水深一般用测深杆、测深锤或测深铅鱼等直接测量。超声波回声测声仪也可施测水深,它是利用超声波具有定向反射的特性,根据声波在水中的传播速度和超声波从发射到回收往返所经过的时间计算出水深,具有精度好、工效高、适应性强、劳动强度小,且不易受天气、潮涉和流速大小限制等优点。
大断面：河道水道断面扩展至历年最高洪水位以上0.5~1.om的断面称为大断面。它是用于研究测站断面变化的情况以及在测流时不施测断面可供借用断面。
大断面的面积分为水上、水下两部分。水上部分面积采用水准仪测量的方法进行;水下部分面积测量称水道断面测量。
由于测水深工作困难,水上地形测量较易,所以大断面测量多在枯水季节施测,汛前或汛后复测一次。但对断面变化显著的测站,大断面测量一般每年除汛前或汛后施测一次外,在每次大洪水之后应及时施测过水断面的面积。 (三)流速测量
图3-3为旋杯式流速仪
1一旋杯,2一传讯盒，3一电铃计数器;4一尾翼；5一钢丝绳,6一绳钩；7一悬杆；8一铅鱼
图3-4旋桨式流速仪
根据测速方法的不同,流速仪法测流可分为积点法、积深法和积宽法。 最常用的积点法测速是指在断面的各条垂线上将流速仪放至不同的水深点测速。测速垂线的数目及每条测速垂线上测点的多少是根据流速精度的要求、水深、悬吊流速仪的方式、节省人力和时间等情况而定。国外多采用多线少点测速。国际标准建议测速垂线不少于20条，任一部分流量不得超过10%总流量。表3-1是美国在127条不同河流上的测站,每站断面上布设100条以上的测速垂线,对不同测速垂线数目所推求的流量,进行流量误差的统计分析。
表3〃1 各种测速垂线数对流量的标准差
测速垂线数 8-11 12-15 16-20 21-25 26-30 31-35 104 标准差 4.2 4.1 2.1 2.0 1.6 1.6 0 表3-1说明:测速垂线数愈多,流量的误差愈小。
畅流期用精测法测流时,如采用悬杆悬吊，当水深大于1.0m可用五点法测流，即在相对水深(测点水深与所在垂线水深之比值)分别为0.0、0.2、0.6、0.8和1.o处施测。
为了消除流速的脉动影响,各测点的测速历时,可在60~100秒之间选用。但当受测流所需总时间的限制时,则可选用少线少点、30秒的测流方案。 (四)流量计算
流量的计算方法有图解法、流速等值线法和分析法。前两种方法在理论上比较严格,但比较繁琐,这里主要介绍常用的分析法。具体步骤及内容如下(图3-5)：
1.垂线平均流速的计算
视垂线上布臵的测点情况,分别按下列公式进行计算: 一点法 Vm =Vo.6
二点法 Vm =0.5*(V0.2+V0.8) 三点法 Vm =(V0.2+V0.8+V0.6)
五点法 Vm=0.1*(V0.0+3V0.2+3V0.6+2V0.8+V1.0)(3-7)
式中，Vm为垂线平均流速V0.0、V0.2、V0.6、V0.8、V1.0均为与脚标数值相应的相对水深处的测点流速。 2.部分平均流速的计算
岸边部分:由距岸第一条测速垂线所构成的岸边部分(两个,左岸和右岸,多为三角形,按下列公式计算: vl=αVml (3-8) vn+1=αVmn (3-9)
式中，α称岸边流速系数,其值视岸边情况而定。
斜坡岸边α=0.67~0.75,一般取0.70,陡岸α=0.80~0.90,死水边α=0.60。 中间部分:由相邻两条测速垂线与河底及水面所组成的部分,部分平均流速为相邻两垂线平均流速的平均值，按下式计算： Vi =0.5*(Vmi-1+Vmi) (3-6) 3. 部分面积的计算
因为断面上布设的测深垂线数目比测速垂线的数目多,故首先计算测深垂线间的断面面积。计算方法是距岸边第一条测深垂线与岸边构成三角形,按三角形面积公式计算(左右岸各一个）;其余相邻两条测深垂线间的断面面积按梯形面积公式计算。其次以测速垂线划分部分,将各个部分内
工程水文与水利计算（武大版教材）
