全国五届外业操作说明.docx
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全国五届外业操作说明
附件1：
第五届全国水文勘测技能大赛
外业操作说明
一、缆道测速测深（占外业操作15%）
（一）操作要求
1、要求选手在20分钟内准确无误完成流速仪（流速仪视考试现场流速大小确定，选用LS25—1型或LS78型旋杯流速仪）安装、检查、拆卸、缆道供电、开机等，并将仪器输送到指定的m起点距处的一条测速垂线，测深、用一点法（0.6H）测速，垂线定位允许误差小于0.2m，两次测深允许误差为0.04m（起重索为1：
4），测点定位允许误差为0.02m，测点测速历时大于等于100s。
2、主要项目是：
流速仪装卸检查、缆道供电、断电、操作定位、
测深、流速计算记录。
3、流速仪装卸检查包括：
安装、检查、拆卸、信号接线；
操作定位包括：
规程、熟练程度、测点定位、垂线定位、水面
信号；
测深包括：
规程、熟练程度；
计算记录包括：
计算、记录、表面。
4、水深、起点距计数采用计数器，流速测量采用秒表和音响器。
5、铅鱼一入水，即发出一响声，说明缆道信号电路接通，一切正常。
6、水面信号位置与流速仪入水深一致，设备收到水面信号后，计数器自动归零。
流速仪与铅鱼底距离为0.3m。
铅鱼到达河底，电机自动停机，计数器停止计数。
水面信号采用脉冲信号，流速仪采用音频信号。
7、测速只计总历时和总信号数。
8、流速计算到垂线流速。
9、其他说明：
（1）每个选手要按要求完成规定的考试内容，将仪器设备放置好，缆道回到指定的起点位置。
（2）在考试期间设备出现故障或其他突发事件，选手要迅速将操作控制权交给本站监督的工作人员处理。
（3）因停电、设备故障等原因，选手竞赛可以在设备恢复正常后重新计时。
（4）规定绞车调速速度表不得超过100%，超过就扣完操作分。
（二）操作规程
1、操作控制台面板简介：
缆道操作控制台面板实物图
缆道操作控制台面板功能介绍图
2.控制台操作步骤
（1）合上电源箱中的电源及信号闸刀。
（2）合上控制台面板左下方的电源开关。
（3）用三相电压检测开关检测电压是否正常。
（4）按下总开按钮，（总开）灯亮。
为控制系统供电。
（5）检查变频调速器调速旋钮是否处于最小值位置，如不是，将调速旋钮旋至最小值（即0刻度）。
（注释：
变频调速器调速旋钮值“0”，绞车电机不旋转，当顺时针旋转旋纽时，电机随其旋转角度成正比增加转速）
（6）铅鱼上升控制操作。
按上按钮，缓慢顺时针旋转变频调速器的调速旋钮，水文绞车驱动系统的电机运行将铅鱼慢慢提升，将提高至铅鱼放置平台0.5m高后，逆时针旋转变频调速器的调速旋钮，调至0刻度，停止升降电机运转。
（7）铅鱼出去控制操作。
按去按钮，顺时针旋转变频调速器的调速旋钮，慢慢加速，（最大速度自动限定在100刻度），此时铅鱼将向预定的起点距方向运行。
当铅鱼接近起点距（XXXm）时，将铅鱼运行速度减小，使铅鱼精确控制在水平距离测点上并停止电机运转。
在完成动作后，按下（来去）停止按钮，为切换开关做准备。
（8）铅鱼下降控制操作。
按下按钮,顺时针旋转变频调速器的调速旋钮起动电机，可增加下降速度使铅鱼向水面下降，在接近水面前减速运行。
当流速仪入水时，设备会自动发出水面信号，水深计数器自动清零，此时不用停机，铅鱼继续下降进行水深测量，当铅鱼托板触及河底时，控制台收到停止信号，并自动停止铅鱼运动。
此时缆道测距仪显示屏“H00”显示水深读数（注释：
实测水深应等于“显示水深读数”加上“流速仪旋桨叶轴线至铅鱼托板垂直距离30cm的距离”，作为第一次水深读数）。
按下（上下）停止按钮。
（9）铅鱼上升控制操作。
按上按钮，控制适合速度将铅鱼提出水面（此时铅鱼必须要离开水面），然后减速停机，
（10）重复步骤8，进行第二次测深。
在第二次测深完成之后，按上按钮，将流速仪提到0.6的相对位置，进行点流速测验，（也可将流速仪提出水面后，再将流速仪放至0.6的相对位置）。
（11）测速完成后，按上按钮，将铅鱼提离水面并上升到一定高度后，减速停机，并按下（上下）停止按钮，铅鱼停止垂直运行。
（12）铅鱼收回控制操作。
按来按钮，铅鱼向铅鱼放置平台方向运行，在临近平台时要减速运行，铅鱼到达平台正上方适当位置后减速停机，按下（来去）停止按钮。
（13）铅鱼下降控制操作。
按下按钮，将铅鱼缓慢平稳地放置在铅鱼平台上，放置好后减速停机，并按下（上下）停止按钮。
（14）此时整个测深，测速过程完成，可按下总停按钮。
（15）切断电源和信号闸刀，拆卸流速仪及信号线等。
（三）选手记载表
站缆道测速测深记载计算表
选手编号：
选手姓名：
施测时间：
年月日时分至时分天气：
风向风力：
流向：
流速仪牌号及公式：
停表牌号：
铅鱼重量（kg）：
垂线号数
起点距
（m）
实测水深（m）
水位
（m）
应用
水深
（m）
流速仪位置
测速记录
流速（m/s）
测深
测速
相对
测点深
或湿绳
长（m）
总
转
数
总历时
（s）
测点
系数
垂线
平均
Ⅰ
Ⅱ
平均
备注
二、测船测深取沙及ADCP测流（占外业操作20％）
1、准备阶段
（1）清理个人贵重物品和易滑落物品等不应带上测船，存于岸边专用桶内。
选手进入测船测深、取沙竞赛现场。
（2）为了安全而配备了专用鞋，穿拖鞋、高跟鞋选手没换鞋之前不得上船。
（3）参赛选手上船之前必须穿好救生衣，并按规定系好救生衣的扣绳。
（4）检查记录表、计算器、记录笔、记录夹等是否齐全。
2、水深测量
（1）用电动绞车完成固定测船处一条垂线的水深测量（铅鱼测深。
无水面与河底信号，水面直接目测，河底凭感觉）。
（2）出绞车悬臂（由工作人员协助出船缘）、水面定位及水深计数器归零操作过程、二次测深、记录、计算（含测深误差）等。
安全操作绞车起吊铅鱼、旋转出绞车悬臂、水面定位、下放铅鱼、确认铅鱼恰至河底、读记水深。
（3）检查HY1600测深仪。
（4）水温测量。
（5）测深仪设置（吃水深测量及置入、查纯水声速表修改声速参数）。
3、取沙采样
（1）采样品密封性检测，一是用手提动横式采样的关闭弹簧看是否灵活，二是看关闭之后的密封性。
（2）取水检查，将横式采样器在水中取一次水进行检查看是否有漏水现象。
（3）冲洗，用清水对横式采样器进行采样前的一次冲洗，对量杯也进行冲洗。
（4）用铅鱼测深结果计算0.6相对水深，在0.6相对位置进行采样。
（5）采样器器口应与水流方向一致，入水速度和出水速度应大体一致均匀。
采样器提出水面后，为防采样品以外的水进入到量杯，应稍放片刻才能进行量水容积测量样。
并记录桶号和采样容积。
（6）清理采样现场，检查各项记录是否齐全，水样容积是否达到规定标准，全部完成后向裁判示意。
4、走航式ADCP测流
（1）应赛选手进入小玻璃钢船内舱后，由裁判员提供相关基础资料，让选手用1分钟时间阅读和准备。
1分钟后裁判员开始计时。
（2）ADCP线路连接和检查。
主要进行电源线连接、信号连接两个方面，电源线连接注意接对正、负极，信号连接主要是连通电脑串口。
首先要做好电源电压的测量、检查工作，采用电子万用表检测。
（3）ADCP自检及成果文件保存。
利用TestWH.rds软件，串口号为COM1，波特率为9600，其他默认，按批处理命令方式自检，注意在相应提示栏前打“√”，将自检结果记录在指定文本文件中。
由于比赛中ADCP一直放置于船舱外的水面上，出于安全考虑，ADCP倾斜传感调试和换能器表面摩擦试验等环节可减省，直接通过。
自检结果文件要求统一命名为“×××”（选手编号）。
（4）测流软件参数设置及初始化。
启动WinRiverII软件，根据测量向导完成各项参数设置。
在基本信息方面，要求“站点名”统一填入“×××”（选手编号），其他直接通过。
在现场测验条件设置方面，根据裁判组提供的资料，对换能器入水深、最大水深、最大流速、最大船速、河床类型进行设置，其他默认。
在用户指令项，为保证表示每个数据ADCP发射4个水流跟踪脉冲和4次底跟踪脉冲，要求输入“WP4”和“BP4”两项指令。
各项上述参数设置完成后，点击相应菜单项发出“开始发射”命令，等待软件将参数导入到ADCP仪器中，完成初始化过程。
（5）流量测量和数据记载。
参数初始化完成后，选手指挥驾驶员进行指定起始地点的进行半个测回的流量测验，并填写ADCP流量测验记载表。
根据本次比赛的特殊要求，左岸水边距设30m，右岸设0m。
（6）测流。
在船工的携助下完成半个测回的流量测量工作。
（7）成果记录及评价。
测流结束后，选手可对测流原始文件回放，确认ADCP流量测验记载表中各项数据记录无误后上交现场裁判员，完成ADCP测流比赛任务。
（8）在选手完成测流工作（按F4“结束发射”），开始进行最后的记载计算时，由裁判员按表计时。
此环节标准时间为8分钟，在标准时间内完成的可获得速度奖励分。
5、时间规定
（1）规定操作时长为25分钟，其中测船测深、取沙10分钟及ADCP测流15分钟。
（2）在规定的时间内未完成全部的操作，按实际完成的内容计分，且速度校正系数K为0.85。
（3）在规定时间内完成可获得奖分。
速度校正系数K为
K=0.85+0.15*（Tmax-T）/（Tmax-Tmin）
式中，T为选手完成历时（分钟）；Tmax为规定操作时长（10分钟），Tmin为所有选手中操作完成时间最短的完成时间（分钟）。
（4）最后得分数为：
A*K。
A为操作总分，K为速度校正系数。
6、测船测深取沙及ADCP测流记载表
（1）测船测深取沙
站测船测深和取沙记载计算表
选手编号：
选手姓名：
施测时间：
年月日时分至时分
垂线号数
起点距
（m）
水位
（m）
测深
取沙
铅鱼
回声
仪（m）
0.6相对
水深（m）
实际取样容积（ml）
沙样
筒号
Ⅰ
Ⅱ
平均（m）
（2）ADCP测流
站声学多普勒流速仪流量测验记载表
选手编号：
选手姓名：
日期：
年月日
天气：
风力风向：
流量测次：
测船：
计算机名：
开始时间：
结束时间：
平均时间：
流速仪型号：
探头入水深：
航向
水边距离（m）
数据文件名
流量（m3/s）
备注
L
R
测验结果
断面面积（m2）
水面宽（m）
平均流速（m/s）
平均水深（m）
最大流速（m/s）
最大水深（m）
开始水位：
m
结束水位：
m
平均水位：
m
附注（问题诊断等）：
操作记录：
三、浮标测流（占外业操作10%）
采用拓普康2″系列（光学对中，型号GTS-102N）全站仪进行比赛。
浮标测流项目内容：
全站仪安置（包括对中、整平、定向）、浮标在中断面位置测定、浮标流速计算。
1、选手3人为一组同时进行比赛。
2、选手入场后，裁判员用2分钟向选手说明注意事项。
3、选手用2分钟检查仪器、用具，并向裁判报告检查结果。
4、安置仪器：
小号选手在A点（基线长米）、中号选手在B点（基线长米、大号选手在C点（基线长米）上安装仪器。
安装次序是小号选手先进行安装，其次为中号选手，最后为大号选手安装。
安置仪器给定时间为3分钟，安装用时超过6分钟时即停止安装操作，选手退出比赛。
在安装操作至2.5分钟和5.5分钟左右，裁判员予以提醒。
5、安装操作记时间得分，裁判宣布“开始”指令时开始记时，选手报告“安装完毕”时停止计时。
6、浮标上下断面间距米，基线在左岸，基线的仪器安置端在中断面下游米、米和米。
7、采用数字秒表计时。
8、记录精度：
时间记至0.1秒。
起点距记至0.1米。
流速记至0.01米/秒。
尾数收舍统一采用“四舍六入”。
9、联络方式为信号旗和哨声（用对讲机传输）。
10、每个选手施测三个浮标。
每间隔约2分钟投放一个浮标，下一个浮标进入上断面的时间与上一个浮标流出下断面的时间间隔大于20秒。
浮标移动速度2m/s左右。
记载时浮标序号按浮标投放的先后顺序编为1、2、3号。
11、完成浮标观测后，选手必须完成流速计算；比赛完毕后取下仪器装箱。
12、除选手外，另设两台全站仪同时观测。
浮标起点距、测速时间均选其中三个接近值的均值作为标准值。
13、选手记载表如下表所示：
浮标测速记载计算表
选手编号：
姓名：
施测时间：
年月日时分至时分
天气：
选用仪器型号：
秒表牌号：
上下断面间距：
米
基线长：
米
流向：
浮标
编号
流过中断面位置
秒表读数
历时
流速
上断面
下断面
角度
起点距
（度）
（分）
（秒）
（米）
（分）
（秒）
（分）
（秒）
（秒）
（米/秒）
四、水质采样及现场测定（占外业操作10％）
1、主要内容
⑴、船上采样位置的选择（前部、中部、后部），及测船方向要求；
⑵、采样器的检查与清洗；
⑶、必采项目：
溶解氧和粪大肠菌群两项，选手根据必采项目的采样要求进行采样，并加入相应的水样保存试剂；
⑷、抽签采样项目二项：
由选手在重金属、氨氮、挥发酚和氰化物、高锰酸盐指数4个项目中抽取2项，选手根据抽取的检测项目进行采样，并按照测定水质项目要求加入相应的水样保存剂；
⑸、现场测定项目：
用溶解氧现场测定仪器（仪器型号为哈纳HI9143或HI9146型）现场测定水温和溶解氧两个项目，并填写现场测定记录；
⑹、填写采样记录：
现场采样记录填写。
2、操作程序
⑴、参赛选手按工作人员指令进场，并听从裁判对竞赛作相关的说明；
⑵、选手抽签确定采样项目，并领用相关的记录表和标签；
⑶、选手做好相关准备好后，向裁判员举手示意已做好采样准备；
⑷、等待裁判宣布开始后选手才能进行采样操作，裁判员开始计时；
⑸、当选手完成全部采样操作，并提交相关记录成果，向裁判示意操作完毕后，裁判计时终止。
3、时间规定
⑴、规定操作总时长为18分钟。
⑵、在规定的时间内未完成全部的操作，按实际完成的内容计分，且速度校正系数K为0.85。
⑶、在规定时间内完成可获得奖励。
速度校正系数K为：
K＝0.85+0.15（Tmax-T）/（Tmax-Tmin）
上式中，T为选手完成历时（分钟）；Tmin为所有选手中操作完成时间最短的完成历时（分钟）。
⑷、最后得分数为：
K×A。
式中，A为操作总分，K为速度校正系数。
4、操作要求
根据水质采样技术规程（SL187－96）和本次竞赛的安排，本次竞赛分为现场采样和现场测定两类。
⑴、地表水采样的一般要求
①采样应在自然流态下向上游进行，尽量不要扰动水流与底部沉积物，以保证样品代表性；
②采样时应保证采样断面、垂线、采样点位置的准确。
③采样时，采样器口部应面对水流方向。
用船只采样时，船首应逆向水流，采样在船舷前部逆流进行，以避免船体污染水样。
④除细菌、油等测定用水样外，容器在装入水样前，应先用该采样点水样冲洗2至3次再正式采集样品。
⑤水样采集后，应按要求加入相应的保存剂后摇匀，并及时填写水样标签（可在开始采样前粘贴好各种标签）。
⑥因采样器容积有限需多次采样时，可将各次采集的水样装入洗净的大容器中，混匀后分装，但本法不适用于溶解氧、生化需氧量、细菌等易变项目测定。
⑦采样时应做好现场采样记录，填好“水质采样送检单”，核对瓶签，如有错误或遗漏，应立即补采或重采。
⑧采样人员采样时要穿着救生衣进行。
⑵、地表水特殊项目采样要求
①溶解氧
应用碘量法测定水中的溶解氧，水样需直接采集到样品瓶中。
在采集水样时，要注意不使水样暴气或有气泡残存在采样瓶中，并有水封口。
如样品不是用溶解氧瓶直接采集，而需要从采样器分装时，溶解氧样品必须最先采集，而且应在采集器从水中提出后立即进行。
即用乳胶管一端连接采水器的放水嘴或用虹吸法与采样瓶连接，乳胶管的另一端插入溶解氧瓶底。
注入水样时，先慢速注至小半瓶，然后迅速充满，在保持溢流状态下，缓慢地撤出管子。
②重金属、化学需氧量：
采集重金属项目和部分有机物水样，在样品采集后，应尽快从采样器中放出样品，并边摇动采样器边向样品容器灌装样品，防止待测物质在采样器内随悬浮物沉降。
③细菌学指标：
在采集表层水时，应用手握着瓶底，将瓶颈伸进水面下约5－10厘米处。
灌水时将瓶颈轻轻向上倾，瓶口直接对着水流。
在不流动的水面采样，应握住采样瓶水平向前推，直至水样装到四分之三为止，迅速盖上瓶盖包裹好包装纸。
注水样不能充满水样瓶。
注意：
细菌学指标不能用有机玻璃采样器采样。
⑶、样品保存方法
各种水质的水样，从采集到分析这段时间里，由于物理的、化学的、生物的作用会发生不同程度的变化，这些变化使得进行分析时的样品已不再是采样时的样品，为了使这种变化降低到最小的程度，必须在采样时对样品加以保护。
①加入化学保存剂
对需要加入化学试剂保存的水样，采样人员应严格按照所要求试剂纯度、浓度、剂量和试剂加入的顺序等具体规定，向水样中加入化学保存剂。
②常用样品保存技术
水样的保存条件要符合分析方法的要求。
表1列出的是有关常规检测项目水样保存技术的一般要求，因此采样前应根据样品检测项目要求添加相应的保存剂。
表1
检测项
目名称
溶解氧
重金属
氨氮
挥发酚和氰化物
粪大肠
菌群
高锰酸
盐指数
加保存试剂名称及添加量
加1ml硫酸锰和2ml碱性碘化钾
加40%硝酸约2ml
加25%硫酸2ml
加约1g固体氢氧化钠
不加试剂
加25%硫酸约2ml
⑷、采样记录和样品标签的填写
水样采集后，应根据不同的分析项目要求分装成数瓶，并分别加入相应的化学保存试剂。
对每个水样瓶都要粘上能清晰识别样品来源的标签，注明采样断面名称、测定项目、加保存剂名称及加入量、采样时间、采样人员等信息，同时要在采样记录表上详细填写样品的相关信息，每个样品填写一张记录表。
断面名称：
测定项目：
保存剂及加入量：
采样时间：
采样人：
①采样时采样人应在样品瓶上所贴的样品瓶标签
②水质采样送检单
水质采样送检单
采样断面名称：
水系：
河名：
采样时间：
年月日时分
采样方法：
工具：
采样时水
文气象
水位：
m；流量：
m3/s；晴雨：
分析项目
保存剂
名称和加
入量
垂线编号
溶解氧
重金属
类项目
氨氮
酚、氰类
高锰酸
盐指数
粪大肠菌群
Ⅰ（左）
Ⅱ（中）
Ⅲ（右）
Ⅳ（左中右混合）
Ⅴ
污染现象观察
备注
1、水样处理方式在相应的空格上打“√”即可；
2、水面有无泡沫、水的颜色、水的气味、水面的无油膜等现象。
采样人签名：
年 月 日
水质分析现场检测记录表
（便携式仪器测定项目记录）
分析项目
仪器名称
仪器编号
测量范围
分析方法标准
样品名称
分析日期
水温
（℃）
pH值
（无量纲）
电导率
µS/cm
溶解氧
（mg/L）
盐度（mg/L）
浊度
NTU
叶绿素（ug/L）
备注
检测人员：
年月日
五、流速仪拆装及雨量计安装调试（占外业操作20%）
（一）流速仪拆装：
1、考核使用仪器型号（任选其一）
1）LS25—1流速仪（2000年以后出厂的仪器,铝合金仪器箱装）；
2）LS25—3A流速仪。
（注：
上述考核仪器均采取用1备1）
2、比赛大纲：
LS25—1型（或者LS25—3A）旋桨流速仪说明书。
3、流速仪拆装要求：
选手清洗一台被视为在高沙量河流中工作后的LS25—1（或者LS25—3A）型旋桨流速仪（要求拆洗轴承）。
4、流速仪拆装主要包括仪器拆卸、清洗、装配、加油、质量检查、装箱。
5、考核操作时间：
1）LS25—1流速仪：
规定13分钟内完成，超时扣分，不足6分钟按6分钟计加权；
2）LS25—3A流速仪：
规定15分钟内完成，超时扣分，不足8分钟按8分钟计加权；
6、面试题库及面试题：
1）题库：
2种型号仪器共40道理论问答题；
2）面试：
由选手在题库中任意抽LS25—1流速仪（或者LS25—3A）3题。
7、操作开始和结束，选手应主动向裁判示意。
（二）雨量计安装调试：
1、比赛用翻斗式雨量计、采集器型号分别为：
JDZ05—1、DT300（或DT350）。
2、指导资料：
JDZ05-1翻斗式雨量传感器使用说明书；
DT300（或DT350）雨量数据采集系统应用维修手册。
3．场地和条件
比赛场地有两组比赛设备和工作台，每组比赛前由工作人员将比赛设备设置成初始状态，经裁判检查合格后，方可开始比赛。
4.比赛程序
（1）选手二人一组进入场内，分别进行比赛。
最多2分钟准备时间，由裁判宣布计时开始，观测场方位请看场内指示。
（2）主要内容：
JDZ05—1翻斗式雨量计的安装、注水试验。
DT300（或DT350）雨量采集器的安装、初始化。
雨量计与采集器的连接、调试、试验数据的清除。
做好安装，调试和试验的记录。
上述操作应在25分钟内完成，裁判对每位选手记录比赛用时。
（3）比赛过程，裁判不再提示选手应完成的操作内容，选手应根据评分表内容，完成各分项操作，否则该分项不予得分。
（4）采集器初始化参数由裁判在赛前准备的时间提供，参数包括时钟、站号、存贮间隔、波特率。
选手可以记录所给参数，并根据参数对采集器进行设置。
（5）全部操作结束，选手应主动向裁判示意已完成。
六、水文三等水准测量及GPS测量（占外业操作2
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