电算整编的方法与应用-水文现代化与水文新技术

完整的水文资料自动化系统应是水文资料的搜集、传输、处理、存储、检索等过程的统一体。由于这种系统涉及的问题很多，技术难度较大，所以至今完整的水文资料自动化系统还是处于逐步开发阶段，尚没有全国通用软件。

计算机整编水文资料的过程是把原始资料加工成电子计算机能识别的信息，然后输入计算机，并按预定的程序进行运算，最后输出刊印年鉴的底稿。目前应用电子计算机整编水文资料的项目有水位、流量、含沙量、输沙率、降水量，地下水、水化学、水污染等。

根据国内水文事业的发展现状，水文资料的数据源包括：人工观测资料、遥测系统及固态存储资料。人工观测资料是由人工从自记图上摘录逐时的水位等水文要素值，制成表，再录入计算机，由计算机按编制的程序进行整编，遥测系统及固态存储资料的资料经合理化分析处理后，可直接利用计算机技术进行资料整编。

计算机整编刊印水文资料（简称电算整编）主要有3个重要环节：一是数据信息的加工处理；二是编制水文资料整编、刊印的程序；三是输出整编成果。任何一个环节不协调都会影响整编成果的质量。

计算机整编水文资料尚离不开人工整编的方法。电子计算机有计算速度快，分析能力强，容量大等特点，因此电算整编的有些方法与人工整编有差别。人工整编时由于人工计算速度的局限，有些方法工作量过大，方法过繁而很少使用。人工整编水文资料中有些方法，由于考虑的因素异常复杂，整编时带有不少的经验因素，而这些经验因素一时还很难用一定的数学模型概化出来。电算整编时，对这类问题大量采取的是人工定线、选取节点，输入定线成果，用计算机推求被整编出的水文要素的方法来进行处理。

1.单一关系线的拟合

对于稳定的水位流量关系，其基本关系线为单一关系线，人工整编一般是通过实测关系点的点群中心，用适线法定出关系曲线；用计算机整编时，一般用一定的数学方程（公式）或数学模型对实测关系点进行拟合（模拟）。

（1）曲线拟合中的数学模型简介。单一曲线法推流，应结合测站特性，应用插值法或通过选用下列适当的数学模型来拟合水位流量关系曲线，然后用水位推算流量。以下对指数方程、对数函数方程和多项式方程介绍如下：

指数方程：

或

式中：Q为流量，m3/s；Ze为水位Z与一常数Z0（断流水位）之差，即Ze＝Z－Z0，m；C、n分别为待定系数、指数，为常数。

对数函数方程：

式中：b0、b1、b2、…、bm为待定系数；m为项数。

多项式方程：

式中：a0、a1、a2、…、am为待定系数。

上述公式中的水位Ze、流量Q为实测值，用它们一系列实测的对应值就可确定公式中的待定系数。

（2）正交函数法。n维矢量a、b正交的条件是：

若取三阶对数函数方程，则有：

将上式通过变换，找到一组相互正交的变量X的函数，对三阶曲线而言，便有：

可以证明，式中∑P0P1、∑P0P2、∑P1P2、∑P0P3、∑P1P3、∑P2P3各项均为零，即在P0、P1、P2、P3之间，任意两函数都相互正交，则可以将式（5.49）用正交函数表示为：

式中的参数a0、a1、a2、a3分别为：

在实际应用中，将测点按水位Z从低到高排列，在最低水位与河底之间选择断流水位Z0值，用 式（5.50）计 算X、Y，用 式（5.51）计 算P0、P1、P2、P3等 值，并 用 式（5.53）计算参数a0、a1、a2、a3，代入方程式（5.52），即可求得选配方程的具体表达式。

如果正交函数为m阶，即：

则正交函数Pi（i＝0、1、2、3、…、m）可用下面的通式确定：

参数ai（i＝0、1、2、3、…、m）可用下面的通式确定：

用正交函数选配曲线的优点是可以进行“递推”计算。对于水位流量关系曲线来说，可以先从X～Y的一阶直线（Y＝a0＋a1P1）开始，如不满意，可配二阶曲线（Y＝a0＋a1P1＋a2P2），如仍不满意，再选配三阶至更高阶曲线，直至满意为止。实际上，一般用到三阶即可满足要求。正交函数选配曲线计算框图如图5.46所示。

（3）浮动多项式配方程模型。浮动多项式配方程模型是用最小二乘法选配项数不等的若干多项式，进行适当检验后，从若干个方程中选取符合要求的最优多项式作为最终选配的方程。

若有n个实测点，拟选配m＋1项的多项式，且n＞m＋1，则每一个测点都应有一个关系式，即：

图5.46　正交函数选配曲线计算框图

由于各个测点都有误差，各个测点并不严格满足式（5.57），故此式为一矛盾方程组。

根据最小二乘方法原理，如果所配方程与每一实测点的离差平方和，即：

为最小，则此方程即为最佳选配的数学模型。只要满足此条件，对各待定系数求偏导数，并使其等于零：

则因方程组（5.59）有m＋1个待定系数，有m＋1个方程，定有唯一解。方程组（5.59）求出偏导数后的形式为：

方程组（5.60）称为正规方程组，此方程组为一线性方程组，其系数矩阵与自由项组成了方程组的增广矩阵。解方程组（5.60）便可求出各待定系数a0、a1、a2、…、am，即求出了有一确定项数的多项式方程。

如上所述，解方程组（5.60），得到的仅是某一确定项数的多项式方程，如要改变多项式的项数，则再用上述方法求出多个方程组，因此，要建立浮动多项式首先要确定多项式的最多项数。实践表明，一般多项式最多项数取12项就足够了，而对数浮动多项式的最多项数取8项即可。

要选取最优多项式，应有一个精度指标。关系方程的精度可以用一定置信水平的关系方程的不确定度来衡量。

一定置信水平的关系方程的不确定度与实测关系点对关系方程的标准差、选用关系方程的形式、水位的高低和实测点的测次等因素有关。

在反映关系方程精度情况的诸因素中，对于测次一定的资料，其关系点偏离关系方程的相对标准差是最重要的指标。在项数不等的多个多项式方程中，实测点偏离关系线的标准差S，一般可用下面的公式：

式中：Qi为实测值；Qci为关系方程推算值；n为测次数，n＝1～N；f为自由度损失值，一般等于多项式的项数。

项数不等的多个多项式方程中，相对标准差小者为优。图5.47为浮动多项式配方程模型框图。

图5.47　浮动多项式配方程模型框图

2.不稳定水位流量关系线的拟合

不稳定水位流量关系是非单值的，这给使用计算机定线带来一些不便。把不稳定的水位流量关系通过一定的水力因素处理，使之成为单值关系，这是计算机进行定线最常用的方法。在流量资料整编中，对受洪水涨落影响的水位流量关系用校正因数法、抵偿河长法确定其关系曲线，对受变动回水影响的水位流量关系用落差法确定其关系曲线。现主要介绍用计算机进行定线的方法。

（1）受洪水涨落影响的校正因数法。用图解法作出Z～Qc和Z～两条曲线，可以用数学模型进行处理，计算框图如图5.48所示。

（2）受洪水涨落影响的抵偿河长法。在抵偿河长法中的本站水位后移法，是把本站的实测流量Qt与本站测流时的平均时间后移1/2抵偿河长传播时间（Δt）的水位Zt＋Δt建立关系，从而使受洪水影响下的绳套曲线变为单一关系线Zt＋Δt～Qt。计算机选配Zt＋Δt～Qt关系方程的框图如图5.49所示。图5.49的作法和步骤如下：

1）假定一个后移时间Δt，在实测的水位过程线Z～t上用插值法计算各实测水位后移Δt以后的水位Zt＋Δt。

2）由实测流量Qt与相应后移Δt以后的水位Zt＋Δt，用正交函数式、浮动多项式或其他数学公式拟合一条关系线Zt＋Δt～Qt，并计算实测点偏离关系线的相对标准差Sy。

3）重新假定一个后移时间Δt，重复上述步骤，计算出的相对标准差Sy，与第一次的Sy进行比较，小者为优。

4）在有限范围内选择几个Δt值，以Sy最小为优选条件，其Δt所相应的Zt＋Δt～Qt关系方程即为所求。

5）推流时，由已知本站水位过程求得后移水位Zt＋Δt，代入关系方程，即可推出各个时刻的瞬时流量。

图5.48　校正因数法选配方程框图

图5.49　抵偿河长法选配方程框图

（3）受变动回水影响的定落差法。定落差法的基本思路是选定某一落差ΔZc（一般为实测落差中的较大者），使其对应的落差流量Qc与水位Z呈单一关系。计算机选配关系方程计算框图如图5.50所示。

（4）受变动回水影响的落差指数法。落差指数法是通过优选落差指数β，建立水位Z与Q/（ΔZ）β的关系方程。因黄金分割（0.618法）是目前常用的优选β的方法，故落差指数法选配方程的框图可用图5.51所示。

图5.50　定落差法选配方程框图

图5.51　优选落差指数β的计算机框图

其选配方程的计算步骤如下：

1）选定优选区间，即先确定β可能出现的极大值βmax与极小值βmin，并在优选区间内用下式计算β1与β′1：

2）用β1与β′1分别计算出与各实测流量点相应的　和，依次用q1、q′1表示。

3）分别选配Z～q1和Z～q′1两个关系方程，并分别计算它们的相对标准差Sy1、S′y1。

图5.52　0.618法优选过程图

4）比较Sy1和S′y1：若Sy1＜S′y1时，则认为最优的β位于βmin与β′1之间；若Sy1＞S′y1时，则认为最优的β位于β′1与βmax之间，如图5.52所示。

5）第二优选时，若Sy1＜S′y1，其优选区间在βmin～β′1，在此区间计算β2与β′2：

令βmax＝β′1，则仍可用式（5.62）计算β2与β′2。

若Sy1＜S′y1，其优选区间在β1～βmax，在此区间计算β2与β′2：

令βmin＝β1，同样可用式（5.62）计算β2与β′2。

计算出β2与β′2后，再计算出q2、q′2，分别选配Z～q2和Z～q′2两个关系方程，并分别计算它们的相对标准差Sy2、S′y2。

比较Sy2和S′y2：若Sy2＜S′y2时，则认为最优的β位于βmin（即β1）与β′2之间，如图5.52所示；若Sy2＞S′y2时，则认为最优的β位于β2与βmax之间，其优选区间又缩小了一些。

6）继续计算β3与β′3，选配方程后计算Sy3和S′y3；计算β4与β′4，选配方程后计算Sy4和S′y4…，经过j次计算，直至Syj≈S′yj为止，如图5-52所示，此时的β即为所求，其相应的关系方程即可确定。

通常，设定一个很小的数δ，当时，计算机将自动停止计算，选用Syj、S′yj较小者所对应的β值，关系方程就可以确定。

7）推流时，先计算出各瞬时水位相应的落差ΔZ，与Z一起代入上述关系方程，即可求出相应流量Q。

3.插值法

在电算整编水文资料中，很多采用人工定线，输入节点，用插值法来推流、推沙和进行其他计算。常用的插值公式是拉格朗日插值公式中的抛物线插值公式。

对于一条水位流量关系曲线，水位Z表示自变量，流量Q表示因变量，若选取有n个节点（n＞3），一元三点插值公式示意如图5.53所示，水位Z所对应的流量Q用下式计算：

因为式（5.65）需要三个节点，故又称为一元三点插值。

一条曲线一般选取若干个节点，插值时选取最靠近插值点的三点代入插值公式，因此对于整条曲线并不是仅用一个插值公式，而是采取分段连续插值的方法把曲线所使用范围的每一水位对应的流量计算出来。

图5.53　一元三点插值公式示意图

4.水位、流量、含沙量资料的数据加工方法Zi～Qi

按照水文资料整编规范要求，水位、流量含沙量资料的数据加工表共有9种表格。现分别加以阐述其填写方法。

（1）数据加工表一的填制。数据加工表一中的填制内容共18项，均为控制性信息，均应逐一填写，不得有空白项，具体内容及填写方法如下：

1）年份（NF）。填公元年份的全称，如“2002”。

2）站号（IZH）。填测站的统一编码，如“40105150”，代表黄河花园口水文站的编码。

3）全年摘录水位的时间次数（ITZS）。来自数据加工表八，包括必要的插补次数。为减少数据录入工作量，凡连续一段时期都是相同的观测或摘录段制（不论几段制），以及有连续全日河（渠）干、连底冻时，不论跨月与否，均可采用压缩处理的办法进行时间数据加工，即只要将该观测段制开始第一日最后一次（不包括24时）观测时分和结束后次日第一次观测时分都冠以观测月、日即可。其间各测次的观测时分均不统计次数，也不填写和录入。要注意冠以月、日后的时间（即组合时间），应符合如下要求：

月份、日期、小时、分钟各占两位，不足两位时，第一位补0（月份第一位空白）。小时与分钟之间必须用小数点分隔。分钟全为0者，小数点与0均可省略。

如遇到要冠的月份与前面所冠的月份相同时，其月份可以省略。

采用压缩处理办法时，应注意两点：一是12月31日的测次不得采用压缩；二是有水与河（渠）干、连底冻期间要分开压缩处理。

4）全年摘录水位的测次数（IHZS）。来自数据加工表八，包括必要的插补次数。当有时间的次数采用压缩处理时，压缩期间的次数照常统计和录入；但遇全日河（渠）干、连底冻，时间的次数采用了压缩处理时，压缩期间河（渠）干、连底冻的数据不参加统计和录入。

5）全年施测单沙的测次数（ISZS）。来自数据加工表七，包括必要的插补点次数（时间组与单沙组一一对应相等）。水位站及无沙站均填0。

6）全年推流时段数（IQDS）。用一元三点插值法时，每一条曲线连续使用一段时间作为一个推流时段；一段时间重复使用某一条曲线（上、下午分线推流时为两条曲线）也算一个推流时段；每个单式绳套应从峰顶、谷底处分割为涨水与落水两条曲线，作为两个推流时段；用拟合曲线法时，每拟合一条曲线作为一个推流时段；用连实测流量过程线法或日平均流量过程线法时，应按连续使用的时间统计推流时段；用改正水位法时，则要按连续改正的时间统计推流时段，即使在一条曲线连续使用的情况下，由于改正方法的插入，也必须划分开，作为两个甚至多个推流时段；用日平均水位法处理与插值法一样，对水位站填0。

7）洪水水文要素或洪水水位摘录段数（IZD）。根据水、沙变化过程或雨洪配套确定后，如只有水位以及有水位、流量、含沙量合并摘录时，则将摘录段数直接填入；如水位、流量、含沙量分别摘录，则将水位、流量摘录段数作为10位数，含沙量摘录段数作为个位数组成的数填入。此外，摘录期间应不出现连续河（渠）干、连底冻等情况，不摘录时填0。

8）保证率水位标志（IHP）。需统计保证率水位者填1，不统计者填0。

9）水位小数位计算标志（IHSW）。记至1cm的填0，记至0.1cm的填1；记至0.5cm的填5。

10）泥沙重量单位标志（KG）。含沙量以kg/m3、输沙率以kg/s为单位的填1；含沙量以kg/m3、输沙率以t/s为单位的填2；水位站及无沙站填0。

11）径流量、输沙量单位标志（IDU）。径流量用104m3、输沙量用104t的填0；流量用108m3、输沙量用104t的填1；径流量用108m3、输沙量用104t的填2；水位站填0。

12）全年推沙时段数（ISDS）。统计方法是：每一条曲线（以单沙级、水位参数推沙时为两条曲线）连续使用一段时间作为一个推沙时段；用近似法时，也按连续的时间统计推沙时段。水位站及无沙站则该栏填0。

13）打印逐日平均水位表或水位月、年统计表及附注说明标志（IHRX）。要打印逐日表者填1，要打印月年统计表者填0；有附注说明时，两者分别填写11和10。

14）打印逐日平均流量表中流量月、年统计表及附注说明标志（IQRX）。要打印逐日表者填1，要打印月年统计表者填0；有附注说明时，两者分别填写11和10。水位站及无沙站则该栏填0。

15）打印逐日平均流量表中输沙月、年统计表及附注说明标志（ISRX）。要打印逐日表者填1，要打印月年统计表者填0；有附注说明时，两者分别填写11和10。水位站及无沙站则该栏填0。

16）要打印逐日表者填1，要打印月年统计表者填0；有附注说明时，两者分别填写11和10。水位站及无沙站则该栏填0。

17）水位常数标志（HC）。省略相同水位整米数时填0.0；减水位常数的填水位常数。水位常数确定的方法应根据水位的年变幅，确定一个适当的整米数填入。既不减水位常数，又不省相同整米数者填－1。

18）集水面积标志（RMJ）。有集水面积的直接填入，无或未量集水面积的填1E07（即107）。

（2）数据加工表二的填制。数据加工表二为摘录时段统计表，填制的内容有两项。

1）水位或水文要素摘录。包括：起时（QSJ）和止时（ZSJ）两项。

起时（QSJ）。各段摘录的开始时间，月、日做一组合数，时与分之间加一小数点，连续两段以上相同的月份也可省略。

止时（ZSJ）。各段摘录的结束时间，填制方法同QSJ。

2）含沙量摘录。含沙量摘录的起时（SQSJ）和止时（SXSJ）的填法同水位或水文要素摘录的QSJ与ZSJ。

（3）数据加工表三的填制。数据加工表三为推流时段统计表，填制的内容有8项。

1）序号。按自然顺序填写，最后一个数即推流时段数。

2）整编曲线编号。填水位流量关系曲线图（或连实测流量过程线图）上的曲线（或过程线）编号。

3）推流起止时间。将划分的推流时段起止时间顺序以月、日、时、分的形式填入。

4）水位。分别填对应于每个推流时段应用的最高、最低水位，作为选取结点水位的控制范围。

5）推流结束时间（QTD）。将第3项中的推流止时用月日与时分两个组合数填入，填写方法同摘录表的QSJ，年末的推流时段结束时间应填写1231与24.0。各段推流结束时间，均应在水位的时间系列中能够找到。

6）计算机曲线编号（IQXH）。按曲线使用的先后顺序编号填入，重复使用的曲线不再重新编号，仍填该线原有的编号。用连实测流量过程线法或日平均流量过程线法推流的时段，不论所处时段的先后，一律编为0号。

7）推流方法编号（IQF）。推流方法编号，如表5.7所列。按推流方法从表中查出其编号填入。当连续若干个推流时段的推流方法相同时，可采用压缩处理的填法，即在其第一个推流时段的推流方法编号前冠以连续相同（包括第一个）推流方法的推流时段数，其后各时段推流方法编号任其空白。

表5.7　推流方法编号表

8）结点数。结点数包括水位流量关系曲线的结点数IQJS与改正水位法、日平均流量过程线法、连实测流量过程线法的改正结点数IGJS两项：

IQJS。采用拟合曲线法、水位后移法时，填各推流时段实测流量（舍弃测点除外）的测次数；采用插值法时，填其在曲线上选取的结点数；用上、下午分线推流法时，两条曲线选取的结点数应相等，填其两条曲线上选取的结点数之和。重复使用某条曲线的时段，不再填写结点数，任其空白；用连实测流量过程线法和日平均流量过程线法推流时段的结点数，也任其空白。填写结点数时应注意，用拟合曲线法和水位后移法的结点数不得少于11个；用插值法时，每条曲线选取的结点数不得少于3个。

IGJS。填各时段用改正水位法、连实测流量过程线法、日平均流量过程线法所确定的结点数。凡用改正水位法，且为第一次使用某条水位流量关系曲线的推流时段，IQJS与IGJS均需填写。

（4）数据加工表四的填制。数据加工表四中的计算曲线记号和序号均按自然数顺序填写，不录入。这项工作看起来很简单，但是，推流方法不同，填制的内容差异很大。具体填制方法为：

1）拟合曲线法。HJ填各测次实测水位，QJ填对应的实测流量。

2）水位后移法。HJ中先填水位与后移时间关系结点数，接着填水位；QJ中填对应于水位的后移时间。时间以时分形式填写，其间加小数点。当后移时间为常数（即不随水位变化）时，结点数填1，水位可填一任意水位值。

HJ中填写各测次测流开始时间，QJ中填对应的测流结束时间。各测次测流开始时间间隔24h以上（第1测次相对年初0时而言）者，测流时间应用月、日、时、分组合时间形式，否则只用时分形式，结束时间一律用时分形式。

HJ中填各测次的实测水位，QJ中填对应流量。

3）单纯一元三点插值或样条函数插值法。HJ中填选取的结点水位，QJ中填对应的结点流量。

4）上、下午分线推流法。HJ中先填分线推流的分界时间，然后填结点水位，QJ中填对应的结点流量。结点排列顺序是上午曲线的结点在前，下午曲线的结点在后。

5）改正水位法。如果推流曲线未重复使用，则有两部分内容：

第一部分为HJ中填时间，各改正法时段的第一个时间均冠以月、日成为组合时间形式，其余的时间间隔大于24h者，以月、日、时、分组合时间形式，否则以时分形式。QJ中填对应的改正水位值，改正时间与前后推流时段结束时间不能重叠。

第二部分为HJ中填结点水位，QJ中填对应流量。

若推流曲线重复使用，则仅有上述第一部分的内容，填法也相同。

6）实测流量过程线法。HJ中填时间，QJ中填流量，时间填法与第5项相同。

7）日平均流量过程线法。HJ中填累计日数，QJ中填流量，累计日数在累计时不受月界的限制。

填制上述内容时，应注意以下问题：

结点水位的幅度应满足使用该曲线的各推流时段的推流要求，每条曲线的结点水位和流量的排列应以结点水位由低到高的顺序进行。结点选取的多少视曲线线型而定。在一条曲线上，各部位结点疏密也有差异，曲率变化大与流量变率大的部位应密，反之可疏。

以上所述的结点水位、实测水位，有采用减水位常数的，应减去水位常数；有省略相同水位整米数的，也应采用与观测水位统一的做法。

当一个结点水位对应于几个流量（多发生在绳套曲线的顶部或水平过渡线上）时，应在结点水位上给出区别标志，可分别加上10000、20000、30000、40000各信息，此时应将要推算对应于某流量的观测水位也加上同样的信息。加信息的水位如需减水位常数，省略相同整米数时，均应照常进行。

特别强调的是结点水位、实测水位，不论采用减水位常数、省略相同整米数，或者不作任何减省的均以整型填写，不加小数点。

（5）数据加工表五的填制。数据加工表五为推沙时段统计表，填制的内容有7项：

1）序号。按自然数顺序填写，最后一个数即推沙时段数。

2）整编曲线编号。填单断沙或水位含沙量关系曲线图上的编号，按使用曲线的先后顺序编号，重复使用的曲线仍沿用原编号；用近似法整编时，一律填0号。

3）推沙起止时间。将划分的推沙时段的起、止时间按顺序以月、日、时、分的形式填入。河水清澈按0处理的停测含沙量期间，若不单独划分推沙时段，可并入前后的推沙时段中；若单独划分推沙时段，应用近似法推沙。

4）推沙结束时间（STD）。将第⑶项中的推沙止时用月日与时分两个组合数填入，填写方法同表三中的QTD。年末的推沙时段结束时间应填写1231与24.0。各推沙结束时间，应在水位的时间系列或含沙量的时间系列中找到。

5）推算方法及曲线编号（ISXH）。按使用曲线的先后顺序编号填入。重复使用的曲线不再重新编号，仍填记该线原编号。用近似法推沙的时段，不论所处时段的先后，一律填为0号。

6）推沙方法编号（ISF）。推沙方法编号如表5.8所列。按推沙方法从表中查出其编号填入。当连续若干个推沙时段的推沙方法相同时，同样可采用压缩处理的方法，具体做法同推流方法编号压缩处理。

表5.8　推沙方法编号

7）推沙时段结点数（ISJS）。选取结点数的要求是：单断沙关系为直线时，可选用2点，但当采用拟合直线法时，则为实测单断沙关系点数（舍弃测点除外）；单断沙关系为折线时选3点，即折点及其上、下各1点；各种曲线插值法应选适当的点数，但不得少于3点；用以单沙级、水位级为参数的同一时段两条曲线选取相等的结点数时，其和作为该时段的结点数。重复使用某曲线的时段不得填写结点数，任其空白；用近似法推沙时段的结点数，也任其空白。

（6）数据加工表六的填制。数据加工表六填制的内容较简单，只要将各推沙时段的实测点或选取点的单沙填入SJ栏，对应的断沙填入SDJ栏。当采用以单沙级为参数方法时，在SJ栏中先填分界单沙；当采用以水位级为参数方法时，在SJ栏中先填分界水位，然后再填单沙和对应的断沙。全年采用近似法整编者，不填此表。

（7）数据加工表七的填制。数据加工表七填制的内容有两项，具体填制方法如下：

1）施测时间（TS）。施测单沙的时间，凡间隔时间超过24h者（第一次测沙相对年初0时而言），以月日时分的组合时间形式填写，月份相同时，后面的月份可省略；否则，以时分形式进行填写。

2）含沙量（SS）。填对应时间的含沙量。

填制表七需要注意以下问题：

年初0时和年末24时未测含沙量者，必须插补；漏测沙峰、沙谷者也应插补。对于水清沙少、含沙量作0处理（包括按规定停测）的时段，应插补停测之日0时及停测结束后次日0时的两次时间和含沙量，含沙量视为0。但在有沙期间，不能把未测含沙量的各日视作0处理。含沙量特征值从实测值中挑选，要求每月至少有一次含沙量。

遇有河（渠）干、连底冻时，水位与含沙量的时间处理要协调。河（渠）干信息填制方法为：全日发生河（渠）干时，水位信息记作“－8”，时间记作“8”。一日内部分时间水位为河（渠）干时，其对应时间的含沙量也为河（渠）干，两者的河（渠）信息均应填“－8”。(www.xing528.com)

（8）数据加工表八的填制。数据加工表八的填制内容有两项，具体填制方法如下：

1）观测时间（T）。观测水位的时间，不压缩处理的以时分形式，压缩处理的以月日时分组合时间形式，24时也可记为0时，但为组合形式的24时要先改为0时，然后再冠以月日。月份相同时可以省略，汛期站开始观测之日的第一个时间必须冠以月日，成为组合形式的时间。

2）水位（H）。填对应时间的水位。减水位常数、省略相同水位整米数、不作任何省减的，一律去掉小数点。具体加工要求有3项：

一项为全年观测水位的站，凡年初0时、年末24时未观测水位者；或汛期站观测开始之日0时、年末24时未观测水位者；以及汛期站观测开始之日0时、结束之日24时未观测水位者，均应插补。起涨、峰顶、谷底水位漏测者，也应插补。

二项为遇有河（渠）干、连底冻时，水位改记信息的填写：河（渠）干信息记作“－8”，连底冻信息记作“－6”。全日河（渠）干、连底冻的时间记为“8”。

三项为用日平均流量过程线法与日平均水位法推流者，月特征值在实测流量中挑选，故应在水位数据之后输入实测流量及月、日。

（9）附注说明内容表九的填制。数据加工表九为附注说明项，填制内容包括：

1）水位表附注（FZ11、FZ12、FZ13）。水位表附注说明内容的第1、第2、第3行，每行以40个汉字（包括标点符号）为限，一行写不完时，可在任意处分行另写。全部文字写完后，以斜杠“/”作为本表附注说明结束标志。

2）流量表附注（FZ21、FZ22、FZ23）。填写方法同1）。

3）输沙率表附注（FZ31、FZ32、FZ33）。填写方法同1）。

4）含沙量表附注（FZ41、FZ42、FZ43）。填写方法同1）。

5.降水量资料数据的加工方法

按照水文资料整编规范要求，降水量资料的数据加工表共有3种表格。现分别加以阐述其填写方法。

（1）数据加工表一的填制。表头的“文件名”，填雨量站统一编码，后跟后缀“·DAT”，表中的15个控制性信息，不论资料项目有否，均应逐一填写，不得有空白项。

1）资料年份（NF）。填公元年份全称。

2）站类（ZL）。常年观测站填写1，汛期观测站填写2或3（填3表示立即输出）。如果汛期站按常年站输出者，也填写1。

3）降水资料整理方法（FF）。全年为人工观测者填写0，自记资料采用时段降水量法整理者填写0，自记过程用坐标整理者填写1。

4）自记资料分段数（ZL）。全年人工观测者填写0，自记站填其分段数。

5）无资料的时段数（BQ）。全年资料完整者填写0，否则填写不完整的段数。

6）观测初终霜标志（SQ）。不观测者填写0，观测者填写1。

7）摘录表的摘录段数及合并强度（ZD）。不作摘录表者填写0，作摘录表者填摘录段数；当各摘录段的合并标准不一致时，摘录段数用负值表示。

8）汛期观测段制（DZ）。制作各时段最大降水量表2时，它是挑选表中特征值的滑动段制；按大河站方式时，是表示摘录表的摘录段制；按大河站方式，当汛期观测段制不一致时，采用最低级段制填写。自记站一般填写24段。

9）摘录表是否按记起止时间输出标志（QZ）。要记起止时间输出者填写1，不记起止时间输出者填2；若是小河配套站，即一表多站方式时加负号。

10）摘录表合并量不得跨越的段制（HB）。不作摘录表者填写0；作摘录表者，如规定合并量不得跨越4段制的分段时间填写4。若是小河配套站，作为一表多站的结束站时加负号。

11）编制各时段最大降水量表1或表2的控制信息（B12）。不作表1和表2时，填写0；仅作表1者，填写1；仅作表2者，填写2；同时作表1和表2者，填写3。

12）恢复省略起始时间的段数（KD）。不省略起始时段者填写0；否则，填记资料中需要恢复起始时间的时段数。

13）观测仪器形式（YQ）。采用20cm雨量器观测者填写1；采用20cm或25.20cm自记雨量计观测者，前者填写2，后者填写3。

14）摘录数据总数（ZS）。由数据加工表二统计。

15）附注说明信息（NFZ）。全年资料无附注者填写0；逐日表有附注者填写1，摘录表有附注者填写2，两者均有附注者填写3。

（2）数据加工表二的填制。包括降水量观测时间的整理、降水量的整理、人工观测资料的整理方法和自记降水资料的整理方法等内容。

1）降水量观测时间的整理。降水量观测时间的月、日、时、分均占两位，时与分之间用小数点分隔，其组合形式同水位部分。不记起止时间者，只填写月、日、时；记起止时间者，填写月、日、时、分。相邻时间其月、日、时相同者均可省略。降水起时恰在午夜日分界或降水过程跨过午夜日分界者，填写0时；降水终止除在午夜日分界者，填写24时。降水起止时间缺测，但各时段降水量记录完整者，填记降水起止整点分段时间的月、日、时，并在此数据前冠以“－”号。

2）降水量的整理。降水量信息是由降水量观测情况、时段降水量（或坐标法的纵坐标读数）、降水物符号（如表示雪、雨夹雪、雹、雨夹雹、雹夹雪等）和整编符号组成：

一是降水量观测情况。观测情况的信息代码冠以组合信息的万位上，其信息代码是：l——缺测或观测量不全；2——合并或合并量。若某一次、某一时段、某一日或若干日降水量缺测，则填记10000；若某次、某时段的降水量为不全值，观测值为××·×，则填记100××·×。

含有合并或合并量代码的数据整理方法为：人工观测资料不记起止时间，按规定段制观测省略起始时段时间者，则在合并观测范围内各时段对应降水量一律填记合并信息，合并量填记在观测时间对应的降水量栏内。凡记起止时间的降水资料，按开始时间及结束时间在相应的降水量栏内分别填记0及合并量。

二是降水量中的降水物符号。降水物符号的信息代码是缀于组合信息的百分位上，其信息代码为：2表示雪（*），3表示雨夹雪（·*），4表示雹或雨夹雹（▲），5表示雹夹雪（▲*）。

三是降水量中的整编符号。整编符号的信息代码是缀于组合信息的千分位上，其信息代码为：1表示插补（⊕）；2表示改正（＋）；3表示可疑（※）。单纯降雨加有整编符号时，百分位上以0补充。凡是加有不全信息的，则其整编符号信息可以不要。

四是降水量。由四位整数及一位小数组成，可以表示最大降水量为9999.9mm。

原始数据整理后，时间组与降水量组必须一一对应。

3）人工观测资料的整理方法。其内容包括：

一是不省略起始时间的整理方法。人工观测资料无论记或不记起止时间，均将降水起止时间或开始时段所对应的降水量填写0。

二是省略起始时段时间的整理方法。此法又称压缩时间法，它只适用于不记起止时间的按规定观测段制的人工观测资料。其方法是：起始时段时间及其对应的0均省略不填。

三是非汛期二段制观测的降水资料（包括5月及10月虽使用自记观测，但参加不上降水量摘录的时段），只整理8∶00～8∶00日降水量。

4）自记降水资料的整理方法。其内容包括：

一是自记降水整理的基本原则。读记自记曲线变化的转折点，但不跨日分界时间8∶00。自记纸的横坐标读数即为时间；纵坐标读数即为积累降水量（通称坐标摘录法），其与前一点之差即为时段降水量（通称时段降水量摘录法）。对于同一站年的资料，两种方法只能采用一种，不能交替使用。自记资料的整理方法有以下几种：

精摘法：作各时段最大降水量表l的站，有可能选表l中的各次降水过程，若以5分钟滑动统计表1时，则只加摘5分钟的整倍数的摘点（不得跨过8∶00）。作各时段最大降水量表2的站，有可能选表2中的各次降水过程，应按24段摘录，且不能进行合并。

常摘法：除上述降水过程外的其余降水过程，要求作摘录表的按摘录表的要求整理。

简摘法：不作摘录表的降水过程，可整理日降水量。

二是采用坐标法整理数据的注意事项：

每次虹吸（包括人工虹吸）后，记录线应回到零位，若回不到零位，则需作订正。超过零位时，将超过值平移至虹吸顶处，虹吸时间后移至零位处。回不到零位时，则截取虹吸前的段来弥补回不到零的差值，虹吸时间向前移至订正后的零位处。凡作零位订正者，其虹吸摘录点，均以订正部分为准。

每次虹吸顶必读。虹吸后第一个摘点的纵坐标读数应小于虹吸点纵坐标读数。

8：00仍在连续降水，观测者平移钟筒或作人工虹吸时，不加底水，则降水量前应加“－”号。

三是自记资料出现平头故障的处理。自记资料出现平头故障而未量自然虹吸量，即无法求订正量时，应根据出现平头两端整时内的记录正常雨量的雨强进行处理。若雨强小于2.5cm/h，则应从出现平头的开始整时到平头终止的最后整时合并处理；若雨强大于2.5cm/h，则将平头部分单独摘录。若合并处理后跨越2时、8时、14时、20时者，应备注说明仪器发生故障，只记总量，数据按人工观测整理。自记记录出现平头，此时量有自然虹吸量（有订正量）时，若出现平头历时较短（小于或等于lh），将订正量作为平头部分的降水量（只记总量，不进行降水过程的插补），并按上述平头两端记录的正常雨强规定整理，其平头部分雨量按人工观测资料整理。若平头部分雨强大于2.5cm/h时，平头两端的降水量与平头部分的降水量应分开整理。

（3）数据加工表三的填制。包括自记时段起止时间（ZJSD）、人工观测起止时间及段制、无记录起止时间（WCRQ）、分段摘录起止时间（FDZ）和初终霜日期等内容。

1）自记时段起止时间（ZJSD）。自记记录有几个连续时段，就填几组起止时间，每组时间的月、日、时、分均应全写。

2）人工观测起止时间及段制。若不采用省略起始时段时间法整理数据，可空白不填。

3）无记录起止时间（WCRQ）。每一个月或日均作为一个时间组。

4）分段摘录起止时间（FDZ）。分几段摘录就填几组起止时间，每组起止时间的月、日、时、分，均应全写。

5）初终霜日期。若不观测初终霜，则空白不填。

6.数据录入格式

（1）水位、流量、沙量数据的录入，内容包括以下8个部分：

1）表一中的各变量可连续录入，一行不够时，下一行继续。

2）表二中的各要素摘录起止时间，分要素先录起时数组，后录止时数组，每个起止时间（即月日与时分）占一行。

3）表三中各数据的录入规格是：推流结束时间QTD，每个结束时间（即月日与时分）占一行；计算机曲线编号IQXH，可连续录入，一行不够时，下一行继续；推流方法编号IQF，一个编号占一行；结点数IQJS与IGJS，先连续录入IQJS，一行不够时，下一行继续，然后连续录入IGJS，一行不够时，下一行继续。

4）表四中结点数据录入的规格是按时段顺序，且随以下6种推流方法不同而不同：

a.拟合曲线法、插值法，其录入的顺序是先连续录入实测或结点水位，后连续录入实测或结点流量，一行不够时，下一行继续。水位与流量不能在同一行内录入。

b.上、下午分线推流法与插值法的区别是，在录入结点水位之前，先录入分界时间占一行。

c.改正水位法录入的顺序是，改正时间、改正值、结点水位、结点流量。它们各自均可连续录入，一行不够时，下一行继续，彼此不能混录在一行中。

d.连实测流量过程线法录入的顺序是，先连续录入时间，后连续录入流量。分行规格同改正水位法。

e.水位后移法录入的顺序是，先录入水位后移时间关系结点数，占一行，然后的录入顺序是：结点水位、结点时间、测流开始时间、测流结束时间、实测水位、实测流量，分行规格同改正水位法。

f.日平均流量过程线法录入的顺序是，先连续录入日期，后连续录入流量，分行规格同改正水位法。

5）表五中STD、ISXH、ISF、ISJS的录入规格分别与表三中QTD、IQXH、IQF、IQJS的录入规格相同。

6）表六中结点数据的录入规格虽也按时段顺序，但随以下3种推沙方法不同而不同：

一是单断沙关系为直线、折线、曲线插值法等，均先连续录入实测或结点单沙，后连续录入实测或结点断沙，分行规格与结点水位与结点流量的相同。

二是以单沙级、水位级为参数的方法，则要先录入单沙级、水位级参数占一行，后录入的内容与规格与上述（1）相同。

三是水位含沙量关系曲线法，先连续录入结点水位，后连续录入结点含沙量，规格与上述（1）相同。

7）表七的录入规格有两种方式：当ITZS为0时，时间与含沙量一一对应录入；当ITZS为统计次数时，先连续录入时间，后连续录入含沙量。

8）表八的录入规格也有两种方式：当ITZS为0时，时间与水位一一对应录入；当ITZS为统计次数时，先连续录入时间，后连续录入水位。

用日平均流量过程线法与日平均水位法时，应在水位数据之后录入实测流量，一个点据一个记录。

9）表九的录入规则。各表附注说明内容的录入，按水位表、流量表、输沙率表、含沙量表的顺序进行。如某表没有附注说明，则跳过，各表附注说明行之间也要紧接，不得留有空行。有附注说明内容的表，按填写的说明内容录入，每行以40个汉字（包括标点符号）为限，每表文字录完后.录入斜杠“/”为结束标志。每表附注说明内容以3行为限，互相紧接。

（2）各种一览表、对照表、实测成果表等文件的建立与录入。包括文件名构成，河名、站名文件和数据文件等内涵：

1）文件名构成：

一表单站。其主文件名由测站编码8位及年份4位共12位字符长度构成。

一表多站。其主文件名由流域水系码3位及年份4位共7位字符长度构成。

河名、站名。其主文件名也由流域水系码3位及年份4位共7位字符长度构成。其扩展名为.YAG。

2）河名、站名文件：

河名、站名文件的内容和格式：

河名、站名文件由测站编码、河名、站名等15项内容组成，这些项目已充分考虑到与其他程序所建立的河名、站名文件的兼容，河名、站名文件的内容和格式如表5.9所列。

填写方法：

测站编码。按统一编定的测站编码8位数字填写。

河名。填写河、江、渠等名，如黄河、长江等。

站名。填写站名，不包括“站”字。如宜昌、三门峡等。

基面名称。填写测站使用的基面，如黄海、测站等。

高差。填冻结基面与绝对基面的高差，小数记至3位。

表5.9　河名、站名文件的内容和格式

水位保证率标志。作水位保证率者填写1，否则填写0。

集水面积。一般按实际集水面积填写；无或未量集水面积者，任其空白。

径流量单位标志。以104m3计者填写4，以108t计者填写8。

洪量单位标志：填法同径流量。

悬沙重量单位标志：按表5.10悬沙重量计量单位标志代号的规定填写。

水量单位标志。以104t计者填写4，以108t计者填写8。

蓄水量（库容）单位标志。以104m3计者填写4，以108m3计者填写8。

冻结情况。填写冻结或测站等。

站次。按整编或汇编时编定的站次填写。

推移质输沙率重量单位标志。以kg计者填写1，以t计者填写2。

以上各项间以1个空格分隔。

表5.10　悬沙重量计量单位标志代号

3）数据文件：数据文件一般由控制数据、正文数据、说明数据三部分组成。若某部分内容没有，则可以省略。各部分的结束标志依次分别用K、－1E＋9//、S表示。各结束标志分别位于各部分数据最后一个记录行的最后一个数据项之后，不另起新的记录，结束信息与其之前的数据项之间用逗号“，”分隔。凡文字说明（包括标点符号、外文字符）一律采用汉字全角录入。有以下23种一览表（表）的内容和填写方法：

第一是水位、水文站一览表。只有正文数据，其填写方法如下：

每行19项，前8项作为一个记录，后11项作为一个记录，均连续录入，彼此用逗号分隔。某项缺省或无数据时不用空格，仍用逗号与其他项分隔，每个记录的最后一个数据项后也输一逗号（下面类同）。

东经、北纬的度、分数作为1项，如108°36′记为10836。

设站年、月各作为1项。

19项数据项中的河名、站名、集水面积、冻结基面与绝对基面高差、绝对或假定基面名称各项，均作缺省处理，制表时在河名、站名文件中由测站编码查寻后并入表中。

某数据（指文字）项实际字符数超过表格宽度时，可向下续一个记录。下续记录中只有该项的剩余文字，其他各项作缺省数据处理，但分隔逗号不得缺省（下面类同）。

第二是考证、水位、流量、泥沙、水温、冰凌资料索引表。只有正文数据，每行22项作为一个记录。

第三是降水量、水面蒸发量站一览表。只有正文数据，其填写方法如下：

每行23项，前9项作为一个记录，后14项作为一个记录。

东经、北纬的度、分数作为1项。

前9项数据项中的河名、站名两项，均作缺省处理，制表时在河名、站名文件中由测站编码查寻后并入表中。

第四是各站月年平均流量对照表。只有正文数据，每行25项（发生月、日合为1项），前12项作为一个记录，后13项作为一个记录，发生月、日合为1项，成为组合月日，如6月18日，记作618；如2月1日，记作201。

第五是站月年平均输沙率对照表。只有正文数据，每行22项（发生月、日合为1项），前11项作为一个记录，后11项作为一个记录。

第六是河道站说明表。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：测站沿革栏可列10行，每次设立或变动6项作为一个记录。其中年、月合为一项，其间用点号分隔，如1968年8月记为1968·8，以斜杠“/”作为该栏的结束标志。

测验河段及其附近河流情况栏可列5行，每行以50个汉字为限，以斜杠“/”作为该栏的结束标志。

断面及主要测验设施布设情况栏可列6行，每种情况4项作为一个记录（布设年、月作为一项，以点号分隔），以斜杠“/”作为该栏的结束标志。基本水尺水位观测设备栏可列5行，每行3项作为一个记录，以斜杠“/”作为该栏的结束标志。

水准点栏可列10行，每行8项作为一个记录。测量或变动日期包括年、月、日，年与月日之间用点号分隔，月日用组合方式，如1990年8月6日记为1990·806。

附注数据：可写3行，每行以50个汉字为限。

第七是水库（堰闸）站说明表。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：测站沿革栏可列5行，每行6项作为一个记录。发生年、月填写方法同河道站说明表，以斜杠“/”作为该栏的结束标志。

工程指标栏分8个记录。第1个记录2项，第2个记录4项，第3个记录6项，第4、第5个记录各4项，第6个记录3项（开始蓄水日期的年月合为1项，如1992年6月记为1992·6），第7、第8个记录各2项。以斜杠“/”作为该栏的结束标志。

测验河段及其附近河流情况栏可列3行，填法同河道站说明表对应栏。

断面及主要测验设施布设情况栏可列4行，填法同河道站说明表对应栏。

基本水尺水位观测设备可列3行，填法同河道站说明表对应栏。

水准点栏可列10行，填法同河道站说明表对应栏。

附注数据：可写2行，每行以50个汉字为限。

第八是主要水利工程基本情况表。只有正文数据。每个工程1行，12项作为一个记录，其中东经、北纬填法同水位、水文站一览表对应项，建成年月填法同河道站说明表对应项。

第九是实测流量成果表。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：每一测次17项（月、日合为1项）作为一个记录。若一测次有2行，作为2个记录，第2个记录中可能只有几项，其余项作缺省处理。

附注数据：可写3行，每行以50个汉字为限。

第十是实测大断面成果表。其内容包括以下各项：

控制数据：全年施测次数、开始岸边标志2项作为一个记录；开始岸边标志，左岸记L、右岸记R。

正文数据：每次施测大断面垂线数（包括左、右岸）、附注标志（有则记1、无则记0）2项作为一个记录。

施测日期（月、日合为1项）、断面位置及名称、测时水位3项作为一个记录。

按顺序每5条垂线的起点距与对应的河底高程作为一个记录。河底高程整米数相同时可省略；最后一个记录的垂线数可以少于5条。

附注数据：可写2行，每行以50个汉字为限。

第十一是实测悬移质输沙率成果表。只有正文数据，每行12项（月、日合为1项）作为一个记录。

第十二是实测推移质输沙率成果表。只有正文数据，每行13项（月、日合为1项）作为一个记录。

第十三是实测悬移质颗粒级配成果表。只有正文数据，每行22项（月、日合为1项），前17项作为一个记录，后5项作为一个记录。

第十四是实测悬移质单样颗粒级配成果表。只有正文数据，每行20项（月、日合为1项）作为一个记录。

第十五是月年平均悬移质颗粒级配表。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：每行12项作为一个记录。

第十六是水温月年统计表。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：每月上、中、下旬各作为一个记录；每月最高水温及出现日期各作为一个记录；每月最低水温及出现日期各作为一个记录；年最高水温及出现月、日，年最低水温及出现月、日，年平均水温共5项（月、日均合为1项）作为一个记录。

附注数据：可写2行，每行以50个汉字为限。

第十七是冰厚及冰情要素摘录表。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：每个摘次7项作为一个记录；最大河心冰厚及出现月、日，最大岸边冰厚及出现月、日，最大冰上雪深及出现月、日共6项（月、日均合为1项）作为一个记录；最大流冰块长、宽及冰速3项作为一个记录。

附注数据：可写2行，每行以50个汉字为限。

第十八是冰情统计表。只有正文数据，每行16项（月、日合为1项）作为一个记录。

第十九是实测冰流量成果表。只有正文数据。每行15项（月、日合为1项）作为一个记录。

第二十是陆上（漂浮）水面蒸发场说明书及平面图。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：测站沿革栏可列5行，每次设立或变动6项（发生年、月用点号分隔）作为一个记录，以斜杠作为该栏结束标志。

附近地势可列5行，每行以50个汉字为限，以斜杠作为该栏结束标志。

场地四周障碍物可列7行，每种障碍物7项作为一个记录。

附注数据：可写3行，每行以50个汉字为限。

第二十一是逐日水面蒸发量表。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：蒸发器位置特征、形式2项作为一个记录；每月的上、中、下旬各作为一个记录；终冰出现月、日，初冰出现月、日（月、日均合为1项）共2项作为一个记录。月、年统计由程序处理后填入。

附注数据：可写4行，每行以50个汉字为限。

第二十二是水面蒸发量辅助项目月年统计表。其内容包括以下各项：

控制数据：有无附注标志，有则记1，无则记0，作为一个记录。

正文数据：四栏统计内容相似。每月上、中、下旬各作为一个记录，每月月平均作为一个记录；年平均单独作为一个记录。

附注数据：可写2行，每行以50个汉字为限。

第二十三是资料更正表。只有正文数据，年份、卷号、册号3项作为一个记录。每行7项作为一个记录。