水位观测——精选推荐

⼀、观测作业

⽔位的观测设备可分为直接观测设备和间接观测设备两⼤类。直接观测设备主要是指各种传统⽔尺，包括直⽴式、倾斜式、矮桩式、悬锤式和测针式⽔尺等。间接观测设备也称为⾃计⽔位计，是利⽤机械、电⼦、压⼒等传感器的感应作⽤，间接反映⽔位变化，包括浮⼦⽔位计、压⼒⽔位计、超声波⽔位计、雷达⽔位计、电⼦⽔尺和激光⽔位计等。1、⼈⼯观读⽔尺的安装要求a.直⽴式⽔尺的安装

直⽴式⽔尺的⽔尺板应固定在垂直的靠桩上，靠桩宜呈流线型，可⽤型钢、铁管或钢筋混凝⼟等材料制作，或⽤直径

10~20cm⽊桩做成。当采⽤⽊桩时，表⾯应作防腐处理。安装时，应将靠桩浇注在稳固的岩⽯或⽔泥护坡上，或直接将靠桩打⼊河床。

靠桩⼊⼟深度应⼤于1m。松软⼟层或冻⼟层地带，宜埋设⾄松⼟层或冻⼟层以下⾄少0.5m；在淤泥河床上，⼊⼟深度不宜⼩于靠桩在河底以上⾼度的1.5倍。

在阻⽔作⽤⼩的坚固岩⽯或混凝⼟块⽯的河岸、桥墩、⽔⼯建筑物上，可直接刻绘刻度或安装⽔尺板。⽔尺应与⽔平⾯垂直，安装时应吊垂线校正。b.矮桩式⽔尺的安装

矮桩式⽔尺的矮桩材料及⼊⼟深度与直⽴式⽔尺靠桩相同，桩顶应⾼出床⾯10~20cm，桩顶应牢固并呈⽔平⾯，⽊质矮桩顶⾯宜打⼊直径为2~3cm的⾦属圆头钉，以便放置测尺。两相邻桩顶的⾼差宜为0.4~0.8m，平坦岸坡宜为0.2~0.4m。c.倾斜式⽔尺的安装

倾斜式⽔尺的坡度应⼤于30°。倾斜式⽔尺应将⾦属板固紧在岩⽯岸坡上或⽔⼯建筑物的斜坡上，按斜线与垂线长度的换算，在⾦属板上刻划尺度，或直接在⽔⼯建筑物的斜⾯上刻划，刻度⾯的坡度应均匀，刻度⾯应光滑。⼀般每间隔2~4m应设置⾼程校核点。

倾斜式⽔尺的尺度刻划⽅法：⽅法⼀是⽤测定⽔尺零点⾼程的⽔准测量⽅法在⽔尺板或斜⾯上均匀测定⼏条⾼程控制线，然后按⽐例内插需要的分划刻度。

⽅法⼆是先测出斜⾯与⽔平⾯的夹⾓，然后按照斜⾯长度与垂直长度的换算关系绘制⽔尺刻度。d.临时⽔尺的安装

临时⽔尺可采⽤直⽴式或矮桩式，并应保证在使⽤期间牢固可靠。当发⽣特⼤洪⽔、出现特枯⽔位或⽔尺处⼲涸冻实时，临时⽔尺应在原⽔尺失效前设置。

若在观测⽔位时才发现观测设备损坏，可⽴即打⼀个⽊桩⾄⽔下，使桩顶与⽔⾯齐平或在附近的固定建筑物、岩⽯上刻上标记，先⽤校测⽔尺零点⾼程的⽅法测得⽔位，再设法恢复观测设备。e.测针式⽔位计的安装

应将⽔位计⽀架紧固在⽤钢筋混凝⼟或⽔泥浇筑的台座上，测杆应与⽔⾯垂直，安装时可⽤吊垂线调整，并可加装简单的电器设备来判断指⽰针尖是否恰好接触⽔⾯。f.悬锤式⽔位计的安装

⽀架应紧固在坚固的基础上，滚筒轴线应与⽔⾯平⾏，悬锤重量应能拉直悬索。安装后，应进⾏严格的率定，并定期检查测索引出的有效长度与记数器或刻度盘读数的⼀致性，其误差应⼩于±1cm。2、⽔位衔接⽐测的⽅法

换读⽔尺⽐测是指⽔位在涨落过程中，⽔⾯同时到达相邻两⽀⽔尺的尺⾯上，可以观测到同⼀时刻两⽀⽔尺的读数，并计算出各⽀⽔尺⽔位，⽤以检验两⽀⽔尺观测的⽔位是否衔接，并可检验⽔尺零点⾼程有⽆变动。

当⽔位的涨落过程需要换⽔尺观测时，应对两⽀相邻⽔尺同时⽐测⼀次。换尺频繁时期，若能确定⽔尺稳固，可不必每次换尺时都⽐测。

3、⽐降⽔位观读要求

⽐降⽔尺⽔位⼀般由两名观测员同时观测。⽔位变化缓慢时，可由⼀⼈观测。观测步骤为；先观读上（或下）⽐降⽔尺，后观读下（或上）⽐降⽔尺，再返回观读⼀次上（或下）⽐降⽔尺，取上（或下）⽐降⽔尺的均值作为与下（或上）⽐降⽔尺的同时⽔位，往返的时间应基本相等。

⽐降⽔位⼀般读记⾄1cm。当上、下⽐降断⾯的⽔位差⼩于0.2m时，⽐降⽔位应读记⾄0.5cm，时间应记录⾄1min。⽔⾯⽐降数值S是⽤观测到的上、下⽐降断⾯的⽔位计算⽽得的，等于上、下⽐降断⾯观测⽔位Z u、Z l的差值除以上下⽐降断⾯间距L，并以万分率（?）表⽰，计算公式为

4、冰期⽔位观测技术要求

冰期应观测河道、⽔库（湖泊）等⽔体的⾃由⽔⾯的⽔位。⽔位测次，以能测得完整的⽔位变化过程为原则。当观读⽔尺处周围出现微冰、流冰花等冰情，⽔尺处能观测到⾃由⽔⾯时，直接观读⽔尺读数。当观读⽔尺处为岸冰时，应将⽔尺周围的冰层打开，观读⾃由⽔⾯的⽔位。

封冻期观测⽔位，应将⽔尺周围的冰层打开，捞除碎冰，待⽔⾯平静后观读⾃由⽔⾯的⽔位。当⽔⾯起伏不息时，应测记平均⽔位；当⾃由⽔⾯低于冰层底⾯时，应按畅流期⽔位观测⽅法观测。当⽔从孔中冒出向冰上四⾯溢流时，应待⽔⾯回落平稳后观测；当⽔⾯不能回落时，可筑冰堰，待⽔⾯平稳后观测，或避开流⽔处另设新⽔尺进⾏观测。

当发⽣全断⾯冰上流⽔时，应将冰层打开，观测⾃由⽔⾯的⽔位，并量取冰上⽔深；当⽔下已冻实时，可直接观读冰上⽔位。当发⽣层冰层⽔时，应将各个冰层逐⼀打开，然后观测⾃由⽔位。当上述情况只是断⾯上的局部现象时，应避开这些地点重新凿孔，设尺观测。

当⽔尺处冻实时，应向河⼼⽅向另打冰孔，找出流⽔位置，增设⽔尺进⾏观测；当全断⾯冻实时，可停测，记录连底冻时间。对于出现全断⾯冰上流⽔、层冰层⽔、冻实冰情时，应在⽔位记载表中注明。5、⾃记⽔位计⽇常检查⽅法

⾃记⽔位计⽇常检查⼀般包括机房环境安全、接头连接、电源⼯作、仪器⼯作、记录误差、数据保存等⽅⾯，可根据具体仪器配置和有关条件设计记录⽂档格式，随检查随记录，出现问题及时处理，记录⽂档保存备查。

（1）检查机房和测验环境的卫⽣、安全等，使仪器始终保持良好的⼯作环境和⼯作状态。记录仪表应存放在⼲燥、通风、清洁和不受腐蚀⽓体侵蚀的地⽅，

并按说明书要求进⾏使⽤、保养和维护。

（2）检查主要记录仪表的接地、避雷针等防雷装置是否连接正常。

（3）检查设备与各种电缆的连接是否完好，保证接头紧固；检查是否存在因漏⽔或沿电缆、电源线⼊⼝进⽔造成故障。（4）检查测站供电情况，供电电压是否在正常范围。检查仪器配接的蓄电池连接是否完好。检查仪器电源指⽰灯是否正常，处于何种供电状态。

（5）检查⾃计⽔位计记录显⽰或打印过程情况，判断⽔位计⼯作是否正常，出现故障应及时采取措施，使⽤其他⽅法观测；判断仪器参数设置是否符合测验要求；通过校测及其他测验（如流量测验观测的相应⽔位）检查观测值对⽐记录精度，保证观测数据的连续性、正确性和完整性。

（6）对于⽓介式的超声波、雷达等⽔位仪器测量端，应定期检查换能器安装处是否有鸟类、昆⾍结⽹或赃物遮挡声波发射与接收，影响⼯作。

（7）检查仪器⼯作⼀定时期的数据备存情况，应定期将存储在仪器的测量数据读出备份保存，保证测量数据的安全。（8）纸介质模拟记录的⾃记⽔位计检查。

①在换记录纸时，应检查⽔位轮感应⽔位的灵敏性和⾛时机构⼯作的正常性。电源应充⾜、记录笔、墨⽔应适度。换纸后，应上紧⾃记钟，将⾃记笔尖调整到当时的准确时间和⽔位坐标上，观察1~5min，待⼀切正常后⽅可离开，出现故障时应及时排除。

②应按记录周期定时换纸，并应注明换纸时间与校核⽔位。当换纸恰逢⽔位急剧变化或⾼、低潮时，可适当延迟换纸时间。⼆、数据资料记载整理

1、⽔尺编号索引表的格式内容与填记要求⽔尺编号规定

为便于正确识别和记载各⽔尺观读的数值，⽔位测验设置的⽔尺按规则统⼀编号，并标⽰在各⽔尺桩上。⼀般直⽴式⽔尺标注在靠桩上部，矮桩式⽔尺标注在桩顶，倾斜式⽔尺标注在斜⾯上的明显位置。按不同断⾯⽔尺组和从岸上向河⼼依次排列的次序，采⽤英⽂字母与数字的组合编号，编号的排列顺序为：组号、脚号、⽀号、⽀号辅助号。

组号⽤于区别不同断⾯，代表⽔尺断⾯名称，⽤⼤写英⽂字母表⽰，P为基本⽔尺，C为流速仪测流断⾯⽔尺，S为⽐降⽔尺，B为其它专⽤或辅助⽔尺。设在重合断⾯上的⽔尺编号，按基本⽔尺、流速仪测流断⾯⽔尺、⽐降⽔尺、其它专⽤或辅助⽔尺顺序，选⽤前⾯⼀个，如基本⽔尺兼作流速仪测流断⾯⽔尺时，组号⽤P。

脚号⽤于区别同⼀类⽔尺有上、下游断⾯设置的情况，代表同类⽔尺的不同断⾯位置，⽤⼩写英⽂字母u表⽰上游，l表⽰下游。如⽐降断⾯分为⽐降上、下断⾯，⽐降上断⾯表⽰为S u，⽐降下断⾯表⽰为S l。

⼀个断⾯上有多股⽔流时，⾃左岸开始⽤a、b、c等⼩写英⽂字母作脚号，但不选⽤u、l等已规定专⽤的字母。

⽀号⽤于区别同⼀组⽔尺在本断⾯的位置，代表同⼀组⽔尺中各⽀⽔尺从岸上向河⼼依次排列的次序，⽤数字表⽰，如P1、P2等。当在原设⼀组⽔尺中增加⽔尺时，应从原组⽔尺中最后排列的⽀号连续排列，如在P5、P6之间增加⽔尺时⽤P6之后的顺序号P7、P8等。

⽀号辅助号代表同⽀⽔尺零点⾼程的变动次数或在原处改设的次数，⽤数字表⽰。当某⽀⽔尺被毁，新设⽔尺的相对位置不变时，应在⽀号后⾯加辅助号，并⽤连接符“—”与⽀号连接。如P9⽔尺被毁两次均新设，相对位置不变，其。编号为P9—2

当设⽴为临时⽔尺时，在组号前⾯加符号“T”，⽀号应按设⽴的先后次序排列，当校测后定为正式⽔尺时，应按正式⽔尺统⼀编号。

⽔尺编号应注意字母和脚号的书写规则。组号为⼤写（含临时⽔尺组号T）；脚号为⼩写，与⽀号、⽀号辅助号均为下标脚号。⽔尺编号的标注应清晰直观。

当⽔尺设置变动较⼤时，可经⼀定时期后将全组⽔尺重新编号。⽔尺编号⼀般情况下⼀年重编⼀次。2、“⾯积包围法”的概念和算法

计算⽇平均⽔位的⾯积包围法⼜称48加权法，以各次⽔位观测或插补值在⼀⽇24h 中所占时间的⼩时数为权重，⽤加权平均法计算值作为本⽇的⽇平均⽔位值。

计算时，可将1d 内0~24h （当⽆0时或24时实测⽔位时，应根据前后相邻⽔位直线插补推求）的折线⽔位过程线下的⾯积除以1d 内的⼩时数得平均⽔位。⾯积包围法计算⽇平均⽔位如下图所⽰，

⾯积包围法计算⽇平均⽔位⽰意图按下式计算

式中—⽇平均⽔位，m ；a ，b ，

c ，…，n —观测时距，h ；

Z 0，Z 1，Z 2，…，Z n —相应时刻的⽔位值，m 。

计算机⽔位资料整编均采⽤⾯积包围法。以⾯积包围法求得的⽇平均值作为标准值，⽤其他⽅法求得的⽇平均值与标准值相⽐，其允许误差⼀般为2cm 。3、转换⽔尺的⽔位计算⽅法

在⽔尺⽔位涨落换读观测中，当两⽀相邻⽔尺同时⽐测的⽔位差不超过2cmZ 0Z 1 Z 2 Z 3Z n-1 Z n0时 24时

时，以平均值作为观测的⽔位；当⽐测的⽔位差超过2cm时，应查明原因或校测⽔尺零点⾼程。当能判明某⽀⽔尺观测不准确时，可选⽤较准确的那⽀⽔尺读数计算⽔位，并应在未选⽤的记录数值上加⼀圆括号。应详细记录选⽤⽔位数值的依据，并将记录结果填⼊⽔位记载表的备注栏内。