武漢大學(xué)水文測(cè)驗(yàn)實(shí)習(xí)報(bào)告

武漢大學(xué)水文測(cè)驗(yàn)實(shí)習(xí)報(bào)告水文實(shí)習(xí)報(bào)告水文測(cè)驗(yàn)實(shí)習(xí)報(bào)告 韋昭華 2014301580040目錄實(shí)驗(yàn)一：氣象要素觀測(cè)實(shí)驗(yàn)3觀測(cè)場(chǎng)3百葉箱5氣溫的測(cè)量6空氣濕度的測(cè)量8風(fēng)的測(cè)量9實(shí)驗(yàn)二：水文年鑒查閱和使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(gè)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(gè)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(rùn)濕球紗布用；大百葉箱的內(nèi)部高612mm，寬460mm，深460mm，安置溫度計(jì)和濕度計(jì)。百葉箱內(nèi)外各部分均涂刷白色油漆。百葉箱應(yīng)水平地固定在一個(gè)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(qiáng)風(fēng)的地方，須在四個(gè)箱角拉上鐵絲纖繩。3.氣溫的測(cè)量（一）定時(shí)氣溫測(cè)量定時(shí)氣溫測(cè)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(cè)定任一時(shí)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(cè)一段時(shí)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(xì)管，使感應(yīng)部分和毛細(xì)管之間形成一窄道。當(dāng)溫度升高時(shí)，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，故水銀仍能夠在毛細(xì)管和玻璃針之間擠過而上升；當(dāng)溫度下降時(shí)，毛細(xì)管內(nèi)的水銀收縮，當(dāng)水銀由毛細(xì)管流回球部時(shí)，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(shí)它就留在原處不動(dòng)，于是可以用它測(cè)定某段時(shí)間內(nèi)的最高溫度。3、最低溫度表測(cè)一段時(shí)間的最低氣溫最低溫度表中的感應(yīng)液是酒精，毛細(xì)管內(nèi)有一啞鈴形游標(biāo)。當(dāng)溫度下降時(shí)，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(dòng)游標(biāo)下降；當(dāng)溫度上升時(shí)，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(cè)定某一段時(shí)間內(nèi)的最低溫度。注意事項(xiàng)：最高溫度表和最低溫度表每天20時(shí)觀測(cè)一次，觀測(cè)后須調(diào)整溫度表。觀測(cè)最高溫度表時(shí)，溫度表的水銀柱有無上滑脫離開窄道的現(xiàn)象；觀測(cè)最低溫度表時(shí)，眼睛平直地對(duì)準(zhǔn)游標(biāo)離感應(yīng)部分遠(yuǎn)的一端；觀測(cè)酒精柱頂時(shí)，對(duì)準(zhǔn)凹面中點(diǎn)（即最低點(diǎn)）的位置。各種溫度表讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1oC。4.空氣濕度的測(cè)量定時(shí)濕度測(cè)量定時(shí)濕度測(cè)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(shí)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(hào)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(xì)管、刻度磁板、外套管四個(gè)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)，球部向下，球部均離地面1.5m。其中東邊的一支用來測(cè)量大氣溫度，叫干球溫度表；西邊的一支球部纏上濕潤(rùn)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(rùn)濕球紗布用），叫濕球溫度表。當(dāng)空氣未飽和時(shí)，紗布上的水分就會(huì)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(huì)低于干球溫度?？梢愿鶕?jù)當(dāng)時(shí)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(shí)空氣的濕度。實(shí)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(cè)量空氣的水平運(yùn)動(dòng)稱為風(fēng)，風(fēng)向是指風(fēng)的來向，風(fēng)速是指空氣單位時(shí)間內(nèi)所經(jīng)過的距離。測(cè)定風(fēng)向、風(fēng)速的儀器有EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)、達(dá)因式風(fēng)向風(fēng)速計(jì)、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(cè)判定風(fēng)力。本次實(shí)習(xí)只觀察了電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)。（一）電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)是由感應(yīng)器、指示器、記錄器三部分組成的有線遙測(cè)儀器。感應(yīng)器安裝在室外的桿子上（離地面10~12m），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(cè)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(gè)燈盤，其上裝有8個(gè)小燈泡，分別與8個(gè)方位塊用電纜連接，用于指示方位。記錄器由8個(gè)風(fēng)向電磁鐵一個(gè)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(shí)驗(yàn)二水文年鑒的查閱和使用實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏占馁Y料是水文分析計(jì)算的基本工作之一.水文資料的來源有水文年鑒,水文手冊(cè),水文圖集和各種水文調(diào)查資料等。實(shí)驗(yàn)工具：一、水文年鑒水文站網(wǎng)觀測(cè)整編的資料，按全國(guó)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(cè)站分布圖；水文站說明表及位置圖；測(cè)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(guó)水文年鑒按流域分為10卷，74冊(cè)。本次實(shí)驗(yàn)，我拿到的是1961年第6卷第5、6冊(cè)長(zhǎng)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:102.63m3、該站當(dāng)年的最高水位為6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：10.8QUOTE/s5、該站當(dāng)年最大流量為6月9日460QUOTE/s、年最小流量為6月3日0.650QUOTE/s6、計(jì)算出的年徑流總量為3.399億QUOTE，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(gè)雨量站：明山站4月1、該站當(dāng)年的年雨量值：1012.3mm2、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03、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(jì)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=3.40×108m3/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(jì)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(jì)雨量為：22.8兩者所得數(shù)據(jù)一致二、水文手冊(cè)和水文圖集水文手冊(cè)和水文圖集是全國(guó)及各地區(qū)水文部門，在分析研究全國(guó)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(guó)或某一地區(qū)的各種水文特征值的等值線圖、經(jīng)驗(yàn)公式、圖表、關(guān)系曲線等。利用水文手冊(cè)，便可計(jì)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)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(shí)驗(yàn)三：參觀漢口水文監(jiān)測(cè)站基本情況

長(zhǎng)江委長(zhǎng)江中游水文水資源勘測(cè)局漢口水文站（簡(jiǎn)稱漢口站）建于1865年1月。新中國(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。

漢口站是控制長(zhǎng)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(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，為防汛減災(zāi)提供水文信息。管轄4個(gè)水位站和1個(gè)流量斷面。站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(cè)員17人，平均年齡42歲；高級(jí)工程師1人、工程師5人、助理工程師3人、高級(jí)技師1人、技師6人、高級(jí)技術(shù)工人9人。

測(cè)站測(cè)流斷面上游1.7公里處有武漢長(zhǎng)江二橋，上游6.8公里處有支流漢江從左岸入?yún)R，上游8.4公里處有武漢長(zhǎng)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26.5~27.0m以上時(shí)，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(duì)測(cè)驗(yàn)斷面水流有不同程度的影響。

漢口站測(cè)驗(yàn)項(xiàng)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(cè)等16個(gè)觀測(cè)項(xiàng)目；除此之外，還負(fù)責(zé)漢江漢川、長(zhǎng)江黃石港、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(gè)水文、水位站的收轉(zhuǎn)發(fā)水雨情及日常維護(hù)工作。

隨著國(guó)家加大對(duì)水文的投入，在上級(jí)的重視關(guān)懷下，漢口站被首批列入國(guó)家重要水文達(dá)標(biāo)站。其測(cè)報(bào)手段不斷更新進(jìn)步，觀測(cè)條件大大改善；報(bào)汛手段由原來的人工遞送改變到現(xiàn)在的水位遠(yuǎn)傳，自發(fā)自收；2005年7月1日，實(shí)現(xiàn)了水位、雨量自動(dòng)采集、自動(dòng)傳輸和自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)。近年來，先后采用了微機(jī)輔助測(cè)流系統(tǒng)、GPS定位導(dǎo)航，超聲波回聲儀測(cè)深，ADCP測(cè)流等先進(jìn)儀器設(shè)備，大大提高了測(cè)洪報(bào)汛能力，水文測(cè)報(bào)技術(shù)逐步向科學(xué)化、信息化、自動(dòng)化方向邁進(jìn)。

近幾年測(cè)報(bào)工作完成情況及取得的成績(jī)

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(bǔ)充規(guī)定和《水文測(cè)驗(yàn)任務(wù)書》、《水情任務(wù)書》來完成當(dāng)年的測(cè)報(bào)工作；每年測(cè)站（站長(zhǎng)）與中游局（局長(zhǎng)）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(yáng)抗洪精神，立足本職，以防汛測(cè)報(bào)為中心，以安全生產(chǎn)、成果質(zhì)量為重點(diǎn)，團(tuán)結(jié)協(xié)作，克服重重困難，頑強(qiáng)拼搏，共同努力，全面完成了年初制訂的各項(xiàng)工作計(jì)劃和上級(jí)下達(dá)的各項(xiàng)生產(chǎn)、科研任務(wù)。

漢口站1996年榮獲國(guó)家防總6時(shí)報(bào)汛先進(jìn)單位、1996年、1997年榮獲水文局先進(jìn)集體、1997、1998年評(píng)為水文局局級(jí)文明單位、1998榮獲長(zhǎng)江委抗洪先進(jìn)集體、2004年度水文局資料成果質(zhì)量獲水文站優(yōu)勝一等獎(jiǎng)、2005年成果質(zhì)量?jī)?yōu)勝杯評(píng)比中榮獲水文站優(yōu)勝獎(jiǎng)，部分職工受到部、局表彰。

降水的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模汉铀畞碓从诮邓?。我?guó)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(cè)法、雷達(dá)探測(cè)和利用氣象衛(wèi)星云圖估算。器測(cè)法用來測(cè)量降水量，雷達(dá)探測(cè)和衛(wèi)星云圖一般用來預(yù)報(bào)降水量。實(shí)驗(yàn)工具介紹：1、雨量器雨量器是直接觀測(cè)降水量的器具。它是一個(gè)圓柱形金屬筒，由承雨器、漏斗、儲(chǔ)水瓶和雨量杯組成。承雨器口徑為20cm，安裝時(shí)器口一般距地面70cm，筒口保持水平。雨量器下部放儲(chǔ)水瓶收集雨水。觀測(cè)時(shí)將雨量器里的儲(chǔ)水瓶迅速取出，換上空的儲(chǔ)水瓶，然后用特制的雨量杯測(cè)定儲(chǔ)水瓶中收集的雨水，分辨率為0.1mm。當(dāng)降雪時(shí)，僅用外筒作為承雪器具，待雪融化后計(jì)算降水量。用雨量器觀測(cè)降水量的方法一般是采用分段定時(shí)觀測(cè)，即把一天分成幾個(gè)等長(zhǎng)度的時(shí)段，如分成4段（每段6小時(shí)）或分成8段（每段3小時(shí)）等，分段數(shù)目根據(jù)需要和可能而定。一般采用2段制進(jìn)行觀測(cè)，即每日8時(shí)及20時(shí)各觀測(cè)一次，雨季增加觀測(cè)段次，雨量大時(shí)還需加測(cè)。日雨量是以每天上午8時(shí)作為分界，將本日8時(shí)至次日8時(shí)的降水量作為本日的降水量。蒸散發(fā)的觀測(cè)(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(cè)針等四部分組成。E-601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(duì)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(cè)針專用于測(cè)量蒸發(fā)器水面高度，整個(gè)測(cè)針在使用時(shí)套到蒸發(fā)桶中的測(cè)針座上，測(cè)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(cè)桿上有針尖，用摩擦輪升降測(cè)針，可使針尖上下移動(dòng)對(duì)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(cè)針觀測(cè)讀數(shù)讀到0.1mm，每次觀測(cè)應(yīng)測(cè)量2次，在第一次讀數(shù)后，應(yīng)使測(cè)針的插桿轉(zhuǎn)一個(gè)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(cè)。其蒸發(fā)量的計(jì)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(cè)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(yuǎn)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(cè)得的蒸發(fā)量與江河、湖泊、水庫(kù)等自然水體的蒸發(fā)量有一定的差別，所以蒸發(fā)器觀測(cè)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(shí)際蒸發(fā)量。據(jù)研究，當(dāng)蒸發(fā)池的直徑大于3.5m時(shí)，其蒸發(fā)量與天然水體較為接近，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(shí)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(shí)際工作中，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)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(cè)資料，使用時(shí)應(yīng)注意蒸發(fā)器的型號(hào)，并進(jìn)行折算。參觀水情氣象遙測(cè)系統(tǒng)氣象水情遙測(cè)系統(tǒng)該系統(tǒng)硬件有測(cè)站和主控計(jì)算機(jī)兩大部分組成，測(cè)站為智能性的野外工作站，全部傳感器與采集處理單元置于觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，計(jì)算機(jī)與測(cè)站的連接采用有線遙測(cè)方式，所有對(duì)測(cè)站的操作通過人機(jī)界面，由主控計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。測(cè)站可以脫離主控計(jì)算機(jī)獨(dú)立工作，此時(shí)測(cè)站為存儲(chǔ)狀態(tài)，也可以與主控計(jì)算機(jī)連接工作于在線狀態(tài)，此時(shí)主控計(jì)算機(jī)既可以定時(shí)或隨機(jī)向測(cè)站調(diào)用數(shù)據(jù)，測(cè)站也可以根據(jù)需要主動(dòng)向計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警信息;測(cè)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(chǔ)：測(cè)站可連續(xù)存儲(chǔ)三天;測(cè)站功耗：測(cè)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(cè)站供電：測(cè)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，測(cè)站可連續(xù)工作兩天以上;測(cè)站維護(hù)：測(cè)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(hù)方便;通信方式：有線遙測(cè);實(shí)驗(yàn)四：流量測(cè)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊绾握_使用流速儀,知道如何測(cè)得點(diǎn)流速和如何通過測(cè)點(diǎn)流速來計(jì)算流量.2.實(shí)驗(yàn)原理①斷面測(cè)量河道斷面測(cè)量，是在斷面上布設(shè)一定數(shù)量的測(cè)深垂線，測(cè)得每條測(cè)深垂線的Di和水深Hi，從施測(cè)的水位減去水深，即得各測(cè)深垂線處的河底高程，便可繪制斷面圖。1.水深測(cè)量測(cè)深垂線的數(shù)目和位置要求達(dá)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(cè)深垂線的位置應(yīng)能控制河床變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。測(cè)量水深的方法隨水深,流速大小,精度要求不同而異。通常采用測(cè)深桿,測(cè)深錘(或鉛魚),回聲測(cè)深儀等施測(cè)。測(cè)深桿是一種精度較高的測(cè)深方法,當(dāng)水深小于5m,流速小于3.0m/s時(shí),應(yīng)盡量采用。測(cè)深錘(或鉛魚)用于流速和水深都較大的情況?；芈暅y(cè)深儀一般適用于水深較大,含沙量小的江河湖庫(kù)。2.起點(diǎn)距測(cè)量起點(diǎn)距是指斷面上測(cè)深垂線到斷面起點(diǎn)樁的水平距離。起點(diǎn)距可用斷面索法和儀器交會(huì)法測(cè)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(diǎn)距的標(biāo)志,直接讀得各測(cè)深垂線起點(diǎn)距的一種方法,適用于河寬不大,有條件架設(shè)斷面索的測(cè)站。圖5-2測(cè)角交會(huì)法測(cè)定起點(diǎn)距示意圖儀器測(cè)角交會(huì)法包括經(jīng)緯儀交會(huì)法和六分儀交會(huì)法等。當(dāng)使用經(jīng)緯儀作前方交會(huì)時(shí),將儀器架設(shè)在C點(diǎn)測(cè)出夾角,再用下式計(jì)算出起點(diǎn)距。D=L.tgΦ式中D起點(diǎn)距，m；L基線長(zhǎng)度，m；Φ基線與經(jīng)緯儀視線間的夾角，o②流速測(cè)量1.流速儀測(cè)速原理與點(diǎn)流速測(cè)定流速儀是用來測(cè)定水流中任意指定點(diǎn)沿流向的水平流速的儀器。我國(guó)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(hào)的計(jì)數(shù)器和保持儀器正對(duì)水流的尾翼等三部分組成。當(dāng)儀器放入水中時(shí)，旋杯或旋槳受水流沖動(dòng)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(jì)算出測(cè)點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(cè)流時(shí)，對(duì)于某一測(cè)點(diǎn)，記下儀器的總轉(zhuǎn)數(shù)N和測(cè)速歷時(shí)T，求出轉(zhuǎn)速n=N/T，由式即可求出該測(cè)點(diǎn)的流速v。為消除流速脈動(dòng)的影響，要求T>100s。2．流速垂線及測(cè)速點(diǎn)布置流速儀測(cè)速時(shí)必須在斷面上布設(shè)測(cè)速垂線和測(cè)速點(diǎn)，以計(jì)算測(cè)量斷面面積上的流速。測(cè)速的方法，根據(jù)布設(shè)垂線、測(cè)點(diǎn)的多少繁簡(jiǎn)程度而分為精測(cè)法、常測(cè)法和簡(jiǎn)測(cè)法。流速儀測(cè)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(guó)精測(cè)法、常測(cè)法最少測(cè)速垂線數(shù)目的規(guī)定在每條測(cè)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(cè)速垂線不同水深點(diǎn)上測(cè)速。垂線上測(cè)點(diǎn)的數(shù)目和位置根據(jù)水深和對(duì)精度的要求而定，見表5-2。表5-2精測(cè)法測(cè)速點(diǎn)的分布實(shí)驗(yàn)儀器流速儀（LS-25-1型旋漿式）、測(cè)深桿、秒表、鋼卷尺、計(jì)數(shù)器等。4.實(shí)驗(yàn)步驟1、用鋼卷尺和測(cè)深桿量出所測(cè)橫斷面圖；2、布置測(cè)速垂線，布置3根；3、用鋼卷尺量出各測(cè)速垂線的起點(diǎn)距；4、用測(cè)深桿測(cè)水深；5、測(cè)垂線上各點(diǎn)流速，各測(cè)量數(shù)字匯入表1中，這里規(guī)定一根垂線上測(cè)三點(diǎn)，即0.2h、0.6h和0.8h。注意各流速均要求測(cè)兩遍，以檢查是否出錯(cuò)；為了避免流速的脈動(dòng)影響，每點(diǎn)每次測(cè)速歷時(shí)不得少于100秒。6、流量計(jì)算，按表2進(jìn)行。假定水面高程28.00米，m=0.9。5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)斷面數(shù)據(jù)寬:112cm，深50cm，a=30cmT（s）N（n）V（m/s）①0.2h99.98010.980①0.8h99.86620.815②0.2h99.88050.986②0.8h99.95110.6336.數(shù)據(jù)處理∵V①=1/2（V①0.2+V①0.8）=1/2（0.980+0.815）=0.8975m/sV②=1/2（V②0.2+V②0.8）=1/2（0.986+0.633）=0.8095m/s∴V1=aV①=0.7x0.8975=0.628m/sV2=1/2（V①+V②）=0.854m/sV3=aV②=0.7x0.8095=0.567m/s∵A1=0.5x0.3x0.5=0.075m2A2=0.5x（112-30x2）x50=0.13m2A3=0.5x0.3x0.5=0.075m2∴Q1=V1xA1=0.047m3/sQ2=V2xA2=0.111m3/sQ3=V3xA3=0.043m3/s∴Q總=Q1+Q2+Q3=0.201m3/sV斷面平均=Q總/A總=0.718m/s實(shí)驗(yàn)五：水下地形測(cè)量實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽榱搜芯亢哟?、海岸的演變，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(cè)量與陸地地形測(cè)量一樣，首先確定點(diǎn)的平面位置，再確定點(diǎn)的高程。定位測(cè)量可采用經(jīng)緯儀，六分儀進(jìn)行：高程即測(cè)深可用回聲測(cè)深儀進(jìn)行。實(shí)習(xí)方法測(cè)深點(diǎn)的布設(shè)在水下地形測(cè)量中，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(cè)深點(diǎn)。在垂直于河流流向的每隔一定距離布設(shè)測(cè)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(gè)測(cè)深斷面延長(zhǎng)方向的兩岸上樹立斷面標(biāo)桿，測(cè)船以斷面標(biāo)桿為目標(biāo)眼斷面行駛，每隔一定距離測(cè)定一個(gè)水深，與此同時(shí)用經(jīng)緯儀或六分儀交匯法測(cè)定測(cè)深點(diǎn)的平面位置。水位觀測(cè)和測(cè)點(diǎn)高程為了求得河床測(cè)點(diǎn)的高程，要觀測(cè)水位與水深，以水位減水深即得測(cè)點(diǎn)高程。由于水位的漲落隨時(shí)間而異，嚴(yán)格地說，計(jì)算每個(gè)測(cè)點(diǎn)的高程應(yīng)該用測(cè)量該點(diǎn)水深時(shí)的水位。但這是難以做到的，實(shí)際上也不需要這樣高的精度。一般做法是每測(cè)一個(gè)斷面觀測(cè)一次水位，或在測(cè)量開始和結(jié)束時(shí)各觀測(cè)一次水位。水位不僅隨時(shí)間而異，而且隨地點(diǎn)不同而異。除湖、庫(kù)以外，河流水面總有個(gè)降落的坡度，這時(shí)應(yīng)根據(jù)所觀測(cè)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(cè)深斷面的水位。實(shí)習(xí)工具便攜式超聲波測(cè)深儀，手持式激光測(cè)距儀兩個(gè)，UHF調(diào)頻對(duì)講機(jī)兩只，標(biāo)桿一個(gè)，花桿兩支，支座兩個(gè)，標(biāo)旗一個(gè)，繩子若干等。實(shí)習(xí)步驟1、首先在岸上布設(shè)平面控制點(diǎn)，即六分儀標(biāo)桿所立之點(diǎn)（此項(xiàng)工作事先由老師安排作準(zhǔn)備）2、測(cè)深點(diǎn)布設(shè)，本次采用斷面法，斷面間距和測(cè)點(diǎn)之間的距離均為10--15米，每個(gè)小組要完成7--8個(gè)斷面的測(cè)量任務(wù)；水下地形測(cè)量示意圖3、用六分儀后方交會(huì)法測(cè)定測(cè)點(diǎn)平面位置：A、在岸上首先確定好六分儀標(biāo)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(cè)船瞄準(zhǔn)斷面線用；B、測(cè)船沿端面線行駛，每隔一定距離，船上兩名觀測(cè)員各持一架六分儀，在同一位置分別測(cè)出角和角（如圖所示），負(fù)責(zé)測(cè)深者也同時(shí)測(cè)出該點(diǎn)的水深，記錄者據(jù)點(diǎn)次依次記下觀測(cè)角和測(cè)點(diǎn)水深，照此辦法測(cè)完每個(gè)斷面為止；C、要求各測(cè)點(diǎn)對(duì)兩個(gè)六分儀標(biāo)桿之間的夾角和大于20、小于130，以便測(cè)點(diǎn)位置交會(huì)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(cè)點(diǎn)的位置；4、水深及水位測(cè)量：水深用測(cè)深錘測(cè)量；水位按假定水位，這里假定水位為30米；測(cè)點(diǎn)高程=水位-水深5、業(yè)內(nèi)及成果整理：A、整理測(cè)量記錄，算出測(cè)點(diǎn)高程；B、利用三臂分度規(guī)將各測(cè)點(diǎn)高程展繪在圖紙上；C、勾繪等高線，繪出水下地形圖。四、實(shí)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(diǎn)號(hào)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(diǎn)號(hào)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(diǎn)號(hào)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(diǎn)號(hào)11121314151617181920與8桿距離111127144156172193207221234249與9桿距離108124137148161189204219235250水深3.673.974.033.873.994.0