《超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》

T/CHESXXX—20XX

ICS編號

CCS編號

團(tuán)?體?標(biāo)?準(zhǔn)

T/CHESXXX—20XX

代替T/CHESXXX—XXXX

超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則

Technicalguidelinesonhydrologicalmonitoringforover-standardflood

（征求意見稿）

請將你們發(fā)現(xiàn)的有關(guān)專利的內(nèi)容和支持性文件隨意見一并返回

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

中國水利學(xué)會?發(fā)布

I

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1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測方案設(shè)計(jì)、斷面布設(shè)、測驗(yàn)方法、儀器設(shè)備選型、資

料整理整編、成果評價(jià)和保障措施等方面的技術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于國家基本水文站的超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測，其他水文站可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的引用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本

適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T50138水位觀測標(biāo)準(zhǔn)

GB50179河流流量測驗(yàn)規(guī)范

GB/T50159河流懸移質(zhì)泥沙測驗(yàn)規(guī)范

SL21降水量觀測規(guī)范

SL58水文測量規(guī)范

SL197水利水電工程測量規(guī)范

SL/T247水文資料整編規(guī)范

SL257水道觀測規(guī)范

GB/T18314全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范

CH/Z3005低空數(shù)字航空攝影規(guī)范

T/CHESXXX圖像識別法河流流量測驗(yàn)規(guī)范

T/CHES31電波（雷達(dá)）流速儀

3術(shù)語與定義

GB/T50095界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

超標(biāo)準(zhǔn)洪水Riverbasinover-standardflood

超出流域現(xiàn)狀防洪工程體系設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的流域性洪水。對現(xiàn)狀防洪能力未達(dá)到規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的

河流，流域超標(biāo)準(zhǔn)洪水為超過防洪工程體系現(xiàn)狀防御能力的洪水；對現(xiàn)狀防洪能力達(dá)到或超

過規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)的河流，則指超過規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水。

3.2

超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測Hydrologicalmonitoringforover-standardflood

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超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測指針對發(fā)生超過水文站現(xiàn)有測洪標(biāo)準(zhǔn)開展的水文監(jiān)測。

3.3

側(cè)掃雷達(dá)法Sidescanradarflowmeasurementmethod

利用超高頻雷達(dá)多普勒效應(yīng)、Bragg散射原理，探測河流表面流速的一種方法。當(dāng)真實(shí)

流速與雷達(dá)波法向垂直，或與雷達(dá)波法向左右小角度范圍，雷達(dá)測得徑向流速極小，無法計(jì)

算流速，而真實(shí)流速與雷達(dá)波法向偏離較大角度后，測得可靠的徑向流速，可利用此流速計(jì)

算得到河流表面流速。

3.4

大尺度粒子圖像測速(LSPIV)Largescaleparticleimagevelocimetry

一種用于測量大面積(數(shù)百平方米)水體表面流速的非接觸式全場流速測量技術(shù)，以粒子

微團(tuán)的運(yùn)動狀態(tài)代表流體的運(yùn)動狀態(tài)，基于互相關(guān)匹配估計(jì)兩幅連續(xù)圖像中矩形分析區(qū)域

(interrogationarea，IA)內(nèi)水流示蹤物的平均運(yùn)動矢量，通過對多幅瞬時(shí)流速場進(jìn)行矢量平均

重建時(shí)均流速場，是一種網(wǎng)格化的二維瞬時(shí)運(yùn)動矢量估計(jì)方法。

3.5

大尺度粒子追蹤測速法(LSPTV)Largescaleparticletrackingvelocimetry

流體中的示蹤或模態(tài)地運(yùn)動可以代表流場內(nèi)流體運(yùn)動，采用圖像分析技術(shù)估計(jì)單個(gè)粒子

在兩次或多次曝光流場圖像中的位移，使用對兩幀或多幀圖像中的粒子進(jìn)行匹配，得到粒子

的位移，根據(jù)粒子和時(shí)間間隔，估算點(diǎn)流速，獲得分析區(qū)域內(nèi)局部流體的運(yùn)動規(guī)律。

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4一般規(guī)定

4.1超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測應(yīng)堅(jiān)持安全、高效、快捷相結(jié)合原則。

4.2進(jìn)行超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測時(shí)，應(yīng)根據(jù)測站特性、洪水特點(diǎn)等因素，充分考慮監(jiān)測方法和

儀器適用性，可采用多種監(jiān)測方法互為補(bǔ)充。

4.3用于超標(biāo)準(zhǔn)洪水的監(jiān)測方法和儀器設(shè)備宜通過比測和率定分析。

4.4超標(biāo)準(zhǔn)洪水水位、流量、泥沙測次布置宜能控制要素變化過程。

4.5國家基本水文站應(yīng)根據(jù)測站特性、河流特點(diǎn)、設(shè)施設(shè)備，人員配置、技術(shù)要求以及服務(wù)

對象的可能需求等，編制超標(biāo)準(zhǔn)洪水測報(bào)預(yù)案（編制大綱可參考附錄A）。

4.6水文站制定的超標(biāo)準(zhǔn)洪水監(jiān)測預(yù)案應(yīng)通過上級主管部門的審批，并加強(qiáng)培訓(xùn)與演練，增

強(qiáng)方案的可行性和可靠性。

4.7超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測質(zhì)量未達(dá)到國家現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，宜進(jìn)行成果質(zhì)量評價(jià)并在成果中

予以說明。

4.8超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

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5斷面和高程基準(zhǔn)設(shè)置

5.1斷面布設(shè)

5.1.1超標(biāo)準(zhǔn)洪水測驗(yàn)應(yīng)首選在水文站常用斷面進(jìn)行測驗(yàn)。發(fā)生斷面溢流等難以控制總流量

或常規(guī)測驗(yàn)無法進(jìn)行時(shí)，應(yīng)在適宜位置設(shè)置超標(biāo)準(zhǔn)洪水臨時(shí)測驗(yàn)斷面。

5.1.2超標(biāo)準(zhǔn)洪水臨時(shí)測驗(yàn)斷面的設(shè)置或選擇應(yīng)滿足下列要求：

a）斷面與水文站斷面間無分流或支流匯入。

b）若有分流或支流匯入，應(yīng)在分流或支流匯入處增設(shè)測流斷面，當(dāng)分流占比超20%時(shí)

還應(yīng)增設(shè)水位觀測斷面。

c）斷面宜選擇水流集中、河床穩(wěn)定、河道順直、岸線平行的河段。

5.1.3測驗(yàn)河段的選擇與勘察應(yīng)符合GB50179的相關(guān)規(guī)定。

5.2斷面測量

5.2.1超標(biāo)準(zhǔn)洪水前后宜開展大斷面測量，洪水過程中有條件的可采用大功率無人船、無人

機(jī)搭載測深儀等方式，開展水道斷面測量。

5.2.2大斷面測量的起點(diǎn)距、水深測量、測深垂線布設(shè)等技術(shù)要求應(yīng)按SL58要求執(zhí)行。

5.2.3根據(jù)超標(biāo)準(zhǔn)洪水特性、現(xiàn)場測驗(yàn)環(huán)境選擇合適的測量設(shè)備。岸上斷面測量應(yīng)優(yōu)先選用

GNSS、全站儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備，采用RTK、PPK、全站儀放樣、水準(zhǔn)測量等測量方法。當(dāng)

施測困難時(shí)，可采用無人機(jī)搭載激光雷達(dá)、攝影測量等非接觸式方法。水下斷面測量應(yīng)優(yōu)先

選用測船、纜道等搭載平臺；平面定位宜選用多星雙頻高精度型GNSS設(shè)備；水深測量的

測深儀宜選用數(shù)字測深儀等。當(dāng)施測困難時(shí)，可采用大功率無人船、無人機(jī)搭載測深儀等水

深測量方式。

5.2.4無人機(jī)搭載激光雷達(dá)進(jìn)行岸上斷面測量時(shí)應(yīng)滿足如下要求：

a）根據(jù)作業(yè)區(qū)的地形條件，滿足大斷面測量采樣間距的點(diǎn)云密度和精度要求，選擇適

宜的激光掃描儀、POS等設(shè)備；

b）一般要求航測飛行高度不高于200m，旁向重疊度不小于50%，航高變成不超過

5%-10%；

c）點(diǎn)云經(jīng)過濾波處理后，剔除噪聲，點(diǎn)云密度應(yīng)滿足真實(shí)反應(yīng)斷面起伏變化的要求。

5.2.5無人機(jī)攝影測量進(jìn)行岸上斷面測量按CH/Z3005要求執(zhí)行。

5.2.6當(dāng)大功率無人船在超標(biāo)準(zhǔn)洪水環(huán)境中可沿大斷面正常行駛時(shí)，可采用大功率無人船搭

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載測深儀和GNSS的方式進(jìn)行水下斷面測量，測量技術(shù)要求按SL58要求執(zhí)行。

5.2.7無人機(jī)搭載測深儀進(jìn)行水下斷面測量時(shí)應(yīng)按SL58要求執(zhí)行。

5.2.8斷面需臨時(shí)接測水位時(shí)，宜用水準(zhǔn)測量、GNSS測高與光電測距三角高程等方式開展

水下測量。

5.3高程基準(zhǔn)設(shè)置與測量

5.3.1超標(biāo)準(zhǔn)洪水臨時(shí)測量斷面、比降面積法上下斷面水位觀測，應(yīng)設(shè)定統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)，

并遵循快速、安全、精度滿足要求的原則。

5.3.2超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文監(jiān)測中高程基準(zhǔn)宜統(tǒng)一到1985國家高程基準(zhǔn)，可采基本水文站凍結(jié)基

面轉(zhuǎn)換關(guān)系或高程聯(lián)測的方法進(jìn)行。

5.3.3高程聯(lián)測可采用水準(zhǔn)測量、光電測距三角高程測量、GNSS高程測量等方式，三、四

等水準(zhǔn)測量應(yīng)按SL58要求執(zhí)行，光電測距三角高程測量應(yīng)按SL197要求執(zhí)行，GNSS高程

測量應(yīng)按GB/T18314要求執(zhí)行。

6超標(biāo)準(zhǔn)洪水水位監(jiān)測

6.1超標(biāo)準(zhǔn)洪水水位變幅超過水位計(jì)量程時(shí)，有條件的可增加設(shè)置自記水位計(jì)，用水準(zhǔn)儀、

全站儀或GNSS進(jìn)行水位自記儀器初值設(shè)置。

6.2超標(biāo)準(zhǔn)洪水水位變幅超過水位計(jì)量程，無法增加設(shè)置自記水位計(jì)時(shí)，可采用下列方式進(jìn)

行水位觀測：

a）人工觀測。在有測驗(yàn)水尺，且能進(jìn)行觀測的情況下，可選擇該方法；若水尺被洪水

損壞，應(yīng)在水邊設(shè)立臨時(shí)水尺（樁），使用全站儀或其他設(shè)備引測水尺零點(diǎn)高程，進(jìn)而

得到水位；在特殊條件下可在較為堅(jiān)固的建筑物、電線桿、樹木上固定水尺板，用于觀

測水位。

b）固定標(biāo)志。在斷面線上，按一定的高差均勻設(shè)立固定標(biāo)志點(diǎn)（預(yù)先測定各標(biāo)志的高

程），在標(biāo)志點(diǎn)上安裝遇水即亮的節(jié)能燈或刻劃標(biāo)記，當(dāng)水位漲或退至標(biāo)志點(diǎn)記錄相應(yīng)

的時(shí)間和標(biāo)記名稱，可獲取水位變化過程，待完全退水后水準(zhǔn)接測各標(biāo)記計(jì)算水位。

c)刻劃標(biāo)記。斷面選擇宜在本站測驗(yàn)斷面，當(dāng)本斷面無刻劃條件時(shí)，可選擇河道順直，

斷面無壅水建筑物、橫比降、滑坡、彎道等斷面刻劃：刻劃宜選擇臨水永久性建筑物、

穩(wěn)固的崖壁、基巖等：刻劃工具宜選用金屬刻刀、速干油漆等：刻劃水位標(biāo)記為10厘

米橫線加5厘米等邊三角符號，并刻記日期時(shí)間，條件許可時(shí)分別從兩個(gè)方位進(jìn)行平行

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刻劃標(biāo)記：刻劃結(jié)束宜現(xiàn)場記錄或用工程相機(jī)拍照記錄。采用四等水準(zhǔn)測量水位標(biāo)記分

辨率，與斷面的距離要求，在測驗(yàn)河段范圍內(nèi)。

d）免棱鏡全站儀觀測。特殊情況下無法采用水尺和自記水位計(jì)觀測時(shí)，可選擇位置較

高、視野開闊、比較安全的穩(wěn)固巖石或建筑物上架設(shè)免棱鏡全站儀直接測定水面高程，

或用其他測繪儀器測定水面高程，以獲得水位。

6.3當(dāng)自記和人工無法適用時(shí)，可采用無人機(jī)搭載GNSS、雷達(dá)測距儀觀測水位。

7超標(biāo)準(zhǔn)洪水流量測驗(yàn)

7.1電波流速儀法

7.1.1根據(jù)現(xiàn)場測驗(yàn)環(huán)境等條件，可選擇手持式或定點(diǎn)式電波流速儀開展流量測驗(yàn)。

7.1.2垂線布設(shè)

（1）測速垂線布設(shè)宜按流速儀法測流方案的測速垂線數(shù)、布設(shè)位置確定。

（2）儀器位置與測速點(diǎn)位置，可通過儀器至水面垂直高、電磁波發(fā)射俯角、電磁波

發(fā)射與流向所夾水平角進(jìn)行換算?？砂垂?、公式2、公式3計(jì)算。

(公式1)

?

????

S=(公式2)

?=H×tan?×cos?

流儀（公式3）

D?D=H×tan?×sin?

式中：S為電波發(fā)射至水面斜距，L為儀器位置至測量斷面水平距離，H為儀器距水

面垂直高，為俯角，為與流向所夾水平角，D流為測速起點(diǎn)距，D儀為儀器所在起

點(diǎn)距。S不應(yīng)?超過電波?流速儀的測程范圍，一般在20-100m之間。

7.1.3定點(diǎn)式電波流速儀的安裝方式及位置要求

（1）可采用橋梁、纜道作為載體進(jìn)行安裝。

（2）電波流速儀安裝數(shù)量及位置宜參照流速儀法測流方案確定。位置應(yīng)具有一定代

表性，盡量布設(shè)在主泓位置，或者根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)布設(shè)在代表性良好的垂線位置上。

7.1.4無人機(jī)載電波流速儀測量應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

a）測驗(yàn)斷面應(yīng)保證無人機(jī)有良好的起降空間和通視條件，并符合無人機(jī)測驗(yàn)及空域

管制等的相關(guān)要求。無人機(jī)應(yīng)具備懸停、防（中?。┯甑裙δ?。

b）搭載的GNSS定位設(shè)備應(yīng)盡量采用RTK模式或網(wǎng)絡(luò)RTK模式；

c）每次飛行前應(yīng)進(jìn)行飛行狀態(tài)檢查、電池電量檢查、數(shù)據(jù)傳輸檢查和定位檢查；

d）懸停測量高度和狀態(tài)應(yīng)滿足所搭載設(shè)備的測量要求，且應(yīng)保證無人機(jī)不對流速測

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量產(chǎn)生較大影響。

7.1.5流速測量

（1）不宜在流速低于0.5m/s時(shí)使用。

（2）測量時(shí)俯仰角、水平角范圍及測速歷時(shí)應(yīng)滿足T/CHES31相關(guān)技術(shù)規(guī)定。

（3）電波流速儀發(fā)射方向與水流方向水平夾角不應(yīng)超過30度。超過10度時(shí)采用流

速應(yīng)用水平角余弦改正，水平角改正見表1。

表1電波流速儀水平角改正表

實(shí)際速度013510152030456090

（m/s）顯示速度（m/s）

0.50.500.500.500.500.490.480.470.430.350.250

1.01.001.001.001.000.980.970.940.870.710.500

1.51.501.501.501.491.481.451.411.301.060.750

2.02.002.002.001.991.971.931.881.731.411.000

2.52.502.502.502.492.462.412.352.171.771.250

3.03.003.003.002.992.952.902.822.602.121.500

3.53.503.503.503.493.453.383.293.032.471.750

4.04.004.003.993.983.943.863.763.462.832.000

（4）照準(zhǔn)水面進(jìn)行一次流速測量時(shí)，電波流速儀應(yīng)保持穩(wěn)定，可連續(xù)測量多次流速

取平均值作為流速，多次測量流速波動值不宜大于0.15～0.25m/s。

（5）在橋上測驗(yàn)時(shí)，為避免橋下游水流流態(tài)受橋墩擾動影響，宜選在橋上游斷面測

驗(yàn)。

（6）雨天測量時(shí)，電波流速儀探頭應(yīng)保持干燥。不宜在暴雨天測量，雨點(diǎn)的垂直向

下運(yùn)動，會對接受電磁波產(chǎn)生干擾。

（7）不宜在強(qiáng)順、逆風(fēng)、強(qiáng)雷電環(huán)境下使用電波流速儀測流。

7.1.6實(shí)測流量計(jì)算

（1）用儀器所在位置、儀器至水面垂直高、電磁波發(fā)射俯角、電磁波發(fā)射與流向所

夾水平角計(jì)算各水面流速的起點(diǎn)距，見公式1、公式2、公式3。

（2）用流速面積法計(jì)算斷面虛流量Qf。

（3）斷面虛流量乘以水面流速轉(zhuǎn)換系數(shù)，即為斷面流量，計(jì)算公式為：

QKQ

ff（公式4）

式中:Q—斷面流量（）；Kd為水面流速綜合系數(shù)，可以通過試驗(yàn)確定；

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m/s

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Qf—斷面虛流量（），參照GB50179流量測驗(yàn)規(guī)范中圖解法計(jì)算。

3

7.2側(cè)掃雷達(dá)法m/s

7.2.1采用側(cè)掃雷達(dá)法開展超標(biāo)準(zhǔn)洪水流量測驗(yàn)前，應(yīng)提前做好設(shè)備安裝，設(shè)備安裝要求見

附錄B。

7.2.2在河道等寬的順直河道，可以使用單站式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流量探測，河寬宜介于60-300m。

河道不等寬、非順直河道及其他流場復(fù)雜的場合,宜使用雙站式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流量探測，測驗(yàn)河

段河寬不大于1000m。

7.2.3側(cè)掃雷達(dá)測驗(yàn)河段不應(yīng)有潛壩、丁壩、溢流堰等水工建筑物，避開水草生長以及回流、

漩渦等流態(tài)紊亂處。

7.2.4流量按GB50179中圖解法或代表線法等方法計(jì)算。

7.3比降面積法

7.3.1比降水位觀測可參照第6章條款執(zhí)行。

7.3.2流量的斷面測驗(yàn)可參照第5章條款執(zhí)行，也可借用最近流量測驗(yàn)的斷面成果。

7.3.3糙率宜采用本站超標(biāo)準(zhǔn)洪水期流量測驗(yàn)資料進(jìn)行分析計(jì)算，也可用高中低水流量測驗(yàn)

資料進(jìn)行外延分析。當(dāng)本站沒有代表性資料時(shí)，可借用鄰近相似水文站高洪流量測驗(yàn)資料分

析。

7.3.4其他相關(guān)要求及流量計(jì)算按GB50179要求執(zhí)行。

7.4影像（圖像）測流法

7.4.1超標(biāo)洪水流量測驗(yàn)可以采用大尺度粒子圖像測速（LSPIV）、大尺度粒子跟蹤測速

（LSPTV）、時(shí)空圖像法（STIV）等影像（圖像）測流法。

7.4.2采用大尺度粒子圖像測速（LSPIV）、大尺度粒子跟蹤測速（LSPTV），鏡頭宜垂直于

水面拍攝，降低視覺畸變影響，減少河面波浪、光照條件等帶來的誤差。

7.4.3大尺度粒子跟蹤測速（LSPTV）可采用無人機(jī)搭載攝像頭的方式開展測量，當(dāng)在水面

無明顯示蹤物或光線較強(qiáng)時(shí)，可用無人機(jī)拋投粒子作為示蹤物。

7.4.4采用時(shí)空圖像法（STIV）時(shí)，測驗(yàn)相關(guān)要求應(yīng)符合《圖像識別法河流流量測驗(yàn)規(guī)范》。

7.4.5流量按GB50179規(guī)范中圖解法或代表線法等方法計(jì)算。

7.5浮標(biāo)法

7.5.1GNSS浮標(biāo)法

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（1）可利用無人機(jī)、上游橋梁、浮標(biāo)拋投器等進(jìn)行浮標(biāo)投擲，均勻浮標(biāo)法時(shí)浮標(biāo)數(shù)

量應(yīng)能控制流速橫向分布；

（2）GNSS浮標(biāo)定位精度不宜低于亞米級，計(jì)時(shí)精度宜優(yōu)于毫秒級。

（3）浮標(biāo)球體應(yīng)密封、穩(wěn)定，使浮標(biāo)終端電路板保持在水面上，防止GNSS模塊和

傳輸信號被水屏蔽。

（3）浮標(biāo)流經(jīng)時(shí)長不宜小于10秒，距離不宜小于斷面最大流速的20倍。

（4）其他相關(guān)要求及流量計(jì)算按GB50179要求進(jìn)行。

7.5.2水面浮標(biāo)法測驗(yàn)相關(guān)要求按GB50179要求進(jìn)行，當(dāng)測驗(yàn)斷面附近位置較高、通視條件

良好可采用極坐標(biāo)浮標(biāo)法。極坐標(biāo)浮標(biāo)法的測驗(yàn)步驟見附錄C。

7.6測驗(yàn)成果檢查與分析

7.6.1超標(biāo)準(zhǔn)洪水的流量測驗(yàn)成果應(yīng)按“隨測、隨算、隨整理、隨分析”的原則進(jìn)行檢查分析。

現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)差錯時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)測。

7.6.2有多種測驗(yàn)方法測量成果時(shí)，將不同方法測得流速換算在同一時(shí)間、同一空間上，互

相對照、互為補(bǔ)充，多種流速結(jié)果相差較大時(shí)，應(yīng)該選擇相對可靠的方法的成果。

7.6.3宜采用上下游站要素過程線對照等方法進(jìn)行上下游站成果合理性檢查及水量平衡檢查。

7.6.4采用水位流量關(guān)系檢查測驗(yàn)成果時(shí)，可按SL/T247的要求進(jìn)行高水外延，外延幅度可

根據(jù)需要適當(dāng)放寬。

8超標(biāo)準(zhǔn)洪水懸移質(zhì)泥沙測驗(yàn)

8.1超標(biāo)準(zhǔn)洪水懸移質(zhì)泥沙監(jiān)測可采用瞬時(shí)式采樣器、積時(shí)式采樣器等取樣，也可采用光學(xué)、

聲學(xué)測沙儀等開展。

8.2無法到達(dá)單沙、輸沙采樣垂線位置時(shí)，可采用水邊取樣的方式開展測驗(yàn)。

8.3有臨時(shí)斷面時(shí)，可在臨時(shí)斷面取樣。在臨時(shí)斷面宜選擇岸邊、涉水建筑物（橋梁、居民

樓房臨水面）采用瞬時(shí)采樣器水面一點(diǎn)法采樣。特殊情況可采用搪瓷器水面采樣并量取容積。

需要現(xiàn)場測定含沙量的可用比重計(jì)法、置換法、沉淀量高法等。

8.4其他相關(guān)要求及輸沙率的計(jì)算按GB/T50159要求執(zhí)行。

9超標(biāo)準(zhǔn)洪水降水量觀測

9.1加強(qiáng)自記雨量計(jì)檢查，保證降水期間儀器正常工作。

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9.2當(dāng)發(fā)現(xiàn)或預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度超過儀器測量范圍時(shí)，恢復(fù)人工觀測，或啟用備用儀器，或選用

器口內(nèi)徑大于20cm的水桶、鍋、盆、罐等器皿作為應(yīng)急承雨器觀測。相關(guān)要求按照SL21

執(zhí)行。

9.3如果雨量場被毀，根據(jù)實(shí)際條件，選擇合適位置重新安裝雨量器或雨量計(jì)，按照SL21

要求執(zhí)行，保證降水量資料不中斷。

10超標(biāo)準(zhǔn)洪水水文資料整編

10.1水位、流量、懸移質(zhì)、降水量資料整編按SL/T247要求進(jìn)行

10.2采用非接觸式在線監(jiān)測流速資料進(jìn)行流量資料整編，對于有分布均勻和較多實(shí)測流量、

無法采用代表線法的流量站，可采用比例系數(shù)過程線法進(jìn)行流量資料整編，比例系數(shù)法整編

方法見附錄D。

10.3采用邊斷關(guān)系或邊單關(guān)系進(jìn)行資料整編時(shí)，邊斷關(guān)系、邊單關(guān)系線的延長，應(yīng)滿足

SL/T247懸移質(zhì)泥沙整編定線精度要求。有條件的，高中水期在相同的水邊位置補(bǔ)充取樣，

建立邊斷、邊單關(guān)系，以驗(yàn)證超標(biāo)準(zhǔn)洪水期的邊斷、邊單轉(zhuǎn)換系數(shù)。

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附錄A水文測站超標(biāo)洪水測報(bào)預(yù)案大綱（資料性附錄）

水文測站超標(biāo)洪水測報(bào)預(yù)案大綱可按如下章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行。

一、概況

（一）流域概況

簡述水文測站所處流域的地理位置、經(jīng)緯度跨度、地形地貌、氣候、暴雨洪水特性，流域形

狀、河長、坡度、面積、主要支流及重要水利工程等。

（二）測站概況

1.基本情況

簡述水文測站站址、測站編碼、經(jīng)緯度、沿革、所在河流水系、集水面積、至河口距離、測

驗(yàn)項(xiàng)目、測站功能、采用基面、隸屬關(guān)系、人員配置等。

2.測驗(yàn)河段及斷面情況

簡述測驗(yàn)河段長度、河道彎曲、流向變化，斷面布設(shè)、河床組成、河道沖淤、上下游附近主

要涉水工程等。

3.測站特性

簡述洪水來源、峰型、流速、漂浮物，水位流量關(guān)系變化規(guī)律及主要影響因素，水文特征值

等。

4.測報(bào)能力現(xiàn)狀

簡述水位、流量、泥沙測驗(yàn)和供電、報(bào)汛等主要設(shè)施設(shè)備測報(bào)能力現(xiàn)狀。

15.交通狀況

簡述交通方式、交通工具和路線。

二、測報(bào)方案

（一）確定洪水量級

在綜合分析水文測站測報(bào)能力和測驗(yàn)河段附近堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)等防汛需求的基礎(chǔ)上，確定本站

超標(biāo)洪水測報(bào)預(yù)案洪水量級劃分情況。

（二）測驗(yàn)方案

1.水位測驗(yàn)方案

明確各級水位觀測方法、段次、人員分工，明確臨時(shí)水位觀測手段和方法。

2.流量測驗(yàn)方案

明確流量測驗(yàn)方案的適用條件、技術(shù)要求、方式方法、測次要求和人員分工。

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3.泥沙測驗(yàn)方案

明確泥沙測驗(yàn)方法、測次和人員分工。

4.降水量測驗(yàn)方案

明確降水量觀測方法、段次、人員分工、設(shè)備轉(zhuǎn)移觀測方案和漏（缺）測的插補(bǔ)方案。

（三）報(bào)汛方案

1.實(shí)時(shí)信息報(bào)送

明確實(shí)時(shí)信息報(bào)送的內(nèi)容、時(shí)效、對象、方法和人員。

2.預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)

有預(yù)警預(yù)報(bào)任務(wù)的站應(yīng)明確服務(wù)對象及其聯(lián)系方式、預(yù)報(bào)方案、通訊手段和人員分工。

（四）人員設(shè)備轉(zhuǎn)移方案

明確人員和設(shè)備轉(zhuǎn)移時(shí)機(jī)、路線和方式。

三、保障措施

（一）組織保障

明確組織機(jī)構(gòu)、崗位職責(zé)、人員分工和人員調(diào)配等內(nèi)容。

（二）技術(shù)保障

明確成果質(zhì)量保障的措施和方法。

（三）物資保障

明確物資儲備管理、裝備配置、供電設(shè)備和交通工具等。

（四）安全保障

明確安全生產(chǎn)責(zé)任人、安全崗位職責(zé)、安全設(shè)備配置和安全隱患排查的要求。

（五）培訓(xùn)和演練

明確培訓(xùn)和演練的人員、方式和內(nèi)容。

四、后期處置

（一）水毀工程修復(fù)

明確水毀設(shè)施臨時(shí)修復(fù)措施。

（二）水文調(diào)查

明確暴雨洪水調(diào)查和還原分析的內(nèi)容、技術(shù)要求、完成時(shí)限及成果質(zhì)量要求等。

五、圖表

附圖1流域水系圖

包括水文測站所在流域水系、站網(wǎng)分布和重要水利工程情況。

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附圖2測站位置圖

包括測站所在地附近河流、湖泊、重要涉水工程以及轉(zhuǎn)移斷面可利用的工程設(shè)施的位置等。

附圖3測驗(yàn)河段地形圖

附圖4實(shí)測大斷面（含輔助斷面）圖

附圖5水位流量關(guān)系圖

水位流量關(guān)系線延長至超標(biāo)洪水最大量級。

附表1主要水文測報(bào)設(shè)施設(shè)備現(xiàn)狀表

統(tǒng)計(jì)水文測站主要設(shè)施設(shè)備型號、數(shù)量。

附表2實(shí)測大斷面（含輔助斷面）成果表

附表3水位流量關(guān)系流率表

附錄B側(cè)掃雷達(dá)法（資料性附錄）

B.1側(cè)掃雷達(dá)頻率選擇

根據(jù)河流寬度選擇頻率，工作中心頻率為340MHz，可以測量30m-400m寬度

的河流。雷達(dá)的實(shí)際探測距離還與雷達(dá)天線架設(shè)地點(diǎn)、所在地外部噪聲電平、

河面粗糙程度有關(guān)。

根據(jù)單寬分辨距離選擇頻率，一般有5m、10m、15m等幾種。

根據(jù)測流儀大小選擇頻率，測流儀的體積由頻率（波長）確定，波長越短體

積越小，所以盡可能選擇短波長。

根據(jù)信號強(qiáng)度選擇頻率，河流表面所產(chǎn)生的波浪其波長能滿足布拉格散射條

件，要想使散射信號強(qiáng)則確定選擇較長波長，一般電磁波波長選取0.72ｍ。

B.2側(cè)掃雷達(dá)儀器的安裝

（1）側(cè)掃雷達(dá)測流儀應(yīng)安裝在平直的河道上，平直長度200ｍ以上（上下游），要

遠(yuǎn)離水壩、水庫。天線與河面間必須是開闊的區(qū)域，以安裝點(diǎn)為基準(zhǔn)到河對

岸區(qū)域保持左右60°視角，在此范圍內(nèi)不能有建筑物、植物、橋梁等。發(fā)射信

號45°無遮擋，回波信號在高度合適的情況下正面120°無遮擋。

（2）在充分考慮電磁環(huán)境、干擾防護(hù)的前提下，安裝時(shí)應(yīng)與干擾源如電站、工業(yè)等

設(shè)施保持安全距離，允許接收機(jī)靈敏度損失在1db范圍內(nèi)。

（3）雷達(dá)測流儀安裝的位置應(yīng)距離水邊5m以上，為避免出現(xiàn)盲區(qū)要大于安裝架高

度。依據(jù)探測的距離確定安裝架高度，遠(yuǎn)端夾角α要在1.5°以上，近端夾角β

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角在45°以下。如圖，H為雷達(dá)安裝高度，dw為側(cè)掃雷達(dá)距離水邊距離，雷

達(dá)均勻采樣時(shí)，距離庫的長度（即最小可分辨距離）?L隨dmax(雷達(dá)最大作

用距離)的增加而變大。

圖1側(cè)掃雷達(dá)工作方式示意圖

4）雷達(dá)測流儀安裝位置固定后，對水平補(bǔ)償距離進(jìn)行設(shè)置，即設(shè)置測流儀與斷面起

點(diǎn)之間的距離，使雷達(dá)測流儀測量斷面上水平位置、測量垂線位置相一致。

5）天線信號波束方向選擇

須充分考慮河流中過往船只，在上、下游和前方分別設(shè)置3個(gè)獨(dú)立且指向這

三個(gè)方向的波束。處理原始數(shù)據(jù)時(shí)，內(nèi)河剔除船只信號采用三取二的濾波法，

設(shè)計(jì)2個(gè)對稱波束，基于內(nèi)河過往船只通常產(chǎn)生1個(gè)波束。

B.3側(cè)掃雷達(dá)測流誤差來源

1）由河流表面回波的隨機(jī)性和側(cè)掃雷達(dá)波束展寬效應(yīng)引起的不確定性，會引起矩估

計(jì)的偏差；

2）采樣引起的不確定度，會引起矩估計(jì)統(tǒng)計(jì)波動；

3）測量方法帶來的不確定度。其中回波隨機(jī)性和波束展寬效應(yīng)及測量方法引起的不

確定性稱為系統(tǒng)不確定度，與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相關(guān)，由系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)決定；采

樣引起的不確定度與側(cè)掃雷達(dá)的采樣參數(shù)（系統(tǒng)配置參數(shù)）有關(guān)，與系統(tǒng)本

身的相關(guān)性較小，可以通過合理優(yōu)化配置參數(shù)，減小誤差。

B.4流量計(jì)算

1）分析側(cè)掃雷達(dá)的指標(biāo)流速須采用置信度大于80%流速。不同水位選擇不同的有效

單元的水面流速取算術(shù)平均值，作為側(cè)掃雷達(dá)各測次指標(biāo)流速。

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同時(shí)考慮流速和水位的指標(biāo)流速法模型性能最好，且斷面表面最大流速作為

指標(biāo)流速最佳。

超高頻雷達(dá)系統(tǒng)測流數(shù)據(jù)會受到現(xiàn)場水面的船只、漂浮物或風(fēng)速等影響，須

通過數(shù)據(jù)后處理的篩選疊加，使用數(shù)據(jù)更加合理。

2）利用流速儀或走航式ADCP實(shí)測流量計(jì)算側(cè)掃雷達(dá)測流斷面的平均流速，與側(cè)掃

雷達(dá)獲取的河流表面流速計(jì)算的指標(biāo)流速建立相關(guān)關(guān)系，進(jìn)行系統(tǒng)誤差、隨

機(jī)不確定度計(jì)算和關(guān)系曲線檢驗(yàn)。

當(dāng)在不同水位級平均流速與表面流速之間的轉(zhuǎn)化存在偏差，應(yīng)分水位級建立

相關(guān)關(guān)系。

附錄C極坐標(biāo)浮標(biāo)法流量測驗(yàn)（資料性附錄）

C.1極坐標(biāo)法簡介

極坐標(biāo)浮標(biāo)法是與斷面浮標(biāo)法相對應(yīng)的，極坐標(biāo)浮標(biāo)法的浮標(biāo)系數(shù)、斷面布置、運(yùn)行歷

時(shí)、精度要求均與斷面浮標(biāo)法一致。極坐標(biāo)浮標(biāo)法與斷面浮標(biāo)法不同的是無需設(shè)置上下浮標(biāo)

斷面。浮標(biāo)運(yùn)行行程是跟蹤漂浮物觀測出來的，每次均不一樣。

C.2極坐標(biāo)法與斷面浮標(biāo)法對比

極坐標(biāo)浮標(biāo)法與斷面浮標(biāo)法相比優(yōu)點(diǎn)是：

（1）不需要設(shè)置上下浮標(biāo)斷面，現(xiàn)場一個(gè)測驗(yàn)人員即可進(jìn)行操作，可有效減少高洪測

驗(yàn)人員；

（2）避免特殊情況下，受地形限制，各固定斷面無法通視問題；

（3）在高洪、夜間、天然浮標(biāo)物眾多情況下，各斷面人員對浮標(biāo)指認(rèn)不統(tǒng)一，極坐標(biāo)

法可減少由于浮標(biāo)識別不統(tǒng)一性導(dǎo)致的測驗(yàn)失敗。

極坐標(biāo)浮標(biāo)法與斷面浮標(biāo)法相比缺點(diǎn)是：

（1）儀器觀測人員必須在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行連續(xù)觀測，對儀器觀測人員觀讀能力要求較

高，需加強(qiáng)培訓(xùn)，熟練操作。

（2）精度很大程度取決于觀測人員觀測精度，較小的角度觀測誤差，可能帶來較大的

流速誤差。

C.3極坐標(biāo)浮標(biāo)法測流布驟

（1）測前準(zhǔn)備

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選擇合適的極坐標(biāo)基點(diǎn)。極坐標(biāo)基點(diǎn)是建設(shè)全站儀的儀器點(diǎn)，也是計(jì)算的原點(diǎn)。極坐標(biāo)

基點(diǎn)一般布設(shè)在離浮標(biāo)中斷面不遠(yuǎn)的上下游較高房頂或山坡上，能夠滿足斷面上下通視及觀

讀每一個(gè)浮標(biāo)時(shí)，視線俯角不小于4?。

施測極坐標(biāo)基點(diǎn)的三維坐標(biāo)，得到極坐標(biāo)基點(diǎn)距離浮標(biāo)中斷面距離、起點(diǎn)距及高程。

進(jìn)行浮標(biāo)中斷面斷面測量，施測到可能最高洪水位以上（斷面可借用，但在洪水來臨前

應(yīng)實(shí)測）。

根據(jù)測站及洪水特性，確定浮標(biāo)種類（人工浮標(biāo)或天然浮標(biāo)）、浮標(biāo)方法（均勻浮標(biāo)、

中泓浮標(biāo)），收集分析浮標(biāo)系數(shù)。確定浮標(biāo)測驗(yàn)方案，確定浮標(biāo)觀測范圍（順直河道，上下

游范圍相近）及計(jì)算方法。

(2)施測流程

在河流上游區(qū)域初步選定浮標(biāo)，儀器跟蹤浮標(biāo)；

浮標(biāo)在上游進(jìn)入預(yù)設(shè)觀測位置時(shí)，測記浮標(biāo)位置（觀讀或記錄平角、立角），同時(shí)啟動

停止表，開始記時(shí)。

儀器跟蹤浮標(biāo)，如需要浮標(biāo)中斷面位置，在中斷面則應(yīng)觀讀平角。

浮標(biāo)在下游進(jìn)入預(yù)設(shè)觀測位置時(shí)，測記浮標(biāo)位置（觀讀或記錄平角、立角），同時(shí)停止

停止表，停止記時(shí)。

根據(jù)浮標(biāo)上下位置立角與平角，儀器視線高及水位差，計(jì)算出浮標(biāo)上下位置的坐標(biāo)，計(jì)

算出浮標(biāo)垂直斷面的行程，行程除以歷時(shí)，得到浮標(biāo)流速。

現(xiàn)場測驗(yàn)記載表見表C.1。

（3）極坐標(biāo)浮標(biāo)法流量計(jì)算

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圖2極坐標(biāo)浮標(biāo)測驗(yàn)示意圖（立面）

圖3極坐標(biāo)浮標(biāo)測驗(yàn)示意圖（平面）

圖中浮標(biāo)起始位置為A，浮標(biāo)終止位置為B。

儀器點(diǎn)位置高程為H，實(shí)時(shí)水位為Z，儀高為h；儀器點(diǎn)起點(diǎn)距為M，儀器點(diǎn)至斷面的

距離為S（儀器點(diǎn)位于斷面上游，S為正；儀器點(diǎn)位于斷面下游，S為負(fù)）。

浮標(biāo)起始位置、浮標(biāo)終止位置儀器觀測視線與斷面平行方向線夾角為αA、αB，浮標(biāo)起

始位置、終止位置儀器觀測視線俯角分別為βA、βB。

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浮標(biāo)行程:

（公式5）

sin??sin??

如采用浮標(biāo)法與斷面法相tan結(jié)??合+方tan法??，則?浮+標(biāo)?行?程?:

（公式6）

sin??

浮標(biāo)過斷面起點(diǎn)距：tan???+???+?

cos??cos??（公式7）

cos??sin??tan???tan??

sin??sin??

tan??tan??

?+???+M??+???+?tan??+tan??

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表2年站極坐標(biāo)浮標(biāo)法（均勻浮標(biāo)）測速記載表

儀器點(diǎn)：儀器點(diǎn)高程(m)：儀器點(diǎn)起點(diǎn)距(m)：儀器點(diǎn)與斷面關(guān)系(m)：儀高(m)：

后視：后視角度：歸零角度：天氣：風(fēng)向風(fēng)力：

施測時(shí)間起：月日時(shí)分止：月日時(shí)分平均月日時(shí)分浮標(biāo)水位（m）

起始位置終止位置距離歷時(shí)流速起點(diǎn)距

浮標(biāo)序號采用情況備注

立角平角立角平角(m)（s）(m3/