水文与水资源学实习报告 (2)

水文与水资源学

实习报告

班级:

 姓名:

 学号:

指导老师:高甲荣

目 录

一、实习目的................................................................................................................... 3

二、实习意义................................................................................................................... 3

三、实习安排................................................................................................................... 3

四、实习原理和方法........................................................................................................ 4

五、实习内容................................................................................................................... 4

(一)参观怀柔区北台上水库柏崖厂水文站和大水峪水库......................................... 4

1 北台上水库柏崖厂水文站................................................................................ 4

2 大水峪水库..................................................................................................... 6

3 北台上水库..................................................................................................... 7

(二)北京郊区河溪利用方式与评价——白河........................................................... 8

2 调查内容:..................................................................................................... 8

3 调查结果:................................................................................................... 10

4 结论与分析................................................................................................... 13

六、实习体会................................................................................................................. 13

水文与水资源学实习报告

一、实习目的

通过对北京郊区(怀柔区)主要河溪现状及利用方式调查,得出衡量河流自身健康状况的指标的具体数值,结合历史资料进行对比分析,说明河溪发生的变化及其发展趋势,为河溪生态系统功能的发挥以及当地社会、经济的可持续发展提供建议。

通过对河流地貌特征和部分生物特征调查,根据迄今已有的河流评价指标体系,对调查区河流的自然状况进行综合评价,为今后的生态河流整治提供依据。

同时,通过对北台上水库柏崖厂水文站和大水峪水库的参观,让同学们对对降水,蒸发,水位和流速的测定有了更加直接的了解,对水文与水资源学的实际用处有更加深刻的认识。

    本次实习重点调查自然河流的水文形态特征,包括心滩、深潭、牛扼湖等的特征,以及河流的蜿蜒性、天然护岸方式,为河流生态建设,例如城市河流生态岛屿的构建,提供科学参考和依据。

二、实习意义

通过野外实习,一方面结合实际应用和验证课堂教学所学的理论知识,加深和巩固对教材内容的理解;另一方面是学习水文学各组成要素的调查方法和技能,以及综合分析观察各种水文学现象互相联系互相制约的原理。所以,野外实习是资源环境与城乡规划管理工作者以及水土保持工作者的基本功训练,必须认真对待,高度重视。

三、实习安排

20##年5月9日,周一:在校讲解实习安排

20##年5月10日,周二:北台上水库柏崖厂水文站

20##年5月11日,周三:北京市怀柔区白河

四、实习原理和方法

人类活动对河溪生态系统有着非常重要的影响,考察近30年来北京郊区村庄与居民聚集点变化与发展趋势,实地调查河溪利用方式以及对河溪生态系统功能的影响。

按照生态系统的结构决定功能基本原理,调查河溪生态系统结构,从地貌多样性调查指标入手,分析和评价河溪生态系统的现状,为今后河流生态治理提供科学依据。

五、实习内容

(一)参观怀柔区北台上水库柏崖厂水文站和大水峪水库

实习的第一天我们先后参观北台上水库柏崖厂水文站、大水峪水库。

1 北台上水库柏崖厂水文站

                                  柏崖厂水文站的水位计算尺标

柏崖厂水文站位于北京市怀柔区雁栖镇。1969年,原水文站被洪水冲毁,导致停测,1972年一月迁至现在所在地。20##年,测验断面由原来的自然河床改建成人工衬砌的复式断面,于同年6月30投入使用。北台上水库柏崖厂水文站一个小型水文站,主要进行水位观测、雨量观测和流量观测。这些观测项目的进行观测的内容和方法也会因时间的不用而不同。

现有的观测设施有:

(1)水文观测:基本水尺断面处设有人工观测的直立水尺和倾斜式水尺、自记井。自记水位计。

(2)雨量观测:自记雨量计、量筒

(3)流量测验:水文缆道、流速仪、三角形剖面堰。

在柏崖厂水文站,通过工作人员的介绍,了解到了水文观测的一些基本知识:

(1)水位观测:水位在基本断面进行观测,1月至5月底、9月16日至12月底采用人工观测记录,6月1日至9月15日(汛期)采用自记水位计记录,人工记录校核。

(2)雨量观测:按要求进行全年观测,4月1日8时至11月1日8时采用自记观测,人工记录校核,其他时间为人工观测。

(3)流量测验:柏崖厂水文站的测验断面是经北京市水文总站设计建造的人工复试断面,其低水由三角形剖面堰控制,高水由整个复式断面控制。按覆盖各级水位为标准,低水时(水位在90.90m以下)在基下1.5m处桥测,用流速仪0.6一点法施测;高水时(水位在90.90m以上)用水文缆道悬挂流速仪0.6一点法或采用浮标法施测。

(4)数据记录与数据整编:柏崖厂水文站雨水情况观测成果采用人工和自记记录。水文整编使用河北省水文水资源勘测局开发的水文整编程序进行整编后打印存档。

(5)整编项目包括雨量记录;水位记录;流量计算表;水位流量单一曲线等。观测成果简介:经过全年观测绘制出柏崖厂断面水位过程线;经过流速测验绘制出的柏崖厂断面水位——流量关系曲线,可以在以后的测流中使用查找法施测。

水文自动化系统建设概况:

(1)建设背景:柏崖厂水文站水文自动化系统是原北京市纪委批准的水文站网基础设施建设的一部分,从于20##年6月建成,主要解决防汛和水文资料整编数据的统一问题。

(2)系统介绍:柏崖厂水文站水文自动化系统包括雨量采集系统、水位采集系统、报讯通信系统、供电系统。通过本系统能对雨量、水位进行自动采集、长期存储,能及时、快速、完整的进行数据传输。

通过对柏崖厂水文站的了解,我们知道水文站保留了很多珍贵的历史资料,都是一辈辈水文工作者辛苦记录下来的数据,绘制的图表。随着科技的进步,水文学的测量仪器和研究方法也有了很大进步,虽然和国外仍有差距,但伴随着国际交流的增多和科研投入的加大,以及我们丰富的我相信我们可以充分利用水资源,并可以使洪水为我所用。

2 大水峪水库

大水峪水库位于怀柔区东北20公里处,潮白河支流沙河,两岸岩多陡崖,弯曲狭窄,流域控制面积55.6平方公里,干流河长13.6公里,平均纵坡0.033,流域多年平均降水量750毫米,汛期(6—9月)降水量约占全年降水量的77.8%。多年平均径流量1440万立方米,建库以来最大洪峰为1172秒立米(1991.6.10),最大下泄量179秒立米(1991.6.10),最高蓄水173.59米,最大蓄水量1356万立方米(1987.9.6),多年平均入库水量为1566万立方米,年最大入库水量3818万立方米(1988年),年最小入库水量245万立方米(1995)。

大水峪水库是以防洪、灌溉、发电为主综合利用中型水库,水库于1969年12月开工,1972年完工,经过三年灌溉处理1975年完工,总库容1460万立方米,其中防洪库容380万立方米,兴利库容1346万立方米,水库为百年一遇设计,五百年一遇洪水校核。

主要建筑物有:主坝、溢洪道、排沙洞、灌溉管等组成,主坝为混凝土重力拱坝,最大坝高59米,坝顶高程176米,防浪墙顶高程177米,坝顶宽4米,坝顶长283米,溢洪道为一孔,弧型钢门,宽12米、高6.3米,最大泄量290秒立方米,排沙洞为2孔,弧型钢门,检修门为平门,最大泄量184秒立方米,灌溉洞,为阀门,最大泄量15秒立方米。

近年本市干旱水资源紧张,本水库20##年成为北京市备用水源。

该水库的观测设备设施包括:水位观测、降水观测,蒸发观测、流量测验、气温观测等。

水位汛期正常情况下每天6:00、8:00人工进行观测,下大雨时随时观测,非汛期每天8:00观测,蒸发、气温观测时间为每天早八点人工观测,降水采用人工及自记随时观测,输水时根据水位变化进行流量测验。

该水库的数据记录与整编方法是人工记录和自己记录相结合,以人工记录为准校对自己,整编方法现在采用河北水文局编的计算机软件进行整编,推流方法主要是水位流量关系法推流,标准差在5%左右,低于8%的标准。

水文观测的发展1998年以前水文观测与整编主要是人工业,1998年以后逐渐实行计算机整编。观测成果:降雨量、水位、流量、蒸发等。

 大水峪水库

3 北台上水库

北台上水库就是正在作为旅游景点开发的雁栖湖。我们最先看到的是水库的泄洪道,泄洪速度可达475m³/s,控制闸为人电两用,确保停电时也能泄洪。继续向水库里前进就看到了水库的进水塔,当水位高于75米时,水由进水塔进入2.1*2.1米的涵洞最终通过2.1*2.1米的涵洞输出。水库的水位与库容对应一种函数关系,日常观测水位,查表即可得库容。水库的最大库容3800万立方米,参观当天库容1600多万立方米。水库的一个水塔就建在水中,混凝土结构使其在冬天的防冻很总要,解决办法就是从塔的栏杆上悬水泵在夜间抽水,一般转15分钟停45分钟,使塔周围的水保持流动,不至于结冰。

在北台上水库看到了很多雁栖湖旅游开发的伴生物,高档的宾馆和会议中心,温情的农家院和钓鱼服务,甚至那条长达5公里的沿湖公路在我看来也是雁栖湖开发的重要保障,驱车其上,可以看到水光潋滟的湖面,晴空万里,景色非常的漂亮。

美丽的北台上水库

 (二)北京郊区河溪利用方式与评价——白河

1 工具: 1、图件资料(地形图,土地利用等)

      2、皮尺,钢卷尺,罗盘,支持,测绳,秒表,PH试纸

      3、水质测试试剂(溶解氧,氨氮等)

            4、调查表格

2 调查内容:

1、水质:溶解氧、氨氮、磷酸盐的测定方法遵照试剂使用说明书。

注意: 若取池底水样,取样后静置数分钟,待试样澄清后,取上层清液测试.

气味:气味的调查需要一个测量杯子,将其凑到鼻子下面来嗅,有些污染严重的河溪,不需要将河水从河溪中打捞出来,稍靠近河边都能够闻得到。腥味主要类似于死鱼、死虾的味道但其没有腐烂,臭则类似臭鸡蛋的问道,而腥臭则是腐烂鱼虾的味道。

清澈程度:河水清澈程度的定性评价分两部分来完成,第一是总体来看,河溪水面浮萍等浮游植物的生长情况和覆盖面积,然后就是是否存在人为杂质即垃圾和其数量的多少;第二步则需要用透明的测量杯将河水从河道中打出来,然后在测量杯后面垫衬一张白纸,观察河水的颜色和泥沙含量。

2、流速:采用浮标法. 所选的测量河道应比较顺直,河宽、水深应该无大的变化. 测量距离L一般为5m,用秒表测的浮标由上断面到下断面的时间T,除以上、下断面的间距L,即为该河段的水面流速V。浮标所测流速为水面流速,一般比断面平均流速大,所在使用时要乘以一个浮标系数f=0.8。因此实际流速为:V=f*(L/T)米/秒。

流速多样性:流速多样性主要考察河道内水流的多变性,由于河道比降的多变,应该存在急流、缓流,具有一定的流速,只有人工状态的河溪才存在静流即静止的水流。

3、水宽:过水断面的宽度。

4、河宽:河槽的宽度。如果能够涉水过河则利用测绳测量,如果无法涉水过河则进行目测,待回到室内,则在Autocad图上量测河宽来进行修正.

5、水深:调查人员沿河岸线每100m利用测绳测量一次水深,本着能够涉水进入河道中间,就测量其中间深度,如果水深>0.5m, 则尽力向河中测量的原则, 待将测绳拉到河岸,则利用皮尺测量浸湿的长度.

6、河道形态:根据河溪水系本身的平面形态,多属于分叉河、曲流河、直流河三类。其考察的主要内容包括河道的蜿蜒程度,急弯、卡口的数量以及心滩、边滩的面积和数量等。

7、河流断面形状:河溪的横剖面形态主要考察的是断面的不规则程度,也就是几何化程度,要存在一定数量的浅滩和深潭,以及浅滩和深潭的分布情况。

河床的动态变化:河床的动态变化主要考察的是河道内水量的多少、河床底质的暴露程度以及河道内水体的流动程度。

8、大型水利工程措施的个数:全年均可进行,调查人员沿河岸线纪录每个小流域拦水坝、挡水墙、联拱闸、人造水漫滩等的人造大型水利工程措施的个数.

9、植物多样性:调查人员在每个小流域的缓冲带内设置1个5mx5m乔灌样方,其中再设置1个1mx1m的草本样方,然后调查植物的多度、频度、盖度,以便计算重要值,统计该小流域的植物多样性。

10、护坡材料:每隔100米调查一次河道护坡的材质,如干砌石、浆砌石、土质护坡或其他。

11、心滩形状系数(参考流域形状系数):心滩或边滩周长与其同面积圆的周长之比      形状越狭长,越接近自然状态。形状越近于圆形,越容易造成水力侵蚀而使滩体不稳定,除非水体是静止的。

12、岸坡的结构:河溪岸坡的结构则按照不同的近自然等级被分为天然植被护坡、长草堆石护坡、堆石护坡以及浆砌石或干砌石护坡四类,其主要考察岸坡石块堆积的自然程度、有无人为干扰和植被生长状况。

13、河流所测点形态:画草图,需将宽窄变化处的宽度标明。

14、岸坡植被覆盖情况:河溪岸坡植物覆盖的情况则主要考察植被覆盖度和多样性,包括植物种类的多少、乔灌草和非木质菌类存在的完整性以及受损植物残茬的存留度。

15、采集照片:所采照片需包括整体河道形态,河两岸护岸形态,心滩、深潭的照片,所打灌木以及乔木样方的照片、工作照。

16、素描图:根据自己的感官印象将所调查河段的形态、心滩描绘出来,部分数据可直接在图中标出。

河流基本情况

                   小组人员在进行水质调查

3 调查结果:

表1:

表2:

表3:

手绘河流地形图:

调查河段的水生动物

4 结论与分析

    通过以上各项分析,结合实地调查,总体来看,在调查地点的植物样方中,乔木和灌木的种类较少,草木植物较多,岸边草本植物茂盛。白河的心滩边滩还是较多的。河流弯曲较小。总体自然形态保持较好,但也受到人为因素的影响。但大部分的河流利用尚没有对河流环境造成严重破坏和污染,大量的人为活动改造都是一般的水利生产生活活动,正常利用河水,经济效益尚可。但是,由于人为影响,生产和工程导致河流生命体稀少,生物多样性降低,水生生物相对较少,水草也不是很茂密。总的来说,白河的河溪利用,一方面为生产生活防洪蓄水做出贡献,另一方面对河流生态及完整性造成了一些负面影响。

六、实习体会

为期三天的水文学实习,虽然短暂,却给了我们很对收获。对水文站和水库的参观是我在学习水文学之后第一次近距离接触水文研究设施,水文站里的水文调查仪器,水文工作者对水文工作的执着与热情,都让我对水文学有了更深刻的理解。

第二天,通过对白河水文情况的调查,我更好的掌握了野外调查的方法,同时也培养了野外调查的思维。但是现在回想起来,还是有一些不够完善的地方,我们应该将每个点的实地调查再更深入细致,更好的把握住每个调查点的特征,记录好数据。

在这次实习中,我们一班第一小组分工明确,合作愉快,大家在实习中相互帮助,一起探讨问题,各尽其责,整个实习进展顺利,锻炼了我们的团队精神,增强了班级凝聚力。

感谢高甲荣老师在这一学期中对我们的辛苦教导和实习带队,还要感谢带队的研究生学长。你们的帮助和指导给予了我们很多。

希望这次的实习能够为以后的学习和工作打下坚实的基础,积累更多的财富。

 快乐的第一实习小组

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