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河流流量测验规范GB50179—2015.pdfGB50179-20152.1.1在具有断面控制的石梁、急滩、卡口等处,水面曲线发生跌 落,形成临界流。此时的水深、流量关系式可表示为:
2.1.1在真有断面控制的石梁、急滩、卡口等处,水面曲线发生跌
式中:K。一一在相同水位级内为常数; d一临界水深(m)。 从式(1)可知由于水深(或水位)观测误差而导致的流量误差 为:
而具有河槽控制作用的河段的水深,流量关系符合曼宁公式 的函数关系。
参变量n和S在同水位级内变化不大JC∕T 2506-2019 后张法预应力混凝土带翼箱梁,可导得流量误差公 为:
比较式(2)和式(4),可知同一水深(或水位)的观测误差所导 致的流量误差,具有断面控制者小,具有河槽控制者大,故断面控 制比河槽控制的灵敏度高。应优先选择断面控制河段为测验河 段,又在同一水深观测误差条件上,断面水深大者,流量误差小,故 “在几处具有相同控制特性的河段上,应选择水深较大的窄深河段 作为测验河段”。
工的人身安全和国家财产安全,而且在此测验河段耀以收集连 的水文系列资料。
2.1.34北方某些结冰河流,由于河流形势及水流条件在局
2.1.34北方某些结冰河流,由于河流形势及水流条件在局 河段可能形成层冰层水的多冰层结构,增加了测验、计算工作的! 难,引起新增的误差,且不利于安全生产,故应仔细访问、勘察, 取结冰情况较简单或不冻河段。
2.1.41对浮标法测流河段做出了规定,要求浮标中断面具有
代表性,即在各级水位下的几何形状,面积大小沿测验河段内基本 一致。这是因为上下断面间河槽不为棱柱体时,中断面的水力因 素与全河段水力因素的差异对浮标系数有一定的影响,特别对水 浅、流急、比降大的河流更加如此。所以,中断面代表性差的测站 对浮标系数分析应作河槽系数改正。改正办法详见本规范附录 。同理,对应用水面流速系数分析浮标系数时,水面流速系数亦 应作河槽系数改正。这就增加了分析计算的工作量和讨论问题的 复杂性。至于要求测流河段的顺直段长度大于上、下浮标断面间 距的两倍,主要原因是:首先,浮标投放入水(特别是投器投放情 况下)后由颠簸趋于稳定流动需要有一定的行程:其次,在上、下浮 标断面的上、下游有一定的顺直段,才能使浮标行径平顺,所测得 的水面流速方具有代表性。 4量水建筑物测流法是基于水力学原理,利用标准形式的建 筑物测算流量,其行近河槽的水流条件一一如流线、水面曲率 等一一应符合渐变流要求,而且为了使水头观测具有代表性和流 量系数稳定,河槽内水深必须均匀稳定。因此,要求河槽在一定长 度内断面的儿何形状规则,断面内流速分布对称均,必要时需对 行近河槽进行人工整治,使之符合规范要求。 5无论采用何种试剂,总是靠测定试剂的浓度来确定流量 的,若试剂混合不完全或不均匀将会导致较大的流量误差。除了 要求测验河段内不得有水量加入或引出外,还要求测验河段具有 能便水流在纵、横方向充分混匀的条件,例如选在弯道,狭窄、浅
滩、暗礁、跌水、无水草和死水区的河段。 6包含除流速仪法及本条第1款第5款方法外的其他方 法。
6包含除流速仪法及本条第1款~第5款方法外的其他方 法。 2.1.7由于变动回水,增加了流量测验和资料整编的困难条件和 工作量,一般测验河段应选在变动回水范围以外。但为了收集潮 汐资料或专门自的必须在感潮河段设站者,则可根据设站自的选 择测验河段位置,不必避开潮汐影响,
2.1.8断面流速大小,涉及铅鱼重量、悬吊、起重设备等,洪水 落急剧时,应采用合适的测流方法与方案:水位、流量的历史极 影响设施的布局和规模;如上游水土流失严重或有泥石流形成 应设计有效的防淤和安全防护措施,因此应就上述内容作深入 致的调查。
2.1.10农田水利、水土保持、蓄水、引水及其他水工程增加了水
量控制和水文测验工作的复杂性,甚至需分设儿处测流断面。勘 擦时不仅要了解拟选河段内上述工程措施的现状,还应了解其规 划部署,尽可能使测验河段避开其影响
2.2.2漩涡、回流、水面横比降等均随水位级和流速大小发生变 化,增加水位观测误差,影响水位流量关系的规律性。基本水尺断 面应避免选在这类水流区内。如能与测流断面(主要指浮标测流 或流速仪法测流断面)重合,不仅可节约经费,还可提高资料精度。 基本水尺位置关系到水位一流量曲线的率定和径流量计算,因 此本条规定不宜轻易变动断面位置,以保持资料的连续性和正确 性。
2.2.4.1浮标法测流的中断面与流速仪法测流断面重合,有助
2要求上、下游浮标断面间距应大于最天断面平均流递 50倍,是希望将浮标法测速的记时误差控制在2%以内。除非
殊情况,上、下浮标断面间距不宜过短。以浮标法测速的记时误差 不超过5%为极限,故充许断面最小间距不得小于最大断面平均 流速的20倍。 当断面上有时,应在上、下断面两岸分别设立水尺(或水位计 观测水位,计算水面平均比降。 2.2.5上、下比降断面间距可按下式进行估算:
2.2.5上、下比降断面间距可按下式进行估算:
L=: (Sm+Sm+2AZXS2
式中:L一一比降断面间距(km); △Z一一河道每公里长的水面落差(mm),取中水位的平均值 X,一一比降测算允许的不确定度,可取10%; Sm一一水准测量每公里线路上的标准差(mm)。视水准测量 的等级而定,三等水准为6mm,四等水准为10mm; S.一一比降水位观测的误差(mm)。中、高水位有防浪静水 设备时可按2mm~~5mm计。 2.2.94本款的规定是为了保证测距的必要精度。采用六分仪 测距时,要求仪器测得的水平角(β在基线垂直于断面时β>30° 基线不垂直于断面线时,120°>β>30°。实现上述要求的必要条 件有二:一是增长基线,二是限制施测最远点的起点距。但前者因 地形条件,仪器性能、通视情况,不可能无限制增长,因此较有效的 猎措施是采用后者,即在两岸布设基线。 2.2.10卫星定位系统可预置断面并可记录过程定位信息,此时 非经常性断面可不设断面标。 2.2.12用辐射线或方向线确定测深、测速垂线位置的方法宜用 于垂线位置固定不变、河面不太宽的情况。当河面较宽时,可将辐 射外交点的标志选在附近山尖或其他高大建筑物的固定目标上 其他标志桩的顶端可悬挂旗子或别的醒目标志。标志桩的直径 股不宜过粗,以测线位置上能看滑楚为准。
3.1.1本规范中所指新设测站的基本水尺断面、测流断面,应理 解为包含迁移断面和因工作需要而新设立的断面等情况。 3.1.4本条规定的河床不稳定的测站,是指断面冲淤变化大于 3%,且变化频繁,在洪水期间难以施测水道断面的测站。 3.1.6本条所规定的四等水准测量精度指标,因现行国家标准 《国家三、四等水准测量规范》GB/T12898已有规定,故不予列 出。当地形比较复杂时,水准测量较为困难。对往返测量的高差 不符值,参照四等水准测量的检测精度指标,定为士30√/Kmm,单 站的前后视距不等差放宽为不应大于5m,前后视距累积不等差仍 采用四等水准测量的精度指标。因此,在测量过程中,单站之间的 前后视距不等差,应注意调整、控制累积差,以保证测量精度。
3.2.12因考虑在抢测洪峰的同时加测水深测量要增长测流时 间,故规定当出现特殊水情,同时测量水深有困难时,水道断面的 测量工作可改在测流前后有利时机进行。所谓有利时机,是指在 测流前后水位涨落稍缓可以专门抢测水道断面的时间
4水位级划分与流量测验方式方法
4.1.2比测试验应达到三个且标:一是检验仪器的技术性能和对
测验环境及条件的适应性;二是确定被比测仪器和方法的测验精 度,以及建立两种测验方法所得数据资料的衔接关系;三是总结测 验方法、程序和注意事项,以便形成作业规程
1原规范对测次的规定是:水文站一年中的测流次数,应根 据高、中、低各级水位的水流特性、测站控制条件、测验精度要求等 确定。水位流量关系稳定的测站,每年测次不少于15次;水位流 量关系不稳定的测站,应满足推算逐日流量和各项特征值的要求 当发生的洪水、枯水超出历年实测流量的相应水位时,应对超出部 分增加测次。 本次修订没有再对一年中的测流次数做出具体规定,而只是 做了一些原则规定,主要是考虑到各站测验控制条件相差甚大,对 于水位流量关系长期稳定月为单线的测站,要求每年15次以 上,显然偏多。在具体操作上,水位流量关系稳定的测站,测次可 少一些;水位流量关系不稳定的测站,测次应多一些,以准确掌握 各个时期的水情变化、合理控制各级水位和水情变化过程的转折 点、降低不必要的劳动生产成本为原则
4.2.1为适应水文体制改革,提高工作效益,充分满足各类建设
4.2.1为适应水文体制改革,提高工作效益,充分满足各类建计 对水文资料的要求,本规范从现有流量测验手段和方法出发,将测 验方式分为驻测(驻测又分常年驻测和期驻测两种形式)、巡
(巡回测流)和间测(简间隔儿年测一年),并规定了实行各种测验入 式应具备的条件。
4.3.2本规范中的流速仪法如无特殊说明是指转子式流速仪,有 旋杯式和旋浆式两种。 1在特殊情况下,测点流速超出流速仪使用范围时,应在资 料中加以说明:当高速超出流速仪测速范围30%时,应在使用后 将仪器封存,重新检定。 3本款规定“在一次测流的起时间内,水位涨落差不应大 于平均水深的10%;水深较小和涨落急剧的河流不应大于平均水 深的20%”,主要是为了减少由于相应水位采用近似计算的方法 给流量带来的误差。这种误差与水位涨落差成正比,而且水深越 小越显著。控制一次测流水位涨落差的实质是控制测流历时,而 测流历时与选用的测流方法、仪器设备,操作方式、工作组织有密 纫的关系。因此测站可根据本站洪水涨落急缓程度,分析出各级 水位应该控制的一次测测水位涨落差及测流历时,然后找出影响 测流历时的主要矛盾加以解决;当使用流速仪法选点法测流的历 时过长,测流期间水位涨落差超出本款规定时,可采用动船法或具 他测流历时较短的方法。 4.3.13在实际工作中可参考ISO8363:1986给出的各种方法的
4..3.13在实际工作中可参考ISO8363:1986给出的各种
续表1方法指标不确定度序号国际标含行近时间最小内容宽度深度流速准依据注释沙量条件系数百分数量水瑕(上游呈锐ISOa,b,18M,ssM,sIJ,G±5缘的宽顶3846e,h,j堰)量水堰(上游呈圆ISOa,b,19M,SM,s!1J,G±5缘的宽顶4374e,h,j堰)盘水堰ISOa,b,20(三角形部M,sSM,sIJ,G±54360e,j面堰)量水堰(三角形剖ISOa,b,21M,sSM,s1J,G±5面、平坦V4377e,i形堰)量水堰ISO22(V形、宽M,sM,S8333Ia,b,iJ,G±5项堰)测流槽ISO23M,SM,S1a,bJ,G±5(矩形断面)4359测流槽ISO24M,sSM,s1a,bJ.G±5(梯形断面)4359测流槽ISO25M,ssM,S1a,b,iJ,G±5(U形断面)4359.179.
表2表1中符号的解释
4.4水位(流量)级划分
4.4.21式(4.4.2)中的n为随机变量的序列号,在数理统计学 中称为样本容量。由于有抽样误差存在,所以,样本容量天则统计 量的代表性就好,但限于经济和时间等客观条件,不可能要求样本 容量过大,一般以不少于20为宜。 2Zm和Z.均采取自大到小排队。而且平均水位Z的排队 方式是:先摘取每年逐日平均水位或中水位,再由大到小将逐年的 挑选水位排队,用式(4.4.2)计算频率。 3本款规定按各年汛期总水量进行频率分析,这个“汛期”应 根据各站水文、气象特性划分。一般为降水、洪水集中时期。如长 江中游地区可取五至十月份进行水文统计分析
4.5.2高洪测验时,一般流速大、漂浮物多,存在安全隐患,对各 种高洪流量测验方案在投入使用前进行演练,一方面可以检验高 洪流量测验方案是否可行,确保高洪流量资料的收集,另一方面, 通过演练,可以模拟分析相应高洪流量测验方案是否存在安全隐
惠,以便更好地采取相应的安保措施,确保测验人员的人身 因此将本条列为强制性条文,
4.6.1枯水期流量资料对水资源管理十分重要,光其是对有水资 源调配需求的地区,水期流量资料是水量分配方案的基础依据。 本次修订推荐了多种粘水期流量测验方法,冒在指导和规范枯水 期流量测验的技术和方法,为实施最严格水资源管理制度提供强 力支撑。本条所指流速仪包括转子式流速仪、电磁流速仪和便携 式多普勒流速仪等。
4.6.3枯水期流量测验精度控制是一个较为复杂而重要的问是
本条所提出的各项整治措施的最终目的就是提高枯水期流量测验 的精度。
5.1.23测次布置是否恰当、合理,对能否满足资料整编定线的
5.1.3测点流速、垂线流速、水深和起点距测量记录的检查分析
1本款规定现场点绘垂线流速分布曲线图,分析其分布规律 和合理性。采用固定垂线测速的站,与事先绘制的前一测次的垂 线流速分布曲线点绘在同一张图上;没有采用固定垂线测速的站, 与事先绘制的典型的垂线流速分布曲线点绘在同一张图上。当发 现有反常现象时,可从流速仪及停表的性能,流速测点定位、流速 测量与计算、测船稳定情况,以及测绘现场受漂浮物、水章、过往船 只和风的影响等各方面检查原因,如属计算错误则予以改正,如属 测验错误则应进行复测。 2本款规定现场点绘垂线平均流速或浮标流速横向分布图 和水道断面图。应与事先绘制的前一测次垂线平均流速或浮标流 速横向分布图与水道断面图绘制在同一张图上,对照检查其分布 的合理性。当发现有反常现象时,可从垂线起点距和水深的测量 与计算、垂线的分布和垂线平均流速的计算、浮标分布和风对浮标 的影响,以及测站控制变动和断面冲淤变化等各方面分析检查原
因。必要时进行复测。 4采用固定垂线测速时,可在事先绘好的流速、水深测验 成果对照检查表上,现场随时填入垂线水深、测点流速、垂线平均 流速的实测成果,与相邻垂线及上一测次的实测成果对照检查分 析,便干测站在困难情况 场检香分析工作
流速的实测成果,与相邻垂线及上一测次的实测成果对照检查分 析,便于测站在困难情况下开展现场检查分析工作。 5.1.4本条规定对流量测验成果应在每次测流结束的当日进行 流量的计算校核,并进行合理性检查分析,目的在于及时发现问 题,及时处理。当发现流量测点突出反常时,可从水位观测与计 算、断面测量借用与计算、浮标系数与率的选用、流量计算以及 测站控制变动等各方面进行检查分析。并可根据测站特性和可能 造成反常的原因,点绘水位与水面宽、水位与平均水深、水位与最 大水深、水位与最大流速、水位与水面比降、水位与落差、水位与涨 落率的关系曲线图,进一步分析它们的变化规律及其相互关系,以 检查突出反常的原因
5.1.4本条规定对流量测验成果应在每次测流结束的当日进
5.2.1测站控制是反映测站水力特性的主要特征,直接影响水位 流量关系的稳定性。因此,每隔一定时期,应对测站控制条件进行 分析研究。
或局部偏移时,可从控制断面或控制河段的情况,测站上、下游条 件的变动情况,水生植物的生长消失情况等方面进行分析。根据 分析结果,合理地调整流量测次。 2以水位为纵轴、流量测点偏离曲线的百分数为横轴点绘水 应与流量测点偏离百分数的关系,其偏离值不应超过水位流量定 线标准,且不应有系统偏离。当某水位级出现系统偏离时,可能测 站控制发生转移,可根据本条第1款所列的原则进行分析,对于偏 离值超出定线标准较大的测点,可从测验成果本身和当时水情等 方面进行对照检查。
3点绘流量测点正、负偏离百分数与时间关系图,如有较长 时间发生连续性的系统偏离,可从洪水、春汛或其他自然现象引起 河流形势改变等方面,分析引起测站控制转移或变动的原因。 4对于指定流量相应的多年实测相应水位依时间的变化过 程进行分析,当同一流量的水位大体接近水平时,说明测站控制和 水位流量关系比较稳定。当任何一一个指定流量的水位过程有较长 时间的下降或上升趋势时,表明测站控制已发生转移或变动,其原 因多由于河床冲刷或淤积所致。所谓指定流量系指整数位或整 10倍的特定值,如5m²/s、60m²/s、150m/s、2500m/s等。测站 可根据本站流量变化特点分析选用。
6流量测验成果精度评定
6.1.1原规范中对单次流量测验充许误差的规定是建立在流速 仪法试验基础之上的,而且将宽深比和十一点法断面概化垂线流 速分布形式参数作为影响分量误差的主要参数,虽然考得较深 人细致,但实际操作比较困难。例如一些测站的宽深比变化不在 规范给定的范围内:十一点法断面概化垂线流速分布形式参数的 确定需要有试验资料,受水深限制时无法开展十一点法测验。因 此本次修编删去了宽深比和十一点法断面概化垂线流速分布形式 参数两项因子,取而代之的是考愿资料用途或服务对象,不仅具有 实际意义,而且操作更为简便。 6.1.2表6.1.2的误差控制指标是基于原规范编制时大量误差 试验资料,以及近年具有代表性水文站补充试验和相关专题等成 果,经统计分析后综合确定的
6.2.1根据对大量流量测验误差试验资料所作的统计分析表明, 流量测验各分量的系统误差,或为未定系统误差,或为已定系统误 差。如测宽、测深的系统误差表现为未定系统误差;当采用本规范 的布线原则并按平均分割法计算流量时,流量成果系统偏小,Ⅲ型 误差则表现为已定系统误差。
B.1.4山溪性河流洪水涨落急剧,过程很短,若按常规方法测流 时,测次布置很难控制洪峰过程,故可采用“连续测流法”。即在测 流断面上又一岸逐线测至对岸,返回后立即按原来的顺序再测至 对岸。这样反复测至洪峰过后或已满足洪峰过程测次分布的要求 为止。 B.1.5当河流水位暴涨暴落,按常规方法测流时,使得一次测流 水位的涨落差超出充许的变幅,降低了流量成果精度。为了缩短 测流历时,可采用“分线测流法”。即在断面上选好固定垂线测流 时,一次测验可只测儿条垂线的水深、流速,其他垂线的水深、流速 在各垂线的水位与垂线平均流速(或水深)关系曲线上查得。在下 一次测流时,可选择另外几条垂线测深、测速,以便积累各条固定 垂线的实测资料,达到各级水位都有均匀分布的实测流速点据。
B.1.4山溪性河流洪水涨落急剧,过程很短,若按常规方法测流 时,测次布置很难控制洪峰过程,故可采用“连续测流法”。即在测 流断面上又一岸逐线测至对岸,返回后立即按原来的顺序再测至 对岸。这样反复测至洪峰过后或已满足洪峰过程测次分布的要求 为止。 D业m
B.1.5当河流水位暴涨暴落,按常规方法测流时,使得
B.11.1由于受人力、物力,财力和技术条件的限制,大部分水文 站难于开展专门的流量测验误差试验工作。因此,为保证流量测 验误差试验的质量,本规范规定流量误差应在其有测站代表性,测 验条件适宜试验的水文站进行。 B.11.3为了提高试验资料的代表性和效用,特作本条规定。 B.11.4本条有关规定是根据对各类精度的水文站的大量试验 资料作出的。试验表明,当水位变幅满足本条规定时,一般可使流 量测验误差试验在水流较稳定的条件下进行并使施测的成果能较 为符合实际。
B.11.7~B.11.11各条所涉及的方法和有关数据,均系根据国 际标准ISO1088有关内容并结合我国河流特性,经过充分的试验 分析所得出的水流变化规律而作出的规定。 B.11.8原始观测(测量)时段t。为原始实验系列流速的测量时 段(一般为10s),而实际的流速测量中通常采用的时段长为nto, 这里n为时段倍数(如60s、100s等,n为6或10),时段位移i为原 始系列时间位移的段数,=0,1,3,,N
测流允许误差及测流方案选推
B.12.12单次流量测流方案选择举例。 某一类精度水文站流量测验方案,拟布置测速垂线数目:高水 m13,中水m一10,低水m8,垂线测点数自=2(二点法),测 点测速历时t100s,中、高水期断面水深均大于6m;低水均小于 6m。评定其测验方案是否满足本规范第6.1.2条精度指标规定。 根据本规范第B.12.2条第.B.12.7条允许误差指标,取总 随机不确定度分量为: 测宽不确定度X一2%; 悬索测量水深不确定度:中高水X。=1%;低水X=2%; 流速仪检定不确定度X。一1%; 将上述分量代人单次流量总随机不确定度X计算式:
(1)高水: Ⅲ型随机不确定度Xm=2.84%; Ⅱ型随机不确定度X=3.2%; I型随机不确定度X。=5%。 m=13(垂线数),将各分量随机不确定度代入式(1),得:
单次流量系统误差尔。计算式:
式中:众一一Ⅱ型系统误差(%); 众m一Ⅲ型系统误差(%)。 该站众,=一0.3%(试验数据,下同),食m=一1.15%,代人 式(2),得:
该一类精度站拟定高水测验方案:估算单次流量总随机不确 定度为X为3.5%;系统误差欠Q一一1.45%。对照表6.1.2指 标均未超过,拟定的测验方案可行。 (2)中水: Ⅲ型随机不确定度Xm=3.88% 型随机不确定度X=3.5%; I型随机不确定度X。=6.0%。 m=10(垂线数),得
C.1.1本条规定了浮标法测流的适用条件和制定测流方案的原 则,择要说明如下: 1“均匀浮标法测流方案中有效浮标横向分布的控制部位 应按流速仪法测流方案的测速垂线数及其所在位置确定”的规定, 其依据是: (1)浮标法测流的一个主要问题是准确地测定断面平均虚流 速。但要准确地测得断面平均虚流速,首先是合理地确定浮标投 放数的多少及其在横向分布上的控制部位,然后才是现场施测的 技术要求。浮标法测流方案中浮标的投放数及其控制部位的确 定,和流速仪法测流方案中测速垂线的布设原则是完全一致的。 所以“均匀浮标法测流方案中有效浮标横向分布的控制部位,应按 流速仪测流方案的测速垂线数及其所在地位置确定”的规定,既协 调了两者测流方案的关系,又可节省制定测流方案的重复工作,并 有利于浮标系数的试验。 (2)浮标法测流一次实测流量总不确定度中的Ⅲ型误差,自前 尚缺乏试验资料,只能暂时借用流速仪法测流的误差试验数据,如 浮标法测流方案中有效浮标的控制部位,和流速仪法测流的测速 垂线位置彼此相应,则它们之间的Ⅲ型误差就比较接近,借用的方 法就比较合理。 2中泓浮标法测流是十分困难条件下的测流方法。其测流 水位一般都超出了系数试验的最高水位,只有在试验系数的水位 范围内的中泓位置比较稳定,中泓流速又比较集中的河流,系数外 延的误差才比较小,才可采用此法测流。
对于河面宽阔的河流,中泓流速一般不够集中,有的还不止一 个中泓,且中泓流速的位置也不十分稳定,特别是高水严重漫滩的 河流,中泓流速的位置,更是摆动不定,系数外延的不确定性很大, 如何取用十分困难,不宜采用此法测流。 C.1.2浮标法测流是常用的流量测验方法之,而浮标系数是 影响浮标法测流成果精度的主要因素。因此,“浮标系数应经过试 验分析”的规定,是十分必要的,同时考虑了某些测站的实际困难, 对浮标系数的试验分析方法作了补充和调整(见第C.6.3条)。 测站应根据本身的实际情况,选用其中精度较高的试验分析方法, 确定本站的浮标系数。 对于“不同的测流方案应使用各自相应的试验浮标系数”的规 定,是根据浮标系数应用于浮标法实测流量计算的相依关系而作 出的。浮标系数是断面平均流速和断面平均虚流速的比值,是以 流速仪法测流成果作为率定标准的。而同次流量的断面平均流速 和断面平均虚流速文是由测速垂线数的多少和有效浮标数的多少 及其分布情况所制纳的。因此,各种不同测流方案比测试验得出 的浮标系数,是代表不同的样本,不能作为同一样本进行统计分析 作为通用的浮标系数应用,只能分别适用于浮标系数试验方案相 司的浮标法实测流量的计算。所以“不同的测流方案应使用各自 相应的试验浮标系数”的规定,必须认真执行。
C.2.3本条说明如下: 1根据实际资料分析,横向流速分布曲线的岸边部分,其梯 度一般较大,如无浮标控制,该部分流速分布曲线的勾绘会有任意 性,直接影响浮标法测流成果的精度。为此作出了“靠近岸边部分 均应有1个~2个浮标”的严格规定。 4河中漂浮物的类型不一,出水高度和人水深度不同,试验 得出的漂浮物浮标系数也不同。所以对漂浮物的选择应士分注
意,对漂浮物的类型、大小、出水高度和入水深度等应加以详细注 明,作为合理选用漂浮物浮标系数的主要依据。如选用的漂浮物 和系数试验所选的漂浮物类似,则更能提高漂浮物浮标测速的精 度。
C.6浮标系数的试验和确定
C.6.2高水位的浮标系数,一般都没有试验资料可供选用,多由 试验浮标系数与有关因素的关系外延得出,存在一定的误差,因此 需要增大浮标系数比测试验资料的水位变幅,以减小浮标系数的 外延幅度和选用浮标系数的误差。所以,当预计水情可能超过已 取得试验资料的最高水位而又可以进行浮标系数试验时,应做好 充分准备,及时进行浮标系数的试验,同时还应在已有试验资料的 高水位部分增补一些试验次数,使前后互相衔接,便于进行综合分 析的拟定关系曲线。 C.6.3本条包括了浮标系数试验所必须遵守的原则和要求。现 说明如下: 2浮标系数是同水位流速仪法实测流量和浮标法实测虚流 量的比值,当比测试验中两者的相应水位不等时,应将流速仪法实 测流量换算为与浮标法测流同一相应水位的断面流量后,再计算 浮标系数。将浮标法测流时间放在流速仪法测流时间的中间时 段,可使两者的相应水位较为接近,可以减小流量换算的误差,提 高浮标系数的精度。 当受条件限制,两种测流方法的测流时间只能或先或后安排 时,则两者相应水位的差值必然增大,流量换算的误差也会随之增 大。而某种测流方法总是在前或在后施测,将使涨水面或落水面 上的流量改正值出现同一符号(正值或负值),计算得出的浮标系 数DB51/T 5036-2017标准下载,可能产生定向性的系统误差。故用交换测流次序和交换次数 宜相等的方法,消除可能产生的定向性系统误差。 3不同浮标法测流方案之间的区别,主要在千浮标数的多少
及其分布的位置不同,从前绘制出的浮标流速横问分布曲线也不 同。对于同一次流量的测验,如采用不同的测流方案,则同一起点 距上查读出的垂线虚流速也是不同的。 当从一次多浮标勾绘出的浮标流速横向分布曲线上,反复查 读不同抽样方案的垂线虚流速时,同一起点距上的垂线虚流速是 完全相同的,不能确切反映不同抽样方案浮标流速横向分布曲线 实际存在的差别,不符合浮标系数试验方案必须和浮标法测流方 案彼此相应的原则。所以,“应按各种试验方案所选用的有限浮标 数,分别绘制浮标流速横向分布曲线查读虚流速”。 4中泓浮标法测流只在中泓部位投放浮标,漂浮物浮标测 流,一般也是施测中泓部位漂浮物的流速。所以,中泓浮标和漂浮 物浮标的系数试验,只需要与同一种流速仪法测流方案进行对比 试验即可。但系数和其他水力因素建立关系曲线时,文要求有高、 中水位范围内的试验资料。只有高水位时的测流方案,才可同时 适用于高、中水位时的流量测验。故宜按高水期流速仪法所选用 的一种测流方案作对比试验。 此外,漂浮物的类型很不一致,相应的系数也不相同,其试验 资料应具有广泛性。“当其他时间用流速仪法测流时,遇有可供选 择的漂浮物,可及时测定其流速”的规定,可以补充试验资料的不 足,有利于漂浮物浮标系数的分析。 5采用代表垂线法试验浮标系数,主要是解决流速仪测速困 难的问题。故应用流速仪实测流量资料进行对比分析,建立1条~ 3条代表垂线平均流速和断面平均流速的关系,确定代表垂线的 位置。 试验时,用流速仪施测代表垂线的平均流速,并通过关系线转 换为断面平均流速;同时用均匀浮标法或中泓、漂浮物浮标法施测 断面平均虚流速或中泓、漂浮物浮标流速。由此即可计算出断面 或中泓、漂浮物浮标系数。这个方法是简便易行的。 代表垂线的位置是间接确定的。是否与实际情况相符,不能
宜接作出检验。 因此,将代表垂线法试验的浮标系数与断面浮标系数或中泓、 漂浮物浮标系数的试验成果一起进行综合分析的规定,必须认真 执行。而且仅当两种试验成果互相衔接连续时,代表垂线法试验 的浮标系数,才可作为正式试验数据使用。 当实测流量资料范围内代表垂线的位置变动频繁时,不仅代 表垂线的位置选定十分困难,选出的代表垂线也少有代表性。故 规定对于这样的测站,不宜采用代表垂线法试验浮标系数。 C.6.4用水位流量关系曲线法分析浮标系数的规定,它与比测 试验法不同之点,主要是流速仪法和浮标法的流量测验不在同时 比测。除在流速仪流量测点所绘制的水位流量关系曲线上查读断 面流量外,其他方面与比测试验法的要求原则上是完全一致的,也 是本条规定中新增补的主要内容。 关于绘制水位流量关系曲线的流速仪流量测点的测速垂线数 及其位置,必须与推求浮标系数时所用浮标流量测点的有效浮标 横向分布的控制部位相应的规定,是根据第5.1.2条“不同的测流 方案应使用各自相应的试验浮标系数”的原则而作出的。要满足 按流速仪不同测流方案的流量测点分别绘制水位流量关系曲线的 要求,测站应将测流任务和分析浮标系数的需要相结合,适当增加 流量测次,以满足分析浮标系数的需要。这与综合定线推求浮标 系数的方法,是有原则区别的。浮标流量不用绘线查读的方法,直 接采用实测值,当浮标受风的影响较大时,可以考虑空气阻力对浮 标系数的影响,提高浮标系数的精度,并可对浮标系数进行误差分 析,估算浮标系数的不确定度。 C.6.8多沙河流的浮标系数,据推理和实践证明,含沙量的多少 影响着垂线流速分布曲线的线型,因而改变了浮标系数的数值。 因此,以含沙量为参变数推求多沙河流的浮标系数,是一种可行的 方法。但目前普遍性的数学模型尚不多见,故本条只提出了原则 性的规定。关于参数的选择和应用,由测站根据试验资料分析
影响看垂线流速分布曲线的线型,因而改变了浮标系数的数值。 因此HG20202-2014 脱脂工程施工及验收规范,以含沙量为参变数推求多沙河流的浮标系数,是一种可行的 方法。但目前普遍性的数学模型尚不多见,故本条只提出了原则 性的规定。关于参数的选择和应用,由测站根据试验资料分析
C.6.10浮标系数的外延,既规定了一般情况下的充许外延幅度 10%~20%,又规定了特殊情况下超过了充许外延幅度时确定浮 标系数的方法,以适应抢测高洪的需要。由于浮标系数超过了充 许外延幅度,误差可能随之增大,应当慎用。浮标系数“应根据测 站特性,经过综合比较分析”确定。
C.7.3当对滩地和主槽邻接的边界部分同一起点距处相互重 的垂线平均流速和垂线虚流速的比值进行检查时,应与浮标系数 比测试验成果中该处的垂线浮标系数相比较,不可和断面浮标系 数作比较,因为断面浮标系数和垂线浮标系数一般是不相等的