3.1 水文站及站网
3.1.1 测站与站网
水文测站是进行水文观测的基层单位,也是收集水文资料的基本场所。水文站在地区上的分布网称水文站网。
按测站的性质,水文站可分为3类:基本站、专用站和实验站。基本站是综合国民经济各方面的需要,由国家统一规划而建立的。要求以最经济的测站数目,达到内插任何地点水文特征值的目的。专用站是为某种专门目的或某向特定工程的需要由各部门自行设立的。实验站是为了对某种水文现象的变化过程和某些水体做深入研究,由有关科研单位设立的。
水文观测的项目很多,如水位、流量、泥沙、降水、蒸发、冰凌、水质等。测站的具体工作内容,应根据设站目的和任务确定。根据测验项目的不同,水文测站又可分为水位站、流量站、雨量站、蒸发站、水质监测站等。一般把以测定流量为主要任务的站称为水文站。
3.1.2 水文站的设立
1.选择测验河段
设立水文站,应先选择好测验河段。测验河段是野外进行各种水文测验的场所,它的选择必须符合以下原则:①应能满足测站的目的和要求;②便于施测和保证测验成果符合精度要求,有利于简化测验和资料整编工作。即所选测验河段,其水位流量关系能经常保持比较稳定的关系,便于以后由水位推求流量。例如,选择河道顺直,河床稳定,不生长水草,水流集中,便于布设测验设施的河段。
2.布设测验断面
测验河段要求布设必要的测验断面,如图3.1所示。按照不同的用途,测验断面可分为基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面和比降断面。基本水尺断面一般位于测验河段的中部,其上设立基本水尺,用来进行经常性的水位观测。流速仪测流断面应设置在测流条件良好的断面上,断面方向应垂直于该断面平均流向,并尽可能与基本水尺断面重合,以便简化测验与整编工作。浮标测流断面分上、中、下三个断面,中间断面一般与流速仪测流断面重合。上、下断面之间的距离不应太短,主要考虑计时测量的精度和浮标测得速度的代表性。比降断面是比降水尺所在的断面,分为上比降断面和下比降断面,用来观测河流的水面比降和分析河道的糙率。
3.布设基站
在测验河段上进行断面测量和水文测验时,用经纬仪、六分仪等以测角交会法推求测验垂线在断面上距基点的距离(称起点距),因此需要在岸上布设基线,如图3.1所示。基线宜垂直于测流断面,起点应在测流横断面线上。基线的长度不应小于河宽的0.6倍。此外,建站工作还应包括设置水准点,修建水位和流量的测验设备及各种测量标志。
图3.1 水文测站布设示意图