水文實習(xí)報告

水文學(xué)實習(xí)報告水文實習(xí)報告一、實習(xí)目的：通過水文野外實地調(diào)查、觀測，結(jié)合水文站的參觀學(xué)習(xí)，把我們在課堂上所學(xué)到的水文理論知識與實踐相結(jié)合，學(xué)會在現(xiàn)實生活中運用理論知識指導(dǎo)實踐，并通過實踐加深我們對理論知識的認(rèn)識和理解理論知識，進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)知識，同時進(jìn)一步了解泉的形成和特點、河流的交匯及河床的形成、水文站對于水文要素的觀測及收集數(shù)據(jù)、地下河、巖溶洞穴與湖泊的形成等。同時通過野外實習(xí)讓我們掌握基本的野外實習(xí)的方法和技能、學(xué)會外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)整理等基本技能、提高學(xué)習(xí)質(zhì)量、激發(fā)我們學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)我們動手能力和分析解決問題能力，并且培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神。二、實習(xí)時間：2012年12月26日——12月28日，共3天三、實習(xí)路線：第一天：南寧——憑祥夏石板小生態(tài)園——塘巧村——龍州縣城第二天：龍州水文站——水口水文站——龍州縣城第三天：龍州縣城——319省道左江旁觀賞臺——左江斜塔——南寧四、實習(xí)人員：實習(xí)學(xué)生：2011級地理科學(xué)全體學(xué)生（120人）五、實習(xí)內(nèi)容：第一天，間時：2012年12月26號天氣：陰天轉(zhuǎn)小雨1、夏石板小生態(tài)園（地理坐標(biāo)：22°5′32″N，106°52′10″E）早上8：00，我們從學(xué)校出發(fā)歷經(jīng)三個半小時終于在11：30到達(dá)了夏石鎮(zhèn)新鳴村板小生態(tài)園。在生態(tài)園內(nèi)我們看到了一處泉水，據(jù)老師解說這個泉水是一個上升泉，這里的泉水水質(zhì)都很好，同時因為這個泉的水底承載著一定的壓力，所以仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)水底有氣泡往上冒。在生態(tài)園內(nèi)，我們親自去感受了這里的泉水的溫度，并且對此處泉的流速和流量進(jìn)行測量。由于在野外我們所帶的儀器不是很精密，所以用普通溫度計測出了當(dāng)時的氣溫大概為11.8攝氏度，利用深水溫度計測出了水溫大概為24攝氏度（經(jīng)老師證實這個數(shù)據(jù)基本是符合的）（見圖一）。對于流速、流量我們是用比較粗糙的浮標(biāo)法進(jìn)行測量的。首先，我們選一處水流流態(tài)相對穩(wěn)定的渠道，這段渠道水深大約0.4米，寬大約0.88米，然后我們用一片樹葉圖一從渠道指定的地點放下在規(guī)定時間內(nèi)觀察其所流的距離，進(jìn)而將所得數(shù)據(jù)計算得出流速為14cm/s，接著我們再根據(jù)公式：流量=斷面面積*流量，計算出了此處泉出口的流量大概為0.5立方米每秒。除此，我們還利用旋漿式流速儀對此處的流速再次測量，結(jié)果得出流速為0.2409米每秒，再通過相關(guān)公式的出流量大約為0.08448立方米每秒，這個數(shù)據(jù)與老師給的資料中顯示的流量為186cm3/s相差很大。分析原因知道：這是因為我們是示范性學(xué)習(xí)及由于時間問題，所以我們沒有測量多次取平均值，再加上我們的操作不熟練以及這個季節(jié)本來就處于枯水期，流量減少是很正常的，所以就導(dǎo)致了所得到的數(shù)據(jù)有一定的偏差。在對上升泉進(jìn)行完觀測后，我們隨老師來到了生態(tài)園的后山。路上，我們發(fā)現(xiàn)了一些方棱形長條的解石脈，上面布滿了地衣和苔蘚，用地質(zhì)錘敲開之后，發(fā)現(xiàn)這些巖石已經(jīng)成粒狀而不是層狀,這是方解石擠壓破碎或重新結(jié)晶的結(jié)果，由此知道這里是斷層帶，并且還知道了這里是二疊紀(jì)的灰?guī)r。在山頂老師還介紹說這個區(qū)域的地層構(gòu)造從上到下依次為石炭系的灰?guī)r，二疊系的灰?guī)r，三疊系的砂巖、泥巖，新第三系泥巖頁巖。由于這個區(qū)域地層大多屬灰?guī)r，灰?guī)r又是可溶巖，屬于含水層，而砂巖、泥巖、頁巖是不可溶巖，屬于隔水層，所以這里的地層是含水層在上面，隔水層在下面。通過課本知識我們知道地下構(gòu)成上升泉需要一定的地質(zhì)條件，首先要有一定厚度的隔水層和含水層，其次巖層構(gòu)造垂直往下應(yīng)該依次是隔水層、含水層和隔水層。而這里的地層構(gòu)造剛好符合這條件，所以就形成了上升泉。同時也因為這里也是斷層帶，而斷層在斷層面上是屬于逆斷層，上盤相對上升，下盤相對下降，使含水層傾末端被阻水?dāng)鄬用鎺r體封閉，所以這里的地下水就以泉的形式從斷層面涌出地表，形成承壓斜地，并且泉沿著斷層帶發(fā)育形成泉群。2、塘巧村地下河出口（地理坐標(biāo)：22°22′51″N，106°45′23″E）、溢流天窗（地理坐標(biāo)：22°24′10″N，106°45′53″E）下午15：30，我們來到塘巧村地下河出口，在這里我們看到周圍的巖石都是較堅硬、完整的淺灰色的石灰?guī)r，比起新鳴村這里的CaCO3質(zhì)地沒那么純，所以這里的巖石也沒那么白。老師說這里的巖石裂隙不大，但有的裂隙發(fā)育成溶蝕道。除此，我們也看到了一潭清澈，看起來綠綠的湖水（見圖二）。湖水之所以那么綠，是因為地下河出口的水很干凈，水里的雜質(zhì)含量少。我們都知道水本身是無色的，在自然界水體是由水體的光學(xué)性質(zhì)以及水中懸浮物質(zhì)、浮游生物的顏色來決定的，水色圖二是水體對光的選擇吸收和散射作用的結(jié)果。如果水中的懸浮物質(zhì)越少，則水體對太陽光譜中的紅、橙、黃光就越容易吸收，而對藍(lán)、綠、青光散射就越強(qiáng)，反之，則反。因此我們看到的水色越綠越藍(lán)，就說明水越干凈，水中的懸浮物質(zhì)就越少，所以這湖水沒有受到很大的污染正反映出了湖水的綠。從地下河出口出來我們直奔溢流天窗，一路上陪伴我們的都是甘蔗地。從地理知識里我們了解到崇左位于十萬大山的背風(fēng)坡，因位于少雨中心，并且其下墊面基本為喀斯特地貌，地下有很多落水溶洞且漏水嚴(yán)重，所以崇左一帶比較干旱，從而就只能種植甘蔗和木薯、玉米之類的抗旱作物。穿過甘蔗地，我們來到了資料圖上所顯示的S199號溢流天窗（見圖三）。從資料中，我們可以看到東西兩支地下河在這里形成串珠狀天窗，而我們知道天窗圖三是指地下河或溶洞頂部通向地表的透光部分，其主要是在沉積很厚的灰?guī)r、喀斯特地貌區(qū)域發(fā)育的。在中國北方巖溶區(qū)，則習(xí)慣把巖溶含水層上部隔水蓋層缺失的地段稱為巖溶補(bǔ)給天窗。S199號溢流天窗的形成正是因為這里是喀斯特地區(qū)，在這里我們看到了天窗周圍鋪滿了裸露的巖石，除此還看到很明顯的洪痕，從老師那我們了解到這里的豐水期與枯水期的水位差約有5米左右，由此可見這里的水流受降水的影響很大。同時也因為這里巖溶地貌發(fā)育好，巖溶水肯定也分布廣泛，但因石灰?guī)r的原始孔隙很小，透水性能差，經(jīng)溶蝕以后產(chǎn)生不同形狀的溶隙，包括溶蝕漏斗，落水洞，溶洞，其滲透性能可就比原始的孔隙增大千萬倍，加上巖溶發(fā)育程度在空間上的差距性，促使了巖溶水在地區(qū)分布存在嚴(yán)重的不均勻性，這往往就造成地下埋伏有暗河，而地表水難以滯留而出現(xiàn)干旱缺水現(xiàn)象，從而就出現(xiàn)了天窗周邊的一大片甘蔗地。第二天，間時：2012年12月27號天氣：小雨轉(zhuǎn)陰1、龍州水文站（地理坐標(biāo)：22°20′26″N，106°51′47″E）早上8：40，我們隨老師來到了廣西最早的水文站---龍州水文站參觀學(xué)習(xí)。龍州水文站是廣西最大的水文站，始建于清末光緒23年（公元1897年），期間站址曾兩次遷移，1935年定于龍州中山公園內(nèi)。龍州水文站是珠江流域西江水系左江上游的主要控制水文站，站址上距離河源152km，下距左江河口213km，集水面積12465平方公里，占左江流域面積的42%，其中，有85%流域面積在越南。承擔(dān)左江龍州河段的水文監(jiān)測任務(wù)，并向國家防總、自治區(qū)、龍州縣及下游各級政府提供水文情報和水質(zhì)信息。在參觀實習(xí)時，姚站長帶我們參觀了水文站以前工作用的很多舊儀器并一一為我們講解，如：傳感水位計是用于電子顯示水位的，風(fēng)燈是用于照明、浮標(biāo)流速測距，譜寫鋼板用于水文資料整編印刷，流速測流鉛魚用于流量測驗定位等等。接著，我們隨姚站長來到工作室，他給我們講了一些有關(guān)龍州的河流分布及降水情況。通過資料，我們看到龍州歷史最大徑流量是140.7億立方米（1986年），最高年水位128.66m（1923年），最大年降水量2029.3mm(1914年)。同時也了解到了：今年雨量為1274.2mm，蒸發(fā)量為716.2mm，12月28日的水位為107.57，雨晴為0.8，水溫為18.5攝氏度，蒸發(fā)量為0，岸溫為12.5攝氏度。除此，還了解到我們觀測的水文數(shù)據(jù)時間都比較短，要用幾十年的資料去預(yù)測百年、千年之后的情況，所以對任何一個數(shù)據(jù)都要做的十分精確、嚴(yán)謹(jǐn)才能提高預(yù)測的準(zhǔn)確性。隨后姚站長帶領(lǐng)我們?nèi)⒂^有關(guān)水文要素測量的氣象地面觀測園。在地面觀測園，我們看到有一個百葉箱，里面裝著一支溫度計（見圖四），在百葉箱的向南方向有一個蒸發(fā)皿，向東方向是一個雨量計，雨量計的后面是一個太陽能的電池板，主要用來吸收太陽輻射供電，傳送數(shù)據(jù)。圖四參觀了氣象地面觀測園后，我們跟隨姚站長來到江岸邊，看到了一根鋼絲上面掛著一個流速測流鉛魚。姚站長介紹說流速測流鉛魚是用來測流速流量的，鉛魚的作用主要是把流速儀沉到水底進(jìn)行測速，其有320斤重，鉛魚越重水流對它的影響就越小，我們所測出來的流速就越準(zhǔn)確。同時在使用時，要求測速儀分布的點在同一直線上，且在直線的水平面和垂直面上要進(jìn)行加密處理，這樣測得的流速才有價值，進(jìn)而所測的流量才更準(zhǔn)確。在枯水期，測量的頻率是20到25天測一次；在洪水期，每漲落一次就要測一次，只有這樣才能把洪水過程表現(xiàn)出來。再往前走，我們來到了人工觀測水位的水尺的岸邊，沿著伸向河里的階梯看去，發(fā)現(xiàn)有十把水尺（水尺從水面一直往上分別標(biāo)號為P10—P1，據(jù)姚站長說其實這里一共有12根水尺，但其中的兩根常年被淹在水里，所以我們只能看見其中的10根，見圖五），每把水尺是兩米長，且水尺底部都是銜接的，水尺的刻度是紅白相間的。當(dāng)我們讀數(shù)時，數(shù)據(jù)是從第一把水尺的0刻度開始讀起，每一個紅色或白色的格子是1厘米，每五格成一個E字，且每兩個相鄰的E字是方向相反的。水尺是用于測量河流、湖泊、水庫等水體的水位的標(biāo)尺裝置。中圖五國古代稱為水則，明、清時稱志樁，至20世紀(jì)始稱水尺，它至今仍廣泛使用。這里的水尺是以前經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的時候測量洪水水位用的，其危險性比較大，又浪費人力物力，所以現(xiàn)在改用自動化程度比較高的浮子水位計，即在離水尺不遠(yuǎn)處的一個小房子里就是一個測量水位變化的自記儀器，通過儀器把將水位自動記錄下來，而每天八點工作人員觀測數(shù)據(jù)后就將數(shù)據(jù)發(fā)報。水口水文站（地理坐標(biāo)：22°28′02″N，106°34′48″E）下午13：50，我們來到水口水文站，其全名為“中華人民共和國水口水文站”，該水文站是由中央預(yù)算內(nèi)投資137萬元建設(shè)的，于2010年1月1日起正式投入使用，為跨國界河流水文站，主要承擔(dān)水位、流量、含沙量、降雨、蒸發(fā)、水溫、岸溫、水質(zhì)等方面的測驗。該站的水位臺、纜道能夠測到百年一遇的洪水位,同時這里的水位、雨量全部采用自動采集和傳輸，為及時、準(zhǔn)確地傳遞水文信息、分析洪水預(yù)警預(yù)報提供了可靠的保障。在水口水文站的纜道室里，站長給我們講述如何測河水的流速、流量以及含沙量等，如：利用測沙儀鉛魚測流速時，由于這個鉛魚是空心的，所以可以用來測河水中的含沙量，當(dāng)鉛魚放入河水中時，含有沙的河水會從鉛魚上的一個小孔流進(jìn)去，進(jìn)而在里面烘干，最后把烘干的沙倒出來測量再根據(jù)相關(guān)公式計算就得出了河水含沙量是多少了。除此，站長還告訴我們，在非汛期每隔五或十天測一次河流含沙量，但在汛期間則每天都要測一次，特別是洪水漲時則每隔一段時間測一次（一般是4-8個小時）。隨后我們來到中越交界處的界碑處，這里是平而河與水口河交匯處，由于有一條河流含沙量和流量比較大，水比較渾濁，另一條的則較為清澈，因此在交匯處有一部分水回旋到了另一條河流的河口處。第三天，間時：2012年12月28號天氣：陰天1、319省道旁的觀景臺（地理坐標(biāo)：22°23′20″N，107°01′52″E）早上8：45我們從龍州縣城出發(fā)，在9：30時到達(dá)了319省道旁的觀景臺。從觀景臺上往下看可以看到一大片平坦的甘蔗地，同時也看到了一段彎彎曲曲的左江河流（見圖六）。這里的河谷平坦、峰叢呈直線分布。這段左江河流的彎曲程度很大，從資料上知道左江在這圖六里轉(zhuǎn)了個180°的大彎，江后即我們站的位置的對面是一處絕壁即斷層崖，從而我們也可以推測出此處存在著斷層帶。由老師解釋：河流彎曲有兩個原因一是受沖積平原上河流擺動影響；二是在山區(qū)受地形構(gòu)造控影響，比如發(fā)育于構(gòu)造帶上，存在斷層。而這段左江河流彎曲則是由上述原因二影響而成的。同時在這里我們使用羅盤量出了對面山的構(gòu)造為北西南東向以及北東西南向。2、左江斜塔（地理坐標(biāo)：22°26′21″N，107°21′51″E）中午11：20，我們來到了左江斜塔。左江斜塔，又名歸龍塔、水寶塔、歪塔（見圖七）。于崇左市區(qū)東北兩公里的左江中心石頭島鰲頭峰上，建于明天啟元年（1921）年，初建塔三層，到康熙時加建兩層，成今遺存的圖七磚瓦結(jié)構(gòu)的五層塔。塔底直