水文實(shí)習報告范文
�。ㄒ唬┖恿魉挠^(guān)測
衡量和表示河流水文變化情況的因素，一般包括水位、流速、流量、水溫、泥沙和水化學(xué)。通過(guò)上述因素的觀(guān)測得到的數據，能定量表示河流水情變化的基本特征。
1．水位觀(guān)測
水位觀(guān)測是河流的重要內容。觀(guān)測所得的基礎資料可直接應用于水利工程建設，如防汛、給水、灌溉、排水等建筑物的設計，通過(guò)水面比降的調查測量，還可以根據水位流量關(guān)系推測流量。
�。�1）水位觀(guān)測斷面的布設。一般河道的水位觀(guān)測應盡量選擇河道順直、穩定、水流集中,便于布設測驗設施的河段�；舅邤嗝嬉话阍O在測驗河段的中央,大致垂直于流向或直接平行于測流斷面。若河段內有固定分流,流量超過(guò)總流量的20%,且兩者之間沒(méi)有穩定的關(guān)系時(shí),一般應分別設立水尺斷面�？伴l和水庫的觀(guān)測河段,一般選在建筑物的下游,避開(kāi)水流紊動(dòng)影響的地方。水庫和湖泊的水位觀(guān)測點(diǎn),應選在岸坡穩定、水位有代表性、便于觀(guān)測和建立測驗設備的地方。
�。�2）水位觀(guān)測設備及布置。
實(shí)踐中簡(jiǎn)便辦法多采用水尺和自記水位計觀(guān)測水位。水尺多用堅硬平直的木板條或用搪瓷鐵片制成，并畫(huà)出間距為2厘米（或1厘米）的刻度，標出米、厘米數。沿江河一帶布設基面，多由木樁和水泥墩固定建成，基面保證最高水位和最低水位都可測到。如圖3-1所示。 圖4-1 水尺的設立33
�。�3）水位觀(guān)測的內容和方法。每次觀(guān)測水位時(shí)，將水尺直立在基面上（木樁或水泥墩），讀出水尺讀數，水位值等于水尺讀數與基面高程之和，即
水位=水尺讀數+基面高程在冬、春平水位時(shí)，于每日08時(shí)、20時(shí)觀(guān)測水尺兩次；夏、秋季節，于每日02、08、14、20時(shí)觀(guān)測四次；在洪水漲落過(guò)程中，觀(guān)測次數增多，甚至半小時(shí)觀(guān)測一次。
自記水位計由浮筒、傳遞和自記鐘3部分組成，在一晝夜內連續紀錄（在自記紙上）水位隨時(shí)間變化過(guò)程曲線(xiàn)。每日定時(shí)取換下來(lái)的自記紙，所紀錄的水位過(guò)程線(xiàn)，要用水尺觀(guān)讀數據進(jìn)行校核，保證數據準確。
2．流速測驗和資料統計
流速是指單位時(shí)間（秒）內河水質(zhì)點(diǎn)所流動(dòng)的距離（米），單位為米/秒。流速是表示河水運動(dòng)快慢的一個(gè)重要指標。影響流速的因素很多，主要是河水量的多少，其次同河流比降、河道彎曲、水草多少等因素也有密切關(guān)系。因此斷面上應均勻分布流速垂線(xiàn)，流速垂線(xiàn)上又應沿水深均勻分布測點(diǎn)，才能正確的掌握斷面上流速分布的規律。選擇流速垂線(xiàn)時(shí)可以參考下列規定（見(jiàn)表六）。
表1 流速垂線(xiàn)數目
河寬（m）
50
50--100
100--300
300--1000
1000以上
垂線(xiàn)數
10
10--15
15--20
20--30
30--40
流速垂線(xiàn)上測點(diǎn)的分布以能算出正確的垂線(xiàn)平均流速為原則，所以測點(diǎn)位置和數目的選擇應根據不同的水深、測驗目的、精度要求等，通過(guò)實(shí)驗有把握的加以確定。選取時(shí)，可參考下列規定。
表2 垂線(xiàn)測點(diǎn)的分布
垂線(xiàn)水深h（m）
設點(diǎn)方法
測點(diǎn)深度
h<1
1點(diǎn)法
0.6 h
1<h<3
2點(diǎn)法
0.2 h 、0.8 h
34
3點(diǎn)法
0.2 h 、0.6 h 、0.8 h
h>3
5點(diǎn)法
水面、0.2 h 、0.6 h 、0.8 h、河底測定流速的方法很多，一般采用浮標測速法和旋杯式流速儀測速兩種方法。
�。�1）浮標測速法測速原理與方法
首先要選擇順直河段，河底變化比較小，布設測速斷面（中斷面）和上、下斷面。上斷面到中斷面的距離，同下斷面到中斷面的距離最好等長(cháng)。
浮標用木、竹、草捆、泡沫塊等漂浮物制成。上斷面是投放浮標涌，記錄浮標通過(guò)中斷面的位置和到達下斷面所用的時(shí)間t秒，浮標流速就是上、下斷面的距離（L）與所用時(shí)間（t）之比，如下式：Vf(浮標速度)=L/t(米/秒)
浮標所測流速為水面流速，一般比斷面平均流速為大，所以使用時(shí)要乘上一個(gè)浮標系數，一般為0.8（即f=0.80）。因此，實(shí)際流速V為：V=f Vf
經(jīng)過(guò)實(shí)際測算，填寫(xiě)下表：
時(shí)間 地點(diǎn)
斷面一
斷面二
斷面三
斷面四
t1
t2
t3
t4
表七
由L1=________ L2=___________
L3=________ L4=____________
得V1=_______ V2=________
V3=________ V4=________
�。�2）旋杯式流速儀測速原理和方法
使用旋杯式流速儀（見(jiàn)圖3-2）測流時(shí),將流速儀放在水下預定的測點(diǎn)上,并使旋杯對著(zhù)來(lái)水的方向,水流沖擊旋杯,使旋杯發(fā)生轉動(dòng),旋杯轉動(dòng)又帶動(dòng)直立的旋軸轉動(dòng)。旋軸的截面呈卵形,軸旁有固定電絲與電源接通。每當旋杯轉1周(或5周、20周),卵形的尖端便使旋軸與電絲接觸一
次,電路上的燈泡(或電鈴、蜂鳴器)即亮(或響)一次。根據燈泡閃亮(或電鈴、蜂鳴器發(fā)出聲響)的次數,即可知旋杯轉動(dòng)的周數。
顯然流速越大，旋杯轉動(dòng)越快，單位時(shí)間內轉數越多。在中等流速的條件下，水流速度V與單位時(shí)間內旋杯轉數R/S成線(xiàn)性關(guān)系即：
V =aR/S+b
式中S一一旋杯轉動(dòng)時(shí)間(秒);
R-一旋杯在S秒內的轉數;
垂線(xiàn)平均流速計算方法如下：
5點(diǎn)法：V=（V0.0+V0.2+V0.6+V0.8+V1.0）/10
3點(diǎn)法 V=(V0.2+V0.6+V0.8)/4
或 V=(V0.2+V0.6+V0.8)/3
2點(diǎn)法 V=(V0.2+V0.8)/2
1點(diǎn)法 V=V0.6
或 V=K1V0.0 K1=0.84―0.87
3．流量測量方法與原理
流量是指單位時(shí)間內流過(guò)河道過(guò)水斷面的水量，是河流的重要水文特征之一。一般流量以米3/秒來(lái)表示。
河流中的水位與流量有著(zhù)密切的關(guān)系，不同的水位有著(zhù)不同的流量，是正相關(guān)的關(guān)系。如果以水位為縱坐標，流量為橫坐標，把流量與相應水位點(diǎn)在直角坐標紙上，當測量資料足夠長(cháng)的條件下，便可得到一條拋物線(xiàn)型的水位―流量關(guān)系曲線(xiàn)。利用這條水位―流量的相關(guān)曲線(xiàn)，通過(guò)容易測到的水位值，可以推算出不容易測量的流量值，尤其洪峰流量瞬時(shí)V通過(guò)時(shí)，這條關(guān)系線(xiàn)更有實(shí)際意義。
目前國內外測量流量的方法很多，實(shí)習中主要應用流速面積法進(jìn)行測量。計算流量公式如下：
Q=AV
式中Q為流量（米3/秒），A為過(guò)水斷面（米2）；V為全過(guò)水斷面平均流速（米/秒）。
其中過(guò)水斷面的測量包括水深測量、測深垂線(xiàn)起點(diǎn)距測量與測深斷面水位的觀(guān)測。在中、小河上測量水深多用測深桿、測深錘、測深鉛魚(yú)V等;大河多用回聲測深儀�；芈暅y深儀是利用超聲波從放射器到河底,再由河底反射回到收音器,由其所經(jīng)歷的'時(shí)間和超聲波在水中傳播的速度來(lái)計算河水的深度。
斷面部分面積計算方法為：
部分面積是指測速垂線(xiàn)間的部分斷面面積。
〈l〉面積間沒(méi)有測深垂線(xiàn)時(shí),則部分面積等于兩邊垂線(xiàn)水深的平均值和其間距的乘積
式中：
f1、f2DDD 為部分面積
h1。h2DDD 為垂線(xiàn)水深
b1。b2DDD 為垂線(xiàn)間距
(2)部分面積間有測深垂線(xiàn)，則其部分面積應等于欲求部分面積的兩測深垂線(xiàn)間各測深垂線(xiàn)間面積的和。即：
f3=（h2+h3）/2*b3+（h3+h4）/2*b4+（h4+h5）/2*b5
f4=（h5+h6）/2*b6+（h6+h7）/2*b7+（h7+h8）/2*b8
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�。ǘ┑叵滤{查
地下水是水資源的重要組成部分，也是河流補給的重要來(lái)源。進(jìn)行地下水調查就是了解調查區的水文地質(zhì)狀況，地下水的補給、徑流和排泄條件以及地下水的水位、水量等特點(diǎn)。
首先需要調查區內地質(zhì)圖、地形圖、水文地質(zhì)圖、調查區的水利規劃
報告
等資料，通過(guò)對資料的分析和野外勘探，了解實(shí)習調查區地形起伏、地層出露及分布概況；了解斷層、褶皺等地質(zhì)構造的分布、性質(zhì)及與地下水的關(guān)系；了解含水層的巖性、分布及層位厚度等特點(diǎn)，掌握地下水埋藏條件與區域地質(zhì)地貌狀況的相互關(guān)系。
其次進(jìn)行地下水的觀(guān)測。觀(guān)測可在觀(guān)測井中進(jìn)行。
1．地下水位的觀(guān)測�？刹捎脺y桿、測錘、測繩等測量工具，每次觀(guān)測應重復兩次，取平均值，兩次測量誤差不應超過(guò)2厘米，否則應重測。地下水位等于井口固定點(diǎn)高程減固定點(diǎn)至水面的距離。固定點(diǎn)至水面距離減去固定點(diǎn)與測井附近地面的平均高差即得地下水埋深。
2．地下水流量調查。
可進(jìn)行機井出水量觀(guān)測。首先應事先在井旁溝渠內安裝好頂角為90o的三角堰或三角堰箱(圖4-4)。抽水前測量靜水位。抽水后，當井水位下降保持穩定時(shí)，觀(guān)測動(dòng)水位和三角堰水頭高度，從“三角堰水頭與流量換算表”中即可查得流量。
三角堰箱
a．三角堰箱縱剖面結構； b三角堰箱立體圖；1 水泵出水管；2隔板；3讀數標尺
�。ㄈ┖恿髂嗌硻z測
河流夾帶泥沙能直接影響河床變化以及水庫、渠道的淤積，給防洪、灌溉、航運帶來(lái)困難，因此泥沙測驗是水文實(shí)習的重要項目。描述河流中
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懸移質(zhì)的情況，常用的兩個(gè)定量指標是含沙量和輸沙率。單位體積內所含干沙的質(zhì)量，稱(chēng)為含沙量，用Cs表示，單位為kg/m3。單位時(shí)間流過(guò)河流某斷面的干沙質(zhì)量，稱(chēng)為輸沙率，以Qs表示，單位為kg/s。斷面輸沙率是通過(guò)斷面上含沙量測驗配合斷面流量測量來(lái)推求的。
1．懸移質(zhì)單位含沙量檢測方法。
含沙量測驗，一般需要采樣器從水流中采取水樣。我國目前使用較多的采樣器有橫式采樣器和瓶式采樣器。取樣位置一般要通過(guò)輸沙率資料的分析選擇。
取樣位置選擇的原則：（1）在含沙量橫向分布較穩定均勻的斷面，在主流邊附近選取一條垂線(xiàn)取樣；（2）在含沙量橫向分布變化較復雜，主流分散的河道，可用橫渡法或斜航法取樣。不論用何種方式取得的水樣，都要經(jīng)過(guò)量積、沉淀、過(guò)濾、烘干、稱(chēng)重等手續，才能得出一定體積渾水中的干沙重量。
2．輸沙率測驗方法
輸沙率測驗是由含沙量測定與流量測驗兩部分工作組成的。為了測出含沙量在斷面上的變化情況，由于斷面內各點(diǎn)含沙量不同，因此輸沙率測驗和流量測驗相似，需在斷面上布置適當數量的取樣垂線(xiàn)，通過(guò)測定各垂線(xiàn)測點(diǎn)流速及含沙量，計算垂線(xiàn)平均流速及垂線(xiàn)平均含沙量，然后計算部分流量及部分輸沙率。對于取樣垂線(xiàn)的數目，當河寬大于50m時(shí)，取樣垂線(xiàn)不少于5條；水面寬小于50m時(shí)，取樣垂線(xiàn)不應少于3條。垂線(xiàn)上測點(diǎn)的分布，視水深大小以及要求的精度而不同，可有一點(diǎn)法、二點(diǎn)法、三點(diǎn)法、五點(diǎn)法等。
�。�1）垂線(xiàn)平均含沙量計算根據測點(diǎn)的水樣，得出各測點(diǎn)的含沙量之后，可用流速加權計算垂線(xiàn)平均含沙量。
�。�2）斷面輸沙率計算根據各條垂線(xiàn)的平均含沙量，配合測流計算的部分流量，即可算得斷面輸沙率。計算公式為：
A．求垂線(xiàn)平均含沙量：
五點(diǎn)法 ρ=（ρ0.0V0.0+3ρ0.2V0.2+3ρ0.6V0.6+2ρ0.8V0.8+ρ1.0V1.0）/10V
三點(diǎn)法 ρ=（ρ0.2V0.2+ρ0.6V0.6+ρ0.8V0.8）/(V0.2+V0.6+V0.8)
二點(diǎn)法 ρ=（ρ0.2V0.2+ρ0.8V0.8）/V0.2+V0.8
一點(diǎn)法 ρ=kρ0.5
式中 ρ為垂線(xiàn)平均含沙量
ρi為相對深度i處的測點(diǎn)含沙量
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Vi為相對深度i處的流量
V垂線(xiàn)平均流速
K由實(shí)驗得出得系數
B.求斷面輸沙率:
ρs=[ρm1q0+(ρm1+ρm2)q1/2+…+(ρmn-1+ρmn)qn-1/2+ρmn qn]/1000
式中 ρs為斷面輸沙率；
ρmi為第i根垂線(xiàn)平均含沙量；
qi為第i根垂線(xiàn)與第i+1根垂線(xiàn)間的流量。
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