河流斷面監(jiān)測

近代環(huán)境監(jiān)測技術

河流斷面監(jiān)測實驗報告姓鐸黃璐學號：2091212指導老師、奚旦立河流斷面監(jiān)測實驗報告實驗目的及要求掌握采樣河流斷面、河深、流速和流量等水文參數(shù)的測量方法。學會對河流斷面的監(jiān)測，會使用河流斷面測速儀，并掌握測速儀的原理。掌握河流監(jiān)測的一般流程，了解河流現(xiàn)狀。實驗原理測速儀工作原理當水流作用到儀器的感應元件——旋轉(zhuǎn)杯時，由于左右兩邊的杯子具有凹凸形狀的差異，因此壓力將不等，其壓力差即形成了一轉(zhuǎn)動力矩，并促使旋杯旋轉(zhuǎn)。水流的速度越快,旋轉(zhuǎn)的速度也越快;他們之間存在著一定的函數(shù)關系。此關系是通過檢定水槽的實驗確定的。每架儀器檢定的結(jié)果，均附有檢定的公式。本實驗儀器公式如下：V=Kn+C式中V——流速（米/秒）n——杯旋轉(zhuǎn)率，等于轉(zhuǎn)杯總數(shù)“N”與相應的測速歷時“T”之比（1/秒）K——水力螺距（米），本儀器為0.7626C——儀器常數(shù)（米/秒），本儀器為0.0066流速的測流與計量方法水流速度的測量，實際上是測量在預定時間內(nèi)旋杯被水流沖擊時所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)。旋杯的轉(zhuǎn)數(shù)系借助于儀器的接觸機構(gòu)轉(zhuǎn)換為電脈沖訊號，經(jīng)由電線傳遞到水面部分的計數(shù)器。旋杯每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，接觸機構(gòu)接通電路一次,集數(shù)器即發(fā)出一次訊號。測量者統(tǒng)計此訊號數(shù)“N”和相應的測速歷時“T”，據(jù)此，即可按上式計算水流速度。實驗儀器測速儀（LS78型旋杯式流速儀）秒表、卷尺、拉繩、水平尺、粉筆實驗步驟1,測斷面和采樣點的位置的確定選擇有橋的河流斷面測量河流河面的寬度根據(jù)河寬設置采樣點的位置和數(shù)量，并做記錄采樣點的位置和數(shù)量的設定依據(jù)為：位置▲河寬＜50m時，只設置一條中泓垂線▲河寬50?100m時，在左右近岸有明顯水流處各設一條垂線▲河寬100~1000m時，設左，中，右三條垂線(中泓，左，右近岸有明顯水流處)▲河寬＞1500m時，至少要設置5條等距離的采樣垂線數(shù)量(每條垂線上)▲當水深W5m時，只在水面下0.3?0.5m處設一個采樣點▲當水深5~10m時，在水面下0.3~0.5m處和河底以上0.5m處各設一個采樣點▲當水深10?50m，設置3各采樣點，即水面下0.3?0.5m處一點，河底以上0.5m處一點，水深1/2處一點▲當水深＞50m時，要酌情增加采樣點數(shù)目(為使試驗精確度好，我們適當多設了幾條垂線)安裝好流速儀，測試旋杯旋轉(zhuǎn)時，響鈴次數(shù)是否正常，若一直響，則要將傳訊機構(gòu)前端放電在各個采樣點緩慢的放下流速儀，當流速儀剛接觸水面時記錄拉繩上的標度，在水面一下0.3~0.5m處測定水流速度，記錄規(guī)定響鈴次數(shù)的時間測完流速后繼續(xù)緩慢放下流速儀，直至觸到水底，記錄拉繩上的刻度；兩次刻度的差值即為河深h重復步驟5,6,在其它測定點繼續(xù)測定時間和河深測量河寬，河寬49.2m設置采樣點，本次采樣分別在河流的8m,16m,24.6m,33m和42m處連接流速儀

實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)處理河寬為49.2m即水面寬度小于50m，采樣時只需設一條中泓垂線，該垂線上河深小于5m,采樣時只需在水面下0.3?0.5m處各設一個采樣點。數(shù)據(jù)整理(1)按流速儀的校正公式V=0.7626N/T+0.0066,計算各個測定點的流速，如下表：采樣點位置(m)采樣點深度(m)測速儀鈴響次數(shù)(N)時間(s)采樣點河深(m)流速(m/s)80.3-0.5151301.010.095160.3-0.520512.520.30624.60.3-0.520473.630.331330.3-0.520653.100.241420.3-0.515991.520.122(2)按河深進行數(shù)據(jù)擬合，畫出河流斷面圖河流坐標m081624.6334249.2河深m01.012.523.633.101.520(3)計算各斷面的平均流速和面積同一斷面左右兩個測定點的流速的平均值即為該斷面的平均流速，斷面面積分別按照三角形或梯形計算；同時按照公式：斷面流量=斷面流速X河流斷面面積計算出河流流量。如下表:斷面編號123456斷面流速(m/s)0.0480.2000.3190.2860.1820.061斷面面枳m24.0414.1226.4528.2720.795.47河流流量(m3/s)0.192.828.448.093.780.33(4)得出河流的流速流量如下:河流平均流速=0.219m/s河流流量=23.65m3/s六試驗分析所選河流為半人工狀態(tài)的河流