 验 证和改进工程设计， 促进工农业生产和科学研究提供依据。 目前我国现有 的水文泥沙观测规范中， 尚缺乏统一的、 能反映水库特点的水库水文泥沙 观测规范。为了统一水库的水文泥沙观测技术要求， 需全面系统地制定一 套全国通用的水库水文泥沙观测规范。1.0.2 本规范适用于全国大型及重

2、要的中型水库， 其它类型水库可参照 执行。本规范是针对大型水库和重要的中型水库制定的， 主要根据全国已建大中型水库 水文泥沙观测的经验编写而成。我国水库根据库容大小分为 5 类，分类情况见表 1。表 1 我国水库分类表水库类型总库容（ 108m3）大型水库大（1）型10大（2）型110中型水库0.11小型水库小（ 1）型0.01 0.1小（2）型0.001 0.01注：总库容小于 104m3 时称为塘坝。重要的中型水库是指防洪、发电、供水、综合利用等功能特别重要或水库泥沙问题突出的中型水库。1.0.3 水库水文泥沙观测规范包括以下技术内容：1水库淤积测量；2进、出库水文泥沙测验；3库区水文测验

3、；4变动回水区水流泥沙测验；5坝区水文泥沙测验；6水库异重流测验；7水库水文水资源、水环境监测与调查；8水库水文泥沙测验资料整编；9其它需要观测项目。1.0.4 水库水文泥沙观测作业前应根据项目要求收集、整理、分析并利 用测区内已有资料，制定经济合理的技术方案，编写技术设计书。作业 中应加强内、外业质量检查。作业后应组织验收，做好资料整理、工程 技术报告书或说明书的编写工作。重大项目的技术设计、成果报告应通 过专家审查。为顺利开展水库水文泥沙观测工作， 在水库规划设计阶段， 应由规划 设计部门对水库各项水文泥沙观测工作进行综合考虑并作出全面规划， 在 水库工程的规划设计报告中列出水库水文泥沙观

4、测经费，经费的概（预） 算应纳入工程总造价和水库运行管理成本中。水库水文泥沙观测规划设计的内容包括： 观测项目计划、 平面和高程 控制网布设；水文（水位）站、雨量站、蒸发站和固定断面等的布设；基 本观测设施、仪器设备、经费、人员编制、实施计划等。水库水文泥沙观测根据目的或任务的不同， 分为基本观测项目和专业 或实验研究项目。基本观测项目 是为水库管理运用和水电站运行，需要连续或间歇性 开展的长期观测项目。 包括水库淤积测验、 进出库水沙测验、 库区水文测 验、坝前水文泥沙测验及水库水文水资源、水环境监测与调查。专业或实验研究项目 是为水库管理运用、水电站运行的特殊需要， 或为其他水库工程的规划

5、设计、 为某项科学实验专题的需要而开展的观测 项目。例如变动回水区水流泥沙测验、 水库异重流测验等。 这些项目在进 行一定时段的观测之后，确定已达到测验目的的，可以停止观测。1.0.5 观测仪器应进行鉴定， 精度和性能指标应达到各类等级的技术要 求。在作业过程中，应按规定检验、校正，保持良好的技术状态，在作 业结束后应进行维护，仪器检验、校正的记录应作为原始资料提交。用于作业的观测仪器、 设备，其性能指标和状态直接影响到水库水文 泥沙观测成果的精度， 因此作业过程中应加强仪器、 设备的使用保养。 凡 用于作业的仪器、 设备须在作业前进行检视或检校， 在作业结束后应进行 养护。1.0.6 大型水

6、库水文泥沙观测应由具备甲级水文水资源调查评价资质 或相应资质的单位承担。其它类型水库可参照执行。大中型水库水文泥沙观测， 应由具备水文观测、 水文资料整编知识和 水下地形测量知识的专业技术人员来完成。1.0.7 本规范的引用标准主要有以下标准：水位观测标准河流流量测验规范河流悬移质泥沙测验规范国家三、四等水准测量规范河流推移质泥沙及床沙测验规程河流泥沙颗粒分析规程水道观测规范水环境监测规范水文资料整编规范水文调查规范河流冰情观测规范水利水电工程测量规范（规划设计阶段） 三、四等导线测量规范1.0.8 水库水文泥沙观测，除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行 有关标准的规定 。2水库淤积测验2.

7、1一般规定2.1.1水库淤积测验分为库容变化测验和冲淤变化测验两类。水库淤积测验包括库容变化测验和冲淤变化测验两类，目的是通 过淤积测验资料的分析，了解水库库容的损失以及泥沙淤积分布规律 和在不同水、沙条件下的变化规律，以制定水库合理地调水、调沙以 及库区整治方案，充分发挥水库效益。库容变化测验，重点是直接提供水库库容变化资料，满足水库调度运用的需要。冲淤变化测验，重点是了解泥沙在库内的冲淤数量、形态和分布 的变化（同时也提供库容变化资料 ） ，为探讨水库泥沙冲淤规律和制定 水库合理运用方案提供依据。2.1.2水库淤积测验可采用断面法、地形法和混合法施测。断面法 是通过重复测量库区固定断面的成

8、果，反映库区断面形态变 化，以计算库容、冲淤数量和分布。断面法方法简便，测量历时短，提交 成果及时，能达到一定精度。地形法 是通过库区地形测量以全面确定库容， 根据两次成图求得冲淤 数量和分布。地形法能较准确地反应库区全面情况。混合法 即断面法和地形法的混合采用。在库区局部库段进行地形测 量，其它库段固定断面之间加密临时断面进行断面测量， 勾绘地形图， 或 用其综合成果，据此计算库容、冲淤量及冲淤分布。2.1.3水库建库前， 应进行一次包括河道水下部分在内的全库区地形测 量。水库投入运用前， 须确定水库的调度运行方式， 而调度运行方式与水 库库容有极其密切的关系。 水库初始库容的大小与精度，

9、直接决定了水库 调度运行方式的合理性。 因此，建库前有必要进行一次包括河道水下部分 在内的全库区地形测量。2.1.4水库投入运行后，淤积测验的范围、测次和施测时机的选定，应 符合下列规定：1测验范围，应在水库最高蓄水位以上全库区：测验的范围，应能满足水库运用对修改库容曲线的要求及水库泥沙研 究的不同需要，实测到 2 次淤积测验之间最高水位影响的范围 (包括支流 入汇口)；2测次安排应符合下列要求：1)水库运行初期，宜每年安排 2-3 次固定断面测量、每 2 年安排 一次地形测量；2)水库正常运行期，重要水库每 13 年安排一次固定断面测量， 每 510 年安排一次地形测量， 或正常库容变化超过

10、 3%时安排地形 测量；一般水库每 35 年安排一次固定断面测量，每 1020年安排 一次地形测量，或正常库容变化超过 5%时安排地形测量；3)多沙河流的大型水库和重要的中型水库，运用初期和正常运用 期，宜每年安排 3 次淤积测验，分别为汛前、汛期和汛后，当汛期 发生高含沙洪水时应及时安排淤积测验。3测验时机的选择，应符合下列要求：1) 一年或多年施测一次的水库，可选择在枯水季节或结冰期施测；2) 一年施测多次的水库，宜选择在水、沙平稳期施测。观测不宜在水情、 沙情非平稳时期进行， 因此时水库淤积泥沙沉积尚 未稳定且测验误差较大。 冲淤变化测验的历时宜尽量缩短， 不应跨经洪峰 过程。如有其它需

11、要而增加测次时， 其测验时机的选定， 宜和上述测次综 合考虑2.1.5水库库容或岸线发生显著变化时，应及时安排地形测量，并宜同 时施测固定断面。库区淤积严重或库岸变形显著且用断面法进行淤积测量的水库， 经过 运用几年后应施测一次全库区地形。 在地形测量时同步施测固定断面， 可 以验证断面法的精度，并作为调整断面布设时的依据。2.2水库控制测量2.2.1水库控制测量应包括平面控制网测量和高程控制网测量。水库控制测量是开展水库淤积测量的基础工作， 它的任务是在全库区 建立平面和高程控制网。2.2.2水库平面控制网和高程控制网， 可结合建库前全库区地形测量时 建立，一旦建立不宜随意变更。2.2.3水

12、库基本平面、高程控制网的布设，应符合下列要求：1 基本平面控制网不应低于五等，重要水库不应低于四等（ E 级）；2 基本高程控制网不应低于四等，重要水库不应低于三等；3满足基本控制精度要求的控制网点均可作为水库地形和固定断 面测量的首级控制；4平面和高程控制布网范围应包括水库最高蓄水位的淹没、浸没、 塌岸和水库淤积、回水发展可能影响到的地区。布网形式应适合库区变 化，沿库轴方向一岸或两岸布设，宜一次建成网形；5凡属永久性控制点，应设在水库最高淹没线以上的不受塌岸影响 的地区。2.2.4水库控制系统宜采用现行国家统一系统或与水库枢纽工程采用 同一系统。当水库枢纽工程采用系统与现行国家系统不一致时

13、，应提供 两者之间的换算关系。如平面控制系统可采用 1954 年北京平面坐标系、 1980 年西安坐标系 或新一代地心坐标系等； 高程控制可采用 1985国家高程基准、 1956黄海 高程系统等。 独立、假定系统成果转换为国家统一系统成果， 需要增加改 算工作量，不利于成果利用。大型水库工程往往有工程独立的坐标系统， 有些是工程的特殊要求，应与国家系统联测并建立坐标系统间的转换关 系。2.2.5水库观测中，长期或经常使用的控制点，应埋设固定标石、编制 点之记。水库淤积测量中，长期或经常使用的控制点有： 基本控制点 、 地形 控制点、测站点 。基本控制点 ：指库区首级控制或高于地形控制点的其它控

14、制点， 应按 国家标准埋设固定标石。地形控制点 ：是在已设首级控制的基础上， 作为次级加密控制和地形 测图时发展测站点的基础； 当测区面积不大时， 亦可作为测区首级平面控 制。此外，地形控制点还用于测定断面端点桩、 断面控制桩和断面基线终 点桩等平面位置， 应本着因地制宜、 就地取材、坚固实用、能长期保存的 原则埋设固定标志。测站点 ：是指架设测量仪器的标点，可不埋设固定标志。 标石、标志编号，不得一标两名或两标、多标同名。标志、标石埋设 后，应编制点之记。重要控制点宜委托当地人看护。2.2.6水库控制测量作业应符合现行国家测绘和工程测量的有关标准 的规定。2.3水库地形测量2.3.1水库地形

15、测量测图比例尺可选用 1:1000 、 1:2000 、1:5000 、 1:10000 、1:25000 等。同一库段测图比例尺一经选定，不宜变动。水库地形测量测图比例尺的选用， 应能满足较为准确地计算库容及反 映水库冲淤变化的需要。一般图上水面宽度宜为 30mm以上 200mm以下， 80%以上的等高线首曲线应能清晰地勾绘出来、陡峻部位等高线计曲线应 能紧密排列通过。首曲线： 在同一幅地形图上，按基本等高距描绘的等高线，称为首曲线，又 称基本等高线。首曲线采用 0.15mm的细实线绘出。计曲线：在地形图上 ,凡是高程能被 5 倍基本等高距整除的等高线均加粗描绘， 这种等高线称为计曲线。计曲

16、线上注记高程 ,线粗为 0.3mm.。间曲线： 如果采用基本等高线无法表示局部地貌的变化时，可在两基本等高 线之间加一条半距等高线， 这条半距等高线称为间曲线。 间曲线采用 0.15mm 的细长虚线描绘。采用数字测绘而水库各局部库段水面宽反差特别大时， 可考虑分别采 用不同比例尺施测。 同一库段测图比例尺一经确定， 不宜任意变动， 以便 各测次对比使用。2.3.2水库中小比例尺测绘，图幅宜按国际标准分幅、采用高斯正形投 影坐标。比例尺为 1:25000 的测图可采用 6分带，比例尺为 1：10000 或 更大比例尺的测图应采用 3分带。大比例尺测绘，图幅宜采用矩形自由 分幅。测区长度小于 60

17、km或狭长带状库区，可不进行高斯投影，采用任 意平面直角坐标系统。1:5000 1:25000 比例尺是国家规定的基本比例尺地形图， 因此应按 国际分幅标准进行分幅， 考虑到水库的特殊要求， 也可采用正方形或矩形分幅。1:500 1:2000 比例尺，多为工程性用图，采用矩形或正方形分幅 则更为方便实用。表 2.3.2 水库地形图分幅测图比例尺图幅分幅国际分幅正方形或矩形 (cmcm)经度纬度1:250007 30.0 50.0 5050；50601:100003 45.0 230.0 5050；50601:50001 52.5 1155050；50601:200037.5255060；505

18、0；40501:10005060；5050；40501:5005060；5050；4050测图比例尺和图幅划分， 一经确定，不要任意变动， 以便各测次对照。2.3.3水库地形平面定位宜采用 GPS、全站仪等先进的测量设备和方法， 也可采用符合测量精度要求的测量设备和方法。其它测量方法包括：前方交会法、 后方交会法、极坐标法、 无线电定 位法等。水库水下地形平面定位方法及适用范围， 应符合表 2.3.3 的规定。表 2.3.3 水库水下地形测量平面定位方法及适用范围平面定位方法适用范围备注前方交汇法1:500 1:25000后方交汇法1:5000 1:25000经纬仪视距极坐标法1:5000 1

19、:25000近岸处少数测点可以采经纬仪配合激光测距极坐标法1:500 1:25000用无反射棱镜的激光测距 法 仅 适 用 于 1:5000 1:25000 测图经纬仪配合电磁波测距极坐标法1:500 1:25000包括全站仪法无线电定位法1:1000 1:25000DGPS定位法1:500 1:25000根据 DGPS标称精度确定2.3.4水库水深测量，宜以回声测深仪测深为基本方法，测锤测深和测 杆测深为辅助方法，也可采用多波束测深系统及遥感等方法测深。在流速不小于 1.0m/s 、水深不大于 5.0m 的单一小面积水域测图， 因 水体中含有气体或水生植物而影响回声仪正常测深的， 可使用测深

20、锤、 杆 等简单设备测深，其它水域宜尽量采用仪器测深。2.3.5水库地形测量基本等高距， 应符合表 2.3.5 的规定。同一图幅内， 不得采用两种基本等高距。表 2.3.5 水库地形测量各种比例尺测图的基本等高距测图比例尺地形分类平坦地丘陵山地等 高 距( m)1：2500022或55 或 101：1000012或55 或 101：500011 或 22或51：20000.5或111或21：10000.5或111或21：5000.25或 0.511或2注：在比较平坦的地区，基本等高距不足以充分反映实际地形时，可以适当加密。在比较平坦的地区， 基本等高距不足以充分反映实际地形时， 可以加绘间曲线

21、。但同一图幅内，不应采用两种基本等高距。2.3.6各种比例尺地形点测图的精度，应符合表 2.3.6 的规定。表 2.3.6 水库地形图基本精度地形类别地面 倾角测点图上点位 中误差 (mm)测点高程 中误差 (m)等高线高程中误差岸上水下平坦地60.5h/4h/21h丘陵或山地60.75h/31h2h注：h 为基本等高距。 水下地形点平面、高程中误差可按表中数据放大一倍。2.3.7 各种比例尺测图的碎部测点密度，应符合表 2.3.7 的规定表 2.3.7 水库地形碎部测点密度 (m)测图比例尺岸上点间距水下点间距水下断面间距1：25000200-300150-250300-5001：10000

22、80-15060-100200-2501：500050-8040-8080-1501：200020-4015-2520-501：100010-2012-1515-251：5005-85-108-10注：当河宽小于断面间距时，水下断面间距和测点间距均应适当加密。平滩区间水下测点间距可放宽 50%、断面间距可放宽 20%。2.3.8 水库地形测量水位观测，应符合下列规定：1水位测点或水尺零点高程可采用水准仪法、三角高程法或其它方 法以不低于五等水准精度施测；2测区内已有水尺时可在基面考证清楚后直接采用；3水位测点、水尺位置应能控制水位沿程及沿时序的转折变化。当采用三角高程法单向接测水位时， 应采用

23、变换仪器高或水位桩位置 正倒镜观测两次以上且观测较差不大于五等水准精度限差方式施测， 取其 平均值作为采用水位或水尺零点高程。2.3.9 水库地形测量用于水下测点高程推算的水位，应符合下列规定：1近坝库段水位落差及测时涨落变化不大于 0.1m 时可直接采用坝 前水位；2测区上下游水位落差及测时涨落变化不超过 0.2m 时，可采用上 下游水位与施测时间插补或直接采用平均水位；3测区上下游水位落差及测时涨落变化超过 0.2m 时，应采用上下 游水位与施测时间合理插补。水位直接用于推算水下地形点高程， 因此水位观测精度异常重要。 采 用适当方法插补的水位， 要能保证正常情况下水下地形测点相应水位推算

24、 误差不大于 0.1m。2.4水库固定断面测量2.4.1水库固定断面布设，应符合下列规定：1固定断面应布设在自坝址至最远淤积末端以上 12 个断面的全 部库段。相邻的梯级水库，断面布设应与上级水库的尾水相衔接；2固定断面布设应控制弯道、卡口、扩散段、收缩段、深潭段、陡 坡段、最宽库段和最窄库段，同时避开支沟入汇口；3固定断面方向宜垂直于水位变幅内的地形等高线走向；4水库固定断面的断面间距可为 0.5 3.0km，宜使断面法与地形法 计算的运行水位下库容相对误差在 5%以内，应能控制库区平面和纵向的 转折变化，正确地反映淤积部位和形态；5固定断面应与已有水文测验断面重合；6分期开发的水库，固定断

25、面布设宜适用于各期需要；7库区固定断面应在干支流分别布设，自大坝向上游顺序编号。断 面编号既经确定，不应改变。当断面调整或增加时，须特别注意编支号， 不应重复；8固定断面一经布设，不宜变动。水库固定断面布设前， 应在现有地形图上定出断面位置和方向， 再经 实地勘测修正，编制断面布设方案。1如果进库站以下至淤积未端间自由河段较长，由于河道冲淤量较 大，影响沙量平衡计算， 或需要验证计算水面曲线者， 还应在自由河段布 置适当数量的断面，以控制河道冲淤变化；2避开支沟后，不足以控制库容或冲淤数量时，可加设支沟断面；3库区地形变化不规则的水库，可按垂直主流线方向平行布设；大 型水库，可划分为若干库段，

26、在同一库段内各固定断面尽可能平行布设， 两断面夹角应不大于 200；4固定断面布设的密度，应能控制库区地形变化，正确地反映淤积 部位和形态。 水库运用初期，断面布置宜较密，观测一段时期后，通过资 料分析，可以精简断面。 如遇水库泄空冲刷，三角洲面形成新河槽， 或需 测定淤积尾部段， 原布设断面不足， 可增设临时河槽断面。 弯道段应适当 加密布设断面。2.4.2水库固定断面测图比例尺可选用 1:10000 、1:5000 、 1:2000 、1:1000 、1:500 等。其断面测点定位精度和高程测量精度应符合表 2.4.2 的规定。表 2.4.2 水库固定断面测量精度表测图 比例尺控制精 度比

27、例尺点位中误差（图上 mm ）高程中误差（m）平原山地平原丘陵地山地1：100001：100000.751.00.30.71.71：50001：50000.751.00.30.71.71：20001：20000.60.80.20.61.01：10001：10000.60.80.20.61.01：5001：5000.60.80.20.61.0断面测量水下测点定位精度可放宽 100%、高程精度可放宽 50%。2.4.3水库固定断面测量的起点距，可采用六分仪、经纬仪、激光测距 仪、红外测距仪、全站仪、微波定位仪及 GPS等仪器设备及相应方法施 测。水库水下断面测量应根据断面河床纵横向变化情况及测图比

28、例尺要 求，选用能保证测量精度的仪器、 采用适当的方法进行施测。 各种方法的 适用范围应符合表 2.4.3 的规定。表 2.4.3 各类仪器施测范围表仪器种类测图范围测量方法六分仪1:250001:5000角度交会法激光测距仪1:250001:2000交会定位、极坐标法微波仪1:250001:1000交会定位GPS1:250001:500直接定位红外测距仪1:250001:100交会定位、极坐标法全站仪1:250001:100极坐标法经纬仪1:250001:200角度交会法2.4.4水库固定断面水下最大测点间距，应符合表 2.4.4 的规定表 2.4.4 水库固定断面水下最大测点间距表测图比例

29、最大测点间距 (m)1:100001001:5000501:2000201:1000101:5005水库固定断面的测点间距应从严掌握，当水面宽小于 500m时测点应 适当加密。 在陡坎、深泓及河床变化特殊处测点应加密， 应能测出河床真 实形态。一般近陡岸 50m内点距在图上不能大于 5mm。非直线航行时，测 深记录纸上的最深点、特征点不能插补，应在附近复测最深点、特征点。2.4.5水库固定断面水深测量，宜以回声测深仪测深为基本方法，测锤 测深和测杆测深为辅助方法。2.4.6固定断面水位接测，当上、下游断面间水面落差小于 0.1m 时， 可数个断面接测一处；水面落差大于 0.1m 时，应逐个断面

30、接测。水位应 按五等水准精度要求接测。固定断面测量须接测相应时间、 位置的断面水位， 作为计算测深点高 程的依据。当水库水位变化稳定时， 如回水范围内与坝前同时水位差小于 0.1m， 断面水位可直接采用坝前水位或邻近水位站水位。 此时，水位站应加密水 位观测次数。测断面时，水位涨落超过 0.1m 时，应测开始和终了时水位， 取 2 次水位的平均值，作为计算水位。在山区、陡坡或水准仪接测水位有困难时， 才可用经纬仪或全站仪等 仪器接测水位。 其具体方法可采用单点双测法或双点单测法进行， 其测量 较差按五等水准精度限差执行。2.4.7水库固定断面宜两岸埋设永久性固定断面标志， 固定断面标志平 面不低于二级图根点精度、高程