金华水文站实习小结

金华江又名婺江，又溪。上源由东阳江、武义江两大直流在通济桥上游汇合后成为金华江，干流沿金华市与武义县边界（界河）东北流、至兰溪市西北郊入兰江。具体的水系图一：

图一

干流长160km，流域总面积为6840km2,金华水文站控制面积即集水面积为5953 km2,其中东阳江集水面积为3385.6km2，占金华站控制面积的56.87%；武义江集水面积为2567.2km2，占金华站控制面积的43.13%。流域内有11座大中型水库，其中蓄水量超过一亿方以上的水库有横锦水库、南江水库，均在东阳江上；一千万方以上的水库有东方红、柏峰、岩口、芝堰水库（东阳江），安地、源口、杨溪、太平、三渡溪、清溪口水库（武义江）；百万方以上的水库有71处。

金华水文站是金华江流域的控制站，是国家重点水文站，其设站目的是收集金华江流域的水文信息，并从中找出变化规律，形成水文资料；为防汛抗旱、水资源综合开发利用、水环境保护、水化学分析提供儿科学依据；是水利工程和其他工程建设的前期开发和后期管理站点；为国民经济建设和社会服务。

金华水文站于1961年1月1日设立，之前在1954年就开始有测量资料。遥测点有100多个，主要的观测项目目前有：水位、流量、蒸发、雨量（包括人工、自记、遥测三套）、水化学分析等项目，以前还设有含沙量、输沙率、水温、气温等项目。

金华站自设站以来测到的最高水位为39.06米（吴淞，下同），发生在1962年9月7日，相应实测最大流量为4760m3/s，出现的最低水位为31.71米，发生在1999年11月22日，出现最小流量为0，即断流，发生在1978年9月9日。历年平均降水量为1441.3mm，最大年降水量为1944.1 mm，发生在 1954 年；最小年降水量为916.7 mm，发生在 1978 年。

水文测站是按一定技术标准进行经常采集和提供水文要素各种信息的场所的总称。水文测站是水文信息采集的基层单位，因此，它的最重要的任务是进行水文测验。分别进行水位观测、流量测验、泥沙测验、水质测验和降水量及蒸发量观测等。水文信息的时效性，决定了水文测站还是发布水文预报或及时提供水文预报信息的重要基层单位 。通过这次实习下面具体地对水位、流速、蒸发量三个水情要素的观测方法做如下综述：

一、水位的观测

水位是指水体的自由水面高出某一基面以上的高程。高程起算的固定零点称基面，分为绝对基面和测站基面。金华站对水位的高程测量是测站基面，即我站假定基面，河道断面最深处为0；报汛采用85黄海基面。

水位的测验设备有水尺和自记水位计，站点外面水尺高1.5m，水尺的设置如图二，水位等于水尺零点高程加上水尺读数。断面上各水尺零点高程是不一样的，因此，在读取水尺读数时必须记录水尺编号。金华站一共有9根水尺，从江堤到江心（从上到下）编号依次为p1，p2……P9。

                 图二

自记水位计是通过自记井、浮筒和引水管等设备来实现自记水位计的功能（图三），它是24小时工作，工作人员每24个小时取一次数据，校核水尺，一般每日定时进行一次校测和检查。金华站为每日早上8点，下午16点进行校测。金华江的警戒水位为36.5m,危急水位为38m。

图三

二、流量的观测

流量是单位时间内通过某一断面的水体体积单位以m3/s计。流量是反映水资源和江河湖库等水体的水量变化的基本资料，也是河流最重要的水文特征值。在进行流域水利规划，各种水工建筑物的设计、施工、管理及运用，防汛抗旱，水质监测和水源保护等，都需要流量的资料。 

为了掌握江河流量变化的规律，为国民经济各部门服务，必须积累不同地区、不同时间的流量资料。因此，要求在设立的水文站上，根据河流水情变化的特点，采用适当的测流方法进行流量测验。

金华站测量流量的测验方法是流速面积法，具体是：是通过测量流速和断面面积来推求流量。它是目前国内外广泛使用的方法，在今后一个相当长的时期内，仍将是测流的主要方法。流速—面积法主要有流速仪测流法（包括动船法）、浮标测流法、航空测流法和比降面积法等。其中流速仪法测流是最常使用的流量测验方法。它是通过用流速仪来测定流速，同时施测水道断面，通过流速和断面面积来计算流量。金华站用的就是此法。当流速仪放入水流中，水流与转子的相互作用，使转子产生转动。转子流速仪是根据转子的转速与水流速度成正比例来测定转子的转速而推算流速的。其公式为V=aR/s+b，其中由于仪器不同，常数r、b不同，金华站采用的是V=0.2493R/s+0.0058,R、S分别是旋杯在S秒内的转数和旋杯转动时间，即通过旋杯式流速仪测得（图四）。

图三：旋杯式流速仪没有方向性，斜流、横流，甚至倒流，都会使其转动。因此，流量测验时，若流向不垂直于断面方向，会使测得的流量偏大。

        流速仪法测流中，流速测量是其重要内容。流速测量的思路是布设一定的测速垂线，在垂线上布设一定的测点，在测点上按一定的测速历时施测流速。测量时采用的方法有一点法、二点法、三点法、五点法等。其方法的不同采用的公式也不同；但有经验公式，即谢才公式（V=C（Ri）1/2），也可利用此公式计算流速。由于流速脉动的影响，流速的大小有一定的波动。其时均流速随着历时的增加而趋于稳定。测点测速的历时较短，会造成测点流速较大的误差，但历时较长，会造成一次流量测验的历时太长，我国《河流流量测验规范》中给出测点的测速历时绝大多数方案都在60～100s，只有少数特殊情况下允许采用30s，金华站为100秒。

       流量的具体计算方法有部分面积、部分平均流速和部分流量的分割，都是以测速垂线作为分界线。用梯形公式计算。

图五

        金华站采用的是部分面积法，计算分三种情况：A、靠近岸边的测深垂线间面积用三角形公式计算 A1=0.7b1d1+0.7b2(d1+d2)；B、若相邻的两测速垂线间无测深垂线，则部分面积为两测速垂线的水深和两测速垂线间距（部分宽）的乘积，用梯形公式计算。 Aj+1=0.5bj (dj+dj+1)；C、若测速垂线间有另外的测深垂线，其部分面积应把测速垂线间的各测深垂线间面积累加起来。A2=0.5b3 ( d2+d3 ) +0.5b4(d3+d4) 。总的流量就是A=A1+A2+……An

        流量所断面的影响较大，比如经过洪水的冲刷会使水位下降，又如2007年由于金华江水面上的水草影响，水位较高。

   通过水位与流量的观测，可综合成一张水位-流量，相应的可以绘制水位-面积，水位-流速图对水位-流量图校对。正是通过这张图表说明金华江的水文情况，向有关部门发布水情。

三、蒸发的观测

基本水面蒸发站网的布设，以掌握水面蒸发量在面上的变化，达到运用其搜集的资料可计算任何地区大型水体的蒸发量为原则。一般2500km2～5000km2布设一站。平原水网地区为水量平衡研究的需要，可1500km2布设一站。

金华站的工作人员每24个小时测量一次，其测量的数据也是重要的气象、水文要素。

四、小结

通过这次金华江的实习，对水位、流量、蒸发量的测验有了一个基本的认识。也明白了一个水文站的观测是一个局地的数据，但是影响着整个金华地区，甚至整个水系的准确的水情预报。所以每一个数据、每一张图表都代表着没来水情的变化，不能出现不该出现的误差。

水文服务工作为我国水利工作及经济社会发展提了供可靠的技术支撑。