桂林理工大学水文测验实习报告.docx
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桂林理工大学水文测验实习报告
第一章绪论1
第一节实习目的和任务1
第二节实习内容及要求1
第三节实习进度安排1
第四节地理位置简介1
第二章实习内容及成果2
第一节泥沙颗粒分析2
第二节：
室内测量成果3
第三节野外实习4
第四节：
野外实测成果6
第三章实习总结12
第一章绪论
第一节实习目的和任务
《水文测验实习》是水文与水资源工程专业必修的实践教学环节，是水文工作的基础，它与生产密切结合，实践性很强。
水文测验实习的目的是让学生了解主要仪器设备的结构、原理和使用方法，掌握水文要素的量测技能，熟悉水文年鉴的查用、水文资料的整编及处理等，培养学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力，加深对已学课程知识的理解，为下一步学习打下实践基础为学习水文科学和今后从事与本专业相关的技术工作打下一定的基础。
第二节实习内容及要求
1.实习内容：
小东江过水断面测流、实验室颗粒分析实验
2.实习要求：
Ⅰ.熟悉流速仪的结构和测速原理。
Ⅱ.掌握流速仪流量测验原理及方法、流量计算方法。
。
Ⅲ.掌握GPS的定位及导航方法。
Ⅳ.野外操作及数据整编：
对所选择的断面开展水文要素（测流断面、流速、流向）的实测工作，并对所得资料进行整编。
Ⅴ.掌握泥沙颗粒分析原理和方法。
第三节实习进度安排
1.日程安排表：
工作
用时（d）
实习动员，了解仪器
1
室内实验：
泥沙颗粒分析
1
野外实践：
小东江过水断面测流测向
2
数据整编
1
资料整理，提交实习报告
3
2.野外测量地点：
桂林市小东江
室内试验室：
桂林理工大学水文测验实验室
3.完成工作量：
数据表三份，图表两份，报告一份
4.小组成员：
第四节地理位置简介
桂林的小东江是漓江在桂林市市区的一条分支河道，全长大概5.7公里,由北至南纵贯桂林市的东区，流经民俗风情园、七星公园、穿山公园等重要景区，是桂林市内的一条风景河流。
因为其距离我校比较近，测点处行人比较少，水流比较稳定，历年来都是我们水文专业学生的实习地点之一。
第二章实习内容及成果
第一节泥沙颗粒分析
泥沙颗粒分析，是确定泥沙样品中各粒径组泥沙量占样品总量的百分数，并以此绘制级配曲线的操作过程。
此次实习所采用的方法是水分析法中的粒径分析法，该方法是根据不同粒径的泥沙在静水中的沉降速度不同，利用有关沉速攻势，测定泥沙颗粒级配的一种方法。
一、实验要求
通过实验了解和掌握粒径计法泥沙颗粒级配分析的方法和成果计算。
二、仪器设备
1.玻璃粒径计分析管2．天平3．分析杯：
玻璃烧杯或磁杯；4．温度计5．其他：
烘箱，干燥器，秒表，簧夹等。
6.蒸馏水：
蒸馏水（实验时用自来水代替）。
三、分析前准备工作
1．将水样充分拌匀，后由漏斗倒人分沙器分样。
2．将浓度合适的水样装入试管（或杯子）内以控制加清水的容积，因须使浑液倒人玻璃粒径后所增加的高度使管中水面恰好至橡皮塞底部防止水样外溢或管口漏气。
所以预先可用清水试测一下应加入的水量。
3．洗管，洗毕，打开橡皮塞让管内浊水流出，放回管架。
4．管子洗好，粒径计下端装橡皮塞注入蒸馏水，开始从管口径的距离（50cm或90cm）,作好记号。
5．把分析杯按顺序排列好，注水至杯口低一点，填写杯号及杯重于记录表上。
6．作总检查：
对粒径计、秒表、温度计、分析杯等一切有关设备检查一遍，当全部检查工作确实没有问题时开始分析操作。
四、分析操作步骤
1．先测定试验时悬液温度，并以此温度及粒径查相应的杯接时间。
2．把沙样在试管中摇匀，注入加沙器徐徐装在粒径计顶部橡皮塞上，塞紧管口，不使漏气，当加沙器碰水面，加沙器盖子即自行打开，泥沙开始下沉，同时开动秒表记时，分析开始。
3．最大粒径的观测，做好前一动作后，打开管子下端塞子，将第一只接沙杯放在管嘴下，使管嘴浸入水中，同时仔细观察最大粒径的下沉。
当最大粒径通过预先作好记号的标志（50或90cm）时，记下沉降时间T，则最大粒径的沉降速度Wmax为：
参照浑液温度，查表或代人公式计算最大粒径。
4．按分析所需控制的粒径0.25、0.10、0.05、0.025、0.01、0.007mm相应的操作时间换杯，承接下沉泥沙。
5．当粒径大于0.007mm颗粒的杯子换下后，再轻轻去掉的加沙器，注意不使悬液冲出大杯外，并将粒径计管冲洗干净，冲下之泥沙应一并倒人大杯内，沉降浓缩。
换杯时应注意，动作要快而轻，不要发生气泡以免扰动水体，杯号与填写记录要细心核对，不能错。
6．操作结束后，清洗设备。
7．把杯接的水样沉清后，抽去上部清水，送人烘箱烘干，冷却至室温，即可在天平上称重，得干沙重。
五、记录及计算
1．记录格式见附表1。
2．根据算出来的数据，在半对数纸上绘泥沙颗粒级配曲线。
见附表2。
六、泥沙颗粒分析小结
泥沙颗粒分析实验由我和苏武顺共同完成，在本次实验中我们遇到的最大问题是如何把沙样在试管中摇匀，注入加沙器徐徐装在粒径计顶部橡皮塞上，塞紧管口，不使漏气，我们练习了数次方才成功。
期间还出现了加沙器无法碰触到水面的问题，导致实验失败。
本实验看起来并不难，实践起来却颇不容易，所以说，我们不能只光顾着理论知识的学习，还要多动手，理论练习实际才能进步。
第二节：
室内测量成果
泥沙颗粒分析（粒径计法）记录计算表（附表1）
取样地点：
施测号数：
取样日期：
年月日
测线编号：
分析日期：
2013年6月13日
管号：
31
分析者：
称重者：
混液温度：
25℃
计算者：
校核者：
分析时计算d的沉降距离100m
沙样种类：
最大粒径下降至90cm时历时：
T=7秒
分析前总沙重：
3.22
分析后总沙重：
3.18
最大粒径：
Dmax=0.25mm
小于某粒径
换杯时间
粒径（mm）
杯号
杯沙重（g）
杯重（g）
沙重（g）
沙重%
35.0″
Dmax
1
45.94
44.14
1.8
3.18
100%
0.25
2.828
43.40%
2
45.58
44.64
0.94
1′37″
0.1
0.763
13.84%
3
46.74
46.49
0.25
6′17″
0.05
0.187
5.97%
4
44.91
44.58
0.06
25′49″
0.025
0.04
4.08%
5
44.59
44.46
0.13
0.01
附表2
第三节野外实习
本次实习的野外实习地点为桂林市区的小东江，实习时间一共为两天，早上搭乘校车从雁山校区前往，下午14时左右返回。
本次野外实习用到的仪器为：
流速仪、超声波测深仪、流速流向仪。
1.测验断面概况
断面布设主要由水面宽及水深决定，小东江水面宽为43.5m，因此，我们小组将断面测深。
测速分为8个观测点。
然后根据水深，使用一点法、二点法或三点法来测速及测向。
测量过程中，需要注意避开桥墩等有回水回流对结果产生极大影响的地方。
2.仪器简介
2—1超声波测深仪
超声波测深仪是一种适用于江河湖泊、水库航道、港口码头、沿海、深海的水下断面和水下地形测量以及导航、水下物探等诸多水域的水深测量仪器。
由便携式机箱、传感器、微型打印机、支架和信号电缆以及上位机软件等部分组成。
超声波测深仪主要由超声波换能器和测控装置两部分组成。
超声波换能器用于超声波发射和接收；测控装置控制仪器发射、接受和对接受数据进行分析处理。
超声波测深仪的工作原理是根据超声波能在均匀介质中匀速直线传播，遇不同介质面产生反射的原理设计而成的。
超声波测深仪是以水体为超声波媒介，测深时将超声波换能器放置于水下一定位置，换能器到水底的深度可以根据超声波在水中的传播速度和超声波信号发射出去到接收回来的时间间隔计算出来。
2—2打印式流速流量仪
流速仪是用来测定水流中任意指定点沿流向的水平流速的仪器。
它们由感应水流的旋桨，记录信号 的计数器和保持仪器正对水流的尾翼等三部分组成。
当仪器放入水中时旋桨受水流
冲动而旋转，流速越大，旋转越快。
根据每秒转数和流速的关系，便可计算出测点流速。
流速仪转子的转速n 与流速v 的关系，在流速仪检定槽中通过实验率定，其关系式一般 为v=Kn+C , 式中K、C 分别为仪器检定常数与摩阻系数。
测流时，对于某一测点，记下仪器的总转数N 和测速历时T，求出转速n=N/T，由式即 可求出该测点的流速v。
为消除流速脉动的影响，要求T>100s。
2—3流速流向仪
仪器分为水上和水下两部分。
水下部分主要由旋转、身架和尾翼组成， 且尾部有一个定向磁钢及一个传讯线圈，由于结构的原则，加双尾翼，为避免铅鱼、钢丝绳 等铁体对磁钢的影响，转轴上下均用铜悬杆隔开；水上部分主要为直读流速显示器，水下的流速流向讯号通过六芯电缆传入显示器内。
流速计算是按直线公式设计的，当流速大于0.2 米/秒时， V=K.N/T+C 式中 V------流速； K------水力螺距系数； N------旋浆转数； T--------时间； C------仪器常数； 测流向是根据“磁性同步器原理”设计的，即传递器作任何转动时，指示器的指针也旋 转同样的角度。
3．实习过程
小东江野外实习的时间为两天，源于老师提前详尽的讲解，我们对实测所用的仪器很快就上手了。
初步测量中，虽然出现了布设断面不合理的地方，但能够很快通过组员间讨论得到解决。
小东江河宽为43m，根据断面布设要求以及考虑桥段对断面布设的影响，我们小组决定以一米的间距布设测点。
测验由测深开始，三名组员完成测量工作。
在完成测深后，进行测速侧向，由两人控制水下感应器，一人控制主机，其余人员负责记录。
最后进行测速，由于测验河段条件的限制，所以全部使用一点法测速，测速工作有两人完成。
第四节：
野外实测成果
附表1__小东江_______站流量计算表（畅流期流速仪法、深水浮标或浮杆）
序号
起
点
距
（m）
水位（m）
河底高程
水深（m）
测深垂线
水道断面面积（m2）
平均流速
（m/s）
部分
流量
（m3/s）
备
注
测深
测速
基本基面
测流断面
（m）
平均水深（m）
间距
（m）
测深垂线间
部分
测速
垂线
部分
水边
0
0.00
0.265
1
0.265
1
1
0.53
0.725
1
0.725
0.99
0.389
0.385
2
1
2
0.92
0.555
0.965
1
0.965
0.965
0.55
0.531
3
2
3
1.01
0.544
0.895
1
0.895
4
4
0.78
0.900
1
0.900
5
5
1.02
0.975
1
0.975
6
6
0.93
1.150
1
1.150
3.89
0.638
2.482
7
3
7
1.37
0.731
1.510
1
1.510
1.51
0.793
1.197
8
4
8
1.65
0.855
1.725
1
1.725
9
9
1.80
1.635
1
1.635
10
10
1.47
1.500
1
1.500
11
11
1.53
1.290
1
1.290
12
12
1.05
1.575
1
1.575
7.725
0.927
7.161
13
5
13
2.10
0.999
2.090
1
2.090
2.09
1.014
2.119
14
6
14
2.08
1.028
1.870
1
1.870
1.87
1.031
1.928
15
7
15
1.66
1.034
1.645
1
1.645
16
16
1.63
1.615
1
1.615
17
17
1.60
1.565
1
1.565
18
18
1.53
2.005
1
2.005
6.83
0.945
6.454
19
8
19
2.48
0.856
2.520
1
2.520
20
20
2.56
2.565
1
2.565
21
21
2.57
2.170
1
2.170
22
22
1.77
1.790
1
1.790
23
23
1.81
1.760
1
1.760
10.805
0.848
9.163
24
9
24
1.71
0.840
2.025
1
2.025
25
25
2.34
2.245
1
2.245
4.27
0.693
2.959
26
10
26
2.15
0.545
2.125
1
2.125
27
27
2.10
1.870
1
1.870
续上表___小东江____站流量计算表（畅流期流速仪法、深水浮标或浮杆）
序号
起
点
距
（m）
水位（m）
河底高程
水深（m）
测深垂线
水道断面面积（m2）
平均流速
（m/s）
部分
流量
（m3/s）
备
注
测深
测速
基本基面
测流断面
（m）
平均水深（m）
间距
（m）
测深垂线间
部分
测速
垂线
部分
28
28
1.64
1.470
1
1.470
29
29
1.30
1.480
1
1.480
30
30
1.66
1.695
1
1.695
31
31
1.73
1.775
1
1.775
10.415
0.548
5.707
32
11
32
1.82
0.55
1.835
1
1.835
1.835
0.642
1.178
33
12
33
1.85
0.733
1.820
1
1.820
34
34
1.79
1.750
1
1.750
35
35
1.71
1.635
1
1.635
5.205
0.683
3.555
36
13
36
1.56
0.633
1.390
1
1.390
37
37
1.22
1.110
1
1.110
38
38
1.00
0.900
1
0.900
39
39
0.80
0.825
1
0.825
40
40
0.85
0.785
1
0.785
5.01
0.375
1.879
41
14
41
0.72
0.116
0.700
1
0.700
42
42
0.68
0.340
1
0.340
1.04
0.081
0.084
43
43
0.00
水边
断面流量
46.782m3/s
m
水尺记录
水尺
名称
编号
水尺读数（m）
零点高程
（m）
水位
（m）
水道断面
面积
64.48m2
m
死水面积
m2
m
基本
始终平均
平均流速
0.726m/s
×10-4
测流
始终
平均
最大测点
流速
1.034m/s
比降上
始终
平均
水面宽
43m
m/h
比降下
始终
平均
备注：
计算（月日）初校（月日）复校（月日）
小东江断面图1
水道断面图—流速分布图—Vm-B曲线1
表2：
流量计算表__小东江___站流量计算表（畅流期流速仪法、深水浮标或浮杆）
序号
起
点
距
（m）
水位（m）
河底高程
水深（m）
测深垂线
水道断面面积（m2）
平均流速
（m/s）
部分
流量
（m3/s）
备
注
测深
测速
基本基面
测流断面
（m）
平均水深（m）
间距
（m）
测深垂线间
部分
测速
垂线
部分
水边
0
0.00
0.27
1
0.27
0
1
1
0.53
0.73
1
0.73
2
2
0.92
0.97
1
0.97
1.97
0.381
0.7506
3
1
3
1.01
0.544
0.90
1
0.90
4
4
0.78
0.90
1
0.90
5
5
1.02
0.98
1
0.98
2.78
0.426
1.1843
6
2
6
0.93
0.308
1.15
1
1.15
1.15
0.520
0.5980
7
3
7
1.37
0.731
1.51
1
1.51
8
8
1.65
1.73
1
1.73
9
9
1.80
1.64
1
1.64
10
10
1.47
1.50
1
1.50
11
11
1.53
1.29
1
1.29
12
12
1.05
1.58
1
1.58
9.25
0.866
8.0105
13
4
13
2.10
1.000
2.09
1
2.09
14
14
2.08
1.87
1
1.87
3.96
1.018
4.0313
15
5
15
1.66
1.035
1.65
1
1.65
16
16
1.63
1.62
1
1.62
17
17
1.60
1.57
1
1.57
18
18
1.53
2.01
1
2.01
6.85
0.946
6.4801
19
6
19
2.48
0.856
2.52
1
2.52
20
20
2.56
2.57
1
2.57
21
21
2.57
2.17
1
2.17
22
22
1.77
1.79
1
1.79
23
23
1.81
1.76
1
1.76
10.81
0.848
9.1669
24
7
24
1.71
0.839
2.03
1
2.03
25
25
2.34
2.25
1
2.25
4.28
0.692
2.9618
26
8
26
2.15
0.544
2.13
1
2.13
27
27
2.10
1.87
1
1.87
续上表___小东江____站流量计算表（畅流期流速仪法、深水浮标或浮杆）
序号
起
点
距
（m）
水位（m）
河底高程
水深（m）
测深垂线
水道断面面积（m2）
平均流速
（m/s）
部分
流量
（m3/s）
备
注
测深
测速
基本基面
测流断面
（m）
平均水深（m）
间距
（m）
测深垂线间
部分
测速
垂线
部分
28
28
1.64
1.47
1
1.47
29
29
1.30
1.48
1
1.48
30
30
1.66
1.70
1
1.70
31
31
1.73
1.78
1
1.78
10.43
0.642
6.6961
32
9
32
1.82
0.740
1.84
1
1.84
33
33
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