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最新兰村水文站实验报告大全

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最新兰村水文站实验报告大全
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在当下这个社会中,报告的使用成为日常生活的常态,报告具有成文事后性的特点。报告的格式和要求是什么样的呢?下面是小编为大家带来的报告优秀范文,希望大家可以喜欢。

兰村水文站实验报告篇一

节气雨水文案

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一、实习时间:2011年10月11日

二、实习地点:山西兰村水文站,汾河二库 天气:阴转雨

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、根据所学专业知识,分析当地的径流常设计的优缺点,了解水土保持的基本工作内容及其发展前景;

3、试验分析不同植物的截留,和土壤下渗情况。

四、兰村水文站简介:

经工作人员介绍,我们得知,兰村水文站处汾河中上游,位于太原市西北22.5公里的上兰村,地理坐标为东经112°26′,北纬38°00′.该站设立于1943年5月,1945年9月停测,1956年4月重建,是我省设立较早水文站之一。50年来每年向国家提供上万组水文水资源数据,为我省的国民经济建设特别是太原市防汛抗旱做出了积极的贡献。

此站是我国重要的水文站,常年承担雨、水测报任务。常规检测项目有水位、流量、含沙量、泥沙颗粒分析、蒸发、降水量、水温、气温、冰清、地下水等。断面上游13公里处建有大型水利工程枢纽——汾河二库,还有著名兰村泉出露,天然条件下,多年平均流量4.2㎥/s,目前泉水已接近枯竭。

本站多年平均降水量491.4mm,最大767.6mm。本站控流面积7705平方公里,流域平均宽度36.1公里,实测期内多年平均流量14.3㎥/s,瞬时最大流量1950㎥/s,历史调查洪水洪峰流量4500㎥/s。

五、测量仪器学习

1.e601型蒸发器:深60cm,上圆柱下圆锥的结构,底面积3000cm2,配有专用测针(游标卡尺原理)精确到0.1mm,当针尖接触到水面便发出报警声,记录读数。每天早上8点观测一次,通过计算两天的读数差计算蒸发量,以应用于水量平衡计算。周围几个槽起保护作用,溢出的水通过溢流孔进入溢流桶。主要作用是通过多年的资料得出大致趋势。2. 20cm口径蒸发器:通过称重得出相关数据。蒸发量较大,误差也大,直接放在台秤上称得蒸发量,用于地面观测,安装在距地面70cm的高度上。

3.虹吸式雨量计dsj2:自动记录液态降水物的数量、强度变化和起止时间的仪器。由承雨器、虹吸、自记和外壳四个部分组成。在承雨器下有一浮子室,室内装一浮子与上面的自记笔尖相联。雨水流入筒内,浮子随之上升,同时带动浮子杆上的自记笔上抬,在转动钟筒的自记纸上绘出一条随时间变化的降水量上升曲线。当浮子室内的水位达到虹吸管的顶部时,虹吸管便将浮子室内的雨水在短时间内迅速排出而完成一次虹吸。虹吸一次,雨量为10毫米。如果降水现象继续,则又重复上述过程。最后可以看出一次降水过程的强度变化、起止时间,并算出降水量。每日早八点换纸,纸张横坐标为时间,纵坐标为雨量。

4. 流量流速测量

①浮标法:考虑风速,不同站不同系数,本站为0.85。上中下三个断面平行,标志针对应对对面的标志牌,当水流较大时用浮标测流速,把高粱杆捆-绑成十字架作为浮标,用浮标投放器投放,将水面宽度平均分开,岸边和河中心分别多次投放测算,一般在白天使用,夜晚使用时要绑上火把。

测量方法:在上断面通过浮标投放器投放浮标,此时工作人员发出信号,中断面开始计时,记录浮标通过中断面的位置和到达下断面所用的时间,浮标流速就是上下断面的距离与所用的时间之比,从而计算出流速,再利用面积乘以流速得到流量。此河流上、下断面150米,中断面75米,河宽140米。另外,工作人员利用瞄准仪观测浮标。a为河流上断面、b为中断面、c为下断面。ac之间距离150m,b是中点。②螺桨式流速仪:测流速时,由水力推动旋桨式转子流速仪旋转,内置信号装置产生转数信号n=总转速/总历时。蜂鸣器20圈蜂鸣一次,用秒表计时。放在顺水流,离水面0.6m处。

5.框式温度计:

精确到0.1℃或0.2℃。早8︰00测量。在中断面和基本水尺断面测量。水深>1m时在1m处测量,水深<1m时在半深处,不少于0.5m,不接触河底。把观读的水温及时记录在专用表格内。

日平均水温的统计:一点法采用两次测温的平均值法测该日的日平均水温值。采用两点法或多点发测温记录资料,利用算术平均法统计出该次的河水温度,然后两次河水温度的平均值为该日的日平均水温度值。

月、年的河水平均温度。月内日平均水温的平均值,为该月的月平均水温、一年内平均水温的平均值,为该年的年平均水温。 同样的办法,可以统计出如下特征值:多年平均水温和正常年平均水温;历年最高、最低河流水温。

6.测泥沙含量——比重瓶

测量时,须将河水充分搅匀后灌入瓶中。通过称重,得出水中泥沙与水的重量之比可算出河水的含沙量。六、实习内容:

(一)水文观测的常用方法

水文观测是《水文水利计算》教学当中的重要讲授内容,通过实习、在课堂所学和自己查阅书籍和资料,对水文观测的手段和方法都有了很多的掌握。水文观测的对象包括很多方面,下面分别简述。

1、降水量:

降水量的观测最常用的方法为利用雨量器进行测定。雨量器有自记式的和非自记式的。自记式雨量器有三种主要类型:沉重式、浮筒及虹吸式、翻斗式。自记雨量器能够自动记录累计降雨量,一般还配有遥测设备,以便实时传送数据。雨量器由于风的影响而具有误差,特别是山岭和森林中。雪的观测误差更大。

对大面积区域进行降雨观测需要根据区域的形状、地形、面积布设较多的点,以取得一个流域的平均降雨资料。最简单的计算一个流域的降水量的方法是算术平均法,适用于雨量器分布均匀密集的情况。另外还有泰森多边形法、网格法。

对于林内降雨常用受雨器法,制作一个面积较大的受雨器,布设在标准地内,最后根据公式即可计算得出。

传感器测雨:雷达覆盖面广,并具有高度的时空分辨能力,能提供时段小至5分钟和空间小至1km2的雨量估测值。利用红外成象,卫星可以测定地球上广大面积的降雨量。这些方法在国外运用的较多。

2、树冠截留

截留包括很多过程,主要是树干流和树冠截留。一般不直接测定,而是通过林冠水量的平衡方程计算:

p=p林内+i+p干

式中:p——降雨量(mm) p林内——林内降雨量(mm) i——林冠截留量(mm) p干——树干流(mm)

降雨量和林内降雨的测量方法已经做了叙述,现在介绍树干流的测定方法:

树干流指沿着枝条和分枝流动并最后顺着主干到达地面的那部分水。其测定通常为在树干基部用不透水的柔软材料做成槽状,承接树干茎流的水,导入到测量装置中,即可得出一棵树的树干净茎流流量,再根据其树冠投影面积,即可换算得出树干流p干。

最后:i = p- p林内-p干

3、蒸发:

蒸发是水转化为水蒸气的过程,一般是作为液态水损失来测定。为了估算可能的蒸发量大小,和作为实际中水面和植物的蒸散的系数调整,现在普遍使用蒸发器,其规格也有多种,林大气象站中的为圆形,直径1.21m,0.255m深,水平设置。

土壤含水量及其蒸发:测量单点的土壤含水量可以用中子仪探测法、电容探测法,或测定反射时间长短的反射仪等间接测定,也可以取土样,称重法直接测出。根据土壤含水量的变化过程可以估算土壤蒸发量。土壤蒸发器是一种用来观测土壤蒸发的设备,直径0.5到2.0m,填有土壤,种有植被,与周围隔离起来,使下渗量为零,这样,测得的重量差即为土壤含水量的变化。土壤蒸发器要求土壤和植被的样本要保持不变,即与周围环境中的一样。

植物蒸散:在植物树冠高大、太阳辐射较少的地方,蒸腾是蒸法的主要组成部分。对蒸腾作用的直接观测,一种方法是切断植物的一端沉浸在水容器内,观察水的上升量。另一种方法是示踪法,指用能量脉冲确定作物茎干水分输送的速度,或者用氘作为失踪原子进行稀释观测。

4、枯枝落叶拦蓄:

测定枯枝落叶的拦蓄量,可以选取典型的地面,在不破坏原结构条件下搜集单位面积上的枯落物,清楚土壤颗粒后,把它完整地放入一个铁丝网底的圆筒内,下面有收集渗水的集水器,在接受降雨后,水从铁丝网漏下。再与同口径的雨量计接受的雨量相比较,即为枯枝落叶的拦蓄量。

5、入渗:

入渗是水分循环的一个重要过程,测定比较复杂,通常是在一个指定地方对有限面积上灌水,利用入渗仪测定土壤吸收水分的速率。入渗仪有多种类型,如环状或筒状入渗仪,喷水入渗仪,张力入渗仪,分别针对不同的研究对象和系统。喷水式入渗仪是用来模拟天然降水的性质,例如雨滴大小分布,雨滴冲击速度,产生连续均匀的雨滴,以及再现暴雨强度分布和历时。

6、河川径流:

河川径流是沿某一给定的天然河槽的流量,也是水循环的组成部分,包括基流(地下水出流)、壤中流、饱和层坡面流。河川径流的观测一般包括:①取得高于某一基准面的连续的水位资料;②建立水位和流量关系曲线;③把水位资料转化为流量资料。

观测流量的站称为测流站,测流站用自记水位记每隔15分钟测水位一次,测站零点应至少和相距一定距离的三个永久水准基点相互参证。

测流断面的选择原则是,在大洪水发生时也也能进入现场,水流始终被控制在河槽里,水力条件不受影响。人工测流要求选河段的顺直段,同时流速在可以精确测到的范围之内。测流处不一定和自记水位计在同一地点,但应尽可能靠近,使测得的流量能代表水位计的数值。

浮标法测流

水位观测:传统的自记水位是在静水井中放一个浮筒,与自记记录仪相连,资料可以从数字图表上独得,或由机器在穿孔纸上得到。浮筒式自记水位适用于狭窄而下切的沙砾质河槽,这样静水井可以靠近河流。对于宽阔的沙质河槽,静水井必须置于距主流一定距离的岸滩。

流量测验:测站的流量是通过对水位计附近断面的流速和水深测量算出来的。流速是用流速仪对横断面的各条垂线进行观测而得,垂线之间的距离应以每条垂线所代表的流量不超过断面总流量的10%为准,流速仪挂在用绞车控制的'缆索上,在浅水中它也可装在观测杆上由观测员用手操作,每条垂线的深度用缆索或测量深杆测量,其他流速观测方法可用浮标、装备流速仪、测速杆或超声波装置,垂线在河底为零及至水边或接近水面达到最大,平均流速一般在距水面0.6m水深处。通常在水深小于0.76m时以0.6m水深处代表平均流速,当水深大于0.76m时取0.2m和0.8m水深处流速的均值。在洪水时期水深观测困难时,可仅测接近水面的流速,水深可在洪水过后补测,用标准流速曲线上读得系数以估算垂线平均流速。

7、含沙量:

含沙量是反映水流挟带泥沙的数量,在泥沙运动中是一个重要的额参数。常用的含沙量有三种表达方法:①体积表示法:sv为泥沙的体积(vs)与泥沙和水总体积(v)之比=vs/ v .②质量表达法:泥沙干重与沙和水的总重量之比,sw=ws/w.③质量和体积混合表达法:泥沙干重与沙和水的总体积之比。泥沙的常用表达方式是每立方米多少公斤,如我国的黄河,是世界上含沙量最大的河流,其年平均含沙量为http://。

为了对河流的泥沙含量进行观测,常选择较长的稳定均匀的河段,在掌握泥沙的特性之后,使用相关仪器,采集测量河流中的泥沙含量。对于不同运动形式的泥沙,有不同种类的泥沙采集器,如悬移质采样器、推移质采样器、床沙质采样器。

输沙率:qs=q*cs*k

式中:qs——输沙率;q——流量;cs——悬移质泥沙的含沙量。

泥沙输移:在天然河道中,含沙量随季节、泥沙来源以及涨水或退水过程而变化,含沙量一般随着流量的增大而增大。给定点的输沙率是含沙量与点流速的乘积。由于水流流速在水面处为最大,而含沙量则在临近河床处为最大,所以输沙率的计算必须在全断面内积分,以获得经过该断面的输沙率qs。

通过水流断面的日输沙率计算:qs=0.0864qcs

式中:qs——日平均输沙率; cs——泥沙通量平均含沙量;q——日平均流量。

平均含沙量cs与流量q的函数关系得泥沙率定曲线,两者关系常呈指数关系:cs=aqb式中a与b为系数,由回归分析求得。

年内流域产沙量可从流量历时-泥沙率定曲线求得。

流域内面蚀与河床侵蚀的总量称之为总侵蚀量。然而并不是流域内所有的被冲刷起来的颗粒均能达到流域出口,有更大量泥沙则被拦截在湖泊与水库之中。输送至流域出口的泥沙总量称之为产沙量。泥沙输移比表示当地被冲刷物质到达下游某一地点的百分比,即产沙量与流域内的总冲刷量之比。

(二)径流场调查

为了观测土地利用对水量和水质的影响,水文当中常通过修建径流小区(径流场)测定不同类型的土地利用的径流量、泥沙含量等资料。标准的径流小区规格为 22×5m,坡度9゜。实际当中也可以根据研究地区的的坡度、坡长、土壤等情况作适当调整。在布设径流小区时注意应尽量使长边垂至于等高线,短边平行于等高线。

径流场由保护带、护耿承水槽、导水管、观测室等几部分组成。水保站里的径流小区相对集中,设置了很多对照组。参观时发现,对照组设置合理,一组的试验区数目有为2区,有的为4区,每一组较为集中,方便对照观测,但是我们也发现其中有不合理的地方,如区与区之间缺少保护带,这样的话对于有林地和无林地的对照就会带来较大误差,特别是有林地如果植物长得比较高大,就会影响到周围的无林地。

主要同坡度坡向的径流小区对照:自然状态下的裸地、有工程措施(水平条)的裸地、有农作物(玉米)的土地、有小乔木(刺柏)的土地、有工程措施(鱼鳞坑)和小乔木(刺柏)的土地。

另外还有不同坡度的径流小区的对照、不同坡向径流小区的对照。

九孔分水箱为体积法测径流量的装置,在径流场产生的径流量较大时,可以通过分流,只取小部分通过量水设施。为了使分流具有很高的准确性,安装设施时须注意分水箱必须水平,以确保每个孔流出的水量一致。

分水箱上方还安装了超声波测距仪,解决了体积法只能测到一定时间内径流总量而不能反映过程的难题。超声波仪工作所需要的电能来自于太阳能电板,把新型能源用到了科学试验上。

通过对不同小区的流量的分析,就可以得出不同状态的土地产生的径流多少,从而得出不同土地利用类型对水分下渗的影响,为水土保持提供理论依据。

径流小区流出的水中含有一定的泥沙,通过对泥沙的观测可以得出不同土地利用类型的侵蚀量大小,为水土保持方案的制定提供理论支持。泥沙观测的方法常在通往分水箱的管道中插入一个采样器(6712型),采样器可以自动记录每次取样的泥沙含量,操作较为简单。但是在观察时我们也发现了不好的方面,那就是采样器上已经积累了很厚的泥土,看来是长期无人清理了,这样容易是采样器受堵,无法取得水样,或者泥沙含量不准确。

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