水位流量关系分析大纲
ＦCD 11０3０
FCD
水利水电工程初步设计阶段
设计断面水位流量关系曲线拟定
大纲范本
水利水电勘测设计标准化信息网
1９9６年３月
?水电站初步设计阶段
设计断面水位流量关系曲线拟定大纲主编单位:
主编单位总工程师:
参编单位:
主要编写人员:
软件开发单位:
软件编写人员:
勘测设计研究院
年月
目次
１、引言............................................... ４2、设计依据文件与规范 (4)
３、基本资料?5
4、设计内容与方法?6
5.专题研究 (8)
6.应提供得设计成果?９
10
7.附录Ａ?
8.附录B (12)
9.附录C...................................................... １4
1、引言
1、1 工程与河道概况
工程位于省(区) 市(县) 乡村河（江)上。工程设计标准为, 设计洪水流量为m3／s;校核标准为, 校核洪水流量为
m3/s。坝址以上流域位于东经～；北纬~ 之间。坝址以上河道长度k ｍ, 集水面积kｍ２, 纵比降 。
坝址河段形势：
１、
（1) 设计断面水位流量关系曲线得绘制，应以一定得实测资料为依据, 绘制所得得为工程修建前天然情况下得水位流量关系曲线。
（２）水位流量关系曲线得高程应与工程设计采用同一基面。
（3）本阶段所拟定得设计断面水位流量关系, 应在坝址待机实测低、中、高各级水位下得流量对其进行验证, 如较前一设计阶段成果改变较大时，应有充分得论证。
（4) 工程修建后水位流量关系曲线得修正,必要时应列专题作为专题研究内容。
２、设计依据文件与规范
2、1 有关本工程（或专业)得文件
(1）本工程预可行性研究报告及审批文件;
(2) 本工程可行性研究报告及审批文件;
(3) 水工、施工等专业提出得要求。
２、２设计规范
(1）DＬ502０－93 水利水电工程可行性研究报告编制规程;
（２) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程;
(3)SL 58－９3 水文普通测量规范;
(4)SDJ 214-8３水利水电工程水文计算规范；
(5) ＳD 244-87 水文年鉴编印规范;
(６) SＬ77-94?小型水力发电站水文计算规范;
(7）GB ５0１79-93 河流流量测验规范。
2、3 参考资料
（１) 洪水调查资料审编刊印试行办法, 水利电力部颁发, 水利电力出版社，１9７6年1０月;
（2）洪水调查, 水利电力部东北勘测设计院主编,水利电力出版社,１９７7 年2月;
(3) 水利水电量与单位实用手册, 水利电力出版社，1９８8年11月；
(4）水文资料整编方法, 水利电力部水文局编，1958年１０月。
3、基本资料
3、1 河段平面图
3、
3、
３、
3、
3、7 水面线资料
3
4、1 天然情况下设计断面水位流量关系曲线得拟定
4、1
4、1、2 设计断面单一水位流量关系曲线得延长
４、1、３设计断面非单一性得水位流量关系曲线得拟定及延长
4、1
４、
４、２、1施工弃碴对电站尾水水位流量关系曲线影响得修正
4、2、2射流增差作用对电站下游水位流量关系曲线影响得修正
(1）动量方程法
根据工程实践，当枢纽采用挑流消能时，射流增差效果比较大, 可以根据入射水流上下游断面河道动量得变化，考虑高速水流得掺气影响, 按动量平衡原理计算水位增差值?Z。
(2) 能量方程法
当枢纽采用其她消能方式时, 进入下游河道得动量减小, 则射流增差作用小, 应选取冲刷坑下游河段, 按能量方程估算增差值?Z。
4、2、3 分流河段上修建工程后设计断面水位流量关系曲线得修正
4、2
影响得修正
4
提供得设计成果，主要有计算书、报告书、附图及附表等。
(１）设计断面水位流量关系曲线拟定计算书;
（2)设计断面水位流量关系曲线拟定报告书;
(３）专题研究报告；
(4) 天然情况下设计断面水位流量关系曲线表;
表1 水位流量关系曲线表
表2 堆碴后计入射流增差水位流量关系曲线表
(6) 工程修建后设计断面水位流量关系曲线表,表得格式参考表2;
(７) 设计河段平面图;
(8) 设计断面实测横断面图;
（9）设计河段实测与调查水面线图;
(10)设计断面及主要控制站水位流量关系曲线图。
附录A 设计断面单一水位流量关系曲线得拟定
根据设计河段水位、流量、水面线资料与上、下游邻近水文站得实测资料情况，选用下列相应方法拟定设计断面单一得水位流量关系曲线。
A１当设计断面实测水位流量资料比较充分时, 可直接根据实测水位流量资料绘制。
A2当设计断面有实测水位与水面线资料, 其上、下游有实测流量资料,区间又无较大支流, 则可将上、下游流量经适当修正(当设计断面与设计依据站集水面积相差超过３%，但小于15%，降雨量与下垫面条件相差不大时，则应按面积比得指数关系修正)后移用到设计断面。借用上、下游修正后得流量与设计断面得相应水位, 绘制设计断面得水位流量关系曲线。
A3 当设计断面水位资料短缺，又无水面线资料, 但上、下游流量资料经适当修正后能移用到设计断面，应在设计断面处设水尺观测水位, 并施测设计河段不同水位级得水面线。借用上、下游修正后得流量与设计断面得相应观测水位, 绘制设计断面水位流量关系曲线。Ａ4 当设计断面水位资料短缺，无水面线资料, 并且其上、下游流量资料短缺或不能移用时, 应在设计断面设站观测水位, 施测设计河段不同水位级得水面线,并在设计断面施测流量。根据施测得水位、流量绘制设计断面水位流量关系曲线。
A５当设计断面无任何实测水位流量资料, 其上、下游又无流量资料可以移用，也无条件设站观测水位流量时, 应在设计河段进行洪、枯水面线调查及河段纵断面图、设计断面横断面图施测。然后根据河段纵断面图与设计断面横断面图，参照主槽河底平均比降与洪、枯水调查得水面比降，以及根据河道特征参照天然河道糙率, 采用比降法估算各级假定水位下相应流量, 绘制“计算得”水位流量关系曲线。
Ａ５、1 若河段顺直均整, 上下断面形态及断面面积接近，河床稳定, 可近似地用稳定均匀流公式即:
(A1)
计算各级假定水位下相应得流量,据以点绘水位流量关系曲线。
式中：Ｑ??洪峰流量，ｍ3/ｓ;
n??河道糙率;
Ｉ??水面比降;
A??有效过水断面面积,ｍ2;
R??水力半径，m。
Ａ5、2 若设计河段内断面沿水流方向逐渐扩散或逐渐收缩时,应采用稳定非均匀流公式计算各级假定水位下相应得流量，即
(A2)
式中:?Ｈ??沿程水头损失，m；
Ｌ??河段长度，m；
??上下两断面输水率平均值，m3/s;
A1、A２??上下两断面得有效过水面积, m2；
ζ??局部水头损失系数。断面收缩时ζ＝０、1或0; 断面突然扩散时
ζ＝0、5~１、0;逐渐扩散时ζ=0、3~0、5。收缩河段为１＋ζ; 扩散河段为1-ζ。
如果设计河段较长,调查洪痕点较少, 河段内河底坡降及横断面得变化较大，不能由少数洪痕联成直线确定水面比降时,一般用水面曲线法推求洪峰流量。常用计算方法有试算法与图解法(详细计算可参见“洪水调查”一书)。
根据假定水位及相应流量点绘水位流量关系曲线。
?附录B 设计断面单一水位流量关系曲线得延长
设计断面河段均匀顺直, 河床比较稳定, 不受下游变动回水影响,其水位流量关系呈单一关系时, 可根据设计河段河道平面形态、河床特性、河道糙率、水面比降、断面特性得不同情况,分别选用以下一种或几种方法。
B1 利用水位面积、水位流速关系曲线作高低水延长
河床比较稳定,水位面积、水位流速关系点子比较集中, 曲线趋势明显得测站或断面, 可用此法。
（1）根据实测得大断面资料, 绘制水位面积曲线。
(2) 根据高水得水位流速曲线常趋于同纵轴接近平行得直线, 可顺实测得水位流速关系曲线趋势向上或向下延长。
（3)以延长部分得各级水位得流速乘以相应面积得相应流量, 据此便可绘出延长部分得水位流量关系曲线。
B2 用曼宁公式作高水延长
河道顺直、河床底坡平坦、断面均匀稳定得测站或断面, 视有无糙率、比降资料可用曼宁公式作高水延长。
B2、１有糙率与比降资料得测站或断面:
可点绘水位与糙率关系曲线,并延长至高水。选用高水时得糙率ｎ值与实测比降Ｉ, 并由实测大断面算得水力半径R与面积A，代入曼宁公式:
?（B１)
?(B2）
计算高水时得流速V、流量Q,据以延长水位流量关系曲线。
对于宽深比(）超过40得河槽可用平均水深代替水力半径R。
B2、２无糙率、比降资料得测站或断面:
根据实测流量资料，用曼宁公式计算(即)值, 并据以点绘Ｚ~关系曲线,顺趋势沿平行于纵轴得方向延长至高水。再据实测大断面资料, 计算面积A,水力半径R与值, 点绘Ｚ~关系曲线。按不同水位在曲线上分别查得相应得与值，以两者乘积求得流量, 据以延长水位流量关系曲线。
B2、3 若高水漫滩，则主槽与漫滩部分应分别计算流量进行延长。
Ｂ3 用曲线作高水延长
断面为单式河槽,无显著冲淤,高水糙率与比降变化不大得测站或断面,可用此法。B3、1根据实测大断面资料, 计算各级水位得值，并点绘关系曲线。
B3、2 根据实测部分得曲线与关系曲线, 查得各级水位得、值，点绘关系曲线, 并顺趋势按直线向上延长。
B3、3 以不同得高水位Ｚ, 在曲线上查得值,再以值在曲线上查得相应Q值, 据以点绘在原水位流量关系曲线上，连成平滑得高水延长曲线。
Ｂ３、４对于宽深比()大于４0得河槽,可用平均水深代替水力半径Ｒ。
Ｂ4 以断流水位为控制作低水延长
当需要作低水延长时, 可用断流水位为控制。
根据河道、断面及以情况确定断流水位有下述三种方法:
B4、1 根据水文站纵横断面资料确定：即以水文站下游浅滩或石梁得顶部高程作断流水位;若下游较长距离内河底平坦, 则以水尺断面最低点高程作断流水位。
B4、2分析法:当断面整齐, 在延长水位变幅内河宽变化不大, 无浅滩、分流现象时，在曲线中低水弯曲部分,从高向低依次取a、b、c三点,使这三点得流量关系满足, 则断流水位:
(B3) 式中：Z０??断流水位，m;
Ｚａ、Ｚb、Ｚｃ??水位流量关系曲线上a、b、c三点得水位, m。
以断流水位与流量为零得坐标(Z0，0)为控制点, 将水位流量关系曲线向下延长至需要得水位处。
Ｂ4、3图解法:原理与使用条件与分析法相同。具体方法请参见SD２４４－87。
?附录C 设计断面非单一水位流量关系曲线得拟定及延长
根据设计断面（测站)所受主要水力因素影响不同以及河道、断面特性与外延幅度, 选用其中相应方法拟定并延长非单一性得水位流量关系曲线。
Ｃ1 受洪水涨落影响得水位流量关系
当受洪水涨落影响水位流量关系呈绳套形状得曲线, 应通过涨落率为零得实测点据或按校正因素法定出单一得综合曲线后, 再予以延长。
Ｃ２受变动回水影响得水位流量关系
受变动回水影响河道得水位流量关系可用定落差法(适用于河段内各断面比较均匀，河底平坦得站或断面）与落差指数法（适用于河段顺直，断面与河槽基本稳定，落差代表性好得站或断面)以及等落差法(适用断面稳定, 用上下水尺断面间得落差计算得比降能
代表基本水尺断面处得水面比降)处理为单一线后，再予以延长。
C3 受冲淤影响得水位流量关系
以冲淤发生时间得持续性分为经常性冲淤与不经常性冲淤; 从冲淤前后纵横断面变化情况分为普遍冲淤与局部冲淤; 还有在一次洪水过程中得冲淤变化。
在有实测资料得河段, 各种冲淤条件得流量计算, 视冲淤条件不同,可用改正水位法、导向原断面法、临时曲线法等定线。
C3、1 临时曲线法:适用于不经常性冲淤得站。
C3、2导向原断面法：适用于受经常性冲淤影响时属普遍性冲淤得站。
C3、3 改正水位法:适用于受经常性冲淤影响时属局部性冲淤得站。
对于仅有年际冲淤变化得河道，通过调查访问勾绘出大水当年得过水断面后, 就可按比降法估算洪峰流量, 据以延长水位流量关系曲线。
对于一次洪水过程中涨冲落淤得河道, 可根据洪水过程中实测断面资料, 分析绘制水
位与冲刷面积关系，利用实测水文资料, 建立关系,顺势外延其高水部分。当求出冲刷后得断面面积与水力因素后,受冲刷影响得水位流量关系曲线即可求得。
C4 受水生植物影响得水位流量关系
可用改正水位法与改正系数法定线。具体方法参见ＳＤ24４-87。
Ｃ5 受结冰影响得水位流量关系
冰期水位流量关系不稳定, 而无冰塞、冰坝壅水得时期, 适用改正系数法,推流方法与改正水位法相似。即以畅流期得水位流量关系曲线作为标准曲线, 点绘改正系数过程线，以水位查得标准曲线上流量, 乘以在改正系数过程线上查得相应时间得改正系数,即为所求流量。
改正水位法与改正系数法定线与推流方法相似。
当下游有冰塞、冰坝, 使水位抬高, 形成回水顶托影响, 定线方法同受变动回水影响情况相似, 可用定落差法与落差指数法处理为单一线后，再予以高水延长。
C6 受潮汐影响得水位流量关系
当设计断面受潮汐影响时,设计断面水位受到上溯潮波得影响, 抬高了水位, 一般河道得水位流量关系不复存在, 其水位不仅就是流量得函数，还与潮汐有关。
潮流量推求有合轴相关法、定潮汐要素法与感潮闸坝站得一潮推流法等。具体方法参见SD ２44-８7。
C7 受混合因素影响得水位流量关系
常见得有冲淤与洪水涨落, 冲淤与回水, 洪水涨落与回水等混合影响型。仅以同时受涨落与回水顶托两种因素影响得水位流量关系曲线而论,归根到底反映在河道比降(或落差 Z)得变化上, 通常多用流量与落差指数比得方法, 即建立关系来处理。
水位流量关系分析大纲
FCD 11030 FCD 水利水电工程初步设计阶段 设计断面水位流量关系曲线拟定 大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1996年3月 精选文档
水电站初步设计阶段 设计断面水位流量关系曲线拟定大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 精选文档
目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 基本资料 (5) 4. 设计内容与方法 (6) 5.专题研究 (8) 6.应提供的设计成果 (9) 7.附录A (10) 8.附录B (12) 9.附录C (14) 精选文档
1. 引言 1.1 工程与河道概况 工程位于省(区) 市(县) 乡村河(江)上。工程设计标准为, 设计洪水流量为m3/s; 校核标准为, 校核洪水流量为 m3/s。坝址以上流域位于东经～; 北纬～之间。坝址以上河道长度km, 集水面积km2, 纵比降。 坝址河段形势: 提示：顺直或弯曲, 扩散或收缩, 急滩或石梁, 漫滩或分流, 回水顶托以及堤坝、桥梁, 分 洪、决口等情况。 断面情况: 提示：断面形状的单式或复式, 断面宽深比, 死水、回流, 河床组成及床面特性, 岸壁特性。 两岸滩地及其宽度, 滩地平面、纵面、横面形态, 床质及植被等。 1.2 基本要求 (1) 设计断面水位流量关系曲线的绘制, 应以一定的实测资料为依据, 绘制所得的为工程修建前天然情况下的水位流量关系曲线。 (2) 水位流量关系曲线的高程应与工程设计采用同一基面。 (3) 本阶段所拟定的设计断面水位流量关系, 应在坝址待机实测低、中、高各级水位下的流量对其进行验证, 如较前一设计阶段成果改变较大时, 应有充分的论证。 (4) 工程修建后水位流量关系曲线的修正, 必要时应列专题作为专题研究内容。 2. 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程(或专业)的文件 (1) 本工程预可行性研究报告及审批文件; (2) 本工程可行性研究报告及审批文件; 精选文档
水位—流量关系的定线方法和技巧
水位—流量关系的定线方法与技巧 河道流量资料整编工作主要包括以下内容： 1.编制实测流量成果表和实测大断面成果表； 2.绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线； 3.水位流量关系曲线分析和检验； 4.数据整理； 5.整编逐日平均流量表及洪水水文要素摘录表； 6.绘制逐时或逐日平均流量过程线； 7.单站合理性检查； 8.编制河道流量资料整编说明书。 流量资料整编工作主要包括以上内容，这也是在没有实现水位—流量关系应用软件定线前，进行流量资料整编必须要做好的主要环节。并且这些环节在进行过程中是相互关联，交叉进行的。在应用南方片整汇编软件进行资料整编后，绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线、水位流量关系曲线分析和检验、数据整理都有程序完成。经转换和入库，就可自动完成流量资料整编的数据加工、数据输入、整编计算、合理性检查和成果输出等众多环节。所以说，南方片整汇编软件的应用是水文资料整编工作的一次质的飞跃。 流量资料整编工作的主要有以上8个步骤。在这里要强调一下，在进行流量资料整编前： 1、要认真学习该站的《水文测验任务书》，熟悉了解该站的测站特性、测验方法及高、中、低水位级的划分标准。
2、了解当年的水情及洪水过程，了解是否发生特殊水情，了解是否有特殊的测验要求。 3、在了解的基础上，作为负责初制的人，一定要认真审查单次流量资料，在确定单次流量资料准确无误的前提下，再开展工作，这样才能保证实测流量成果表和实测大断面成果表正确，确保定线的正确性。 在编制完实测流量成果表和实测大断面成果表后，就可以要着手进行水位流量、水位面积、水位流速关系曲线的绘制、定线工作。在讲这个内容之前，先谈谈水位流量关系，受我所接触的限制，在这里我主要讲天然河道的水位流量关系。 天然河道的水位流量关系总的来讲可分为两种，即稳定和不稳定。稳定的又分为两种， 一种是：测站控制和河槽控制较好的稳定的水位流量关系。 即同一水位只有一个流量。其关系是单一曲线，并能满足曼宁公式：式中：Q——流量s m/3 A——断面面积2m m/ V——断面平均流速s n——河床糙率无量纲 R——水力半径m S——水面比降 这一类型的水位流量关系的特征主要表现为：测站控制较好，影响水位流量关系的因素随水位变化，保持稳定。水位流量关系呈单一
水位与流量关系曲线作业
工程水文学第一次作业 题目：原始数据如下表： 水位H/m 流量Q/(m3/s) 断面面积A/㎡水面宽度B/m 256.48 2690 3650 449 258.12 5120 4720 458 259.84 7640 5080 469 260.93 10700 5760 478 262.16 12900 6360 488 262.61 14400 6550 490 263.7 17600 7050 500 264.66 19800 7480 505 266.79 26300 8250 519 267.71 32100 9290 525 270.8 所求？10800 555 解： 一）用MATLAB编程算得下表： 水位H/m 流量 Q/(m3/s) 断面面积 A/㎡ 水面宽度 B/m 平均水深 ha(m) ha^(1/2) A*sqrt(ha) 256.48 2690 3650 449 8.13 2.85 10406.77 258.12 5120 4720 458 10.31 3.21 15152.36 259.84 7640 5080 469 10.83 3.29 16718.96 260.93 10700 5760 478 12.05 3.47 19994.92 262.16 12900 6360 488 13.03 3.61 22960.21 262.61 14400 6550 490 13.37 3.66 23947.71 263.7 17600 7050 500 14.1 3.75 26472.73 264.66 19800 7480 505 14.81 3.85 28787.68 266.79 26300 8250 519 15.90 3.97 32892.53 267.71 32100 9290 525 17.70 4.21 39079.04 270.8 ？10800 555 19.46 4.41 47641.91 H=270.8m时， 水力学公式法算得：Q=44112 m3/s 史蒂文森法（Q-A*R2/1延长法）算得：Q=47692m3/s 二）水力学公式延长法：
水位流量关系处理方法
1.受变动回水影响的水位流量关系处理方法 （1）等落差法 （2）定落差法 （3）正常落差法 1）适用条件：河段不平整，有时受回水影响，有时又不受回水影响，正常情况下落差并非定值。（基于定落差法，无论怎样调整c Z ?，都无法与Z —c Q 吻合，即c Z ?=constant 不成立）。 2）定线 ①依据公式：β)(n m n m Z Z Q Q ??= ②已知：实测流量m Q 与相应的落差m Z ?； 未知：正常落差n Z ?及相应流量n Q 和落差指数β。 ③过水位流量图上的测点点群中心定出一条n Q Z -关系曲线。 ④暂设5.0=β，在图上查得各实测点相应的n Q ，利用公式求出个实测点相应的n Z ?，并点绘n Z Z ?-关系点。 ⑤通过点群中心，定出n Z Z ?-关系曲线，并在线上查得相应的n Z ?，计算 n m Z Z ??和n m Q Q 关系点。 ⑥点绘n m n m Q Q Z Z -??关系图，并在图上查读n m Q Q ，并求出各各实测点相应的n Q 。 ⑦点绘n Q Z -关系点，看关系点是否密布原曲线两侧，并与规定标准进行比较。若符合标 准，则定线结束，此时n Z Z ?-、 n Q Z -、n m n m Q Q Z Z -??3条关系线即为所求。否则要修改n Q Z -关系线重新试算。 3）推流 ①已知水位Z 及落差m Z ?。 ②在n Z Z ?-和n Q Z -关系曲线上查得n Z ?和n Q 。 ③计算n m Z Z ??，在曲线n m n m Q Q Z Z -??上查得n m Q Q ，并由n Q 计算出m Q 。 4）小结 ①该方法的关键是定出n Z Z ?-关系曲线。
水位流量关系分析大纲
ＦCD 11０3０ FCD 水利水电工程初步设计阶段 设计断面水位流量关系曲线拟定 大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1９9６年３月 ?水电站初步设计阶段 设计断面水位流量关系曲线拟定大纲主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 目次 １、引言............................................... ４2、设计依据文件与规范 (4) ３、基本资料?5 4、设计内容与方法?6 5.专题研究 (8)
6.应提供得设计成果?９ 10 7.附录Ａ? 8.附录B (12) 9.附录C...................................................... １4 1、引言 1、1 工程与河道概况 工程位于省(区) 市(县) 乡村河（江)上。工程设计标准为, 设计洪水流量为m3／s;校核标准为, 校核洪水流量为 m3/s。坝址以上流域位于东经～；北纬~ 之间。坝址以上河道长度k ｍ, 集水面积kｍ２, 纵比降 。 坝址河段形势： １、 （1) 设计断面水位流量关系曲线得绘制，应以一定得实测资料为依据, 绘制所得得为工程修建前天然情况下得水位流量关系曲线。 （２）水位流量关系曲线得高程应与工程设计采用同一基面。 （3）本阶段所拟定得设计断面水位流量关系, 应在坝址待机实测低、中、高各级水位下得流量对其进行验证, 如较前一设计阶段成果改变较大时，应有充分得论证。 （4) 工程修建后水位流量关系曲线得修正,必要时应列专题作为专题研究内容。 ２、设计依据文件与规范 2、1 有关本工程（或专业)得文件 (1）本工程预可行性研究报告及审批文件; (2) 本工程可行性研究报告及审批文件; (3) 水工、施工等专业提出得要求。 ２、２设计规范 (1）DＬ502０－93 水利水电工程可行性研究报告编制规程; （２) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程; (3)SL 58－９3 水文普通测量规范;
河道流量及水位流量关系
C.1 河道流量及水位流量关系 C.1.1 河道流量指单位时间内通过河渠某一过水断面的水体体积。河道流量资料整编是水文资料整编的一项重要工作。要完整、准确推算河道流量，必须结合测站特性，在分析河道水位流量关系的基础上，选择适宜的流量推算方法。 C.1.2水位流量关系指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，是推算河道流量的主要依据，相应水位一般指基本水尺断面水位。 C.1.3天然河道上，水位流量关系受各种不同水力因素的影响，关系及变化是复杂的。主要分稳定的，不稳定的两类。稳定的水位流量关系为单一线，断面稳定、控制良好；不稳定的水位流量关系指水位与流量间关系不呈单值函数关系，断面不稳定，受断面冲淤、洪水涨落、变动回水或其他因素的个别或综合影响。 C.1.4 稳定的水位流量关系 a ）稳定的水位流量关系应是同一水位只有一个相应流量，其关系呈单一曲线，并应满足曼宁公式。 R23s12（C.1） V???=1 n Q=AV?（C.2） 式中Q——流量，m3/s； A——断面面积，m2； — V?—断面平均流速，m/s； n——河床糙率； R——水力半径，m，通常用平均水深d代替； s——水面比降。 b）水位流量关系维持稳定，必须具备下列条件之一： 1) 断面面积、水力比降和糙率等水力因素在同一水位时，维持不变； 2) 在同一水位时，上述各因素虽有变动，但其变动对水位流量关系的影响可以互相补偿。 c ）对于测站控制良好，各级水位流量关系都保持稳定的测站，且定线允许误差符合本标准要求的，可采用单一曲线法定线推流。 C.1.5 受冲淤影响的水位流量关系 a ）水位流量关系受到冲淤变化的影响，使过水断面面积发生变化，从而影响水位流量关系。冲淤现象是复杂的，从冲淤发生时间的持续性分为经常性冲淤和不经常性冲淤；从冲
水位流量关系分析大纲
FCD 11030 FCD 水利水电工程初步设计阶段 设计断面水位流量关系曲线拟定 大纲本 水利水电勘测设计标准化信息网 1996年3月 页脚
水电站初步设计阶段设计断面水位流量关系曲线拟定大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 页脚
目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规 (4) 3. 基本资料 (5) 4. 设计容与方法 (6) 5.专题研究 (8) 6.应提供的设计成果 (9) 7.附录A (10) 8.附录B (12) 9.附录C (14) 页脚
1. 引言 1.1 工程与河道概况 工程位于省(区) 市(县) 乡村河(江)上。工程设计标准 为 , 设计洪水流量为 m3/s; 校核标准为 , 校核洪水流量为 m3/s。坝址以上流域位于东经～ ; 北纬～之间。坝址以上河道长度 km, 集水面积 km2, 纵比降。 坝址河段形势: 提示：顺直或弯曲, 扩散或收缩, 急滩或石梁, 漫滩或分流, 回水顶托以及堤坝、桥梁, 分 洪、决口等情况。 断面情况: 提示：断面形状的单式或复式, 断面宽深比, 死水、回流, 河床组成及床面特性, 岸壁特 性。两岸滩地及其宽度, 滩地平面、纵面、横面形态, 床质及植被等。 1.2 基本要求 (1) 设计断面水位流量关系曲线的绘制, 应以一定的实测资料为依据, 绘制所得的为工程修建前天然情况下的水位流量关系曲线。 (2) 水位流量关系曲线的高程应与工程设计采用同一基面。 (3) 本阶段所拟定的设计断面水位流量关系, 应在坝址待机实测低、中、高各级水位下的流量对其进行验证, 如较前一设计阶段成果改变较大时, 应有充分的论证。 (4) 工程修建后水位流量关系曲线的修正, 必要时应列专题作为专题研究容。 2. 设计依据文件和规 2.1 有关本工程(或专业)的文件 (1) 本工程预可行性研究报告及审批文件; (2) 本工程可行性研究报告及审批文件; (3) 水工、施工等专业提出的要求。 2.2 设计规 (1) DL 5020-93 水利水电工程可行性研究报告编制规程; (2) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程; 页脚
水文流量资料分析及处理
附录 C （资料性附录） 流量资料分析及处理 C.1 河道流量及水位流量关系 C.1.1 河道流量指单位时间内通过河渠某一过水断面的水体体积。河道流量资料整编是水文资料整编的一项重要工作。要完整、准确推算河道流量，必须结合测站特性，在分析河道水位流量关系的基础上，选择适宜的流量推算方法。 C.1.2水位流量关系指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，是推算河道流量的主要依据，相应水位一般指基本水尺断面水位。 C.1.3天然河道上，水位流量关系受各种不同水力因素的影响，关系及变化是复杂的。主要分稳定的，不稳定的两类。稳定的水位流量关系为单一线，断面稳定、控制良好；不稳定的水位流量关系指水位与流量间关系不呈单值函数关系，断面不稳定，受断面冲淤、洪水涨落、变动回水或其他因素的个别或综合影响。 C.1.4 稳定的水位流量关系 a ）稳定的水位流量关系应是同一水位只有一个相应流量，其关系呈单一曲线，并应满足曼宁公式。 V???=1 R23s12（C.1） n Q=AV?（C.2） 式中Q——流量，m3/s； A——断面面积，m2； — V?—断面平均流速，m/s； n——河床糙率； R——水力半径，m，通常用平均水深d代替； s——水面比降。 b）水位流量关系维持稳定，必须具备下列条件之一： 1) 断面面积、水力比降和糙率等水力因素在同一水位时，维持不变； 2) 在同一水位时，上述各因素虽有变动，但其变动对水位流量关系的影响可以互相补偿。 c ）对于测站控制良好，各级水位流量关系都保持稳定的测站，且定线允许误差符合本
标准要求的，可采用单一曲线法定线推流。 C.1.5 受冲淤影响的水位流量关系 a ）水位流量关系受到冲淤变化的影响，使过水断面面积发生变化，从而影响水位流量关系。冲淤现象是复杂的，从冲淤发生时间的持续性分为经常性冲淤和不经常性冲淤；从冲淤前后过水断面面积变化情况分为普遍冲淤和局部冲淤。受经常性冲淤影响，测点分布散乱；受不经常性冲淤影响，测点随时间分布成几个相对稳定的带组；受普遍冲淤影响，测点分布呈纵向平移；受局部冲淤影响测点分布无规律。 b ）受冲淤影响的测站，定线推流前应进行断面分析工作。 c ）受冲淤影响的测站可采用临时曲线法、改正水位法、连时序法等定线推流。 C.1.6 受变动回水影响的水位流量关系 a ）由于测流断面下游水体水位的变化，使测流断面的比降发生变化，继而引起流量的变化，使水文流量关系点分布散乱。与不受回水顶托影响比较，同水位下的流量偏小。受变动回水的测站应重点关注河段上下游落差及水面比降变化，作为分析水位流量关系的主要因素。产生回水变动的原因一般有：支流测站受干流涨水的顶托；干流测站受下游支流涨水的顶托；下游水库、湖泊和海洋等水体水位的变化引起的顶托；下游渠道闸门的启闭；下游河道壅水或水草丛生的阻力及冰凌壅塞等。 b ）受冲淤影响的测站一般采用落差法、临时曲线法、连时序法、连实测流量过程线法等定线推流。 C.1.7 受洪水涨落影响的水位流量关系 a）受洪水涨落影响时，由于洪水波产生附加比降的影响。使洪水过程的流速与同水位下稳定流时的流速相比，涨水时流速增大，流量也增大；落水时，则相反。即涨水点偏右，落水点偏左，峰、谷点居中间。若依时序连接各点，则形成以峰、谷点连线为轴线的逆时针方向的绳套曲线。孤立的洪峰形成单式绳套；出现连续洪峰时，形成复式绳套。洪水的涨落率是分析水位流量关系的主要因素。 b）受洪水涨落影响的测站一般可采用绳套法、校正因素法等定线推流。 C.1.8 受混合因素影响的水位流量关系 a）受冲淤、变动回水、洪水涨落等混合影响的水位流量关系是较为复杂的。由于各种因素影响的作用不同，随时间和水情的变化，影响的程度也会发生变化，影响因素还可能相互转换。因此，水位流量、水位面积、水位流速关系均不稳定，关系点的分布是散乱的。 b）一般可采用连时序法、连实测流量过程线法定线推流。
水位流量关系定线方法_祁盘军
文章编号:1006-4354(2009)02-0030-03 水位流量关系定线方法 祁盘军 (延安水文水资源勘测局,陕西延安 716000)中图分类号:P331 文献标识码:B 1 水位流量关系 水位流量关系是用流量与某一断面的水位建立的,指测站基本水尺断面的水位与通过该断面的流量之间的关系。若测流与水位观测不在同一断面,只要两个断面相距不远,其间无支流汇入或分出,可直接建立水位流量关系。水位流量关系用实测流量和相应水位来确定,河流是处于不断变化的过程中,其特征常发生变动,变动有的是因缓慢的冲刷或淤积而引起的渐变,也有因河床变化而引起的突变。另外,水生植物的生长、衰败,冰盖的形成、融解或者砂石淤垫,均可引起临时变动。 按河床的稳定情况,水位流量关系可分为稳定的和不稳定的。河床稳定是指河底和两岸的几何形状和摩阻特性对时间保持常量。河床不稳定是指几何形状和摩阻特性随时间而变。对于任何河段,各种短暂的自然现象或人为活动都会对当时的水位流量关系产生影响。对于水文站某一流量,回水条件的变动也会引起水位流量关系的不稳定,水文站上游条件的变动引起某一水位的平均行进流速的变动,也会产生这样的结果,但这种影响是次要的。针对不同的影响因素采用不同方法确定水位流量关系。 2 水位流量关系分析 水位流量关系可分为稳定的和不稳定的两类,稳定的水位流量关系为一条单一曲线,曲线形状近似抛物线。不稳定的水位流量关系则可能形成一条以上甚至多条曲线,且曲线形状不一,变化复杂。水位流量关系是否稳定,主要取决于影响流量的各水力因素,用曼宁公式说明。 V=(R2/3S1/2)/n,Q=A V=A(R2/3S1/2)/n 式中:Q—流量,m3/s;A—断面面积,m2;V—断面平均流速,m/s;n—河床糙率;R—水力半径, m,通常用平均水深d代替;S—水面比降。由上式可知,要使水位流量关系保持稳定,必须在同一水位下,A,R,S,n均保持不变,或者各因素虽有变化,但对水位流量关系的影响能互相补偿。这样,同一水位就只有一个相应流量。严格讲,天然河道在较长时段内,几乎不存在这种简单关系,只是影响程度的大小不同而已,因为各条河流,各个断面的水力因素各不相同,因此,每一测站都有水位流量关系。水力因素也随时间而发生变化,同一测站水位流量关系也会因时而异。 3 水位流量关系的建立及推算流量的方法 3.1 稳定的水位流量关系 先用目估方法,通过点群中心初定一条线,测点均匀分布于曲线两旁,如果测点多而分散,不易定出曲线方向时,用点群分组计算重心的方法定线。将初步绘制的曲线分为若干水位级,在各水位级的同水位上分别读出流量、面积、流速,如果面积与流速的乘积等于流量,或者其相对误差不超过±2%～±3%,再计算随机不确定度。在水位流量关系曲线的左右两侧,相距为不确定度的一对曲线即误差控制曲线。在误差控制曲线范围内,如果上下限的某一边按时间先后顺序或是在某水位级范围内连续出现2个或更多个点子, 收稿日期:2008-10-15 作者简介:祁盘军(1961—),男,陕西横山人,工程师,大专,从事水文测验和资料整编。 30 陕 西 气 象 2009(2)