水文实习报告

水文实习报告

实习时间：2013年10月 实习地点：兰村水文站、汾河二库 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、通过实习，学生了解测站的工作性质、观测任务，以及水文要素的观测仪器、方法，水文资料的收集、整编方法等。培养学生水文测验的操作技能，熟悉水文测验的测算方法，巩固所学的基本理论知识。

实习形式：

倾听水文站和二库工作人员介绍讲解，亲身参观水文站和二库概况，网上搜索有关资料等等。

实习内容:

（一） 兰村水文站实习 兰村水文站概况：

经兰州站长兰世勇介绍：兰村水文站地处汾河中上游, 位于太原市西北 22.5 km 的上兰村, 地理坐标为东经 112°26′, 北纬 38°00′。兰村站设于 1943 年 5 月, 1945 年 9 月停测, 1950 年 4 月重设, 是我省设立的最早的水文站之一，拥有40年的有效观测数据。常年承担雨、水测报任务。常观测项目有:水位、流量、含沙量、泥沙颗粒分析、蒸发、降水量、水温、气温、冰情、地下水。墒情一般不观测。管辖委托雨量站 10 处, 其中报讯站两处。负责向国家防总、黄河防总、省防汛办、太原市防汛办、太原市水文水资源监测分局等单位提供汛情和旱涝等有关信息。 1）兰村站控制流域概况：

兰村水文站控制流域面积7705km2, 属黄河流域汾河水系，流域平均宽度36.1km, 河道纵坡3.35‰, 实测期内多年平均流量14.3m3/s, 瞬时最大流量为1950m3/s( 1967年8月22日) , 历史调查洪水流量为 4 500 m3/s( 1891年) , 本站多年平均年降水量 491.4 mm, 最大年降水量 767.6 mm( 1964 年)。

柳林河是流经区间的主要支流，我们这次实习的时候，观察到柳林河的水位尚浅。究其原因是主要是因为： 11961 年、○1999年在上游分别建成了汾河水库与汾河二库两座大型水库，这两座水库控制了兰村站流域面积的 98.8%，夏季的洪水主要被两座坝给拦截。

2这次实习的时间为10月中旬，汾河流域洪水主要由暴雨形成，时空分布不均，年际变化○

大，大洪水多发生在 7—8 月，时值秋季，水坝要开始蓄水以备来年的灌溉和工业用水、居民用水。

3兰村水文站上游河道内往年有兰村泉出露, 天然条件下, 多年平均流量4.2 m3/s, 但因太○

原市城市供水主要集中于兰村岩溶水的开采, 太原市迎泽大街以北的供水便来自此站的地下水开采。由于过度开采，地下水位逐年降低，所以在秋季，地下水不能补给地表水，大量开采的地下水，也会使得建筑物的基面发生沉降，目前，我省的居民用水正逐步实现引黄河水。

由于以上原因，柳林河的水位在秋季为浅水位为必然现象。

2）实习内容:

实地测量河流的流量：

流量是江河的重要水文特征，是反映水资源的基本资料。兰村水文站测量流量的方法是流速~面积法。

水位观测：水尺是水文站必备的基本设施。在这次实习中，我们发现有画在阶梯上的倾斜式水尺，河流的测流断面上竖有直立式水尺，矮桩式水尺，断面索悬挂的缆车上有悬垂式水尺。在一般的水位观测中，读数精度要求准确至0.01米，基本水尺的观测是分段定时观测，观测时间和观测次数要适应一日内水位变化过程，满足水文预报和水文情报的要求，一般情况下，日测1~2次。 测速垂线的布置：在实习老师的备课纸上我们看到了手画的测流断面，实际断面的测量方法是要根据河宽和断面的转折变化布设一定数量的测深垂线。测速垂线数目的确定是根据控制断面的地形和流速沿河宽分布的主要转折点, 用较少的测速垂线获得较高的精度, 对高、中、低水位级分别布设相应的最小测速垂线数目。我们所辛看到了兰村站测流断面的布设着韩老师。 测流速：天然河道中一般采用流速仪测定水流的流速，流速仪是利用转子被水流冲击作用而产生旋转的原理制成的。这次实习我们看到的是转子式流速仪中的旋浆式流速仪。测流速时，将流速仪放在测流垂线处，顺着水流，离水面0.6m的水深上测速。测流仪内置信号装置产生转数信号n=总转速／测定时间，(结合国标和兰村站实际情况和水位变幅，确定高水期为 30 s～60 s, 中水期为 60 s,低水期为 60 s～100 s)，蜂鸣器20圈蜂鸣一次，用秒表计时。根据转子流速n与流速的关系v=kn+c，k，c由山西省水利研究院根据前年实际测流数据给出，由此可以确定测流垂线处的流速v。测流垂线将测流断面大致分成两个三角形和若干个梯形。建设测出流速依次为V1，V2,V3------Vn，两岸的三角形的平均流速为kV1,（k为边坡系数，兰村站取0.6），梯形的平均流速为上下底流速Vn，Vn-1的算术平均数。 测面积：将测流断面近似看出由测流垂线分割成的两个三角形和若干个梯形，起点距可直接用有尺度标记的断面索估读，水深一般用探测杆和悬垂式水尺，由此可以算出各部分的面积，将若干面积相加即为测流断面的近似面积。

流量：已知各部分面积和流速，由流量公式Q=∑AiVi，可得测流断面流量。 水温温度计的使用

测量水温采用的水温测量仪器为SWL1-1型水温表，其测量范围为-6~40℃，允许误差为±0.3℃水温在早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，读数精确到0.1℃或0.2℃，多次测量取平均。日平均水温在背阴处测量。 降雨观测

降雨是气象要素之一，也是自然界水循环过程中最为活跃的因素，降水量时空变化规律，直接影响河川的径流情势，兰村水文站为基础站，测量水文要素的各种观测仪器都比较齐全。 兰村站的降水观测通常采用雨量器和自记雨量计。当降水量达到0.5㎜时则必须向上级汇报水情，若处于发水期则每天发报水情。

雨量器：用雨量器观测降雨，以每日上午8时为分界，通常在每日8时和20时观测两次，雨季增加观测段次，雨大时需加测。

它是一个圆形金属桶，由承雨器、漏斗、储水瓶和雨量杯组成。承雨器口一般距地面70厘米，筒口保持水平，雨量器下部放储水瓶收集雨水。观测时将里面储水瓶拿出换上空储水瓶，然后用雨量杯测定储水瓶收集的雨水，冬季降雪 换成承雪器。

自记雨量计：.兰村站采用虹吸式DSJ2雨量计。敏感元件是个浮子，浮子对应水位变化在垂直方向上移动，自记仪的浮子与记录部分紧密相连，通过铰接头与记录笔连接，在自记钟的

记录纸上把雨量刻画出来，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排出完成一次虹吸，虹吸一次，雨量为10毫米。雨量计记录长度一般不超过1昼夜。 水面蒸发量的测量

蒸发是水循环和水量平衡的基本要素之一，无论对于水资源的规划，管理还是利用都有必要。确定蒸发量的方法有很多，兰村站采用的方法是器测法。 E601型蒸发器：深60cm，上圆柱下圆锥的结构，器口面积为0.3m2,，器口边缘距地面7.5cm, ,由排水孔、蒸发桶水面指示针、水圈土圈、溢流桶等组成，周围有护水圈，溢出的水通过溢流孔进入溢流桶。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，以8时为日分界线，得日水面蒸发量。 20cm口径蒸发器：安装在距地面70cm的高度上，在一昼夜后直接放在台秤上称得蒸发量。但据资料显示，20cm口径蒸发器测得的水面蒸发量远大于E-601型蒸发器测得的蒸发量,造成这种差异的主要原因在于： 1小型蒸发器水面温度偏高。○因为蒸发量与水面温度成正指数关系, 小型蒸发器水体容量小,加之其采用热的良导体铀质材料制成,并完全暴露在外面,在阳光直接照射下,温度很容易增高。而E-601型蒸发器水体容量远大于小型蒸发器,且其大部分深埋地下,四周又有护水圈,阳光直射不到器壁,在同样的天气条件下,升温较慢。 2小型蒸发器水面风速偏大。○由于近地面层气象要素随高度的变化很明显, 尤其是风速随高度的增加迅速增大对蒸发影响很大。小型蒸发器安装在距地70cm高度上,而E-601型蒸发器深埋地下,其器口距地仅7.5cm,有资料显示70cm高度的风速要比10cm高度的风速大一倍左右。且湿度又是随高度增加而迅速减小的,湿度越小,蒸发量也越大。所以导致了小型蒸发器蒸发量偏大。

3降雨对蒸发量的影响。由于小型蒸发器安置高度较高,降雨时会使部分水滴溅出器外,降雨○

强度越大,雨滴越大,溅出去的越多。而E-601型蒸发器口接近地面,周围有护水圈,下雨时水滴从器内溅出去,也有从护水圈中反溅进蒸发器内的,这样溅出去和溅入的相互可以抵销。在下雨天,蒸发量本来就偏小,因而导致小型蒸发量会明显偏大。

但所幸兰州站已经基本不用20cm口径蒸发器而改用E601型蒸发器，并且新一代的蒸发器正在使用阶段。

（二） 汾河二库实习 汾河二库工程概况：

我们此次实习的地点位于山西省汾河二库位于太原市尖草坪区和阳曲县交界的汾河干流上,距太原市中心30km,是一项以防洪、供水为主,兼顾发电、旅游、养殖等综合效益的大Ⅱ型水利枢纽工程。

查阅资料得知：汾河二库 总库容1.33亿m3, 防洪库容0.246亿立方米、兴利库容0.734亿立方米。

控制流域面积2 348km2, 多年平均径流量1.45亿立方米，坝址为“U”型河谷,两岸陡峭,地形复杂,建筑物大部都在底部。水库淹没耕地160h–(2 422亩),影响村庄6个,需搬迁人口2 106人。抗震为7°设防。

主体工程由拦河大坝、供水发电隧洞、水电站等组成。水库设计标准为100年一遇,校核标准为1000年一遇，其中百年一遇洪峰流量5090 立方米/秒,千年一遇洪峰流量7702 立方米/秒。

拦河大坝为碾压混凝土重力坝,坝顶全长227.7m,最大坝高88m, 坝顶宽度7.5M,中部为48m长的溢流坝段,设3孔12m36.5m溢流表孔,最大泄量1 578m3/s,溢流坝段两侧各布置两孔5.836.0m的冲砂底孔,最大泄量3 590m3/s,底孔两侧为左、右岸挡水坝段。 水电站为引水式,装有333 200kW立式水轮发电机组,年利用小时为2 448h。

工程建成后,可使太原市区河道防洪标准由目前的20年一遇提高到100年一遇; 100年一遇洪水经水库调节后，可洪峰下泄流量可消减约1/3，.相应可使太原市汾河河堤防洪标准得到提高。每年可向太原市供水0.44亿m3,与上游水库联合运用增供水为1.1亿m3;水电站年发电2 350万kW2h; 此外,在万家寨引黄工程南干线建成通水后,还可作为引黄南干线的调蓄水库。汾河二库与汾河水库联合运用.有利于汾河水库的水沙调度,延长汾河水库使用年限。

汾河二库平湖高峡、湖光山色，相映成景，是国家级水利风景区，游客可春赏桃花，夏避酷暑，秋 观红叶，冬 看冰雕。风景优美的柳林河和历史悠久的悬泉寺也位于水库附近，是良好的旅游度假胜地。

实习心得体会：

通过这次水利工程实习，我巩固了许多专业知识，这次的实习内容是在我们在校期间学习了理论知识后再实践的，让我对上课所学的知识理解的更加深刻，也使得专业知识更加扎实。 水利是一门很专业的课程，在整个规划施工运行管理阶段要考虑的范围很广，所要安排的工作任务量很大。通过这次实习，我对以前学习和实习中存在的问题和不足有了正确的认识， 在今后的学习中，要虚心向前辈们请教学习，从而获得更大的进步，我们也才会在水利工程这一艰苦而又充满挑战的工作领域取得更大的收获。

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