水文信息采集與處理習題

1、1《水文信息采集與處理》課程習題《水文信息采集與處理》課程習題一、一、填空題填空題1.水文測驗指水文資料信息的收集、處理、存儲和檢索。2.基本流量站網的布設原則為線的原則、區(qū)域原則、分類原則。3.斷面測量包括測量水深、起點距和水位。4.斷面測量工作實質上是由測量橫斷面和測量流速兩部分工作組成。5.按測流原理，流量測驗的方法可分為（試列舉四種）：流速面積法、水力學法、化學法、物理法、直接法。6.流速儀率定方程的一般形式為V=KnC。7.運

2、用流速儀且按積點法測流，垂線上的流速測點數(shù)目可選擇為（試列舉四種）一點、二點、三點、五點。8.經驗、半經驗的垂線流速分布曲線有拋物線型、對數(shù)型、橢圓等。9.確定浮標系數(shù)的方法有實驗法、水位流量關系曲線法、水面流速系數(shù)法。10.常見的量水堰有薄壁堰、三角形剖面堰、平坦V形堰。11.在我國，最早采用浮標法測流的測站是海河小孫莊水文站，最早采用流速儀法測流的測站是淮河蚌埠水文站。12.目前，按信息采集工作方式的不同，采集水文資料的基本途徑有駐

3、測、巡測、間測和水文調查。13.水文測驗中采用的基面有絕對基面、假定基面、測站基面、凍結基面。14.水位觀測的基本定時觀測時間是每日8時。15.依據水位級，可將測站水情特征劃分為高水期中水期低水期枯水期4個時期。16.測量水深常用的方法有測深桿測深、測深錘測深、測深鉛魚測深和超聲波回聲測深儀測深。17.運用流速儀且按積點法測流，垂線上的流速測點數(shù)目可選擇為（試列舉五種）一點、二點、三點、五點、六點。18.流量資料的整編主要包括定線和推流

4、兩個環(huán)節(jié)。19.洪水繩套曲線上各水力要素極值出現(xiàn)的順序是最大比降（最大漲率）、最大流速、最大流量、最高水位。20.利用水工建筑物推流時其方法有水力學公式法能量轉換公式算得的效率曲線法。21.積分法測流方法有積深法、積寬法、數(shù)值積分法。22.泥沙顆粒分析包括測定泥沙粒徑和各粒徑組泥沙重量兩項內容。23.水文測站是指在流域內一定地點(或斷面)，按照統(tǒng)一標準對所需要的水文要素作系統(tǒng)觀測，以取信息并處理為即時觀測信息的指定水文觀測地點。24.根

5、據水文測站的性質，測站可分為基本站、專用站兩大類。25.水文測站的建站包括選擇測驗河段和布設觀測斷面兩項工作。26.測站控制是對水文站水位流量關系起控制作用的斷面或河段的水力因素的總稱。27.決定河道流量大小的水力因素有水位、斷面因素、糙率和水面比降。28.根據不同用途，水文站一般應布設基線、水準點和基本水尺斷面、流速儀測流斷面、浮標測流斷面及上下輔助斷面、降斷面(包括上、下比降斷面)各種斷面。29.觀測降雨量最常用的儀器通常有雨量器和

6、自記雨量計。30.自計雨量計是觀測降雨過程的自計儀器。常用的自計雨量計有三種類型稱重式、虹吸式(浮子式)和翻斗式。31.用雨量器觀測降水量的方法一般是采用分段定時觀測，一般采用2段制進行觀測，即每日8時及20時各觀測一次，日雨量是將本日8時至次日8時的降雨量作為本日的降雨量。32.水面蒸發(fā)量每日8時觀測一次，日蒸發(fā)量是以每天上午8時作為分界，將本日8時至次日8時的蒸發(fā)水深，作為本日的水面蒸發(fā)量。33.水位是指河流、湖泊、水庫、海洋等水體

7、的自由水面在某一指定基面以上的高程。34.我國現(xiàn)在統(tǒng)一規(guī)定的水準面為青島黃?；妗?5.根據所采用的觀測設備和記錄方式，水位觀測方法可分為四種類型：人工觀測、自記水位計記錄、水位數(shù)據編碼存儲、水位自動測報系統(tǒng)。36.水位觀測的常用設備有水尺和自記水位計兩類。37.水位的觀測包括基本水尺和比降水尺的水位。38.我國計算日平均水位的日分界線是從0時至24時。39.計算日平均流量的日分界是從0時至24時。40.由各次觀測或從自計水位資料上摘錄

8、的瞬時水位值計算日平均水位的方法有算術平均法和面積包圍法兩種。41.單位時間內通過河流某一斷面的水量稱為流量，時段T內通過河流某一斷面的總水量稱為徑流量，將徑流量平鋪在整個流域面積上所得的水層深度稱為徑流深。42.水道斷面面積包括過水斷面面積和死水面積。43.起點距是指測驗斷面上的固定起始點至某一垂線的水平距離。44.用流速儀施測某點的流速，實際上是測出流速儀在該點的轉數(shù)。45.用浮標法測流，斷面流量等于斷面虛流量再乘以浮標系數(shù)。46.

9、為了消除水流脈動的影響，用流速儀測速的歷時一般不應少于100s。47.用浮標法測流時，浮標系數(shù)與浮標類型、風力風向等因素有關。48.河流中的泥沙，按其運動形式可分為懸移質、推移質和河床質三類。49.描述河流懸移質的情況，常用的兩個定量指標是含沙量和輸沙率。50.懸移質含沙量測驗，我國目前使用較多的采樣器有橫式采樣器和瓶式采樣器。51.輸沙率測驗是由含沙量測定與流量測驗兩部分工作組成。52.單樣含沙量（單沙）是指與斷面平均含沙量有穩(wěn)定關系

10、的斷面上有代表性的垂線和測點含沙量；斷沙是指斷面平均含沙量。53.泥沙的顆粒級配是指沙樣中各種粒徑的泥沙各占多少(百分比)的分配情況。54.水質監(jiān)測站是定期采集實驗室分析水樣和對某些水質項目進行現(xiàn)場測定的基本單位。它可以由若干個水質監(jiān)測斷面組成。55.水質監(jiān)測分為3類：（1）天然水體的水化學成分監(jiān)測；（2）污染情況的水化學成分監(jiān)測；（3）為其他專門目的的水化學成分監(jiān)測。56.水域的污染除了城市工業(yè)廢水和生活污水大量排放引起外，還有來自鄉(xiāng)

11、鎮(zhèn)、農田、林區(qū)、牧區(qū)以及礦區(qū)的地表徑流的面污染源，前者稱點源污染，后者稱非點源污染。57.水文調查的內容分為流域調查水量調查洪水與暴雨調查其他專項調查四大類。58.在新調查的河段無水文站情況下，洪水調查的洪峰流量可采用比降法計算、水面曲線推算。59.流量數(shù)據處理主要包括定線和推流兩個環(huán)節(jié)。定線是指建立流量與某種或兩種以上實測水文要素間關系的工作，推流則是根據已建立的水位或其它水文要素與流量的關系來推求流量。60.水位流量關系可分為穩(wěn)定和

12、不穩(wěn)定兩類，同一水位只有一個相應流量，其關系呈單一的曲線，這時的水位流量關系稱為穩(wěn)定的水位流量關系，同一水位不同時期斷面通過的流量不是一個定值，點繪出的水位流量關系曲線，其點距分布比較散亂，這時的水位流量關系稱為不穩(wěn)定的水位流量關系。61.一般來說，天然河道的水位流量關系是不穩(wěn)定的，其影響的主要因素有：河槽沖淤、洪水漲落、變動回水、水生植物影響、結冰影響等。62.為推求全年完整流量過程，必須對水位流量關系曲線高水或低水作適當延長，一般要

13、求高水外延幅度不超過當年實測水位變幅的30％、，低水外延不超過10％。二、選擇題二、選擇題1.根據測站的性質，水文站可分為（c）。a.水位站雨量站b.基本站雨量站c.基本站專用站d.水位站流量站2.對于測驗河段的選擇，主要考慮的原則是（a）。a、滿足設站目的要求的前提下，測站的水位與流量之間呈單一關系b、滿足設站目的要求的前提下，盡量選擇在距離城市近的地方c、滿足設站目的要求的前提下，應更能提高測量精度d、滿足設站目的要求的前提下，任何

14、河段都行。3.基線的長度一般（d）。a.愈長愈好b.愈短愈好c.長度對測量沒有影響d.視河寬B而定一般應為0.6B4.目前全國水位統(tǒng)一采用的基準面是（d）。a、大沽基面b、吳淞基面c、珠江基面d、黃?；?.水位觀測的精度一般準確到（c）。a、1mb、0.1mc、0.01md、0.001m6.當一日內水位變化不大時，計算日平均水位應采用（c）。a、加權平均b、幾何平均法c、算術平均法d、面積包圍法7.當一日內水位較大時由水位查水位流量關

15、系曲線以推求日平均流量其水位是（c）。a、算術平均法計算的日平均水位b、12時的水位c、面積包圍法計算的日平均水位d、日最高水與最低水位的平均值8.我國計算日平均水位的日分界是從（a）時至（）時a、0—24b、08—08c、12—12d、20—209.我國計算日降水量的日分界是從（b）時至（）時。a、0—24b、08—08c、12—12d、20—2010.水道斷面面積包括（c）。a.過水斷面面積b.死水面積c.過水斷面面積和死水面積d.

16、大斷面11.水文測驗中斷面流量的確定，關鍵是（d）。a、施測過水斷面b、測流期間水位的觀測c、計算垂線平均流速d、測點流速的施測12.用流速儀施測點流速時，每次要求施測的時間（c）。a、越短越好b、越長越好c、大約100sd、不受限制13.一條垂線上測三點流速計算垂線平均流速時，應從河底開始分別施測（a）處的流速。a.0.2h、0.6h、0.8hb.0.2h、0.4h、0.8hc.0.4h、0.6h、0.8hd.0.2h、0.4h、0.

17、6h14.用流速儀施測某點的流速，實際上是測出流速儀在該點的（a）。3暴雨洪水分析的需要；（5）布站時應注意雨量站與流量站的配合；（6）對于平原水網區(qū)和建有水利工程的地區(qū)，應注意按水量平衡的原則布站。也可以根據實際需要，安排部分測站每年只在部分時期(如汛期或枯水期)進行觀測；（7）水質監(jiān)測站的布設，應以監(jiān)測目標、人類活動對水環(huán)境的影響程度和經濟條件這三個因素作為考慮的基礎。7收集水文信息的基本途徑有哪些？并指出其優(yōu)缺點。收集水文信息的基

18、本途徑有哪些？并指出其優(yōu)缺點。答：按信息采集工作方式的不同，收集水文信息的基本途徑可分為駐測、巡測、間測和水文調查四種。（1）駐測就是水文觀測人員常駐河流或流域內的固定觀測站點上，對流量、水位、降水量等水文要素所進行的觀測。根據實際需要，駐測可分為常年駐測、汛期駐測或某規(guī)定時期駐測。駐測是我國收集水文信息的最基本方式，但存在著用人多、站點不足、效益低等缺點。(2)巡測是水文觀測人員以巡回流動的方式定期或不定期地對一個地區(qū)或流域內的各觀測

19、站點進行流量等水文要素的觀測。巡測可以是區(qū)域性巡測、沿線路巡測、常年巡測或季節(jié)性巡測。巡測是解決測站無人值守問題的重要手段。(3)間測是中小河流水文站有10年以上資料分析證明其歷年水位流量關系穩(wěn)定，或其變化在允許誤差范圍內，對其中一要素（如流量）停測一時期再施測的測停相間的測驗方式。停測期間，其值由另一要素(水位)的實測值來推算。(4）水文調查是為彌補水文基本站網定位觀測的不足或其它特定目的，采用勘測、調查、考證等手段而進行的收集水文及

20、有關信息的工作。水文調查是水文信息采集的重要組成部分，它受時間、地點的限制較小，可在事后補測，并能有效地收集了解基本站集水面積上所要求的水文信息，有較大的靈活性。8什么是水位？觀測水位有何意義？什么是水位？觀測水位有何意義？答：水位是指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離開固定基面的高程，以m計。水位與高程數(shù)值一樣，要指明其所用基面。目前我國統(tǒng)一采用黃?；?，但各流域由于歷史的原因，多沿用以往使用的大沽基面、吳淞基面、珠江基面，也有

21、使用假定基面、測站基面或凍結基面的，因此使用水位資料時要查清其基面。觀測水位的作用一是直接為水利、水運、防洪、防澇提供具有單獨使用價值的資料，如堤防、壩高、橋梁及涵洞、公路路面標高的確定，二是為推求其他水文數(shù)據而提供間接運用資料。如水資源計算，水文預報中的上、下游水位相關法等。9觀測水位的常用設備有哪些？觀測水位的常用設備有哪些？答：水位觀測的常用設備有水尺和自記水位計兩類。水尺按其構造形式不同，可分為直立式、傾斜式、矮樁式與懸錘式等。

22、自記水位計則能將水位變化的連續(xù)過程自動記錄下來，有的還能將所觀測的數(shù)據以數(shù)字或圖像的形式遠傳室內，使水位觀測工作趨于自動化和遠傳化。10日平均水位是如何通過觀測數(shù)據計算的？日平均水位是如何通過觀測數(shù)據計算的？答：通過觀測數(shù)據來計算日平均水位有兩種方法：（1）算術平均法計算：若一日內水位變化緩慢，或水位變化較大，但系等時距人工觀測或從自記水位計上摘錄，可采用算術平均法計算。（2）面積包圍法：若一日內水位變化較大、且系不等時距觀測或摘錄，則

23、可采用面積包圍法，即將當日0～24小時內水位過程線所包圍的面積，除以一日時間求得，其計算公式為：z=148[z0△t1z1(△t1△t2)z2(△t2△t3)…zn1(△tn1△tn)zn△tn]如0時或24時無實測數(shù)據，則根據前后相鄰水位直線內插求得。11什么是流量？測量流量的方法有哪些？什么是流量？測量流量的方法有哪些？答：流量是單位時間內流過江河某一橫斷面的水量，以ms計。它是反映水資源和江河、湖泊、水庫等水體水量變化的基本數(shù)據，

24、也是河流最重要的水文特征值。流量測驗的方法很多，按其工作原理，可分為下列幾種類型：（1）流速面積法：有流速儀法、航空法、比降面積法、積寬法(動車法、動船法和纜道積寬法)、浮標法(按浮標的形式可分為水面浮標法、小浮標法、深水浮標法等)。（2）水力學法：包括量水建筑物和水工建筑物測流。（3）化學法：又稱溶液法、稀釋法、混合法。（4）物理法：有超聲波法、電磁法和光學法。（5）直接法：有容積法和重量法，適用于流量極小的溝澗。12河道斷面的測量是

25、如何進行的？河道斷面的測量是如何進行的？答：河道水道斷面擴展至歷年最高洪水位以上0.51.om的斷面稱為大斷面。大斷面的面積分為水上、水下兩部分，水上部分面積采用水準儀測量的方法進行；水下部分面積測量稱水道斷面測量。河道水道斷面的測量，是在斷面上布設一定數(shù)量的測深垂線，施測各條測深垂線的起點距和水深并觀測水位。測深垂線的起點距是指該測深垂線至基線上的起點樁之間的水平距離。測定起點距的方法有斷面索法、儀器測角交會法、全球定位系統(tǒng)(GPS)

26、定位的方法。水深一般用測深桿、測深錘、測深鉛魚或超聲波回聲測深儀。13流速儀測量流速的原理是什么流速儀測量流速的原理是什么答：流速儀（旋杯或旋槳式）是用來測定水流中任意指定點的水流平均流速的儀器。它是由感應水流的旋轉器（旋杯或旋槳），記錄信號的記數(shù)器和保持儀器正對水流的尾翼等三部分組成。旋杯或旋槳受水流沖動而旋轉，流速愈大，轉速愈快。按每秒轉數(shù)與流速的關系，便可推算出測點的流速，每秒轉數(shù)n與流速V的關系，在流速儀鑒定槽中通過實驗確定。每

27、部流速儀出廠時都附有檢定后的流速公式，為V=Knc（K為儀器的檢定常數(shù)，C為機器摩阻系數(shù)）14采用積點法測量流速是如何進行的？采用積點法測量流速是如何進行的？答：常用的積點法測速是指在斷面的各條垂線上將流速儀放至不同的水深點測速。測速垂線的數(shù)目及每條測速垂線上測點的多少是根據流速精度的要求、水深、懸吊流速儀的方式、節(jié)省人力和時間等情況而定。國際標準建議測速垂線不少于20條，任一部分流量不得超過10%總流量。為了消除流速的脈動影響，各測點

28、的測速歷時可在60100秒之間選用。但當受測流所需總時間的限制時，則可選用少線少點、30秒的測流方案。15如何利用流速儀測流的資料計算當時的流量？如何利用流速儀測流的資料計算當時的流量？答：流量的計算按下列5個步驟進行：1）垂線平均流速的計算視垂線上布置的測點情況，分別按一點法、二點法、三點法、五點法進行計算。2）部分平均流速的計算岸邊部分由距岸第一條測速垂線所構成的岸邊部分，多為三角形，按公式vl=αVml計算，式中α稱岸邊流速系數(shù)，

29、其值視岸邊情況而定。中間部分由相鄰兩條測速垂線與河底及水面所組成的部分，部分平均流速為相鄰兩垂線平均流速的平均值，按式Vi=0.5(Vmi1Vmi)進行計算。3）部分面積的計算以測速垂線劃分部分，將各個部分內的測深垂線間的斷面積相加得出各個部分的部分面積。若兩條測速垂線(同時也是測深垂線)間無另外的測深垂線，則該部分面積就是這兩條測深(同時是測速垂線)間的面積。4）部分流量的計算由各部分的部分平均流速與部分面積之積得到部分流量。5）斷面

30、流量的計算?斷面流量Q=∑qi16浮標法測流的原理是什么？浮標法測流的原理是什么？答：浮標測流法是一種簡便的測流方法。在洪水較大或水面漂浮物較多，特別是在使用流速儀測流有困難的情況下，浮標法測流是一種切實可行的辦法。浮標測流的主要工作是觀測浮標漂移速度，測量水道橫斷面，以此來推估斷面流量。用水面浮標法測流時，首先在上游浮標投放斷面，沿斷面均勻投放浮標，投放的浮標數(shù)目大致與流速儀測流時的測速垂線數(shù)目相當。用秒表觀測各浮標流經浮標上、下斷面

31、間的運行歷時Ti，用經緯儀測定各浮標流經浮標中斷面（測流斷面）的位置（定起點距）。然后將上、下浮標斷面的距離L除以Ti，得到各浮標的虛流速vf，同時并繪制浮標虛流速沿河寬的分布圖，從虛流速分布圖上內插出相應各測深垂線處的水面虛流速，計算兩條測深垂線間的部分面積Ai和部分平均虛流速vfi，則部分虛流量為qi=Aivfi。全斷面的虛流量Qf=∑qi=∑Aivfi，則斷面流量Q為斷面虛流量乘以浮標系數(shù)Kf，即Q=kfQf。17.水質監(jiān)測的任務

32、是什么？水質監(jiān)測的任務是什么？答：水質監(jiān)測以江、河、湖、庫及地下水等水體和工業(yè)廢水、生活污水等排放口為對象進行監(jiān)測，檢查水的質量是否符合國家規(guī)定的有關水的質量標準，為控制水污染，保護水源提供依據。其具體任務如下：（1）提供水體質和量的當前狀況數(shù)據，判斷水的質量是否符合國家制定的質量標準。（2）確定水體污染物的時、空分布及其發(fā)展、遷移和轉化的情況。（3）追蹤污染物的來源、途徑。（4）收集水環(huán)境本底及其變化趨勢數(shù)據，累積長期監(jiān)測資料，為制定

33、和修改水質標準及制定水環(huán)境保護的方法提供依據。18.何為水質監(jiān)測站？根據設站的目的和任務，水質監(jiān)測站可分為幾類？何為水質監(jiān)測站？根據設站的目的和任務，水質監(jiān)測站可分為幾類？答：水質監(jiān)測站是定期采集實驗室分析水樣和對某些水質項目進行現(xiàn)場測定的基本單位。它可以由若干個水質監(jiān)測斷面組成。根據設站的目的和任務，水質監(jiān)測站可分為長期掌握水系水質變化動態(tài)，搜集和積累水質基本信息而設的基本站；為配合基本站，進一步掌握污染狀況而設的輔助站；為某種專門用

34、途而設的專用站；以及為確定水系自然基本底值（即未受人為直接污染影響的水體質量狀況）而設的背景站（又稱本底站）。水質監(jiān)測分為3類：①天然水體的水化學成分監(jiān)測，目的是為了提供江河湖庫天然水質的基本情況。這類監(jiān)測在統(tǒng)一規(guī)劃的水化學站網上進行，除了少數(shù)控制站和有特殊需要的站外，一般在積累了10年資料以后，可以根據情況考慮停測或間測。②污染情況的水化學成分監(jiān)測，目的是為了經常監(jiān)視江河湖庫污染情況，為水源保護工作提供有關資料。這類監(jiān)測在已經發(fā)生或可