1、水文綜合實(shí)習(xí)指導(dǎo)書潘紅忠 陳燕飛 高繡紡長(zhǎng)江大學(xué)地球化學(xué)系水文與環(huán)境教研室2010-2-20實(shí) 習(xí) 要 求一、實(shí)習(xí)紀(jì)律要求（l）實(shí)習(xí)期間，每個(gè)實(shí)習(xí)組或?qū)嵙?xí)隊(duì)一起行動(dòng)，禁止一人單獨(dú)進(jìn)行野外實(shí)習(xí)。（2）每個(gè)實(shí)習(xí)組或?qū)嵙?xí)隊(duì)，要指定一人（組長(zhǎng)）負(fù)責(zé)安全工作，每天向帶隊(duì)老師反映組員的最新情況。（3）在實(shí)習(xí)單位，要服從該單位的領(lǐng)導(dǎo)，虛心向水文前輩學(xué)習(xí)，不得違反各項(xiàng)規(guī)章制度。（4）不得自行組織在江河、湖泊、水庫(kù)等處游泳。（5）愛惜、保管好實(shí)習(xí)單位的各類重要資料（圖紙），防止丟失和泄密。（6）愛惜實(shí)習(xí)單位的儀器設(shè)備，嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作。（7）實(shí)習(xí)結(jié)束，按學(xué)校統(tǒng)一時(shí)間集體返校，實(shí)習(xí)生不得擅自提前或推遲單獨(dú)行動(dòng)

2、。返校前按照實(shí)習(xí)單位規(guī)定，清理移交公共財(cái)產(chǎn)，如有損壞，應(yīng)由學(xué)生本人予以賠償。（8）注意防火、防盜、防事故。一、實(shí)習(xí)業(yè)務(wù)要求（l）實(shí)習(xí)期間，每天按實(shí)習(xí)要求作息，做好記錄；（2）嚴(yán)禁抄襲，發(fā)現(xiàn)抄襲，抄襲者不給實(shí)習(xí)學(xué)分，被抄襲者扣分處理；（2）積極鍛煉自己的動(dòng)手能力，每個(gè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目都要求每個(gè)組員自己動(dòng)手做一遍，記錄好自己的數(shù)據(jù)。（3）虛心向水文前輩學(xué)習(xí)，不懂就問，做好筆記。（4）實(shí)習(xí)結(jié)束后，各實(shí)習(xí)小組組長(zhǎng)立即收回實(shí)習(xí)日志，妥善保管，返校后統(tǒng)一上交學(xué)院。組員應(yīng)按時(shí)、按要求上交實(shí)習(xí)日志和測(cè)量成果。目 錄實(shí)習(xí)項(xiàng)目一 水文站認(rèn)識(shí)3實(shí)習(xí)項(xiàng)目二 水位測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量（水尺校測(cè)）9實(shí)習(xí)項(xiàng)目三 大斷面測(cè)量16實(shí)習(xí)項(xiàng)目四

3、 流量測(cè)量19實(shí)習(xí)項(xiàng)目五 水文預(yù)報(bào)22實(shí)習(xí)項(xiàng)目六 水文資料整編23實(shí)習(xí)項(xiàng)目一 水文站認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)開始，先認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)所在水文站的基本情況，包括該站主要的測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目、測(cè)驗(yàn)對(duì)象、測(cè)驗(yàn)場(chǎng)所及所用的測(cè)驗(yàn)方法等。該實(shí)習(xí)主要以參觀為主，由實(shí)習(xí)所在水文站工作人員給學(xué)生講解，預(yù)計(jì)時(shí)間為一天。由于降雨及蒸發(fā)觀測(cè)較為簡(jiǎn)單，通過參觀、講解就能較快掌握，故將降水及蒸發(fā)觀測(cè)列入水文站認(rèn)識(shí)這一項(xiàng)目中。一、降水的觀測(cè) 河水來(lái)源于降水。我國(guó)大部分地區(qū)的降水以降雨為主，北方地區(qū)冬季以降雪為主。降水量以降落在地面上的雨或雪、雹等融化后的深度表示，以 mm 為單位。降水量可用器測(cè)法、雷達(dá)探測(cè)和利用氣象衛(wèi)星云圖估算，在基層水文站一般用器測(cè)法來(lái)

4、測(cè)量降水量。 （一）器測(cè)法 器測(cè)法是觀測(cè)降水量最常用的方法，觀測(cè)儀器通常有雨量器和自記雨量計(jì)。 1、雨量器 雨量器是直接觀測(cè)降水量的器具。它是一個(gè)圓柱形金屬筒，由承雨器、漏斗、儲(chǔ)水瓶和雨量杯組成，如圖1-1 所示。承雨器口徑為20cm，安裝時(shí)器口一般距地面70cm，筒口保持水平。雨量器下部放儲(chǔ)水瓶收集雨水。觀測(cè)時(shí)將雨量器里的儲(chǔ)水瓶迅速取出，換上空的儲(chǔ)水瓶，然后用特制的雨量杯測(cè)定儲(chǔ)水瓶中收集的雨水，分辨率為0.1mm。當(dāng)降雪時(shí)，僅用外筒作為承雪器具，待雪融化后計(jì)算降水量。1-1用雨量器觀測(cè)降水量的方法一般是采用分段定時(shí)觀測(cè)，即把一天分成幾個(gè)等長(zhǎng)度的時(shí)段，如分成4 段（每段6小時(shí)）或分成 8 段（

5、每段 3 小時(shí)）等，分段數(shù)目根據(jù)需要和可能而定。一般采用2 段制進(jìn)行觀測(cè)，即每日8 時(shí)及20 時(shí)各觀測(cè)一次，雨季增加觀測(cè)段次，雨量大時(shí)還需加測(cè)。日雨量是以每天上午8 時(shí)作為分界，將本日8 時(shí)至次日 8 時(shí)的降水量作為本日的降水量。2、虹吸式自記雨量計(jì) 自記雨量計(jì)是觀測(cè)降雨過程的自記儀器。常用的自記雨量計(jì)有三種類型：稱重式、虹吸式（浮子式）和翻斗式。稱重式雨量計(jì)能夠測(cè)量各種類型的降水，其余兩種基本上只限于觀測(cè)降雨。按記錄周期分：有日記、周記、月記和年記。在傳遞方式上，已研制出有線遠(yuǎn)傳和無(wú)線遠(yuǎn)傳（遙測(cè)）的雨量計(jì)。 （1）稱重式：這種儀器可以連續(xù)記錄接雨杯上的以及儲(chǔ)積在其內(nèi)的降水的重量。記錄方式可以

6、用機(jī)械發(fā)條裝置或平衡錘系統(tǒng)，降水時(shí)全部降水量的重量如數(shù)記錄下來(lái)。這種儀器的優(yōu)點(diǎn)在于能夠記錄雪、冰雹及雨雪混合降水。 （2）虹吸式：虹吸式自記雨量計(jì)是常用的降水自記儀器，它能連續(xù)記錄液體降水量和降水時(shí)數(shù)，從降水記錄上還可以了解降水強(qiáng)度。日記型虹吸式雨量計(jì)的構(gòu)造如圖1-2 所示。虹吸式雨量計(jì)是由承水器、浮子室、自記鐘、外殼所組成。承水器的承水口直徑為200毫米，降水由承水口進(jìn)入經(jīng)下部的漏斗匯集，注入小漏斗，導(dǎo)至浮子室。浮子室是由一個(gè)園筒內(nèi)裝浮子組成，浮子隨著注入雨水的增加而上升，并帶動(dòng)自記筆在附有時(shí)鐘的轉(zhuǎn)筒上的記錄紙上畫出曲線。記錄紙上縱坐標(biāo)記錄雨量，橫坐標(biāo)由自記鐘驅(qū)動(dòng)，表示時(shí)間。當(dāng)雨量達(dá)到10m

7、m時(shí)，浮子室內(nèi)水面上升到與浮子室連通的虹吸管頂端即自行虹吸，將浮子室內(nèi)的雨水排入儲(chǔ)水瓶，同時(shí)自記筆在記錄紙上垂直下跌至零線位置，以后隨雨水的增加而上升，如此往返持續(xù)記錄降雨過程。記錄紙上記錄下來(lái)的曲線是累積曲線，既表示雨量的大小，又表示降雨過程的變化情況，曲線的坡度表示降雨強(qiáng)度。因此從自記雨量計(jì)的記錄紙上，可以確定出降雨的起止時(shí)間、雨量大小、降雨量累積曲線、降雨強(qiáng)度變化過程等。虹吸式雨量計(jì)分辨率為0.1mm，降雨強(qiáng)度適應(yīng)范圍0.014.0mm/min。自記鐘固定在座板上，自記鐘筒由鐘機(jī)推動(dòng)作用回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使記錄筆在記錄紙上作出降水記錄。外殼是用來(lái)保護(hù)整個(gè)儀器的。另外在門上裝有觀測(cè)窗便于在記錄降水

8、過程中檢查降水及記錄情況。虹吸式雨量計(jì)安裝好后應(yīng)進(jìn)行下列主要檢查和校正： a、校正筆尖零線位置：往接水器里倒水，檢查虹吸作用后筆尖的位置是否恰在自記紙的零線上。如有誤差，應(yīng)該松開直桿上的螺絲加以調(diào)整。 b、虹吸管位置的檢查：若筆尖位置低于10 毫米就開始虹吸，則應(yīng)將虹吸管的位置適當(dāng)抬高；若水已經(jīng)全部倒完，尚未開始虹吸，則應(yīng)將虹吸管的位置降低一些。 c、虹吸作用的檢查：虹吸歷時(shí)應(yīng)在20 秒以內(nèi)，虹吸時(shí)，管內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)氣泡，一般發(fā)生這種情況，都是因?yàn)楹缥芘c容器接頭處有空隙，應(yīng)更換橡皮圈或涂白蠟。 3、翻斗式遙測(cè)雨量計(jì) 翻斗式遙測(cè)雨量計(jì)是由感應(yīng)器及信號(hào)記錄器組成的遙測(cè)雨量?jī)x器，感應(yīng)器由承水器、上翻斗

9、、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗、干簧開關(guān)等構(gòu)成；記錄器由計(jì)數(shù)器、記錄筆、自記鐘、控制線路板等構(gòu)成。如圖 1-3 所示。 其工作原理為：下雨時(shí)，雨水落入接水漏斗，經(jīng)漏斗口流入翻斗的右斗，當(dāng)積水量達(dá)到0.1mm（指平地積水量 0.1mm深），翻斗失去平衡，向右邊倒，在右斗倒掉雨水的同時(shí)，左斗開始接水，積水量達(dá)到 0.1mm 時(shí)，翻斗又倒向左邊。若雨下落不停，翻斗就連續(xù)翻動(dòng)。每一次翻斗傾倒，都使開關(guān)接通電路，向記錄器輸送一個(gè)脈沖信號(hào)，記錄器控制自記筆將雨量記錄下來(lái)，如此往復(fù)即可將降雨過程測(cè)量下來(lái)。自記記錄100 次后，將自動(dòng)從上到下落到自記紙的零線位置，再重新開始記錄。由于翻斗每次翻動(dòng)需要的雨水量是固定的，翻

10、斗式雨量計(jì)分辨率為0.1mm，降雨強(qiáng)度適用范圍在4.0mm/min 以內(nèi), 知道了翻斗翻動(dòng)次數(shù)，就可以知道降雨量了。稱重式、虹吸式和翻斗式雨量計(jì)的記錄系統(tǒng)可以將機(jī)械記錄裝置的運(yùn)動(dòng)變換成電訊號(hào)，用導(dǎo)線或無(wú)線電信號(hào)傳到控制中心的接收器，實(shí)現(xiàn)有線遠(yuǎn)傳或無(wú)線遙測(cè)。圖1-2圖1-3二、蒸散發(fā)的觀測(cè) 蒸散發(fā)是水文循環(huán)中自降水到達(dá)地面后由液態(tài)或固態(tài)轉(zhuǎn)化為水汽返回大氣的現(xiàn)象，是水面和陸面與大氣之間的水量交換的形式之一。陸地上一年的降水約66%通過蒸散發(fā)返回大氣，由此可見蒸散發(fā)是水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。而對(duì)徑流形成來(lái)說(shuō)，蒸散發(fā)則是一種損失。蒸散發(fā)在水量平衡研究和水利工程規(guī)劃中是不可忽視的影響因素。 水由液態(tài)或固態(tài)轉(zhuǎn)

11、化為氣態(tài)的過程稱為蒸發(fā)，被植物根系吸收的水分，經(jīng)植物的莖葉散逸到大氣中的過程稱為散發(fā)或蒸騰。蒸散發(fā)是發(fā)生在具有水分子的物體表面上的一種分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。具有水分子的物體表面如江河、湖泊、水庫(kù)等稱為蒸發(fā)面，自然界的蒸發(fā)面有各種形態(tài)，性質(zhì)各不相同，因而蒸散發(fā)也分為不同的類型。蒸發(fā)面為水面時(shí)稱為水面蒸發(fā)；蒸發(fā)面為土壤表面時(shí)稱為土壤蒸發(fā)；蒸發(fā)面是植物莖葉則稱為植物散發(fā)。由于植物是生長(zhǎng)在土壤中，植物散發(fā)與植物所生長(zhǎng)的土壤上的蒸發(fā)總是同時(shí)存在的，通常將二者合稱為陸面蒸發(fā)。流域的表面一般包括水面、土壤和植物覆蓋等，當(dāng)把流域作為一個(gè)整體，則發(fā)生在這一蒸發(fā)面上的蒸發(fā)稱為流域總蒸發(fā)或流域蒸散發(fā)，它是流域內(nèi)各類蒸發(fā)的總

12、和。在基層水文站主要觀測(cè)水面蒸發(fā)。（一）水面蒸發(fā)觀測(cè) 蒸發(fā)是水循環(huán)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是水庫(kù)、湖泊等水量損失的一部分。水面蒸發(fā)是蒸發(fā)中最簡(jiǎn)單的一種，由于它是在蒸發(fā)面充分供水情況下的蒸發(fā)，此時(shí)影響蒸發(fā)的因素較少，主要是溫度、濕度、風(fēng)等氣象因素。一定口徑蒸發(fā)器內(nèi)的水，經(jīng)過一段時(shí)間因蒸發(fā)而消耗的深度，稱為蒸發(fā)量。蒸發(fā)量以毫米為單位，取至小數(shù)點(diǎn)后一位。確定水面蒸發(fā)量的大小，在基層水文站通常用器測(cè)法。1、 器測(cè)法圖1-4器測(cè)法是應(yīng)用蒸發(fā)器或蒸發(fā)池直接觀測(cè)水面蒸發(fā)量。我國(guó)水文和氣象部門采用的水面蒸發(fā)器有E-601型蒸發(fā)器、口徑為80cm帶套盆的蒸發(fā)器、口徑為20cm的蒸發(fā)皿、以及水面面積為20m2和10

13、0m2的大型蒸發(fā)池。其中E-601型蒸發(fā)器是口徑為60cm的埋在地表下的帶套盆的蒸發(fā)器，其內(nèi)盆面積300cm 2，如圖1-4 所示。這種蒸發(fā)器穩(wěn)定性較好，是目前水文部門觀測(cè)水面蒸發(fā)普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)儀器。冰期用E-601或80cm口徑蒸發(fā)器，觀測(cè)有困難時(shí)，可用20cm口徑蒸發(fā)皿觀測(cè)。專門進(jìn)行水面蒸發(fā)研究的蒸發(fā)試驗(yàn)站，為了更接近自然水體，使用20m2 或100m2 的大型蒸發(fā)池進(jìn)行水面蒸發(fā)的觀測(cè)。蒸發(fā)量每日 8 時(shí)觀測(cè)一次，以8 時(shí)為日分界，得蒸發(fā)器一日（今日8時(shí)至明日8時(shí)）的蒸發(fā)水深，即日水面蒸發(fā)量。一月中每日蒸發(fā)量之和為月蒸發(fā)量；一年中每日蒸發(fā)量之總和為年蒸發(fā)量。(1)小型蒸發(fā)器 小型蒸發(fā)器為一

14、口徑20厘米，高約10厘米的金屬園盆，口緣鑲有內(nèi)直外斜的刀刃形銅圈，器旁有一倒水小咀，為了防止鳥獸飲水，器口附有一個(gè)上端向外張開成喇叭狀的金屬絲網(wǎng)圈。 小型蒸發(fā)器安置在雨量筒附近，終日能夠受到陽(yáng)光照射的地方。要求器口水平，口緣距地面的高度為70厘米。 蒸發(fā)量的測(cè)定一般是前一日8 時(shí)以專用量杯量清水20毫米（原量）倒入器內(nèi)，24小時(shí)后即當(dāng)日8時(shí)，再量器內(nèi)的水量（余量），其減小的量為蒸發(fā)量，即 蒸發(fā)量=原量余量若前一日8時(shí)到當(dāng)日8時(shí)之間有降水，則計(jì)算式為 蒸發(fā)量=原量+降水量余量(2) E-601 型蒸發(fā)器 E-601 型蒸發(fā)器主要由蒸發(fā)桶、水圈、溢流桶和測(cè)針等四部分組成。E-601型蒸發(fā)器埋入地

15、下，使儀器內(nèi)水體和器外土壤之間的熱交換較接近自然水體的情況。其水圈的作用不僅有助于減輕濺水對(duì)蒸發(fā)的影響，而且起到了增大蒸發(fā)器面積的作用，溢流桶用來(lái)接因暴雨而由蒸發(fā)桶溢出的水量，測(cè)針專用于測(cè)量蒸發(fā)器水面高度，整個(gè)測(cè)針在使用時(shí)套到蒸發(fā)桶中的測(cè)針座上，測(cè)針上有劃分到毫米的刻度，并裝有游標(biāo)尺，可使讀數(shù)讀到0.1毫米。測(cè)桿上有針尖，用摩擦輪升降測(cè)針，可使針尖上下移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)水面。針尖的外圍水面上套一杯形靜水器，器底有孔，使水內(nèi)外相通，用固定螺絲與插桿相連，且能上下調(diào)整水器的位置，恰使靜水器底沒入水中。用測(cè)針觀測(cè)讀數(shù)讀到0.1mm，每次觀測(cè)應(yīng)測(cè)量2次，在第一次讀數(shù)后，應(yīng)使測(cè)針的插桿轉(zhuǎn)一個(gè)角度（小于180 度）

16、再讀第二次，兩次讀數(shù)之差如果不大于0.2mm，即取其平均值，否則應(yīng)重測(cè)。 其蒸發(fā)量的計(jì)算：E=P+(H1-H2)-C.H3 E-日蒸發(fā)量； P-日累積降雨量； H1、H2-分別為上次和本次測(cè)得的蒸發(fā)器內(nèi)水面高度； H3-溢流桶內(nèi)的水深； C-溢流桶與蒸發(fā)器面積的比值；由于蒸發(fā)器的蒸發(fā)面積遠(yuǎn)較天然水體為小，其受熱條件、上空的濕度以及風(fēng)力的影響等與大水體有顯著的差異，測(cè)得的蒸發(fā)量與江河、湖泊、水庫(kù)等自然水體的蒸發(fā)量有一定的差別，所以蒸發(fā)器觀測(cè)的數(shù)值不能直接作為大水體的水面蒸發(fā)值，必須通過折算才能求出自然水面的實(shí)際蒸發(fā)量。據(jù)研究，當(dāng)蒸發(fā)池的直徑大于3.5m時(shí)，其蒸發(fā)量與天然水體較為接近，因此可用20

17、m2 或100m2 的大型蒸發(fā)池的蒸發(fā)量與蒸發(fā)器的蒸發(fā)量之比作為折算系數(shù)k。實(shí)際資料分析表明，E-601型的蒸發(fā)接近天然，其折算系數(shù)常在1.00 附近，而80cm蒸發(fā)器及20cm蒸發(fā)皿的折算系數(shù)一般小于1.00，折算系數(shù)K隨著蒸發(fā)器直徑而變，也與蒸發(fā)器的類型、季節(jié)變化、地理位置等因素有關(guān)。實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)資料分析。水文年鑒中所刊布的蒸發(fā)資料是蒸發(fā)器的觀測(cè)資料，使用時(shí)應(yīng)注意蒸發(fā)器的型號(hào)，并進(jìn)行折算。2、間接計(jì)算法 間接計(jì)算法是利用氣象或水文觀測(cè)資料間接推算蒸發(fā)量，方法有水汽輸送法、熱量平衡法、彭曼法、水量平衡法、經(jīng)驗(yàn)公式等等。 這種方法需要專門的氣象或水文觀測(cè)資料，在實(shí)際工作中往往難以

18、獲得，因而除專門研究外，較少采用。三、應(yīng)提交的實(shí)習(xí)成果：本實(shí)習(xí)項(xiàng)目要求每個(gè)實(shí)習(xí)大隊(duì)在進(jìn)駐水文站后第一天完成，需要提交的成果要求如下：通過參觀、介紹，用表格將實(shí)習(xí)水文站的基本情況記錄下來(lái)，主要內(nèi)容包括：實(shí)習(xí)水文站名，位置，建站時(shí)間，測(cè)驗(yàn)對(duì)象，測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目及其對(duì)應(yīng)的測(cè)驗(yàn)設(shè)備、測(cè)驗(yàn)方法以及資料系列長(zhǎng)。實(shí)習(xí)項(xiàng)目二 水位測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量（水尺校測(cè)）水位測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量及水尺校測(cè)這三者看似關(guān)系不大，之所以將他們放在一起，是因?yàn)槟壳八挥^測(cè)的方法主要有人工看水位法和水位自記法。水位自記法已普及，但人工看水位必不可少，因?yàn)槲覀冃枰萌斯び^測(cè)的水位數(shù)據(jù)對(duì)水位自記的成果進(jìn)行檢驗(yàn)。人工看水位的精度除了人為因素外，還和水尺是

19、否有變動(dòng)緊密相關(guān)，這就需要我們?cè)谒呤褂们昂髮?duì)水尺進(jìn)行校測(cè)，看其高程是否有變動(dòng)？變動(dòng)是否在允許范圍之內(nèi)？而要進(jìn)行水尺校測(cè)，必須從水尺附近的水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)過來(lái)，因此，該水準(zhǔn)點(diǎn)的高程是否有變動(dòng)我們也要進(jìn)行校測(cè)。由此，我們可以看出將這三者是一個(gè)緊密聯(lián)系的整體。一、 水位測(cè)量（一）水位概述 水位是指河流、湖泊、水庫(kù)及海洋等水體的自由水面的高程，以m計(jì)。水位與高程數(shù)值一樣，要有一個(gè)基面作為起點(diǎn)，水文測(cè)驗(yàn)中采用的基面常用下列2種： 絕對(duì)基面：將某一海濱地點(diǎn)平均海水面的高程定為0.000m，作為水準(zhǔn)基面。我國(guó)曾沿用過大連、大沽、黃海、廢黃河口、吳淞、珠江等基面，現(xiàn)在統(tǒng)一規(guī)定的基面為青島黃海基面。測(cè)站基面：某些水

20、文測(cè)站專用的一種假定基面，一般選擇在河床最低點(diǎn)或歷年最低水位以下0.51.0m處的水平面作為零點(diǎn)來(lái)計(jì)算水位高度。（二）水位觀測(cè)的作用 (1)直接為水利、水運(yùn)、防洪、防澇提供具有單獨(dú)使用價(jià)值的資料，如堤防、壩高、橋梁及涵洞、公路路面標(biāo)高的確定； (2)為推求其他水文數(shù)據(jù)而提供間接運(yùn)用資料，如水資源計(jì)算，水文預(yù)報(bào)中的上、下游水位相關(guān)法等。（三）觀測(cè)水位的設(shè)備和方法 1人工看水位人工看水位主要用水尺板或水尺樁，在知道水尺板或水尺樁高程的情況下，讀出該水尺淹沒的刻度，即可算出該時(shí)刻的水位。2用自記水位計(jì)觀測(cè)水位記自記水位計(jì)是能自動(dòng)、連續(xù)記錄水位變化過程的儀器，用它測(cè)水位具有觀測(cè)方便、節(jié)省人力的特點(diǎn)。使

21、用自記水位計(jì)觀測(cè)水位時(shí)，要定時(shí)校測(cè)、換紙、調(diào)整儀器，并對(duì)自記記錄進(jìn)行訂正、摘錄。(1)自記水位計(jì)的校測(cè)次數(shù) 一般每日定時(shí)進(jìn)行一次校測(cè)、檢查和換紙。每日校測(cè)時(shí)，可在自記過程線的末端記上校測(cè)的準(zhǔn)確時(shí)間和校核水尺水位，在記錄紙時(shí)間坐標(biāo)上劃一豎線記號(hào)，以便進(jìn)行時(shí)間和水位訂正。每次換紙時(shí)，上緊自計(jì)鐘，并將自記筆尖調(diào)整到當(dāng)時(shí)的準(zhǔn)確時(shí)間和水位的坐標(biāo)上；在記錄紙上記明換紙日期、時(shí)間和校核水尺水位。 (2)自記水位記錄的訂正和摘錄 在進(jìn)行訂正前，對(duì)受風(fēng)浪影響，自記線呈鋸齒形變化的，需用紅色鉛筆通過中心的位置劃一細(xì)線；由于浮筒觸及井壁或其他原因，線段呈階梯狀時(shí)，應(yīng)以紅色鉛筆按形成原因加以改正；一張記錄紙連續(xù)使用數(shù)

22、日，記錄線彼此交叉者，需用不同的彩色鉛筆分別描繪，以便區(qū)別。 訂正：一日內(nèi)時(shí)間誤差超過10分鐘且水位變化急劇時(shí)，應(yīng)按時(shí)距比例作時(shí)間訂正。當(dāng)自記水位與校核水尺水位相差超過2cm時(shí)，需根據(jù)檢查的原因，作水位訂正。 水位訂正后，進(jìn)行水位記錄的摘錄。摘錄的成果，應(yīng)能反映水位變化的完整過程，滿足準(zhǔn)確計(jì)算日平均水位和推算流量的需要。具體要求：在水位變化不大時(shí)，按等時(shí)距摘錄；在水位變化急劇時(shí)，應(yīng)摘錄轉(zhuǎn)折點(diǎn)，08h及一日內(nèi)峰、谷水位必須摘錄。摘錄的點(diǎn)次應(yīng)在記錄線上逐一標(biāo)出，并注明水位值。 3日平均水位的計(jì)算 一日內(nèi)水位變化緩慢時(shí)，或水位變化雖較大，但屬等時(shí)距觀測(cè)或摘錄時(shí)(如2h，8h，14h，20h4次等)，

23、日平均水位的計(jì)算采用算術(shù)平均法求得；一日內(nèi)水位變化較大，而且不等時(shí)距觀測(cè)(摘錄)時(shí)，采用面積包圍法，即將0-24h內(nèi)水位過程線所包圍的面積，除以一日時(shí)間求得。 4. 注意事項(xiàng) 自記水位計(jì)的校測(cè)次數(shù)。當(dāng)儀器性能良好、記錄周期較長(zhǎng)時(shí)，可適當(dāng)減少校測(cè)和檢查次數(shù)。水位漲落急劇或儀器性能較差時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加校測(cè)和檢查次數(shù)。二、 水準(zhǔn)測(cè)量（水尺校測(cè)）水文站水準(zhǔn)測(cè)量的目的主要是對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)高程進(jìn)行校測(cè)，水尺校測(cè)其實(shí)質(zhì)也是水準(zhǔn)測(cè)量，其目的是對(duì)水尺高程進(jìn)行校測(cè)。（一）水準(zhǔn)測(cè)量原理 水準(zhǔn)測(cè)量是依據(jù)幾何原理用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺測(cè)定地面兩點(diǎn)間高差的方法，是高程測(cè)量的主要方法。主要用于建立國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)和地區(qū)高程控制網(wǎng)，監(jiān)測(cè)地殼垂

24、直運(yùn)動(dòng)，研究平均海水面變化，以及為地形測(cè)圖和各種工程建設(shè)提供高程控制。 水準(zhǔn)測(cè)量是用沿水準(zhǔn)路線逐點(diǎn)向前推進(jìn)的方式實(shí)施。為了測(cè)量地面上A、P兩點(diǎn)間高差（見下圖），先將水準(zhǔn)標(biāo)尺R1豎立在水準(zhǔn)點(diǎn)A上，再將水準(zhǔn)標(biāo)尺R2豎立在一定距離的B點(diǎn)上，在A、B之間安置水準(zhǔn)儀。依據(jù)水準(zhǔn)儀的水平視線，在標(biāo)尺上分別讀數(shù)，兩標(biāo)尺讀數(shù)差就是A、B兩點(diǎn)間的高差hAB。第一站測(cè)完后，B點(diǎn)上水準(zhǔn)標(biāo)尺R2保持不動(dòng)，A點(diǎn)的水準(zhǔn)標(biāo)尺R1移至C點(diǎn)，水準(zhǔn)儀移至BC的中間，測(cè)得B、C兩點(diǎn)間高差hBC，如此繼續(xù)推進(jìn)至P點(diǎn)，A、P兩點(diǎn)間的高差hAP=hAB+hBC+。設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量是由A向B進(jìn)行的，則A點(diǎn)為后視點(diǎn)，A點(diǎn)尺上的讀數(shù)a稱為后視讀數(shù)；B

25、點(diǎn)為前視點(diǎn)，B點(diǎn)尺上的讀數(shù)b稱為前視讀數(shù)。因此，高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。如果已知A點(diǎn)的高程HA，則B點(diǎn)的高程為： HB=HA+hab HA+a=HB+b HA=HB+a-bB點(diǎn)的高程也可以通過水準(zhǔn)儀的視線高程Hi來(lái)計(jì)算，即 Hi=HA+a HB=Hib（二）水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺 水準(zhǔn)測(cè)量所用的儀器有：水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺和尺墊。水準(zhǔn)尺有雙面水準(zhǔn)尺和塔尺兩種。尺墊用于水準(zhǔn)測(cè)量中豎立水準(zhǔn)尺和標(biāo)志轉(zhuǎn)點(diǎn)。水準(zhǔn)儀的使用包括儀器的安置、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精平和讀數(shù)等操作步驟。（三）水準(zhǔn)測(cè)量方法 為了統(tǒng)一全國(guó)的高程系統(tǒng)、滿足各種比例尺測(cè)圖、各項(xiàng)工程建設(shè)以及科學(xué)研究的需要，在全國(guó)各點(diǎn)埋設(shè)了許多固定的高程標(biāo)志，稱

26、為水準(zhǔn)點(diǎn)，常用“BM”表示。水準(zhǔn)點(diǎn)有永久性和臨時(shí)性兩種。 水準(zhǔn)測(cè)量通常是從某一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)開始，引測(cè)其他點(diǎn)的高程。 在一般的工程測(cè)量中，水準(zhǔn)路線主要有三種形式：閉合水準(zhǔn)路線，附合水準(zhǔn)路線，支線水準(zhǔn)路線。 當(dāng)欲測(cè)的高程點(diǎn)距水準(zhǔn)點(diǎn)較遠(yuǎn)或高差很大時(shí)，就需要連續(xù)多次安置儀器以測(cè)出兩點(diǎn)的高差。為測(cè)A、B點(diǎn)高差，在AB線路上增加1、2、3、4、等中間點(diǎn)， 這些中間點(diǎn)僅起傳遞高程的作用，稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)（Turning Point），簡(jiǎn)寫為TP。轉(zhuǎn)點(diǎn)無(wú)固定標(biāo)志，無(wú)需算出高程。顯然，每安置一次儀器，便可測(cè)得一個(gè)高差，即 將各式相加，得 則B點(diǎn)的高程為 安置水準(zhǔn)儀的測(cè)站至前、后視立尺點(diǎn)的距離，應(yīng)該用步測(cè)使其相等。在

27、每一測(cè)站，按下列順序進(jìn)行觀測(cè)：后視水準(zhǔn)尺黑色面，讀上、下絲讀數(shù)，精平，讀中絲讀數(shù)；前視水準(zhǔn)尺黑色面，讀上、下絲讀數(shù)，精平，讀中絲讀數(shù)；前視水準(zhǔn)尺紅色面，精平，讀中絲讀數(shù)；一個(gè)測(cè)站上的這種觀測(cè)程序簡(jiǎn)稱“后前前后”或“黑黑紅紅”。四等水準(zhǔn)測(cè)量也可采用“后后前前”或“黑紅黑紅”的觀測(cè)程序。依次設(shè)站，用相同方法進(jìn)行觀測(cè)，直到線路終點(diǎn)，計(jì)算線路的高差閉合差。按四等水準(zhǔn)測(cè)量的規(guī)定，線路高差閉合差的容許值為20L mm，L為線路總長(zhǎng)（單位：km）。后視水準(zhǔn)尺紅色面，精平，讀中絲讀數(shù)。（四）水準(zhǔn)測(cè)量的檢核 1計(jì)算檢核 B點(diǎn)對(duì)A點(diǎn)的高差等于各轉(zhuǎn)點(diǎn)之間高差的代數(shù)和，也等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和，因此，此式可

28、用來(lái)作為計(jì)算的檢核。但計(jì)算檢核只能檢查計(jì)算是否正確，不能檢核觀測(cè)和記錄時(shí)是否產(chǎn)生錯(cuò)誤。 2測(cè)站檢核 水準(zhǔn)測(cè)量的測(cè)站檢核方法有變動(dòng)儀器高法和雙面尺法。B點(diǎn)的高程是根據(jù)A點(diǎn)的已知高程和轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的高差計(jì)算出來(lái)。若其中測(cè)錯(cuò)任何一個(gè)高差，B點(diǎn)高程就不會(huì)正確。因此，對(duì)每一站的高差，都必須采取措施進(jìn)行檢核測(cè)量。 （1）變動(dòng)儀器高法 是在同一個(gè)測(cè)站上用兩次不同的儀器高度，測(cè)得兩次高差進(jìn)行檢核。要求：改變儀器高度應(yīng)大于10cm，兩次所測(cè)高差之差不超過容許值（例如等外水準(zhǔn)測(cè)量容許值為6mm），取其平均值作為該測(cè)站最后結(jié)果，否則須要重測(cè)。（2）雙面尺法 分別對(duì)雙面水準(zhǔn)尺的黑面和紅面進(jìn)行觀測(cè)。利用前、后視的黑面和紅面

29、讀數(shù)，分別算出兩個(gè)高差。如果不符值不超過規(guī)定的限差（例如四等水準(zhǔn)測(cè)量容許值為5mm），取其平均值作為該測(cè)站最后結(jié)果，否則須要重測(cè)。3成果檢核 測(cè)站檢核只能檢核一個(gè)測(cè)站上是否存在錯(cuò)誤或誤差超限。1）附合水準(zhǔn)路線 為使測(cè)量成果得到可靠的檢核，最好把水準(zhǔn)路線布設(shè)成附合水準(zhǔn)路線。對(duì)于附合水準(zhǔn)路線，理論上在兩已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)間所測(cè)得各站高差之和應(yīng)等于起迄兩水準(zhǔn)點(diǎn)間高程之差。即始終HHh-=如果它們不能相等，其差值稱為高程閉合差，用表示。所以附合水準(zhǔn)路線的高程閉合差為：()始終HHhfh-=高程閉合差的大小在一定程度上反映了測(cè)量成果的質(zhì)量。2）閉合水準(zhǔn)路線 在閉合水準(zhǔn)路線上亦可對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行檢核。對(duì)于閉合水

30、準(zhǔn)路線，因?yàn)樗鹌谕粋€(gè)點(diǎn)，所以理論上全線各站高差之和應(yīng)等于零。即如果高差之和不等于零，則其差值即就是閉合水準(zhǔn)路線的高程閉合差。即3）水準(zhǔn)支線 水準(zhǔn)支線必須在起終點(diǎn)間用往返測(cè)進(jìn)行檢核。理論上往返測(cè)所得高差的絕對(duì)值應(yīng)相等，但符號(hào)相反，或者是往返測(cè)高差的代數(shù)和應(yīng)等于零。即返往hh-=如果往返測(cè)高差的代數(shù)和不等于零，其值即為水準(zhǔn)支線的高程閉合差。即返往hhfh+=有時(shí)也可以用兩組并測(cè)來(lái)代替一組的往返測(cè)以加快工作進(jìn)度。兩組所得高差應(yīng)相等，若不等，其差值即為水準(zhǔn)支線的高程閉合差。故閉合差的大小反映了測(cè)量成果的精度。在各種不同性質(zhì)的水準(zhǔn)測(cè)量中，都規(guī)定了高程閉合差的限值即容許高程閉合差，用表示。一般水準(zhǔn)測(cè)

31、量的容許高程閉合差為：式中L為附合水準(zhǔn)路線或閉合水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，在水準(zhǔn)支線上，L為測(cè)段的長(zhǎng)，均以公里為單位，n為測(cè)站數(shù)。當(dāng)實(shí)際閉合差小于容許閉合差時(shí)，表示觀測(cè)精度滿足要求，否則應(yīng)對(duì)外業(yè)資料進(jìn)行檢查，甚至返工重測(cè)。（五）水準(zhǔn)測(cè)量成果計(jì)算 計(jì)算水準(zhǔn)測(cè)量成果計(jì)算時(shí)，要先檢查野外觀測(cè)手簿，計(jì)算各點(diǎn)間高差，經(jīng)檢核無(wú)誤，則根據(jù)野外觀測(cè)高差計(jì)算高差閉合差。若閉合差符合規(guī)定的精度要求，則調(diào)整閉合差，最后計(jì)算各點(diǎn)的高程。 1、閉合差的計(jì)算 1）附和水準(zhǔn)路線高差閉合差的計(jì)算 高差閉合差可用來(lái)衡量測(cè)量成果的精度，等外水準(zhǔn)測(cè)量的高差閉合差容許值，規(guī)定為 平地 L為水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度公里數(shù) 山地 n為測(cè)站數(shù) 2）閉合水準(zhǔn)路線

32、閉合差的計(jì)算 閉合水準(zhǔn)路線各段高差的代數(shù)和應(yīng)等于零，即 由于存在著測(cè)量誤差，必然產(chǎn)生高差閉合差 閉合水準(zhǔn)路線高差閉合差的調(diào)整方法、容許值的計(jì)算，均與附合水準(zhǔn)路線相同。 2、閉合差的調(diào)整當(dāng)實(shí)際的高程閉合差在容許值以內(nèi)時(shí)，可把閉合差分配到各測(cè)段的高差上。顯然，高程測(cè)量的誤差是隨水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)的增加而增加，所以分配的原則是把閉合差以相反的符號(hào)根據(jù)各測(cè)段路線的長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)按比例分配到各測(cè)段的高差上。故各測(cè)段高差的改正數(shù)為：或式中和分別為各測(cè)段路線之長(zhǎng)和測(cè)站數(shù)；和分別為水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)和測(cè)站總數(shù)。（六）微傾水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 1、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件1）圓水準(zhǔn)器軸LL應(yīng)平行于儀器的豎軸VV； 2）十字

33、絲的中絲（橫絲）應(yīng)垂直于儀器的豎軸； 3）水準(zhǔn)管軸LL平行于視準(zhǔn)軸CC。2、檢驗(yàn)與校正 1）圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸的檢驗(yàn)與校正 檢驗(yàn) 用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180度，如果氣泡不居中，表明圓水準(zhǔn)軸不平行于豎軸，而離開零點(diǎn)弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角為兩倍的。 校正 調(diào)整圓水準(zhǔn)三個(gè)校正螺絲，使氣泡向居中位置移動(dòng)偏離量的一半。校正工作一般都難于一次完成，需反復(fù)進(jìn)行直至儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置圓水準(zhǔn)器氣泡皆居中時(shí)為止。2）十字絲橫絲應(yīng)垂直于儀器豎軸的檢驗(yàn)與校正 檢驗(yàn) 安置儀器后，先將橫絲一端對(duì)準(zhǔn)一個(gè)明顯的點(diǎn)狀目標(biāo)M，固定制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，如果標(biāo)志點(diǎn)M不離開橫絲，說(shuō)明橫絲垂直于豎軸，否則需要

34、校正。 校正 用螺絲刀松開分劃板座固定螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)分劃板座，改正偏離量的一半。 3）視準(zhǔn)軸平行于水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正 檢驗(yàn) 在S1處安置水準(zhǔn)儀，從儀器向兩側(cè)各量40米，定出等距離的A、B兩點(diǎn)，打木樁或放置尺墊標(biāo)志之。 校正 轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋使中絲對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)尺上正確讀數(shù)c2，此時(shí)視準(zhǔn)軸處于水平位置，但管水準(zhǔn)氣泡必然偏離中心。用撥針撥動(dòng)水準(zhǔn)管一端的上、下兩個(gè)校正螺絲，使氣泡的兩個(gè)半象符合（七）注意事項(xiàng)1每站觀測(cè)結(jié)束，應(yīng)立即進(jìn)行計(jì)算和進(jìn)行規(guī)定的檢核，若有超限，則應(yīng)重測(cè)該站。全線路觀測(cè)完畢，線路高差閉合差在容許范圍以內(nèi)，方可收測(cè)，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。2水準(zhǔn)測(cè)量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線來(lái)直接測(cè)定地面上各點(diǎn)間的高差，然后根

35、據(jù)其中一點(diǎn)的高程推算出其他各點(diǎn)的高程。高差hABab，下角AB表示A點(diǎn)測(cè)向B點(diǎn)，a為A尺上的讀數(shù)即后視讀數(shù)，b為B尺上的讀數(shù)即前視讀數(shù)，所以高差具有正、負(fù)性(方向性)。 3在實(shí)際工作中，由于兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差較大時(shí)，必須安置若干次儀器才能測(cè)得兩點(diǎn)間的高差，這是一個(gè)測(cè)站上工作的重復(fù)連續(xù)運(yùn)用，所以其特點(diǎn)是工作的連續(xù)性。轉(zhuǎn)點(diǎn)在水準(zhǔn)測(cè)量中用來(lái)傳遞高程的點(diǎn)，通常不必求該點(diǎn)高程，其上要放尺墊固定。轉(zhuǎn)點(diǎn)的特點(diǎn)是既有前視讀數(shù)，又有后視讀數(shù)，它有關(guān)全局，所以要選擇堅(jiān)實(shí)的地方。 4測(cè)量工作一般都在規(guī)定的記錄表格上如實(shí)地反映出測(cè)、算過程和結(jié)果，表格中有計(jì)算校核，a一bh，這只說(shuō)明計(jì)算無(wú)誤，但不能反映測(cè)量成果的優(yōu)劣。

36、外業(yè)結(jié)束后，進(jìn)行高差閉合差的計(jì)算，在限差允許的范圍內(nèi)，即按水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)進(jìn)行調(diào)整，若超過限差，必須重測(cè)。高差改正后，可根據(jù)已知點(diǎn)高程算出其它各欲求點(diǎn)的高程。 5水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，將儀器放在距前、后視距離相等處的目的、在于消除地球曲率、大氣折光的影響和視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸殘余誤差的影響。 6在正式作業(yè)前，必須將儀器進(jìn)行全面檢查、檢驗(yàn)和校正，其中水準(zhǔn)軸平行視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正是主要條件，這樣才能保證提供一條水平的視線。在測(cè)量中要注意分析各種誤差產(chǎn)生的原因，采取一定的辦法進(jìn)行消除或減弱，這樣才能保證測(cè)量的精度。附：水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí)及主要技術(shù)要求表2-1 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求等級(jí)路線長(zhǎng)度/km

37、水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺觀 測(cè) 次 數(shù)往返較差、附合或環(huán)線閉合差與已知點(diǎn)聯(lián)測(cè)符合或環(huán)線平地/mm山地/mm三50DS1因瓦往返各一次往一次124DS3雙面往返各一次四16DS3雙面往返各一次往一次206注：L為水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度（km）；n為測(cè)站數(shù)。表2-2 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)的技術(shù)要求等級(jí)水準(zhǔn)儀視線長(zhǎng)度/m前后視距差/m前后視距累積差/m視線高度黑面、紅面讀數(shù)之差/mm黑面、紅面所測(cè)高差之差/mm三DS110036三絲能讀數(shù)1.01.5DS3752.03.0四DS3100510三絲能讀數(shù)3.05.0三、應(yīng)提交的實(shí)習(xí)成果：本實(shí)習(xí)項(xiàng)目要求每個(gè)實(shí)習(xí)大隊(duì)必須完成，需要提交的成果要求如下：要求每人自己動(dòng)手進(jìn)行一次水準(zhǔn)

38、測(cè)量及水尺校測(cè)，將自己的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)習(xí)日志后相應(yīng)的表格中，并計(jì)算。實(shí)習(xí)結(jié)束后，立即上交實(shí)習(xí)日志。實(shí)習(xí)項(xiàng)目三 大斷面測(cè)量大斷面測(cè)量是水文站的一項(xiàng)經(jīng)常性的工作，大部分水文站在汛前和汛后都要施測(cè)。其主要目的為：在岸上部分是檢查水邊起點(diǎn)距，在水下部分是了解和掌握水道斷面的變化，以及時(shí)調(diào)整測(cè)深或測(cè)速垂線。大斷面測(cè)量是流量測(cè)驗(yàn)的基礎(chǔ)，通常大斷面測(cè)量在枯水期進(jìn)行，以提高大斷面測(cè)量的精度。大斷面測(cè)量包括岸上部分測(cè)量和水下部分測(cè)量?jī)刹糠帧８鶕?jù)水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范：新設(shè)測(cè)站的基本水尺斷面、流速儀測(cè)流斷面、浮標(biāo)中斷面和比降斷面均應(yīng)進(jìn)行大斷面測(cè)量，測(cè)量的范圍，應(yīng)為水下部分的水道斷面測(cè)量和岸上部分的水準(zhǔn)測(cè)量。水道斷面的水深

39、測(cè)量結(jié)果，應(yīng)換算為河底高程。岸上部分應(yīng)測(cè)至歷年最高洪水位以上。漫灘較遠(yuǎn)的河流，可測(cè)至最高洪水邊界；有堤防的河流，應(yīng)測(cè)至堤防背河側(cè)的地面為止。一、 岸上部分測(cè)量岸上部分測(cè)量即陸地地形測(cè)量，首先確定點(diǎn)的平面位置（稱定位），再確定點(diǎn)的高程。定位測(cè)量可采用經(jīng)緯儀，六分儀進(jìn)行；高程測(cè)量用水準(zhǔn)儀進(jìn)行。二、 水下部分測(cè)量水下地形測(cè)量與陸地地形測(cè)量一樣，首先確定點(diǎn)的平面位置，再確定點(diǎn)的高程。定位測(cè)量可采用經(jīng)緯儀，六分儀或GPS進(jìn)行；高程即測(cè)深可用回聲測(cè)深儀，超聲波測(cè)深儀，測(cè)深桿，測(cè)深錘等進(jìn)行。（一）測(cè)深點(diǎn)的布設(shè)在水下地形測(cè)量中，河床的高低起伏情況是看不見的，不可能像陸地上地形測(cè)量那樣選擇地形特征點(diǎn)作為碎部點(diǎn)，

40、一般只能按均勻分布的原則布設(shè)測(cè)深點(diǎn)。一般規(guī)定，在圖上每隔1-2cm布設(shè)一個(gè)測(cè)深斷面，相鄰測(cè)點(diǎn)之間的距離在圖上一般為0.6-0.8cm 左右。（二）水位觀測(cè)和測(cè)點(diǎn)高程為了求得河床測(cè)點(diǎn)的高程，要觀測(cè)水位與水深，以水位減水深即得測(cè)點(diǎn)高程。如測(cè)區(qū)附近已設(shè)有固定水尺，可直接進(jìn)行水位觀測(cè)。否則，應(yīng)在水邊設(shè)立臨時(shí)水尺進(jìn)行觀測(cè)。由于水位的漲落隨時(shí)間而異，嚴(yán)格地說(shuō)，計(jì)算每個(gè)測(cè)點(diǎn)的高程應(yīng)該用測(cè)量該點(diǎn)水深時(shí)的水位。但這是難以做到的，實(shí)際上也不需要這樣高的精度。一般做法是每測(cè)一個(gè)斷面觀測(cè)一次水位，或在測(cè)量開始和結(jié)束時(shí)各觀測(cè)一次水位。水位不僅隨時(shí)間而異，而且隨地點(diǎn)不同而異。除湖、庫(kù)以外，河流水面總有個(gè)降落的坡度，這時(shí)應(yīng)

41、根據(jù)所觀測(cè)河段的首部、中部和尾部水位，按水面比降及斷面間距推算出各測(cè)深斷面的水位。（三）測(cè)深工具1. 測(cè)深桿及測(cè)深錘測(cè)深桿和測(cè)深錘構(gòu)造如圖所示，測(cè)深桿適用于水深在5 米以內(nèi)的淺水區(qū)，而測(cè)深錘用在水深為10 米以內(nèi)的河道。2. 回聲測(cè)深儀在水深流急的河道中，可使用回聲測(cè)深儀?；芈暅y(cè)深儀是利用超聲波回聲原理設(shè)計(jì)制成的，如上圖所示，回聲測(cè)深儀從發(fā)射換能器向河底發(fā)射超聲波，超聲波到達(dá)河底后發(fā)射回來(lái)，由儀器的接受換能器接收。因?yàn)槌暡ㄔ谒械膫鞑ニ俣萔 已知（在水溫28攝氏度時(shí)，約每秒1500米），記下從發(fā)聲到回聲所經(jīng)歷的時(shí)間t ，則換能器至河底的距離h為：h=Vt/2。量取水面至換能器的距離b，則該點(diǎn)

42、的水深h為：h=h+b。因此，要測(cè)定水深，關(guān)鍵在于測(cè)定發(fā)聲至回聲所經(jīng)歷的時(shí)間t，但儀器不是顯示時(shí)間t，而是把發(fā)聲及回聲的聲波變成電能，由電能再變?yōu)闄C(jī)械能，驅(qū)動(dòng)記錄針不斷的移動(dòng)，將水深直接顯示在記錄紙上。操作步驟如下：（1）安裝換能器，換能器吃水深度一般為0.6米；（2）打開電源開關(guān)檢查連接所有的電纜，并看電壓是否是12V；（3）用手將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，故無(wú)故障即可開機(jī)；（4）選用顯示或記錄，如用顯示則將走紙調(diào)至空擋，將記錄筆向上提至記錄筆架的突出部分，減少記錄筆磨損；（5）如用記錄，可將量程選擇開關(guān)放在所需的工作位置上，選擇走紙快檔或慢檔；（6）開啟轉(zhuǎn)速測(cè)量燈開關(guān)（在常溫下）指示燈每分鐘應(yīng)為112.

43、5 次；（7）調(diào)節(jié)發(fā)聲線起點(diǎn)與比例尺零點(diǎn)重合，發(fā)聲與收聲二點(diǎn)用比例尺量將水深，加上換能器吃水深度就是實(shí)測(cè)水深。三、應(yīng)提交的實(shí)習(xí)成果：本實(shí)習(xí)項(xiàng)目要求每個(gè)實(shí)習(xí)大隊(duì)必須完成，需要提交的成果要求如下：要求每人自己動(dòng)手進(jìn)行一次大斷面測(cè)量，將自己的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)習(xí)日志后相應(yīng)的表格中，計(jì)算并將大斷面圖點(diǎn)繪在坐標(biāo)紙上。由于實(shí)習(xí)水文站條件限制，沙市站、枝城站水下部分測(cè)量成果可借用流量測(cè)量中水深測(cè)量的結(jié)果；危水站水下部分不測(cè)，僅測(cè)岸上部分；其他水文站要求水下、岸上部分實(shí)測(cè)。實(shí)習(xí)結(jié)束后，立即上交實(shí)習(xí)日志。實(shí)習(xí)項(xiàng)目四 流量測(cè)量目前國(guó)內(nèi)外最常規(guī)的流量測(cè)量方法是流速儀法。同學(xué)們應(yīng)先了解如何正確使用流速儀，了解流速儀的原

44、理及構(gòu)造，并能拆裝流速儀。在掌握上述知識(shí)技能得基礎(chǔ)上，掌握流速儀的測(cè)流原理：知道如何測(cè)得點(diǎn)流速和如何通過測(cè)點(diǎn)流速來(lái)計(jì)算流量。通過河流某一斷面的流量Q 可表示為斷面平均流速V 和過水?dāng)嗝婷娣eA 的乘積，即Q=V.A, 因此，流量測(cè)驗(yàn)應(yīng)包括斷面測(cè)量和流速測(cè)驗(yàn)兩部分工作。流速儀法測(cè)流，就是以上式為依據(jù)，將過水?dāng)嗝鎰澐譃槿舾刹糠郑闷胀y(cè)量的方法測(cè)算出各部分?jǐn)嗝娴拿娣e，用流速儀測(cè)算出各部分面積上的平均流速，部分面積乘以相應(yīng)部分面積上的平均流速，稱為部分流量。部分流量的總和即為斷面的流量。一、流速測(cè)驗(yàn)方法方法是：點(diǎn)流速 垂線平均流速 部分面積平均流速 乘以對(duì)應(yīng)的部分?jǐn)嗝婷娣e 部分流量 全斷面流量（一）流

45、速儀測(cè)速原理與點(diǎn)流速測(cè)定流速儀是用來(lái)測(cè)定水流中任意指定點(diǎn)沿流向水平流速的儀器。我國(guó)采用的主要有旋杯式和旋漿式兩類。它們都由感應(yīng)水流的旋杯器（旋杯或旋槳），記錄信號(hào)的計(jì)數(shù)器和保持儀器正對(duì)水流的尾翼等三部分組成。當(dāng)儀器放入水中時(shí)，旋杯或旋槳受水流沖動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，流速越大，旋轉(zhuǎn)越快。根據(jù)每秒轉(zhuǎn)數(shù)和流速的關(guān)系，便可計(jì)算出測(cè)點(diǎn)流速。流速儀轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n 與流速v 的關(guān)系，在流速儀檢定槽中通過實(shí)驗(yàn)率定，其關(guān)系式一般為v=Kn+C , 式中K、C 分別為儀器檢定常數(shù)與摩阻系數(shù)。測(cè)流時(shí)，對(duì)于某一測(cè)點(diǎn)，記下儀器的總轉(zhuǎn)數(shù)N 和測(cè)速歷時(shí)T，求出轉(zhuǎn)速n=N/T，由式即可求出該測(cè)點(diǎn)的流速v。為消除流速脈動(dòng)的影響，常要求T10

46、0s。（二）流速垂線及測(cè)速點(diǎn)布置表4-1流速儀測(cè)速時(shí)必須在斷面上布設(shè)測(cè)速垂線和測(cè)速點(diǎn)，以計(jì)算測(cè)量斷面面積上的流速。測(cè)速的方法，根據(jù)布設(shè)垂線、測(cè)點(diǎn)的多少繁簡(jiǎn)程度而分為精測(cè)法、常測(cè)法和簡(jiǎn)測(cè)法。流速儀測(cè)速垂線的數(shù)目主要是根據(jù)水面寬度和水深而定。具體規(guī)定如下：在每條測(cè)速垂線上，流速隨水深而變化，為求得垂線平均流速，須在各測(cè)速垂線不同水深點(diǎn)上測(cè)速。具體要求見下表：表4-2二、 流量計(jì)算流量計(jì)算一般都以列表方式進(jìn)行。方法是：由測(cè)點(diǎn)流速推求垂線平均流速，由垂線平均流速推求部分面積上的平均流速，部分平均流速和部分面積相乘得部分流量，各部分流量之和即為全斷面流量。（一）垂線平均流速計(jì)算一點(diǎn)法 Vm=V0.6 或

47、 Vm=(0.900.95)V0.5二點(diǎn)法 Vm=（V0.2 +V0.8）/2三點(diǎn)法 Vm=（V0.2 +V0.6 +V0.8）/3五點(diǎn)法 Vm=（V0.0 + 3V0.2 +3V0.6 +2V0.8 +V1.0）/10式中 Vm-垂線平均流速，m/s；V0.0，V0.2，V0.6，V0.8，V1.0-水面，0.2H，.，河底處的測(cè)點(diǎn)流速，m/s。（二）部分面積平均流速的計(jì)算部分面積平均流速是指兩測(cè)速垂線間部分面積的平均流速，以及岸邊或死水邊與斷面兩端測(cè)速垂線間部分面積的平均流速，見圖5-5。圖的下半部表示斷面圖，上半部表示垂線平均流速沿?cái)嗝娴姆植紙D。1.中間部分面積平均流速的計(jì)算V2=（Vm

48、1 + Vm2）/22.岸邊部分面積平均流速的計(jì)算V1=aVm1式中a-為岸邊系數(shù) ，與岸邊性質(zhì)有關(guān)，斜岸邊a=0.670.75，陡岸邊a=0.80.9，死水邊a=0.50.67。圖5-1（三）部分面積計(jì)算部分面積以測(cè)速垂線為分界。中間部分按梯形計(jì)算，岸邊部分按三角形計(jì)算（見上圖）(1) 中間部分面積，例如 A2=(H1+H2)b2/2（2）岸邊部分面積A1=H1b1/2（四）斷面流量計(jì)算Q=A1V1+A2V2+AnVn =q1+q2+.+qn式中qi-各部分面積的流量（五）斷面平均流速計(jì)算V=Q/A式中A-過水?dāng)嗝婷娣e，m2；它等于各部分面積之和。（六）相應(yīng)水位的計(jì)算在計(jì)算得到本次流量測(cè)量的

49、成果后，在發(fā)報(bào)前，還需計(jì)算該流量對(duì)應(yīng)的水位。一般計(jì)算方法為算術(shù)平均法。將流量測(cè)驗(yàn)開始、結(jié)束時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水位平均，即為該流量對(duì)應(yīng)的水位。三、 測(cè)驗(yàn)手段及設(shè)備流量測(cè)驗(yàn)（含泥沙測(cè)驗(yàn)），按目前一般采用的面積流速法，均須利用渡河設(shè)備。測(cè)驗(yàn)渡河設(shè)備種類繁多，以野外測(cè)驗(yàn)時(shí)所處的位置，可劃分為4類：渡船測(cè)流設(shè)備、岸上測(cè)流設(shè)備、架空測(cè)流設(shè)備和涉水測(cè)流設(shè)備。以上每一類測(cè)驗(yàn)渡河設(shè)備又可分為多種形式。本指導(dǎo)書主要介紹船測(cè)和水文纜道測(cè)流。同學(xué)們實(shí)習(xí)的水文站中，荊江局下屬的沙市站、枝城站采用船測(cè)；荊州局下屬的危水、田關(guān)、習(xí)口站采用纜道測(cè)流。由于水流速度較大，不管是船測(cè)還是纜道測(cè)流都要用到鉛魚，根據(jù)該河流最大流速的大小選擇不

50、同的鉛魚類型及重量，常見鉛魚類型及規(guī)格如下表：三、應(yīng)提交的實(shí)習(xí)成果：本實(shí)習(xí)項(xiàng)目要求危水站以外其他實(shí)習(xí)大隊(duì)必須完成，需要提交的成果要求如下：習(xí)口、田關(guān)站要求每人自己動(dòng)手進(jìn)行一次流量測(cè)量，將自己的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)習(xí)日志后相應(yīng)的表格中，并計(jì)算。沙市站、枝城站要求隨船測(cè)量時(shí)，將該次流量測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄在自己的表格中，并計(jì)算。實(shí)習(xí)結(jié)束后，立即上交實(shí)習(xí)日志。實(shí)習(xí)項(xiàng)目五 水文預(yù)報(bào)對(duì)未來(lái)水文情況作出科學(xué)預(yù)測(cè)并發(fā)布預(yù)報(bào)的技術(shù)與作業(yè)。水文預(yù)報(bào)是水文學(xué)為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)服務(wù)的重要方面，特別是對(duì)災(zāi)害性水文現(xiàn)象做出預(yù)報(bào)，對(duì)綜合利用大型水利樞紐做出短期、中期和長(zhǎng)期的預(yù)報(bào)，作用很大。中國(guó)已開展預(yù)報(bào)服務(wù)的項(xiàng)目有：洪水水位與流量、枯水

51、水位與流量、含沙量、各種冰情、水質(zhì)等。 一、預(yù)見期預(yù)報(bào)必須在現(xiàn)象發(fā)生以前做出，以便采取措施。這種提前量稱為預(yù)見期。水文預(yù)報(bào)的預(yù)見期決定于水文現(xiàn)象的性質(zhì)，有一定限制。利用河道上游的實(shí)測(cè)洪水來(lái)預(yù)報(bào)下游的洪水，預(yù)見期不超過河道的匯流時(shí)間。利用降雨來(lái)預(yù)報(bào)流域出流量，預(yù)見期不可能超過流域的匯流時(shí)間。實(shí)際上預(yù)見期還更短，因?yàn)閷?shí)測(cè)值經(jīng)過觀測(cè)、傳送、處理、分析，需要一定時(shí)間。因此，水文預(yù)報(bào)的預(yù)見期往往不長(zhǎng)，例如為幾小時(shí)至一二天，只能作為短期預(yù)報(bào)，供用戶應(yīng)急之用。如要加長(zhǎng)預(yù)見期，就要對(duì)降雨量等氣象因素作出預(yù)報(bào)。水文與氣象預(yù)報(bào)相結(jié)合，可以構(gòu)成中期的預(yù)報(bào)，預(yù)見期可以達(dá)到幾天以上。如要求更長(zhǎng)的預(yù)見期，如幾個(gè)月以上,則

52、應(yīng)用物理規(guī)律作預(yù)報(bào)是不夠的，還要用統(tǒng)計(jì)的方法。統(tǒng)計(jì)方法的可靠性一般不如物理方法?？梢婎A(yù)報(bào)的精度與預(yù)見期之間存在著矛盾。二、預(yù)報(bào)方法河流預(yù)報(bào)：根據(jù)河道上游實(shí)測(cè)的洪水過程預(yù)報(bào)下游的洪水過程。常用的方法是洪水演算，有時(shí)也可采用更為簡(jiǎn)易的相應(yīng)水位法。 流域預(yù)報(bào)：根據(jù)流域上實(shí)測(cè)的降雨或降雪資料預(yù)報(bào)流域出口的流量過程。預(yù)報(bào)的方法，在產(chǎn)流方面常用降雨徑流相關(guān)圖（見圖）。在匯流方面常用單位線?，F(xiàn)在的發(fā)展方向是應(yīng)用流域水文模型。目前基層水文站主要采用降雨徑流相關(guān)圖法進(jìn)行預(yù)報(bào)。三、應(yīng)提交的實(shí)習(xí)成果：本實(shí)習(xí)項(xiàng)目?jī)H要求危水站完成，需要提交的成果要求如下：根據(jù)歷史資料制作降雨徑流相關(guān)圖。并根據(jù)一次實(shí)測(cè)降雨，根據(jù)降雨徑流

53、相關(guān)圖進(jìn)行預(yù)報(bào)。實(shí)習(xí)結(jié)束后，要求上交降雨徑流相關(guān)圖及預(yù)報(bào)成果。實(shí)習(xí)項(xiàng)目六 水文資料整編水文資料整編是對(duì)原始的水文資料按科學(xué)方法和統(tǒng)一規(guī)格，分析、統(tǒng)計(jì)、審核、匯編、刊印或儲(chǔ)存等工作的總稱。水文測(cè)驗(yàn)和水文調(diào)查所得的原始資料,篇幅浩繁，只有一份,有些資料在時(shí)間上是離散的，不能滿足使用要求，只有經(jīng)過審核、查證，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，整理成系統(tǒng)的簡(jiǎn)明的圖表，匯編成水文年鑒或其他形式，才便于使用。此外，通過水文資料整編，還可以發(fā)現(xiàn)水文測(cè)驗(yàn)技術(shù)上存在的問題。 整編成果用表格表示。主要表式有反映逐日數(shù)值及月年統(tǒng)計(jì)值的逐日表，反映實(shí)測(cè)內(nèi)容的實(shí)測(cè)成果表，反映瞬時(shí)變化過程的摘錄表，以及考證資料、綜合圖表等。 一、整

54、編程序資料整編工作的程序一般包括考證、定線（只有流量、泥沙、水質(zhì)等項(xiàng)目有此內(nèi)容）、制表、合理性檢查等。 （一）考證查證和訂正水文測(cè)站有關(guān)水文測(cè)驗(yàn)的基本情況，作為選擇整編方法和使用資料的依據(jù)。這些情況包括：測(cè)站地點(diǎn)及所屬水系、流域特征、測(cè)驗(yàn)河段特性、水準(zhǔn)基面、水準(zhǔn)點(diǎn)、水尺零點(diǎn)高程及其變動(dòng)情況、地下水測(cè)井所測(cè)含水層的情況、各項(xiàng)目主要測(cè)驗(yàn)儀器的型號(hào)、主要測(cè)驗(yàn)方法等?？甲C的成果用測(cè)站說(shuō)明表及位置圖、測(cè)站一覽表和在各種表頭上的標(biāo)注等形式，載入水文年鑒。 （二）定線 指按照整編需要，根據(jù)實(shí)測(cè)資料，確定兩個(gè)水文要素間的關(guān)系曲線，作為用一個(gè)要素的資料去推算另一個(gè)要素的依據(jù)。例如，流量測(cè)驗(yàn)一般是間斷地而不是連續(xù)地進(jìn)行的。為了取得連續(xù)的流量資料，就要在整編時(shí)定出水位流量關(guān)系曲線，然后用連續(xù)觀測(cè)的水位資料，通過水位流量關(guān)系曲線推算成連續(xù)的流量資料。同樣，對(duì)懸移質(zhì)含沙量資料，要定出單樣含沙量（即代表含沙量或標(biāo)志含沙量）與斷面平均含沙量的關(guān)系線；對(duì)推移質(zhì)輸沙率的資料，要定出斷面平均流速(或流量)與推移質(zhì)輸沙率的關(guān)系線；對(duì)水質(zhì)資料，有時(shí)要定出流量與離子流量的關(guān)系線，作為用前一要素推算后一要素的依據(jù)。其他如水位面積、水位流速、水位庫(kù)容等關(guān)系曲線，在整編中也都是常用的輔助工作曲線。有些關(guān)系是穩(wěn)定的，定線工作比較簡(jiǎn)單。但在天然江河中，許多測(cè)站的關(guān)系是不穩(wěn)定的，這時(shí)要查清不穩(wěn)定的原因，正確處理。有