工程水文学实习报告内容

'重庆交通大学工程水文学实习报告指导老师：刘相超学院：河海学院专业:港口航道与海岸工程班级：2011级1班姓名：学号：总成绩教师签名7 一、概述实习地点：重庆市北碚水文站实习时间：2013年10月19日二、实习目的和意义Ⅰ.目的：了解测站的工作性质，观测任务，水文要素的观测仪器、方法，水文资料的收集、整编方法等，掌握水文智能观测系统的操作。培养学生水文测验的操作技能，熟悉水文测验的测算方法，巩固所学的水文测验的基本理论知识。Ⅱ.意义：理论联系实际，通过实践加深对理论知识的理解，培养学生对水文学的学习兴趣，同时锻炼学生的实践能力，为以后走上工作岗位。三、水文站情况概述北碚水文站建站于1939年，全国第一座水文站，1983年李鹏副总理来过北碚水文站指导工作，2007年长江水利委员会主任蔡其华在春节前来北碚水文站看望职工。国家加快对水文事业的投入，在长江流域内建设了10个网络水文站，北碚水文站是其中之一，在2007年1月1日北碚水文站开始在北碚新站运行。北碚水文站在全国都享有名气，许多教材都引用了北碚水文站的资料。北碚水文站由长江水利委员设立领，原在北温泉公园内，由于地质灾害影响，被迫耗费巨资迁址北碚。北碚水文站位于重庆市北碚区龙凤桥镇白庙子，东经106°28′北纬29°49′，集水面积为156736平方公里，距河口距离约54.6Km。站房建在嘉陵江边，是嘉陵江重要报汛站之一，已收集了74年的各种水文资料。为控制嘉陵江干流和上游渠江、涪江来水及掌握汇流后的水情变化规律，长江防汛和水量调度以及发电提供了宝贵的、不可缺少的水文资料。北碚水文站的两大主要任务是为重庆水调度和三峡电站的防汛抢险当好耳目，收集基本水文资料为国民经济建设服务。四、观测仪器及测量原理（观测原理、观测条件和观测计算）1．流速仪测流1.1测流原理由于河流红断面上的流速分布是不均匀的，若以h表示断面内任一点的水深，b表水改点至水边的水平距离，如图所示，该点的流速为v，则通过全断面的流量可用积分法求得但是其中的关系很复杂，一般很少用积分公式推算流量。实际工作中是用实测断面和实测流苏来推算流量的，即用分布求和公式7 =通过测量部分面积和部分平均流速，用部分面积乘上部分流速得到部分面积的流量，将各个部分的流量相加就得到了断面流量。1.2断面测量7断面测量主要是大断面测量（岸上部分和水下部分）①岸上部分用全站仪或水准仪四等水准测量高程。②水道断面测量用超声波测深仪或回深仪测量水深计算高程。将断面分解成许多小梯形，通过测量水深和起点距，然后将断面形状在坐标纸上绘制出来。71.3流速测量流速仪主要由感应水流的旋转器（旋杯或旋桨），信号记录器或者直接计算、显示测点流速的单板机与显示器，保持一起正对水流的尾翼三部分组成。旋杯或旋桨收到水流的冲击发生旋转，流速越大，旋转越快。根据每秒转数与流速的关系，便可推算某一点的流速（其中N=n/T,n为总转数，T为测素历时）测流时，只要记录n与T，便可以推出测点流速，一般要求测流时间T>100s.1.4流量计算①积分法②分部求合法=2.水位观测设备及其观测原理水位观测的设备主要是水尺和自计水位计。⑴水尺：是最简便、最可靠的水位观测装置。常用的水尺有直立式、倾斜式和矮桩式，水尺安装要求能测最高洪水位和最低洪水位，确定一个高程基点作为水位参考点，通过相对高差来确定水位。⑵自计水位计：自己水位计氛围机械式、电容式、超声波式，通过安装在内部的传感器将数据传送到电脑，通过计算机的处理将相应的水位显示在电脑上。3.降水观测设备及其观测原理北碚水文站的降水量观测采用的是翻斗式自记雨量计，它由感应器及信号记录器组成，它可远传到控制中心的接收器内，实现有线远传和无线遥测。7 原理：测雨量时，雨水经承雨器进入对称的小翻斗一侧，当接满0.2mm的降雨量时，且小翻斗向一侧倾倒，水及注入储水箱内。同时另一侧处于进水状态，当小翻斗倾倒一次，及接通一次电路，向记录器输送一个脉冲信号，传送信号至主控计算机。4.含沙量测验含沙量测验主要包括①单沙测验(水样烘干采用TG328机械天平称重)；②悬移质泥沙测验(水样烘干采用TG328机械天平称重)；③颗粒测验；④水质污染(水质中心分折)。主要有以下三种方法：积点法。在垂线上不同测点位置采取水样，分别处理。取样测点数及各测点相对水深位置按水深和仪器悬吊方法而定。和测速相同，畅流期有五点法、三点法、二点法、一点法；封冻期有六点法、二点法、一点法。开始进行输沙率测验的测站，宜用多点法，以便为简化取样方法的分析积累资料。用多点法可以测得断面上含沙量的变化，也便于对各点的沙样进行颗粒分析。积深法。用积时式采样器在垂线上匀速提放，采取整个垂线上的水样。取样时可以匀速下放，再匀速提出水面双程取样，上提和下放的速率可以不同；也可以用开关控制匀速单程取样。但无论何种方法取样，采样器均不得填满。积深法取水样方法简单，垂线平均含沙量代表性好。但积深法不能测得含沙量和颗粒级配在垂线上的变化，只能测得各垂线的平均含沙量和平均颗粒级配。混合法。在垂线上不同测点位置按一定容积比例取样，混合处理求垂线平均含沙量。使用混合法取样一般应通过在垂线上用多点法取样，进行垂线含沙量分析后使用。混合法方法简单，处理水样工作量小。同样只能测得各垂线的平均含沙量和平均输沙率。5输沙率测验输沙率测验由含沙量测验与流量测验两部分组成。测验内容包括断面输沙率测验和单位水样含沙量(简称单沙)测验。运用实测断面输沙率与测定单位水样含沙量两者相结合的方法,即在测得的断面输沙率资料中，选定1条或2～3条垂线的位置上测取水样，求得此单位水样含沙量后，通过对应关系,即可求得断面平均含沙量,并与相对应的时段平均流量相乘,即得该时段的平均输沙率,然后乘上所经的历时并累积相加，即得各种时段如日、月、年等的输沙量。五、流量资料、泥沙资料的整理（流量、泥沙表格计算）（见附表）六、实习总结10月19日，我们在带队老师的带领下来到北碚水文站进行《工程水文学》课程实习。首先，全体同学在水文站会议室听取了站长对北碚水文站基本情况的介绍，包括北碚水文站的历史和在全国的水文观测的重要地位，水文站的作用和7 观测任务，水文观测的方面和水文观测仪器等。在听取站长介绍的过程中，让我们回顾了课堂上学过的基础理论知识，从理论逐渐转换到实际观测，着重给我们讲解了北碚水文站的重要地位以及站内先进的水文观测仪器，加深了我们对水文站的理解，充分明确了水文站的在日常生活中的重要性。听取了相关介绍之后，我们就开始了现场参观与学习，先后参观了电动缆道，流速仪，河流含沙分析实验室，浊度仪，澳大利亚进口的气泡式水位仪WL3100A型，智能水文测验系统，H-ADCP软件，JDZ05翻斗式自记雨量计，MC型号为SWL1-1型表层水温表，我们还亲自到河边参观了河坡上的倾斜式水尺。在整个参观实习过程中，工作人员一边操作一边给我们讲解仪器原理以及使用方法，让我们学到了很多在课堂上学不到的水文学知识。本次水文实习经历使我受益匪浅，不仅使加深了对水文站的重要性的理解，激发了对水文学的兴趣，而且让我懂得理论联系实际的重要性，理论知识和实践能力同等重要，理论来自实践，实践再创理论，学习的过程就是理论与实践不断交替，互相渗透的过程。同时自己也被水文站工作人员日复一日，年复一年不辞劳苦的敬业精神所感动。通过本次实习，我主要有以下几个方面的体会和看法：（一）、从观测技术上，北碚水文站使用的都是一些比较先进，比较精密的仪器。拥有全国第一座水文电动缆道，使用超声波测深仪，拥有自己专利流速仪，并且由专家在本测站研制而成；使用的澳大利亚进口的气泡式水位仪该仪器能自动采集、自动传输数据及自动转拍报数，大大提高了工作效率；水温测量采用MC型号为SWL1-1型表层水温表；流量测验采用是流速仪法，使用北碚流量单沙程序2.10版智能水文测验系统，操作简便，测量数据精确；由缆道可逆计数器定位，AYX型控制仪微机测流系统测速；流量测验采用H-ADCP软件进行全自动测量并进行数据处理分析计算；河流悬移质泥沙测验采用长江AYX2-1型采样器，采样器结构分为：管嘴、进水管道、头舱、头部底盘、连接搭扣、水样舱、调压系统、调压舱、控制舱、配重填充材料、水深流速探测器固定装置、尾翼等几部分外形采用椭流线型，水阻力系数小于0.6；对于泥沙测验，该站使用的是先进的浊度仪，比传统的测验方法更加高效、更加自动化及更低的花费；降水观测采用JDZ05翻斗式自记雨量计，也是一套全自动的观测系统，大大提供高了观测资料的准确性，减轻了人工处理的繁琐过程，使得观测资料的统计分析处理效率大大提高。以此可以看出，先进水文观测仪器在当今水文观测中的重要地位，只有依靠科技进步，才能做到更加精确的观测。（二）、从实际应用上，北碚水文站的观测仪器都是比较先进、精密以及贵重的仪器。因此，对于这些先进仪器来说，正确的操作非常重要，从而要求水文站的工作人员需要掌握有一定的计算机以及电气相关的专业技能，对软件，电脑7 ，电路等方面应该有比较高层次的知识体系，对现有工作人员的知识技能提出了挑战，需要他们不断学习，不断研究，这样才能够跟上科技的脚步，才能够更好地运用好这些先进仪器为水文观测服务。同时，对于那些真正水文专业方向深造的人来说也需要他们不断学习新的知识，跟上科技的脚步，做到与时俱进。其次，如何对这些设备进行维护是一个重要方面，因为这些仪器都比较昂贵，一般的水文站每种设备都只有一台，没有用来应急的备用设备，所以水文站应配备相应的设备管理技术人员，当仪器出现故障的时候能够第一时间发现并修复。这样才不会影响水文站的正常运行，特别是在河川水文情势彪悍比较复杂的时段。再次，不同水文站都有各自独特的地理条件，对于不同的水文站的观测方法不尽相同，不能照搬照抄，需要结合当地的实际情况，合理地进行测站布设，所以在选择测验方法的同时要结合实际情况，择优而取。（三）、通过实习我明白了许多在课堂上尚不清楚的问题。例如，课堂上老师只给我们讲解理论知识，没有进行实际操作，对流速仪的理解并不深刻，只知道它是用来测量流速的，但并不知道他的具体构造，来到水文站真正看到流速仪的具体构造之后在对它有了较为透彻的理解。其次，课堂上只知道有缆道这种东西，但不知道他到底是怎么操作的，通过实习现场参观后才发现，他并不是我们想像中的通过人工来控制缆道上流速仪的位置，而是有专业的水文观测智能软件系统，只需要在电脑里面输入相关的数据之后，就会自动地定位到准确的位置，并且将该点的测验数据传输到电脑里面，自动统计处理计算，最后将结构显示在电脑屏幕上。还有就是教材上对表格数据的处理非常复杂，以为水文站的工作人员天天都要用笔对大量数据进行人工处理，岂不是非常繁琐，到了水文站才知道，现在他们有着一套完整而系统的水文观测专业软件，数据处理都是在电脑上处理完成的，大大减轻了他们的实测工作。（四）、通过本次实习，感觉自己理论知识的掌握还有所欠缺，没有良好的理论知识作为基础，在实习的过程中难免会有些难以理解的方面；其次，水文站空间有限，我们这次实习是几个班一起去的，所以人太多，老师讲的很多东西都没有听到，所以实习的效率不高，很多细节的地方没有弄懂，获取的知识面不全，，所以希望以后的实习能够分成小组进行，这样的话效果会更好；再次，实习的时间太短，且实习量又很大，所以老师的讲解基本上都是一笔带过，没有更加深入地对设备、操作进行系统的阐述，以至于我们都搞得似懂非懂，所以介意以后的实习时间能够加长一些；最后，实习就是将理论与实践想结合的过程，但是我们的这次实习本质上还是一次理论学习，没有达到真正的实习效果和目的，所谓实习，就是需要我们深入现场进行实际操作，从亲身体验过程中获取知识，所以希望在以后的实习过程中能够增加学生亲自操作体验的环节，在实践中交流，在交流中学习。7 2013年10月28日7'