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1、水文实习报告港口航道及治河工程专业2009级一班2009301580256李忱庚目录实习一、水下地形测量3实习二 水文年鉴的查阅和使用7实习三 气象要素观测10实习四 参观汉口水文站22实习一、水下地形测量实验目的：江河湖海水面以下常呈现复杂的地形。为了研究河床、海岸的演变，确定河道整治方案，修建闸坝等水工建筑物，要有水下地形资料。水下地形用等高线表示，除施测方法与陆地上有差异外，施测原理基本相同。水下地形测量是利用船艇在水面上探测河道地形的一种方法，包括水位观测、测深和定位等内容。水下地形测量与陆地地形测量一样，首先确定点的平面位置（称定位），再确定点的高程。定位测量可采用经纬仪，六分仪进行
2、；高程即测深可用回声测深仪，超声波测深仪，测深杆，测深锤等进行。实验步骤：1.测深点的布设在水下地形测量中，河床的高低起伏情况是看不见的，不可能像陆地上地形测量那样选择地形特征点作为碎部点，一般只能按均匀分布的原则布设测深点。如图所示，在垂直于河流流向每隔一定距离布设测深断面（在河道弯曲处，测深断面可布设成辐射线的形式）。在每个测深断面延长方向的两岸上竖立断面标杆，测船以断面标杆为目标眼断面行驶，每隔一定距离测定一个水深，与此同时用经纬仪或六分仪交会法测定测深点的平面位置。一般规定，在图上每隔1-2cm 布设一个测深断面，相邻测点之间的距离在图上一般为0.6-0.8cm 左右。2.水位观测和测
3、点高程为了求得河床测点的高程，要观测水位与水深，以水位减水深即得测点高程。如测区附近已设有固定水尺，可直接进行水位观测。否则，应在水边设立临时水尺进行观测。由于水位的涨落随时间而异，严格地说，计算每个测点的高程应该用测量该点水深时的水位。但这是难以做到的，实际上也不需要这样高的精度。 一般做法是每测一个断面观测一次水位，或在测量开始和结束时各观测一次水位。水位不仅随时间而异，而且随地点不同而异。除湖、库以外，河流水面总有个降落的坡度，这时应根据所观测河段的首部、中部和尾部水位，按水面比降及断面间距推算出各测深断面的水位。测深工具：1.便携式超声波测深仪（HSW-1000DATA）HSW-100
4、0DATA 型便携式超声波测深仪是超小型数字化水深测量仪器，具有体积小、功耗低、精度高、工作稳定可靠等特点。仪器小巧、价格较高，希望大家在使用过程中注意爱惜。仪器主要技术指标：最大水深100米，显示分辨率0.01米，换能器入水深度修正0-2 米。工作原理：HSW-1000DATA 型便携式超声波测深仪是利用回声法进行水深测量的，即由测深仪换能器对水底发射一定脉宽、一定能量的声波脉冲，经水低反射后仪器将记录声波由发射到接收到回波的时间，然后根据水中声速V（约1460 米/秒）和声波往返时间T 换算出水深h，即：h=VT/2。其中水中声速V 随水温和盐度的变化而变化，那么实际水深H 应为：H=Lh
5、+E，其中L 为声速修正系数（见表），E 为换能器入水深度。表为水声速修正系数表水温TW（0C）淡水LF 海水LS0-80.981.009-181.001.0419-381.021.06说明：经实验，谈水中声速为：V=1410+4.21C-0.037C2；海水中声速为：V=1449+4.60C-0.055C2；C 为摄氏水温，水深修正系数L=V/1460 仪器的操作使用：1.装上电池；2.将换能器与主机连接，此时主机自动进入开机工作状态；3.将换能器置入水中，按仪器要求应将换能器垂直于入水中0.2 米左右，且换能器侧面15开角内不要有障碍物。每次测量时一定要对水温进行量测，以确定当时的L（声速
6、修正系数），一定要确定E（换能器置入水中的深度）。定位测量（测距）：确定测深点平面位置的方法有经纬仪前方交会法，六分仪后方交会法。目前我们采用手持式激光测距仪。手持式激光测距仪（LASER/400）LASER/400 手持式激光测距仪具有携带方便、操作方便且精度高之优点，仪器测距范围在10400m 之间。下面简单介绍其功能及操作步骤。二、测量方法1. 按 电源开关 ；2. 眼睛观看 物镜 ，此时可见物镜中液晶显示在闪烁；3. 以物镜液晶显示中的十字丝中心对准目标，当景物不清晰时，可 旋转焦距 ，直至目标清晰；再次按 电源开关 ，进行测量；5. 若液晶显示为，则表示正在测量，稍等片刻将显示距离读
7、数，此点测量完毕；6. 若液晶显示为 ，则表示该点不能测量，此仪器的测距范围在10-00m之间；7. 按住 电源开关 不松手，显示的距离读数将不会马上消失；距离为多次显示的那个数据；8. 测量单位的选择：此仪器有两种读数单位米( M )和码（YD），1 YD = 0.914 ，其转换方法为：按住 单位选取 片刻，即能实现两单位之间的转换。此仪器体积小易于携带，我们在使用过程中应避免直视太阳、避免摔碰。给每台仪器配电池、将仪器内不用的东西全部拿出来。用完后请务必将电池取出。施测步骤1、首先在岸上布设平面控制点，即六分仪标杆所立之点（此项工作事先由老师安排作准备），见图所示；2、测深点布设，本次采
8、用断面法，断面间距和测点之间的距离均为10-15 米，每个小组要完成7-8 个断面的测量任务；3、用六分仪后方交会法测定测点平面位置：A、在岸上首先确定好六分仪标杆，如图所示的A、B、C、D 标杆，另外岸上须立起两根断面标杆，以供测船瞄准断面线用；B、测船沿端面线行驶，每隔一定距离，船上两名观测员各持一架六分仪，在同一位置分别测出角和角（如图所示），负责测深者也同时测出该点的水深，记录者根据点次依次记下观测角和测点水深，照此办法测完每个断面为止；C、要求各测点对两个六分仪标杆之间的夹角和大于20、小于130，以便测点位置交会准确；D、需要注意的是，角和角一定是六分仪标杆之间的夹角，这样才能在图
9、纸上定出测点的位置；4、水深及水位测量：水深用测深锤测量；水位按假定水位，这里假定水位为30 米；测点高程=水位-水深业内及成果整理：A 、整理测量记录，算出测点高程；B、利用三臂分度规将各测点高程展绘在图纸上；C、勾绘等深线，绘出水下地形图。要求用手持式激光测距仪进行定位，用便携式超声波测深仪量测水深，然后用三臂分度规将所测的点的平面位置绘在图纸上，并标上相应点的高程，据此勾绘出等高线，即水下地形图。水下地形数据.docx实习二 水文年鉴的查阅和使用收集水文资料是水文分析计算的基本工作之一。水文资料的来源有水文年鉴，水文手册，水文图集和各种水文调查资料等。水文年鉴：水文站网观测整编的资料，按
10、全国统一规定，分流域、干支流及上下游，每年刊布一次，称为水文年鉴。水文年鉴的主要内容包括：测站分布图；水文站说明表及位置图；测站的水位、流量、泥沙、水温、冰凌、水化学、降水量、蒸发量等资料。我国水文年鉴按流域分为10 卷，即黑龙江流域、辽河流域、海河流域、黄河流域、淮河流域、长江流域、浙闽台河流、珠江流域、藏滇国际河流、内陆河湖等，共计74 册。从你所拿到的水文年鉴中任意选出一个水文站：1、查出该站所使用的基面；2、查出该站当年的平均水位；3、查出该站当年的最高水位、最低水位以及各自发生的日期；4、查出该站当年的年平均流量；5、查出该站当年最大流量、年最小流量以及各自发生的日期；6、按照以上所
11、查得的年平均流量值，计算该年的年径流总量，年径流深，年径流模数，并将计算结果与逐日平均流量表上的相应值作比较。从你拿到的水文年鉴中，任意选出一个雨量站：1、查出该站当年的年雨量值；2、找出该站当年的汛期雨量分段摘录表，从分段资料中计算5-10 日的日雨量，并与逐日雨量表上的相应数值作比较。选取1967年长江流域水文资料第13册洞庭湖区（沣水水系，四口，湖区水系）三江口站的水文资料三江口站位于湖南省石门县任家坊歪角垭，集水面积14500平方公里，冻结基面高程0.000米。当年最高水位63.85m（6月19日），最低水位57.11m（1月23日），平均水位58.36,m。最大流量6180立方米（6
12、月19日），最小流量50.6立方米（1月23日），平均流量572立方米。年径流总量180.3亿立方米，年径流深1243.4mm，年径流系数39.4立方分米/秒平方公里。年径总量：572公方/秒*365*24*60*60秒=180.4*108公方（计算值）180.3*108公方（官方值）径流深度：180.4*108公方 /14500平方公里=1244.0mm （计算值）180.3*108/14500=1243.4mm（官方值）径流模数：572公方/秒 /14500平方公里=39.4分米3/s*公里2（计算值=官方值）数据分析：根据年平均流量计算的年径总量与表格中的公布值差=0.5，因此可以认为数
13、据是无误的。年降水量1684.5mm，汛期雨量分段摘录、逐日雨量表如下：汛期雨量分段摘录：日期（6月）起止雨量19257.0566.3675.8782.88142.614201.82021.3208140.114200.6218142.614205.62020.22380.114208.520239.42327.524233.6342.8454.2582.68141.02514200.42023.2逐日雨量表：日期降雨量6.1624.26.1717.86.1894.96.195.76.200.76.218.46.220.16.2338.66.241.06.253.6根据以上两个表格，该站当年的
14、汛期雨量分段摘录表中6月16日至6月25日10日内的雨量分段摘录数据，根据第一日8时至第二日8时为一日雨量计算出的雨量数据，与逐日雨量表上相应的数据对比，完全一致，表示高坦水文站的雨量测记正确。四、水文调查通过水文站网进行定位观测是收集水文资料的主要途径。但是，由于定位观测受时间和空间的限制，有时并不能完全满足生产需要，故必须通过水文调查加以补充。1洪水调查: 水利水电工程的设计洪水计算，都必须进行历史洪水的调查和考证工作。一般方法是在工程断面附近选择调查河段，查阅历史文献，询问当地老居民，指认历史洪痕及发生时间，然后测量河道地形、断面和洪痕高程，推算历史洪水。近年来，还应用地层学和河流地貌学、年代学知识，调查分析近万年内的特大洪水，称为古洪水研究，是洪水调查的一种新途径。2暴雨调查: 历史暴雨调查，一般是通过群众对雨势的回忆，或与近期发生的某次大暴雨相对比，得出定性的概念；
