黄万里文集-第15章

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上试验或推算出来的，据此假定不定流时这糙度系数保持不变，这是不合实际的。　这是第三个需要研究的课题，即不定流中的　C，n　值。
适吕孝祺等同志去山西省想制订支流上一般性的　H~Q　　关系，小水时可持恒
定流用三角堰量出，大水时非研究上述（1）的关系。我们不妨联系原待研究的课
题合起来研究。



*　　手稿，1989　年　10　月　18　日。
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枯水的　H~Q　关系　
必须建立两个缺口水文站，分别在河道上下游，小的可用三角堰，用传统的
堰流系数，专用于量测枯水期或中水期的　H~Q　关系。那时水流稳定，河槽也少变
动，从试验槽中得出的传统系数可以可靠地移用于溪沟中。但它要保证洪水时不　被冲毁，超过一定　Q　即改用洪水的测流设备。

洪水的测流设备——堰流设备　
？Q ？Q
高水位的洪流根本没有恒定的，即　　 ？　0　，　　　　　　？　0　。其时　Q　并不单随　H　而
？t ？x
变，即一定的　H　没有一定的　Q，而另随着涨势和起涨　H~Q　点而异，呈绳套现象：
















图　1…a 涨水、落水的水位流量关系






















图　1…b 不定流中的　H~Q　绳套

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图　1…c 不定流的时程
？Q ？Q
图　1…a　示在恒定流中当　H=H1　，　　　　　=　0　，Q　=　H1　A　，而在涨水期间则　　　　　　》　0　，
？t ？t
Q　=　H1　B　》　H1　A　，落水时则 1 1
？Q
　　　　　《　0　，Q　=　H　C　《　H　　A　。可以相差很大。涨水时的
？t
？H ？Q
额外　？Q　=　AB　，其大小要看起涨点　3　　的　H3　和　Q3　的大小和涨水率　　 ，　　 ；反
？t ？t
？Q ？H
之，落水时的，？Q　=　AC　，要看起落点　4　的　H4　和　Q4　的大小和落水率　　 和　　 。

？ ？Q　？
？t ？t
？Q
∴　Q　　=　　Q　？　H　；　H　o　；　　　　　　？　，H0　起涨水位，或始落水位，可能还和　　 有关，此
？ ？t　　？ ？x
式及其有关自变量是我们研究的目标。

　　　　　=　0　，其时
？Q
注意图　1…b、1…c　在点　4，Q　=　Qma　x　处，而不．是．在　H　=　Hma　x　处，　？t

Q　=　　临时性的　max，而是一个临．时．的．稳．定．或恒．定．，这点可以作为恒定　H~Q　线的一

Q
点。我们实测所直接得到的只有　H　　=　　Hma　x　，所需用的　Qma　x　的相应　H 须间接推
max

出。建议在试验槽中也用不定流定出各　H~Q　点，可用来和恒定流的　H~Q　点比较。
试验槽的进口建议离缺口控制处有相当距离，进口用水管，设有量流的设备，
如电磁计流器或　Ventuli　　meter，首先得出起点的　Q~t　资料。通过静水栅闸后留一
段距离，他年作为泥沙从河床冲淤的观测地段。未端为测流堰和跌水，迳入量水

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槽，有自记水位计和自记测重仪。（北京医院有　B…超量人尿的　Q　时程线，其功能
合我们的要求。）由此再得出一次　Q~t　线和　H~t　线，也得出各种要求的参量。
缺口若为了便于移用在实际溪沟中放大了设备，最好用宽顶堰，两岸无紧缩，
若嫌堰太长，Ogee　落水线型又不易准，则不得不加紧缩，改用梯形缺口。那样又
多了一个紧缩的标准。要考虑试验槽中得出的每米宽的堰长所相应的　H~Q　关系是
否能直接应用到实际的溪沟里。
量测堰流的水位　H　应按规定设在堰上游一定距离，那里须设自记水位计，试
验槽中的这个距离未必可简单地移用于实际溪沟中，两个的距离关系须待研究，　也许须按　Froude　定律推算。


紧缩过水断面的测量设备　
另一种测流法是在某一河道断面上两岸加设紧缩水流的突出建筑，如图：

































图　2 紧缩过水断面的测量设备示意



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∵Δx　　近，时段Δt　小，可能可假设和恒定流一样。是否一样应从试验中证
　A2　
实可作这样假设。于是　Q　=　A1V1　≈　A2V2，　V1　　= V1
A1

V　2　　？　V　2
V　2　　？
A2　　？
H　　=　　 ＋　h　f
=　　　　　　？1　？　　　　　　？　＋　h
2 1 2
2g 2g　？
2
2 f
A1　　　？



1
V2　　　=
2　g　（H　？　h　f　　）
　 ，
1
A2
A
？　　　　　　2　　
2
1

Q　=　A2
2　g　（H　？　h　f　　）
A2
A
？　　　　　　2　　
2
1

实验得出，由于紧缩的影响，损能不少，故实际　Q　小于上式的　Q，通常加上
一个系数　K：


1
Q　=　KA2
2g　（H　？　h　f　　）
A2
A
？　　　　　　2　　
2
1

以往试验得出：
K　=　0。65——尖边缩口
K　=　0。80——尖方边桥墩类建筑
K　=　0。95——圆边缩口，45o　翼墙。
这　K　须待对一定紧缩物的形状作实验。这里须有两个自记水位计测　A1　及　A2　。





















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论降水、川流与水资源的关系　*





一、论自然川流和利用的水资源　
人类利用自然水作为资源有下列四个方面：（1）水量资源，包括生活、工业、
农业与减污用水；（2）水能资源；（3）水体资源，包括维持航道吃水、宽度及通
航长度所需的水流；（4）水产资源。通常所称水资源都是指本地区在原来利用着
的水能、水体和水产诸资源不变的情况下的水量资源。所谓可能利用的水资源是
指对水资源综合利用通过最优规划下最大需要的水量资源。这宜于先统计出已利
用的水量资源，再在综合利用规划下推算其可增用的水量，合成为可能利用的水　资源。
在四种水量资源中，农业用水占大部分，其它需水较少：全国相应为　88％和
12％，北京市为　67％和　33％。
农业用水的主要水资源来自本地区天然降水的有效雨量，土壤里储存的和从
地下水吸上来的毛细管水和粘着水，是为主水资源。又从上游淌下来的地面径流
或人工引导来的灌溉水流则为客水资源。那些留不住的地面径流和地下潜流进入
河槽，成为川流。这是地区用水剩余下来的，排向下游，最终出海包括洪流在内
的水流。当然它还可部分抽起来利用，但在通航河道里必须保留部分水流以维持
航道吃水，在不通航的河道里必须保留少量的释污流水，在汛期内洪流是无法调
蓄而废弃的水流，所以川流根本不是地区的水资源。虽然生活和工业用水只能取
自川流，但其总量中全国出海年达　23000　亿立方米，乃是剩余水量，并非水资源。
估算地区的水资源，在较小的面积（如　1　　万平方公里内），可以依据当地有
效雨量、灌溉和抽井水量推算。但在大面积的流域里，沿河灌排水有出有入，逐
段推算十分繁琐，宜按全域各水文因素平均年水量的平衡方程推算：

？
P　？　？E　？　？　（R　？　r　）　=　S　↗

式中　P　为降水量；E　为非利用水的地面水面蒸发量；R　为川流量；r　为从河中取用



*　　发表于中国地理学会水文专业委员会《第五次全国学术会议论文集》，1991。
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的扣除排回的实用水量；S　为所利用的水资源量。
由此可见，在地区一定的降水量　P　和蒸发量　E　下，河中剩余水流　R…r　越多，
则利用的水资源量　S　反而越少。所以把河中水流作为水资源是错误的＇1…　3　＇。


二、论地区水资源的涵义　
凡一地区的主客水资源，其来源并不限于本流域，尽可从它域调拨，只要工
程措施合乎经济效益，皆可作为本地区的水资源，当然不得大于本地所需。所以
水资源含有经济因素的概念，不象降水、川流纯属水文因素。
各种水量资源的价值可能近似，其使用价值则大异。生活用水需量最少，但
不可缺，其使用价值最高，水法规定，必须先予以满足，不足时应由其它用水移　让。
从上列平衡方程可知，所利用的水资源是　S　必小于降水量　P，也必小于扣除
川流量　R…r　　后剩余的水量：S