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《水文信息采集与处理》习题指示书专业年级班级：学号：姓名：河海大学水资源环境学院2006年05月南京前言水文信息采集与处理的特点之一是实践性强，因此安排有一定的实践环节，包括课程实验、习题、教学实习、水文数据处理课程设计等环节。其中做习题是掌握本课程内容的一个重要环节，它有助于进一步理解课程所涉及内容的理知识，掌握水文信息和水文数据的整理、分析、处理的方法和步骤。也是理论联系实际，加强基本技能训练，提高学生分析问题解决问题能力，培养学生一丝不苟科学态度的重要方面，所以要求学生以认真、严肃对待。具体要求如下：做习题前，首先应复习有关基本理论和方法，做到心中有数；完成作业时，必须认真仔细，要求按规范的规定进行数据处理，并达到“分析正确，计算无误、图幅美观，字迹端正”。应按时上交作业，经教师批改，作业有错误之处必须认真改正。作业要妥为保存，切忌随手乱涂乱划，以作为期末考查的依据。各习题所选用的数据为实测数据，但根据教学的需要对其中一些作了删改，故不能作为生产使用数据的依据，特此说明，以避免产生一些不必要的误会。这门课程为每位同学安排了10个计算机机时，可以在计算机上完成。鼓励同学用计算机进行数据的处理。但学习阶段还必须弄清楚每一步的意义，不能囫囵吞枣，仅知其然但不知其所以然。力求准确和完整。指示书中每次习题均列入一些思考题，供复习时参考，不必作为习题上交。《水文信息采集与处理》教研室2006年05月1目录前言…………………………………………………………………1习题一水位观测数据的整理及水位数据的处理…………………3习题二大断面的计算………………………………………………10习题三流速仪法测流的流量计算…………………………………14习题四悬移质泥沙断面输沙率计算………………………………19习题五单一线法处理流量数据……………………………………21习题六受洪水涨落影响的数据处理………………………………36习题七沉溺式孔流的流量数据处理………………………………51习题八水位流量关系曲线的高水延长……………………………59附表1水文测验常用各水力要素的单位和数字取用位数规定一览表2习题一水位观测数据的整理及水位数据的处理一、要求1．水位观测数据的整理。2．水位数据的处理。二、使用数据1．赣江峡江水文站19××年5月水位观测数据(见表1-1)。2．赣江峡江水文站19××逐日平均水位表(见表1-3)。三、方法步骤(一)水位观测数据的整理在对水位观测数据整理前，必须了解该水文站采用什么基面；各水尺的零点高程。计算瞬时水位Z：Z=水尺零点高程(Z0)+水尺读数计算日平均水位：根据水位变化的大小及是否等时距以确定其计算方法——用算术平均法或面积包围法。若采用面积包围法计算日平均水位，可在表1-2计算。进行月统计：求出月总数，月平均水位，月最高、最低水位及出现时间(×月×日)。(二)水位数据的处理1．水位数据的处理，首先必须进行测站考证，包括断面考证、河段情况考证、水准点考证及水尺零点高程的考证。还必须对原始观测数据进行校核，保证原始数据的正确。2．编制年逐日平均水位表将各月逐日平均水位值填入年逐日平均水位表，进行年统计(见表1-3所示)。年统计包括：年总数，年平均水位，年最高、最低水位及出现月日。年(月)总数=全年(月)各日日平均水位之和年(月)平均水位=强调：年(月)最高、最低水位为瞬时值。3．点绘水位过程线水位过程线是以水位为纵坐标，时间为横坐标逐点点画并连成曲线。一般有两种：年逐日平均水位过程线（此次作业做）及月逐时水位过程线（课程设计时做）。其中年逐日平均水位过程线为水位处理成果之一。在年月逐日平均水位过程线图中应标明最高、最低水位（请注意其中日平均水位和最高、最低水位之间的差别，历届学生中在这点上都有错总日数月年总数月年)()(3误出现），河干、断流、冰情等情况，以便简明反映全年的水情变化。本次作业应点绘年逐日平均水位过程线，并作简要的合理性检查。注意全本作业的图号顺序、图名、图中内容的完整性以及图幅的美观、线条的光滑流畅。4．编制水位频率表(见表1-4，可以用计算机的排序功能进行统计)根据全年水位变幅的情况，划分水位级，统计各级水位发生的天数及累计天数。挑选最高、第15天、30天、90天、180天、270天、及最低的日平均水位，并填在表1-3和“各种保证率水位”一栏中（强调：各种保证率水位均为日平均水位）。在年逐日平均水位过程线图中绘水位保证率曲线。四、上交成果1．有关的计算表格：包括表1-1、表1-2、表1-3、表1-4。2．年逐日平均水位过程线：包括过程线，标明年最高、最低水位等水情情况，水位保证率曲线。五、思考题1．为什么要进行水尺零点高程的考证？如何进行考证？2．何谓等时距，不等时距？何谓水位变化平缓、水位变化较大？3．绘水位过程线时，如何选定比例尺。4．什么叫保证率水位？如何挑选保证率水位？六、参考书1．各种《水文测验学》。2．《水文测验手册》第一、三册。3．《中华人民共和国国家标准——水位观测标准》GBJ138-90。4表1-1赣江峡江水文站水位观测记录表(19××年5月)日时分水尺编号水尺读数(m)水位(m)日平均水位(m)日时分水尺编号水尺读数(m)水位(m)日平均水位(m)1800P90.3521000P40.5220000.272000.552800P90.214000.5820000.205300.603800P90.566000.6120000.507300.61435.958000.62536.879000.62637.349300.6375810000.6381012000.63936.4812300.62100414000.611135.7715000.60126017000.55135920000.47147222000.38158622000P40.281636.172000.161793400P50.991837.756000.8619000P70.768000.752000.8310000.614000.9212000.505000.9814000.38600P60.2916000.298000.4417000.2410000.6120000.1712000.8021000.1514000.9722000.141600P50.2323000.1318000.3923200P50.1238.9920000.528000.2239.0922000.6414000.392620000P50.7520000.49362000.8524800P50.40274000.9320000.2209600P40.062538.678000.14260210000.202737.3112000.262836.8114000.32296116000.3630800P80.3236.6118000.4020000.285720000.4531800P80.184722000.4920000.2857备注本月所使用的水尺零点高程为：P4=39.827m；P5=38.869m；P6=37.955m；P7=37.200m；P8=36.289m；P9=35.416m。基面为冻结基面而在吴淞基面以上0.000m月统计表项目总数平均最高最高水位出现日期最低最低水位出现日期水位计算日期校核日期复核日期5时分24040.11计算:校核:复核:∑日平均水位填写的位置是每日的8时栏内20038.03220040.210040.30170040.38200040.4315140040.443040.45120040.46120040.4693040.46100040.4580040.4593040.4460040.4473040.4340040.4150040.382100040.352240039.62∑0039.51200039.39220039.26160039.10180038.93120038.76140038.5780038.401060038.2550038.1840038.121900037.96表1-2赣江峡江水文站(19年月)逐日水位计算表日时间水位(m)时距(h)相邻水位和面积(m2)日平均水位(m)备注6时分表1-2赣江峡江水文站(19年月)逐日水位计算表日时间水位(m)时距(h)相邻水位和面积(m2)日平均水位(m)备注2200040.1120039.9940039.8660039.7380039.62100039.48120039.37140039.25160039.16170039.11200039.04210039.02220039.01230039.00(24)(00)(39.00)∑241892.562320038.9922230039.00(0)(00)(39.00)20038.9980039.09140039.26200039.36(24)(00)(39.33)∑242480039.27计算:校核:复核:7表1-3赣江峡江水文站(19年月)逐日平均水位表冻结基面在吴淞基面以上0.000m水位以m计月日一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月月日134.5034.3734.2737.1436.8535.8034.7234.8934.3134.2834.14128737238337.096065903324132335.04352348153935.42872722123418342483362436.03742320114504342686011435.34602417095634.86313938.0236.490506512215056763316437.664934.980645191404784930713537.5889163918110489412835.033639.168225351609049103427201740.1577104014070310112824010339.227234.96520909001112261934.8736.7938.06688964071033.9912132517985737.44669170051334.011314252135.102836.966335.01600225011415283234.9735.9689620053024701151656439479965919460268011617865035.109666562938016403171896533136.6454591533035106181935.08646537.28558202280741031920187736.115385990224163333.992021117315665235.360525352696212234.92632238.1381361122922194222373558337.8837.6837221735.02199223246048962738.3828341734.921791242550426136.8837.862563228215902526433635572723702366178926273733363036.761933275817902728353115143721043350178928293335.8116150334.8431451589293032811835.9834.88732940148930313436.277976349131总数总数平均34.6234.3935.3837.0234.4434.3234.2434.00平均最高35.2234.7837.0638.2140.2535.8436.3834.9135.0634.7234.14最高日期202023221013222161日期最低34.2434.1734.2235.7835.9434.5434.5934.1634.0134.0733.89最低日期14132163018323171026日期年统计年总数：最高水位：月日最低水位：月日平均水位