水文实习报告

时间:2021-08-31

水文实习报告范文

  (一)河流水文观测

  衡量和表示河流水文变化情况的因素,一般包括水位、流速、流量、水温、泥沙和水化学。通过上述因素的观测得到的数据,能定量表示河流水情变化的基本特征。

  1.水位观测

  水位观测是河流的重要内容。观测所得的基础资料可直接应用于水利工程建设,如防汛、给水、灌溉、排水等建筑物的设计,通过水面比降的调查测量,还可以根据水位流量关系推测流量。

  (1)水位观测断面的布设。一般河道的水位观测应尽量选择河道顺直、稳定、水流集中,便于布设测验设施的河段。基本水尺断面一般设在测验河段的中央,大致垂直于流向或直接平行于测流断面。若河段内有固定分流,流量超过总流量的20%,且两者之间没有稳定的关系时,一般应分别设立水尺断面。堪闸和水库的观测河段,一般选在建筑物的下游,避开水流紊动影响的地方。水库和湖泊的水位观测点,应选在岸坡稳定、水位有代表性、便于观测和建立测验设备的地方。

  (2)水位观测设备及布置。

  实践中简便办法多采用水尺和自记水位计观测水位。水尺多用坚硬平直的木板条或用搪瓷铁片制成,并画出间距为2厘米(或1厘米)的刻度,标出米、厘米数。沿江河一带布设基面,多由木桩和水泥墩固定建成,基面保证最高水位和最低水位都可测到。如图3-1所示。 图4-1 水尺的设立33

  (3)水位观测的内容和方法。每次观测水位时,将水尺直立在基面上(木桩或水泥墩),读出水尺读数,水位值等于水尺读数与基面高程之和,即

  水位=水尺读数+基面高程在冬、春平水位时,于每日08时、20时观测水尺两次;夏、秋季节,于每日02、08、14、20时观测四次;在洪水涨落过程中,观测次数增多,甚至半小时观测一次。

  自记水位计由浮筒、传递和自记钟3部分组成,在一昼夜内连续纪录(在自记纸上)水位随时间变化过程曲线。每日定时取换下来的自记纸,所纪录的水位过程线,要用水尺观读数据进行校核,保证数据准确。

  2.流速测验和资料统计

  流速是指单位时间(秒)内河水质点所流动的距离(米),单位为米/秒。流速是表示河水运动快慢的一个重要指标。影响流速的因素很多,主要是河水量的多少,其次同河流比降、河道弯曲、水草多少等因素也有密切关系。因此断面上应均匀分布流速垂线,流速垂线上又应沿水深均匀分布测点,才能正确的掌握断面上流速分布的规律。选择流速垂线时可以参考下列规定(见表六)。

  表1 流速垂线数目

  河宽(m)

  50

  50--100

  100--300

  300--1000

  1000以上

  垂线数

  10

  10--15

  15--20

  20--30

  30--40

  流速垂线上测点的分布以能算出正确的垂线平均流速为原则,所以测点位置和数目的选择应根据不同的水深、测验目的、精度要求等,通过实验有把握的加以确定。选取时,可参考下列规定。

  表2 垂线测点的分布

  垂线水深h(m)

  设点方法

  测点深度

  h<1

  1点法

  0.6 h

  1<h<3

  2点法

  0.2 h 、0.8 h

  34

  3点法

  0.2 h 、0.6 h 、0.8 h

  h>3

  5点法

  水面、0.2 h 、0.6 h 、0.8 h、河底测定流速的方法很多,一般采用浮标测速法和旋杯式流速仪测速两种方法。

  (1)浮标测速法测速原理与方法

  首先要选择顺直河段,河底变化比较小,布设测速断面(中断面)和上、下断面。上断面到中断面的距离,同下断面到中断面的距离最好等长。

  浮标用木、竹、草捆、泡沫块等漂浮物制成。上断面是投放浮标涌,记录浮标通过中断面的位置和到达下断面所用的时间t秒,浮标流速就是上、下断面的距离(L)与所用时间(t)之比,如下式:Vf(浮标速度)=L/t(米/秒)

  浮标所测流速为水面流速,一般比断面平均流速为大,所以使用时要乘上一个浮标系数,一般为0.8(即f=0.80)。因此,实际流速V为:V=f Vf

  经过实际测算,填写下表:

  时间 地点

  断面一

  断面二

  断面三

  断面四

  t1

  t2

  t3

  t4

  表七

  由L1=________ L2=___________

  L3=________ L4=____________

  得V1=_______ V2=________

  V3=________ V4=________

  (2)旋杯式流速仪测速原理和方法

  使用旋杯式流速仪(见图3-2)测流时,将流速仪放在水下预定的测点上,并使旋杯对着来水的方向,水流冲击旋杯,使旋杯发生转动,旋杯转动又带动直立的旋轴转动。旋轴的截面呈卵形,轴旁有固定电丝与电源接通。每当旋杯转1周(或5周、20周),卵形的尖端便使旋轴与电丝接触一

  次,电路上的灯泡(或电铃、蜂鸣器)即亮(或响)一次。根据灯泡闪亮(或电铃、蜂鸣器发出声响)的次数,即可知旋杯转动的周数。

  显然流速越大,旋杯转动越快,单位时间内转数越多。在中等流速的条件下,水流速度V与单位时间内旋杯转数R/S成线性关系即:

  V =aR/S+b

  式中S一一旋杯转动时间(秒);

  R-一旋杯在S秒内的转数;

  垂线平均流速计算方法如下:

  5点法:V=(V0.0+V0.2+V0.6+V0.8+V1.0)/10

  3点法 V=(V0.2+V0.6+V0.8)/4

  或 V=(V0.2+V0.6+V0.8)/3

  2点法 V=(V0.2+V0.8)/2

  1点法 V=V0.6

  或 V=K1V0.0 K1=0.84―0.87

  3.流量测量方法与原理

  流量是指单位时间内流过河道过水断面的水量,是河流的重要水文特征之一。一般流量以米3/秒来表示。

  河流中的水位与流量有着密切的关系,不同的水位有着不同的流量,是正相关的关系。如果以水位为纵坐标,流量为横坐标,把流量与相应水位点在直角坐标纸上,当测量资料足够长的条件下,便可得到一条抛物线型的水位―流量关系曲线。利用这条水位―流量的相关曲线,通过容易测到的水位值,可以推算出不容易测量的流量值,尤其洪峰流量瞬时V通过时,这条关系线更有实际意义。