湖北师范学院城市与环境学院学 生 实 习 报 告实 习 名 称: 宜昌水文地貌实习报告 专 业 班 级 : 地理科学 120*班 姓名(学号): 樱散、零乱(2012119010***)2013年 11 月 01 日一、实习时间2013年11月1日2、 实习地点宜昌市宜昌水文站,三峡坝区、三游洞三、 实习目的1、了解和掌握水文观测的常用方法和手段,在条件允许的情况下实地观察和动手操作;2、通过对野外系列、典型的水文现象观察、认识、描述和分析,获得感性认识,掌握野外工作方法和技能,同时加深对本专业所学基础理论、知识和方法的理解,培养学生专业性的思维与分析能力;3、通过野外实践锻炼,了解团队协作的重要性,开阔眼界,激发专业兴趣。
同时增强体质,适应野外工作环境。
四、实习报告第一章 前言一、宜昌市概况宜昌古称夷陵,因“水至此而夷,山至此而陵”得名,是巴楚文化的发祥地,是世界历史文化名人屈原和中国古代民族团结使者王昭君的故里。
宜昌地处长江中上游结合部,上控巴蜀,下引荆襄,素有“三峡门户”、“川鄂咽喉”之称,自古以来就是兵家必争、商贾云集之地。
随着三峡工程蓄水通航发电,宜昌独特的大坝景观、峡江风光、民俗风情、历史文化等复合资源优势日益凸现。
宜昌境内地质构造较为复杂。
距今25亿年前的元古界到百万年前的新生界之间的各个地质时代的地层均有分布,且发育完整,出露齐全。
世界著名的“李四光地质力学构造形迹”和最古老而原始的带壳动物化石,即发现于西陵峡境内,引起世界地质学界的浓厚兴趣,被称为“天然地质博物馆”。
1924年春,中国著名地质学家李四光曾调查了秭归至宜昌的西陵峡区地质,写下了《长江峡东地质及峡之历史》,将秭归新滩龙马溪一带地层命名为“志留系龙马岩”。
中部丘陵地区多喀斯特地质,山中多溶洞,沉积厚实的钟乳石、石笋遍布其中、形态各异,洞中往往有地下水系。
宜昌境内水系属外流水系,以长江为主脉,河流多、密度大、水量丰富,主要河流有:长江、清江、沮漳河、黄柏河、香溪河、下牢溪.三峡地区的地质特征长江三峡地区的地质构造较为复杂,距今18亿年前的元古宙到距今百万年前的新生界之间的各个地质时代的地层均有分布,且发育完整,出露齐全。
北部地层主要出露震旦系下古生代石灰岩,南部地层主要由震旦系、二叠系与三叠系板页岩、石灰岩组成。
侵入岩(主要包括花岗岩等)则集中分布于东部的黄陵庙背斜及神农架一带。
1、 三峡概况长江三峡位于中国的腹地,属亚热带季风 气候区,是瞿塘峡,巫峡和西陵峡三段峡谷的总称。
西起重庆奉节的白帝城,东迄湖北宜昌的南津关,跨重庆奉节、重庆巫山、湖北巴东、湖北秭归、湖北宜昌,长193公里。
也就是常说的“大三峡”。
自西向东主要有三个大的峡谷地段:重庆瞿塘峡、重庆巫峡和湖北西陵峡,三峡因而得名。
三峡两岸高山对峙,崖壁陡峭,山峰一般高出江面1000-1500米。
最窄处不足百米。
三峡是由于这一地区地壳不断上升,长江水强烈下切 图1:西陵峡风景而形成的,水利资源丰富。
长江三峡是中国古文化的发源地之一。
第二章 宜昌市宜昌水文站一、宜昌水文站概况在老师的带领下,11月1日我们参观了宜昌市宜昌水文站。
主要学习内容有:流量、流速、水位、泥沙等要素在宜昌水文站区域内的体现,重点介绍了各要素的测流工具和测量方法。
宜昌水文站概况:宜昌水文站的历史可以追溯到1877年,当时一位英国人在宜昌建立了初具规模的水文站,到1946年他被正式命名为“宜昌水文站”。
1882年开始有降水观测,1924年开始有气温观测,1931年有流量测验;1946年5月,扬子江水利委员 图2:宜昌水文站会设立宜昌水文站,其验测项目主要有水位、流量、含沙量测验,次年7月开始降水、蒸发量观测;1949年7月宜昌解放,宜昌市军管会正式接管宜昌水文站,8月移交湖北省人民政府水利局;1950年2月,长江水利委员会成立,宜昌水文站调归长江委中游工程局领导。
从1951年到1964年,宜昌水文站先后更名为宜昌二等水文站、宜昌一等水文站、宜昌中心水文站、宜昌流量站、分属监利一等水文站、沙市水文分站、沙市水文总站、汉口水文总站管辖,1964年6月恢复宜昌水文站,1973年1月升格为宜昌水文实验站,直属长办水文处领导,仍保留宜昌水文站,1991年6月升为正科级单位;1994年8月,成立长江三峡水文水资源勘测局后,宜昌水文站隶属于长江三峡水文水资源勘测局。
现在的宜昌水文站在宜昌市内,位于长江干流中游的分界点(111°17′E,30°42′N)。
宜昌水文站所控制的流域有100万平方公里,占全流域面积的55%,属国家一类基本水文站。
水文测验产品实现过程控制有一个必须得流程:下达任务书策划测验任务书合格不合格停用仪器设备检查外业测量不合格外业检测合格内业资料整理、计算不合格整编、审查合格不合格复审合格产品交付/归档(1)水文测站基本任务在流域内一定地点(或断面)按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行处理为即时观测信息,这些指定的地点称为水文测站。
水文测站最重要的任务是进行水文测验,包括水文观测、流量测验、泥沙测验、水质测验和降水量及蒸发量观测等。
另外,“报汛”是水文站在汛期最重要的工作之一。
(2)水文测站的分类1)根据测站的性质,河流水文测站又可分为:基本站:是为综合需要的公用目的,经统一规划设立的水文测站。
水文主管部门为全国各地的水文情况而设立的, 是为国民经济各方面的需要服务的。
实验站:为深入研究某些专门问题而设立的一个或一组水文测站。
专用站:是为特定目的而设立的水文测站,不具备或不完全具备基本站的特点。
辅助站:为帮助某些基本站正确控制水文情势变化而设立的一个或一组站点。
辅助站是基本站的补充,计算站网密度时,一般不参加统计。
2)基本流量站的分类按精度分为三类水文站:一类精度站,精度应达到现有测验手段和方法所取得的可能精度,主要任务时收集、探索水文特征值在时间上和沿河长的变化规律上所需要长系列样本和防汛需要资料。
一般布设在大河的干流上。
二类精度站,精度可按测验条件拟定,任务是收集、探索水文特征值沿河长的变化规律上所需要的具有代表性的系列资料。
一般为区域代表站。
三类精度站,精度应达到设站任务的要求,任务是收集、探索小河在各种下垫面条件下,产汇流规律、径流变化规律及水文分析计算等所需代表性资料。
一般设在有代表性的小河上。
3)基本站的分类水文测站所观测的项目有:水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地下水位等。
只观测上述项目中的一项或少数几项的测站,则按其主要观测项目而分别称为水位站、流量站(也称水文站)、泥沙站、雨量站、蒸发站、水质站等。
二、水文站观测作业(1)水位指水体的自由水面高出某一基面的高程。
高程起算的固定零点称基面,基面分为绝对基面和测站基面;前者是以某河河口平均 图3:宜昌断面水位尺海平面为零点,目前全国统一用青岛基面(黄海基面)。
后者指测站最枯水位以下0.5-1米做起算点的基面,以便于日常的水位记录。
影响水位变化的主要因素是水量的增减,此外还受河道冲淤、风、潮汐、冰凌顶托和人类活动的影响。
洪水水位的监测对防洪抗旱都有现实的指导意义,虽无固定的规律可循,但我们需对重要的河流的水位进行时刻的监测。
监测起到了重要的重要,为下游的工程建设及航运提供了水位依据。
自宜昌水文站建立以来,它对所在流域的水位目前宜昌站水位采用直立式水尺人工观测和水位数据自动采集,记录,固态存储及传输相结合,全天候不间断对水位进行观测。
水尺的高度为1.2m,相邻两个水尺的相对高差为1m。
为确保观测的连续性,在两个相邻的水尺之间存在0.1~0.2m的重复。
依据公式:水位=零点度+水位尺度数可以计算出水位的高度。
目前,宜昌水文站水位高程分级如下表所示:水位高水中水低水枯水高程(m)>48.543-48.539-43<39表1:水位线划分河宽<5m5-50m50-100m 100-300m300-1000m>1000m测速垂线数56-1010-1515-2020-30>30对水位和其他水文要素的测量,至少需要三个断面,每个断面间距为150m,从而使测量结果更加精确。
虚线:调查水位实线:实际水位2、流速测定(1)测定方法1)流速仪测定流速: 图4:宜昌水文站历史水位记录首先要选择测速垂线,并在测速垂线上选择测点测定流速。
选择的基本原则是:基本河槽较河滩多设测速垂线,在断面地形有剧烈转折和流垂线水深方法名称测点位置h<1m 1点法0.6h1m<h<3m 2点法0.2h,0.8h>3m 3点法 0.2h,0.6h,0.8hh >3m5点法水面,0.2h,0.6h,0.8h,河底速有显著变化的地方应多设测速垂线。
测速垂线选好后,在每根测速垂线上选择测点测定流速。
流速测点设定表:A. 旋浆式流速仪旋桨式流速仪的工作原理是:当水流作用到仪器的感应元件旋桨时, 旋桨即产生回转运动, 其回转率“n”与流速“V”之间存在着一定的函数关系V=f(n),此关系是通过检定水槽的实验确定的。
实验表明,当流速在0.1m/s以上时,旋桨式流速仪的检定公式为一线性关系每架仪器检定结果均附有如下的检定公式:V=bn+a (对应于原标准的V=Kn+C); V-流速(m/s); n -旋桨回 图5:铅鱼与流速仪转率,等于旋桨总转数N(N=20倍信号数)与相应的测速历时T之比,即n=N/T(1/s); b-水力螺距(m)(对应于原标准的K);a -仪器常数(m/s)(对应于原标准的C)。
等因素有关,因此,对该部分的零件必须小心地使用和仔细地养护,否则b值和a值与旋桨的螺距及支承系统的摩擦阻力则将会影响到流速仪测验的准确度。
`B. 旋杯式流速仪当水流作用到仪器的感应元件——旋杯时,由于左右两边的杯子具有凹凸形状的差异,因此压力将不等,其压力差即形成了一转动力矩并促使旋杯旋转。
水流的速度越快,旋杯的转速也越快;它们之间存在着一定的函数关系,此关系是通过检定水槽的实验而确定的。
每架仪器检定的结果均附有检定公式,其形式为:V=Kn+C式中V—流速(m/s);n—旋杯转率,等于旋杯总转数“N”与相应的测速历时“T”之比,即n=N/T(1/S);K —水力螺距(m);C—仪器常数(m/s);K和C是表征仪器性能的系数,与旋杯的大小、形状、旋轴的轴向间隙,顶针与宝石轴承的圆弧、光洁度等因素有关。
因此,对该部分的配合关系必须严格地遵照技术要进行检查和调整。
2)浮标法测定流速:选择观测断面:要求河道平直、通顺、水流平稳、断面稳定。
在观测断面上下游23-30米处分别选择上观测断面和下观测断面,在上观测断面上游10米左右处设浮标投放断面。