武漢大學(xué)水文測驗實習(xí)報告

1、水文測驗實習(xí)報告韋昭華 目錄實驗一：氣象要素觀測實驗.3 1. 觀測場.32. 百葉箱.53. 氣溫的測量.64. 空氣濕度的測量.85. 風(fēng)的測量.9實驗二：水文年鑒查閱和使用.10實驗三：參觀漢口水文監(jiān)測站.141. 降水的觀測.172. 蒸散發(fā)的觀測.183. 參觀水情氣象遙測系統(tǒng).19實驗四：流量觀測.21實驗五：水下地形測量.27實驗?zāi)康模核馁Y料是水利水電工程及其它建設(shè)工程規(guī)劃設(shè)計的基本依據(jù)， 而水文資料來源于水文測驗。水文測驗包括水位、流量、含沙量、輸沙率、降水、蒸發(fā)、地下水水位、水質(zhì)等的測定與收集，這些資料收集工作要借助于水文儀器來進行，要靠一整套方法來完成。動手操作儀器，了解

2、水文測驗的基本方法等就是水文實習(xí)課的基本要求實驗一：氣象要素觀測實驗實驗?zāi)康模簹庀髮W(xué)是研究大氣中所發(fā)生的物理現(xiàn)象和物理過程的科學(xué)。 陸地水文學(xué)是研究陸地上水文循環(huán)規(guī)律的科學(xué)，包括降水的時空分布，水分的蒸發(fā)，以及地表徑流和河川徑流的形成過程等。 氣象觀測中空中氣象觀測和地面氣象觀測觀測兩種。本次實驗進行地面氣象觀測，其指在地面上用目力和用設(shè)置在地面的儀器直接進行的觀測。地面氣象觀測的內(nèi)容包括云、能見度、天氣現(xiàn)象、風(fēng)、溫度、濕度、氣壓、降水、蒸發(fā)、日照及地溫等。1.觀測場 觀測場的要求：地點一般設(shè)在能較好地反映本地較大范圍氣象要素特點的地方，四周必須空曠平坦，避免局部地形的影響。在城市或工礦區(qū)，觀

3、測場應(yīng)選擇在城市或工礦區(qū)最多風(fēng)向的上風(fēng)方。觀測場邊緣與四周孤立障礙物高度的十倍以上；距離較大水體（水庫、湖泊、河海）的最高水位線，水平距離至少在 100m以上。觀測場大小應(yīng)為 25m×25m，如確因條件限制，可為 16m（東西向）×20m（南北向） 。場地應(yīng)該平整，保持有均勻草層。為保護場地的自然狀態(tài)，場內(nèi)要鋪設(shè) 0.30.5m寬的小路，只準(zhǔn)在小路上行走。觀測場四周應(yīng)設(shè)高度約 1.2m 的稀疏圍欄且四周 10m范圍內(nèi)不能種植高桿作物須能保持氣流暢通。要保持場內(nèi)整潔，經(jīng)常清除觀測場上的雜物。 儀器布置要求：（1）高的儀器安置在北面，低的儀器順次安置在南面，東西排列成行； 儀器

4、之間，南北間距不小于 3m，東西間距不小于 4m。儀器距圍欄不小于 3m； 觀測場門最好開在北面，儀器安置在緊靠東西向小路的南面； 2百葉箱百葉箱兩種：小百葉箱內(nèi)部高 537mm，寬 460mm，深 290mm，安置干濕球、最高、最低溫度表和毛發(fā)濕度表，箱的底板中心，安裝一個濕度表支架，干濕球溫度表垂直懸掛在支架兩側(cè)的環(huán)內(nèi)，球部向下，干球在東，濕球在西，球部中心距地面 1.5 米高，濕球溫度表球部包扎一條紗布，紗布的下部浸到一個帶蓋的水杯內(nèi)。杯口距離濕球球部約 3 厘米，杯中盛蒸餾水，供濕潤濕球紗布用；大百葉箱的內(nèi)部高 612mm，寬 460mm，深 460mm，安置溫度計和濕度計。百葉箱內(nèi)外

5、各部分均涂刷白色油漆。百葉箱應(yīng)水平地固定在一個特制的支架上，箱門朝正北。支架應(yīng)牢固地埋入地下，頂端約高出地面125cm。百葉箱裝在架子上，用角鐵和螺釘固定。多強風(fēng)的地方，須在四個箱角拉上鐵絲纖繩。3.氣溫的測量 （一）定時氣溫測量 定時氣溫測量用液體溫度表。液體溫度表可分為普通溫度表、最高溫度表和最低溫度表3 種。 1、普通溫度表 普通溫度表是用以測定任一時刻氣溫的儀器，它是根據(jù)水銀（或酒精）的熱脹冷縮原理制成。2、最高溫度表 -測一段時間的最高氣溫最高溫度表的感應(yīng)部分內(nèi)有一玻璃針，伸入毛細管，使感應(yīng)部分和毛細管之間形成一窄道。當(dāng)溫度升高時，感應(yīng)部分水銀體積膨脹，產(chǎn)生的壓力大于狹管處的摩擦力，

6、故水銀仍能夠在毛細管和玻璃針之間擠過而上升；當(dāng)溫度下降時，毛細管內(nèi)的水銀收縮，當(dāng)水銀由毛細管流回球部時，在狹窄處的摩擦力超過了水銀的內(nèi)聚力，水銀柱就在此處斷開，狹管處的水銀柱仍留在管內(nèi)，即水銀柱只能隨溫度的升高而上升，氣溫下降時它就留在原處不動，于是可以用它測定某段時間內(nèi)的最高溫度。 3、最低溫度表 -測一段時間的最低氣溫最低溫度表中的感應(yīng)液是酒精，毛細管內(nèi)有一啞鈴形游標(biāo)。當(dāng)溫度下降時，酒精柱便相應(yīng)下降，由于酒精柱頂端表面張力的作用，帶動游標(biāo)下降；當(dāng)溫度上升時，酒精膨脹，酒精柱經(jīng)過游標(biāo)周圍慢慢上升，而游標(biāo)仍停留在原來位置上，于是它便能測定某一段時間內(nèi)的最低溫度。 注意事項：最高溫度表和最低溫度

7、表每天 20 時觀測一次，觀測后須調(diào)整溫度表。觀測最高溫度表時，溫度表的水銀柱有無上滑脫離開窄道的現(xiàn)象；觀測最低溫度表時，眼睛平直地對準(zhǔn)游標(biāo)離感應(yīng)部分遠的一端；觀測酒精柱頂時，對準(zhǔn)凹面中點（即最低點）的位置。各種溫度表讀數(shù)準(zhǔn)確到 0.1ºC。4. 空氣濕度的測量定時濕度測量 定時濕度測量的儀器有干濕球溫度表、通風(fēng)干濕表和毛發(fā)濕度表。實習(xí)主要觀察了干濕球的溫度表 1、干濕球溫度表 干濕球溫度表是由兩支型號完全一樣的溫度表組成。溫度表是根據(jù)水銀（酒精）熱脹冷縮的特性制成的，分感應(yīng)部、毛細管、刻度磁板、外套管四個部分。用兩支大小形狀完全相同的普通溫度表， 垂直安放在百葉箱內(nèi)的支架兩側(cè)的環(huán)內(nèi)

8、， 球部向下，球部均離地面 1.5m。其中東邊的一支用來測量大氣溫度，叫干球溫度表；西邊的一支球部纏上濕潤的紗布（紗布下端浸在水杯中, 杯口距濕球球部約 3cm，杯中盛蒸餾水，供濕潤濕球紗布用），叫濕球溫度表。當(dāng)空氣未飽和時，紗布上的水分就會蒸發(fā)，而蒸發(fā)所需要的熱量直接取自于流經(jīng)濕球周圍的空氣，濕球溫度就會低于干球溫度。可以根據(jù)當(dāng)時的外界條件（氣壓、風(fēng)速）與干濕球溫度差，用相應(yīng)公式推算出當(dāng)時空氣的濕度。實際中可以根據(jù)事先編制好的濕度查算表查取空氣濕度。5.風(fēng)的測量空氣的水平運動稱為風(fēng)，風(fēng)向是指風(fēng)的來向，風(fēng)速是指空氣單位時間內(nèi)所經(jīng)過的距離。 測定風(fēng)向、風(fēng)速的儀器有 EL 型電接風(fēng)向風(fēng)速計、達因式

9、風(fēng)向風(fēng)速計、輕便風(fēng)向風(fēng)速儀等。在沒有儀器設(shè)備的情況下，還可用目測判定風(fēng)力。本次實習(xí)只觀察了電接風(fēng)向風(fēng)速計。（一）電接風(fēng)向風(fēng)速計EL 型電接風(fēng)向風(fēng)速計是由感應(yīng)器、指示器、記錄器三部分組成的有線遙測儀器。感應(yīng)器安裝在室外的桿子上（離地面 1012m），指示器和記錄器則安裝于室內(nèi)。感應(yīng)器分上下兩部分，上部是一組測風(fēng)速的風(fēng)杯（風(fēng)速器） ，下部是風(fēng)向標(biāo)。指示器中風(fēng)速指示部分裝有電流表，用于指示風(fēng)速數(shù)值；風(fēng)向指示器設(shè)有 8 個燈盤，其上裝有 8個小燈泡，分別與 8 個方位塊用電纜連接，用于指示方位。記錄器由8 個風(fēng)向電磁鐵一個風(fēng)速電磁鐵、自記鐘、自記筆、筆擋、電路接成板五部分組成。實驗二 水文年鑒的查閱和

10、使用 實驗?zāi)康模菏占馁Y料是水文分析計算的基本工作之一.水文資料的來源有水文年鑒,水文手冊,水文圖集和各種水文調(diào)查資料等。實驗工具：一、水文年鑒 水文站網(wǎng)觀測整編的資料，按全國統(tǒng)一規(guī)定，分流域、干支流及上下游，每年刊布一次，稱為水文年鑒。水文年鑒的主要內(nèi)容包括：測站分布圖；水文站說明表及位置圖；測站的水位、流量、泥沙、水溫、冰凌、水化學(xué)、降水量、蒸發(fā)量等資料。我國水文年鑒按流域分為10 卷， 74 冊。 本次實驗，我拿到的是 1961年第6卷第5、6冊長江中游干流區(qū)。我選出的水文站為東河英山站： 1、該站所使用的基面：吳淞基面2、該站當(dāng)年的平均水位:102.63m 3、該站當(dāng)年的最高水位為6

11、月9日104.71m、最低水位為2月28日102.25m4、該站當(dāng)年的年平均流量：10.8/s5、該站當(dāng)年最大流量為6月9日460/s 、年最小流量為6月3日 0.650/s6、計算出的年徑流總量為3.399億，年徑流深為516.6mm，年徑流模數(shù)為16.41分米立方每秒。 我選出一個雨量站：明山站 4月1、該站當(dāng)年的年雨量值：1012.3mm 2、該站當(dāng)年的逐日降水摘錄表日期降雨1日02日03日22.84日05日0 3、該站當(dāng)年分段降水量摘錄表日期降雨1日02日03日04日0-21.42-821.45日0從分段資料中計算 1-5 日的日雨量，并與逐日雨量表上的相應(yīng)數(shù)值作比較。 數(shù)據(jù)處理：英山

12、站水文數(shù)據(jù)處理Q平均=10.8 Q年徑流總量=Q平均x365x24x60x60=3.40×108 m3/yr跟查得的年徑流總量基本一致2.楊家河站數(shù)據(jù)處理根據(jù)汛期雨量分段摘錄表的5至10日累計雨量為： 1.4+21.4=22.8根據(jù)逐日雨量表上可得5至10日累計雨量為：22.8兩者所得數(shù)據(jù)一致二、水文手冊和水文圖集水文手冊和水文圖集是全國及各地區(qū)水文部門， 在分析研究全國各地區(qū)所有水文站資料的基礎(chǔ)上，通過地區(qū)綜合編制出來的。它給出了全國或某一地區(qū)的各種水文特征值的等值線圖、經(jīng)驗公式、圖表、關(guān)系曲線等。利用水文手冊，便可計算無資料地區(qū)的水文特征值。水質(zhì)資料天然水體的特征和性質(zhì)， 除在數(shù)

13、量上描述外， 還要從水的質(zhì)量上描述。 后者即水質(zhì)問題，它研究天然水體中各種物質(zhì)的成分及其含量。在灌溉、工業(yè)、生活用水及養(yǎng)殖等方面，都要了解水中有害物質(zhì)的含量。在防治水污染工作中，更需要掌握水中有害物質(zhì)的變化情況。實驗三：參觀漢口水文監(jiān)測站 基本情況長江委長江中游水文水資源勘測局漢口水文站（簡稱漢口站）建于1865年1月。新中國成立后，通過幾代水文工作者的辛勤努力，收集了大量準(zhǔn)確可靠的水文資料，為國民經(jīng)濟建設(shè)做出了重要貢獻。 漢口站是控制長江干流在漢江入?yún)R后水情變化的水文重要控制站，負(fù)責(zé)收集基本的水文資料為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)，為防汛減災(zāi)提供水文信息。管轄4個水位站和1個流量斷面。站

14、址位于武漢市漢口江灘三期，基本水尺位于武漢關(guān)苗家碼頭左側(cè)（東經(jīng)114°17、北緯30°35），流量斷面位于漢口武漢港三十七碼頭，控制流域面積1488036km2，距河口1136km。歷史最高水位為29.73米（1954年8月18日），最大流量為 76100 秒立米（1954年8月22日）。 全站有25名正式職工（男職工20人、女職工5人），其中船員7人、測員17人，平均年齡42歲；高級工程師1人、工程師5人、助理工程師3人、高級技師1人、技師6人、高級技術(shù)工人9人。 測站測流斷面上游1.7公里處有武漢長江二橋，上游6.8公里處有支流漢江從左岸入?yún)R，上游8

15、.4公里處有武漢長江大橋，再上游有東荊河、金水分別從左右岸來匯。下游1.5公里有天興洲橫亙江心，其面積約17.5平方公里，水位在26.527.0m以上時，沙洲將淹沒，中低水位形成南北兩槽，沙洲逐漸向上下延伸，洲尾為一大彎道。下游左岸有武湖水匯入，再下游有倒、舉、巴、浠等水及張渡湖入?yún)R，右岸有梁子湖、富水等來匯，再下游有鄱陽湖入?yún)R，由此對測驗斷面水流有不同程度的影響。 漢口站測驗項目齊全，目前有水位、流量、水溫、懸移質(zhì)單位含沙量、懸移質(zhì)輸沙率、懸移質(zhì)顆粒分析、河床質(zhì)顆粒分析、推移質(zhì)顆粒分析、降水、蒸發(fā)、風(fēng)向風(fēng)力、氣溫、氣壓、濕度、輻射、水質(zhì)監(jiān)測等16個觀測項目；除此之外，還負(fù)責(zé)漢江漢川、長江黃石

16、港、碼頭鎮(zhèn)等水位站的管理工作；并負(fù)責(zé)漢口水情分中心（皇莊、大同、沙洋、澤口、潛江、岳口、仙桃、漢川、漢口、黃石港和碼頭鎮(zhèn)）11個水文、水位站的收轉(zhuǎn)發(fā)水雨情及日常維護工作。 隨著國家加大對水文的投入，在上級的重視關(guān)懷下，漢口站被首批列入國家重要水文達標(biāo)站。其測報手段不斷更新進步，觀測條件大大改善；報汛手段由原來的人工遞送改變到現(xiàn)在的水位遠傳，自發(fā)自收；2005年7月1日，實現(xiàn)了水位、雨量自動采集、自動傳輸和自動轉(zhuǎn)發(fā)。近年來，先后采用了微機輔助測流系統(tǒng)、GPS定位導(dǎo)航，超聲波回聲儀測深，ADCP測流等先進儀器設(shè)備，大大提高了測洪報汛能力，水文測報技術(shù)逐步向科學(xué)化、信息化、自動化方向邁進。近幾年測報

17、工作完成情況及取得的成績漢口站嚴(yán)格遵照生產(chǎn)、科研任務(wù)的內(nèi)容，認(rèn)真執(zhí)行水文規(guī)范、技術(shù)補充規(guī)定和水文測驗任務(wù)書、水情任務(wù)書來完成當(dāng)年的測報工作；每年測站（站長）與中游局（局長）簽定工作目標(biāo)責(zé)任狀。在中游局領(lǐng)導(dǎo)和各職能部門的支持下，全體職工弘揚抗洪精神，立足本職，以防汛測報為中心，以安全生產(chǎn)、成果質(zhì)量為重點，團結(jié)協(xié)作，克服重重困難，頑強拼搏，共同努力，全面完成了年初制訂的各項工作計劃和上級下達的各項生產(chǎn)、科研任務(wù)。漢口站1996年榮獲國家防總6時報汛先進單位、1996年、1997年榮獲水文局先進集體、1997、1998年評為水文局局級文明單位、1998榮獲長江委抗洪先進集體、2004年度水文局資料成

18、果質(zhì)量獲水文站優(yōu)勝一等獎、2005年成果質(zhì)量優(yōu)勝杯評比中榮獲水文站優(yōu)勝獎，部分職工受到部、局表彰。1. 降水的觀測實驗?zāi)康模汉铀畞碓从诮邓?。我國大部分地區(qū)的降水以降雨為主，北方地區(qū)冬季以降雪為主。降水量以降落在地面上的雨或雪、雹等融化后的深度表示，以mm為單位。降水量可采用器測法、雷達探測和利用氣象衛(wèi)星云圖估算。器測法用來測量降水量，雷達探測和衛(wèi)星云圖一般用來預(yù)報降水量。實驗工具介紹：1、雨量器雨量器是直接觀測降水量的器具。它是一個圓柱形金屬筒，由承雨器、漏斗、儲水瓶和雨量杯組成。承雨器口徑為 20cm，安裝時器口一般距地面 70cm，筒口保持水平。雨量器下部放儲水瓶收集雨水。觀測時將雨量器里

19、的儲水瓶迅速取出，換上空的儲水瓶，然后用特制的雨量杯測定儲水瓶中收集的雨水，分辨率為 0.1mm。當(dāng)降雪時，僅用外筒作為承雪器具，待雪融化后計算降水量。用雨量器觀測降水量的方法一般是采用分段定時觀測，即把一天分成幾個等長度的時段，如分成4段（每段6小時）或分成8段（每段3小時）等，分段數(shù)目根據(jù)需要和可能而定。一般采用2段制進行觀測，即每日8時及20時各觀測一次，雨季增加觀測段次，雨量大時還需加測。日雨量是以每天上午8時作為分界，將本日8時至次日8時的降水量作為本日的降水量。2. 蒸散發(fā)的觀測(2) E-601 型蒸發(fā)器E-601 型蒸發(fā)器主要由蒸發(fā)桶、水圈、溢流桶和測針等四部分組成。E-601

20、 型蒸發(fā)器埋入地下，使儀器內(nèi)水體和器外土壤之間的熱交換較接近自然水體的情況。其水圈的作用不僅有助于減輕濺水對蒸發(fā)的影響，而且起到了增大蒸發(fā)器面積的作用，溢流桶用來接因暴雨而由蒸發(fā)桶溢出的水量，測針專用于測量蒸發(fā)器水面高度，整個測針在使用時套到蒸發(fā)桶中的測針座上，測針上有劃分到毫米的刻度，并裝有游標(biāo)尺，可使讀數(shù)讀到 0.1 毫米。測桿上有針尖， 用摩擦輪升降測針， 可使針尖上下移動對準(zhǔn)水面。 針尖的外圍水面上套一杯形靜水器，器底有孔，使水內(nèi)外相通，用固定螺絲與插桿相連，且能上下調(diào)整水器的位置，恰使靜水器底沒入水中。用測針觀測讀數(shù)讀到 0.1mm，每次觀測應(yīng)測量 2 次，在第一次讀數(shù)后，應(yīng)使測針的

21、插桿轉(zhuǎn)一個角度（小于 180 度）再讀第二次，兩次讀數(shù)之差如果不大于 0.2mm，即取其平均值，否則應(yīng)重測。其蒸發(fā)量的計算：E=P+(H1-H2)-C.H3E-日蒸發(fā)量;P-日累積降雨量;H1、H2-分別為上次和本次測得的蒸發(fā)器內(nèi)水面高度;H3-溢流桶內(nèi)的水深;C-溢流桶與蒸發(fā)器面積的比值由于蒸發(fā)器的蒸發(fā)面積遠較天然水體為小，其受熱條件、上空的濕度以及風(fēng)力的影響等與大水體有顯著的差異，測得的蒸發(fā)量與江河、湖泊、水庫等自然水體的蒸發(fā)量有一定的差別，所以蒸發(fā)器觀測的數(shù)值不能直接作為大水體的水面蒸發(fā)值，必須通過折算才能求出自然水面的實際蒸發(fā)量。據(jù)研究，當(dāng)蒸發(fā)池的直徑大于3.5m時，其蒸發(fā)量與天然水體

22、較為接近，因此可用20m2或100m2的大型蒸發(fā)池的蒸發(fā)量 池 E 與蒸發(fā)器的蒸發(fā)量 器 E 之比作為折算系數(shù)，即器池EEk =（2-1）實際資料分析表明，E-601型的蒸發(fā)接近天然，其折算系數(shù)常在1.00附近，而80cm蒸發(fā)器及20cm蒸發(fā)皿的折算系數(shù)一般小于1.00，折算系數(shù)K隨著蒸發(fā)器直徑而變，也與蒸發(fā)器的類型、季節(jié)變化、地理位置等因素有關(guān)。實際工作中，根據(jù)當(dāng)?shù)貙崪y資料分析。 水文年鑒中所刊布的蒸發(fā)資料是蒸發(fā)器的觀測資料，使用時應(yīng)注意蒸發(fā)器的型號，并進行折算。3. 參觀水情氣象遙測系統(tǒng)氣象水情遙測系統(tǒng)該系統(tǒng)硬件有測站和主控計算機兩大部分組成，測站為智能性的野外工作站，全部傳感器與采集處理

23、單元置于觀測現(xiàn)場，計算機與測站的連接采用有線遙測方式，所有對測站的操作通過人-機界面，由主控計算機自動完成。測站可以脫離主控計算機獨立工作，此時測站為存儲狀態(tài)，也可以與主控計算機連接工作于在線狀態(tài)，此時主控計算機既可以定時或隨機向測站調(diào)用數(shù)據(jù)，測站也可以根據(jù)需要主動向計算機發(fā)送報警信息;測站工作環(huán)境：溫度-15-60，溫度 100%。采集單元全封閉，防水，并有防雷措施;數(shù)據(jù)存儲：測站可連續(xù)存儲三天;測站功耗：測站的用電設(shè)備為：采集器、傳感器和通信接口，總體耗能 300mA;測站供電：測站采用 12VDC 供電，可以用蓄電池或太陽能電池后備，可以保證在 220V交流電斷電后，且基本無日照的情況下

24、，測站可連續(xù)工作兩天以上;測站維護：測站構(gòu)成模塊化，全部電源、傳感器、通信線與采集單元的連接用分立航空插頭，配有清晰的接線圖，維護方便;通信方式：有線遙測; 實驗四：流量測驗實驗?zāi)康?了解如何正確使用流速儀,知道如何測得點流速和如何通過測點流速來計算流量. 2.實驗原理斷面測量河道斷面測量，是在斷面上布設(shè)一定數(shù)量的測深垂線，測得每條測深垂線的Di和水深Hi，從施測的水位減去水深，即得各測深垂線處的河底高程，便可繪制斷面圖。 1.水深測量 測深垂線的數(shù)目和位置要求達到能控制斷面形狀的變化,以便能正確地繪出斷面圖。一般主槽較密,灘地較稀,測深垂線的位置應(yīng)能控制河床變化的轉(zhuǎn)折點。 測量水深的方法隨水

25、深,流速大小,精度要求不同而異。通常采用測深桿,測深錘(或鉛魚),回聲測深儀等施測。測深桿是一種精度較高的測深方法,當(dāng)水深小于5m,流速小于3.0m/s時,應(yīng)盡量采用。測深錘(或鉛魚)用于流速和水深都較大的情況?；芈暅y深儀一般適用于水深較大,含沙量小的江河湖庫。 2.起點距測量 起點距是指斷面上測深垂線到斷面起點樁的水平距離。起點距可用斷面索法和儀器交會法測定。 斷面索法,如圖5-2,是一種架設(shè)在橫斷面上的鋼絲纜索上系好表示起點距的標(biāo)志,直接讀得各測深垂線起點距的一種方法,適用于河寬不大,有條件架設(shè)斷面索的測站。 圖5-2 測角交會法測定起點距示意圖儀器測角交會法包括經(jīng)緯儀交會法和六分儀交會法

26、等。當(dāng)使用經(jīng)緯儀作前方交會時,將儀器架設(shè)在C點測出夾角,再用下式計算出起點距。 D=L.tg 式中 D-起點距，m； L-基線長度，m； -基線與經(jīng)緯儀視線間的夾角，º 流速測量1. 流速儀測速原理與點流速測定 流速儀是用來測定水流中任意指定點沿流向的水平流速的儀器。我國采用的主要是旋杯式（圖5-3）和旋漿式（圖5-4）兩類。它們由感應(yīng)水流的旋杯器（旋杯或旋槳），記錄信號的計數(shù)器和保持儀器正對水流的尾翼等三部分組成。當(dāng)儀器放入水中時，旋杯或旋槳受水流沖動而旋轉(zhuǎn)，流速越大，旋轉(zhuǎn)越快。根據(jù)每秒轉(zhuǎn)數(shù)和流速的關(guān)系，便可計算出測點流速。 流速儀轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n與流速v的關(guān)系，在流速儀檢定槽中通過實

27、驗率定，其關(guān)系式一般為v=Kn+C , 式中K、C分別為儀器檢定常數(shù)與摩阻系數(shù)。 測流時，對于某一測點，記下儀器的總轉(zhuǎn)數(shù)N和測速歷時T，求出轉(zhuǎn)速n=N/T，由式即可求出該測點的流速v。為消除流速脈動的影響，要求T>100s。 2流速垂線及測速點布置 流速儀測速時必須在斷面上布設(shè)測速垂線和測速點，以計算測量斷面面積上的流速。測速的方法，根據(jù)布設(shè)垂線、測點的多少繁簡程度而分為精測法、常測法和簡測法。 流速儀測速垂線的數(shù)目主要是根據(jù)水面寬度和水深而定，具體規(guī)定見表5-1。表5-1 我國精測法、常測法最少測速垂線數(shù)目的規(guī)定在每條測速垂線上，流速隨水深而變化，為求得垂線平均流速，須在各測速垂線不同

28、水深點上測速。垂線上測點的數(shù)目和位置根據(jù)水深和對精度的要求而定，見表5-2。 表5-2 精測法測速點的分布2. 實驗儀器流速儀（LS-25-1型旋漿式）、測深桿、秒表、鋼卷尺、計數(shù)器等。 4.實驗步驟1、用鋼卷尺和測深桿量出所測橫斷面圖； 2、布置測速垂線，布置3根； 3、用鋼卷尺量出各測速垂線的起點距； 4、用測深桿測水深； 5、測垂線上各點流速，各測量數(shù)字匯入表1中，這里規(guī)定一根垂線上測三點，即0.2h、0.6h和0.8h。注意各流速均要求測兩遍，以檢查是否出錯；為了避免流速的脈動影響，每點每次測速歷時不得少于100秒。 6、流量計算，按表2進行。 假定水面高程28.00米，m=0.9。

29、5.實驗數(shù)據(jù)斷面數(shù)據(jù) 寬:112cm，深50cm，a=30cmT（s）N（n）V（m/s）0.2h99.98010.9800.8h99.86620.8150.2h99.88050.9860.8h99.95110.6336.數(shù)據(jù)處理 V=1/2（V0.2+V0.8）=1/2（0.980+0.815）=0.8975m/s V=1/2（V0.2+V0.8）=1/2（0.986+0.633）=0.8095m/sV1=aV=0.7x0.8975=0.628m/s V2=1/2（V+V）=0.854m/s V3=aV=0.7x0.8095=0.567m/s A1=0.5x0.3x0.5=0.075 m2A

30、2=0.5x（112-30x2）x50=0.13 m2A3=0.5x0.3x0.5=0.075 m2 Q1=V1xA1=0.047 m3/sQ2=V2xA2=0.111 m3/sQ3=V3xA3=0.043 m3/sQ總=Q1+Q2+Q3=0.201m3/sV斷面平均=Q總/A總=0.718m/s實驗五：水下地形測量實習(xí)報告實驗?zāi)康模簽榱搜芯亢哟病⒑０兜难葑?，確定河道整治方案，修建閘壩等水工建筑物，要有水下地形資料。水下地形測量與陸地地形測量一樣，首先確定點的平面位置，再確定點的高程。定位測量可采用經(jīng)緯儀，六分儀進行：高程即測深可用回聲測深儀進行。一、 實習(xí)方法1. 測深點的布設(shè)在水下地形測量

31、中，河床高深起伏情況是看不見的，一般只能按均勻分布的原則布設(shè)測深點。在垂直于河流流向的每隔一定距離布設(shè)測深斷面（在河道彎曲處，側(cè)身斷面可設(shè)成輻射線的形式）。在每個測深斷面延長方向的兩岸上樹立斷面標(biāo)桿，測船以斷面標(biāo)桿為目標(biāo)眼斷面行駛，每隔一定距離測定一個水深，與此同時用經(jīng)緯儀或六分儀交匯法測定測深點的平面位置。2. 水位觀測和測點高程為了求得河床測點的高程，要觀測水位與水深，以水位減水深即得測點高程。由于水位的漲落隨時間而異，嚴(yán)格地說，計算每個測點的高程應(yīng)該用測量該點水深時的水位。但這是難以做到的，實際上也不需要這樣高的精度。 一般做法是每測一個斷面觀測一次水位，或在測量開始和結(jié)束時各觀測一次水

32、位。水位不僅隨時間而異，而且隨地點不同而異。除湖、庫以外，河流水面總有個降落的坡度，這時應(yīng)根據(jù)所觀測河段的首部、中部和尾部水位，按水面比降及斷面間距推算出各測深斷面的水位。二、 實習(xí)工具便攜式超聲波測深儀，手持式激光測距儀兩個，UHF調(diào)頻對講機兩只，標(biāo)桿一個，花桿兩支，支座兩個，標(biāo)旗一個，繩子若干等。三、 實習(xí)步驟1、首先在岸上布設(shè)平面控制點，即六分儀標(biāo)桿所立之點（此項工作事先由老師安排作準(zhǔn)備）2、測深點布設(shè)，本次采用斷面法，斷面間距和測點之間的距離均為10-15 米，每個小組要完成7-8 個斷面的測量任務(wù)；水下地形測量示意圖3、用六分儀后方交會法測定測點平面位置：A、在岸上首先確定好六分儀標(biāo)

33、桿，如圖所示的A、B、C、D 標(biāo)桿，另外岸上須立起兩根斷面標(biāo)桿，以供測船瞄準(zhǔn)斷面線用；B、測船沿端面線行駛，每隔一定距離，船上兩名觀測員各持一架六分儀，在同一位置分別測出角和角（如圖所示），負(fù)責(zé)測深者也同時測出該點的水深，記錄者據(jù)點次依次記下觀測角和測點水深，照此辦法測完每個斷面為止；C、要求各測點對兩個六分儀標(biāo)桿之間的夾角和大于20、小于130，以便測點位置交會準(zhǔn)確；D、需要注意的是，角和角一定是六分儀標(biāo)桿之間的夾角，這樣才能在圖紙上定出測點的位置； 4、水深及水位測量：水深用測深錘測量；水位按假定水位，這里假定水位為30 米；測點高程=水位-水深5、業(yè)內(nèi)及成果整理：A 、整理測量記錄，算出

34、測點高程；B、利用三臂分度規(guī)將各測點高程展繪在圖紙上；C、勾繪等高線，繪出水下地形圖。四、 實習(xí)數(shù)據(jù)東湖水下地形圖見附圖只陳列本組數(shù)據(jù) 港航二班第九組斷面1點號12345678910與7桿距離465459.567.576.58497.5107122134與9桿距離465663.57178.58599.5109122135水深1.922.282.762.963.103.283.523.683.723.73點號11121314151617181920與7桿距離149161178192202219242264288316與9桿距離150163182195203217238259285307水深3.873.894.083.973.913.893.843.833.853.81斷面2點號12345678910與8桿距離14.514.515.52024344653.56987與9桿距離43.5384042475256667589.5水深1.812.491.862.022.22.62.903.123.203.55點號11121314151617181920與8桿距離11112714415617219