水文綜合實習(xí)指導(dǎo)書new

1、水文綜合實習(xí)指導(dǎo)書潘紅忠 陳燕飛 高繡紡長江大學(xué)地球化學(xué)系水文與環(huán)境教研室2010-2-20實 習(xí) 要 求一、實習(xí)紀(jì)律要求（l）實習(xí)期間，每個實習(xí)組或?qū)嵙?xí)隊一起行動，禁止一人單獨(dú)進(jìn)行野外實習(xí)。（2）每個實習(xí)組或?qū)嵙?xí)隊，要指定一人（組長）負(fù)責(zé)安全工作，每天向帶隊老師反映組員的最新情況。（3）在實習(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)，不得違反各項規(guī)章制度。（4）不得自行組織在江河、湖泊、水庫等處游泳。（5）愛惜、保管好實習(xí)單位的各類重要資料（圖紙），防止丟失和泄密。（6）愛惜實習(xí)單位的儀器設(shè)備，嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作。（7）實習(xí)結(jié)束，按學(xué)校統(tǒng)一時間集體返校，實習(xí)生不得擅自提前或推遲單獨(dú)行動

2、。返校前按照實習(xí)單位規(guī)定，清理移交公共財產(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、實習(xí)業(yè)務(wù)要求（l）實習(xí)期間，每天按實習(xí)要求作息，做好記錄；（2）嚴(yán)禁抄襲，發(fā)現(xiàn)抄襲，抄襲者不給實習(xí)學(xué)分，被抄襲者扣分處理；（2）積極鍛煉自己的動手能力，每個實習(xí)項目都要求每個組員自己動手做一遍，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）實習(xí)結(jié)束后，各實習(xí)小組組長立即收回實習(xí)日志，妥善保管，返校后統(tǒng)一上交學(xué)院。組員應(yīng)按時、按要求上交實習(xí)日志和測量成果。目 錄實習(xí)項目一 水文站認(rèn)識3實習(xí)項目二 水位測量、水準(zhǔn)測量（水尺校測）9實習(xí)項目三 大斷面測量16實習(xí)項目四

3、 流量測量19實習(xí)項目五 水文預(yù)報22實習(xí)項目六 水文資料整編23實習(xí)項目一 水文站認(rèn)識實習(xí)開始，先認(rèn)識實習(xí)所在水文站的基本情況，包括該站主要的測驗項目、測驗對象、測驗場所及所用的測驗方法等。該實習(xí)主要以參觀為主，由實習(xí)所在水文站工作人員給學(xué)生講解，預(yù)計時間為一天。由于降雨及蒸發(fā)觀測較為簡單，通過參觀、講解就能較快掌握，故將降水及蒸發(fā)觀測列入水文站認(rèn)識這一項目中。一、降水的觀測 河水來源于降水。我國大部分地區(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。降水量可用器測法、雷達(dá)探測和利用氣象衛(wèi)星云圖估算，在基層水文站一般用器測法來

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

5、每段 3 小時）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，即每日8 時及20 時各觀測一次，雨季增加觀測段次，雨量大時還需加測。日雨量是以每天上午8 時作為分界，將本日8 時至次日 8 時的降水量作為本日的降水量。2、虹吸式自記雨量計 自記雨量計是觀測降雨過程的自記儀器。常用的自記雨量計有三種類型：稱重式、虹吸式（浮子式）和翻斗式。稱重式雨量計能夠測量各種類型的降水，其余兩種基本上只限于觀測降雨。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)傳和無線遠(yuǎn)傳（遙測）的雨量計。 （1）稱重式：這種儀器可以連續(xù)記錄接雨杯上的以及儲積在其內(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)，降水時全部降水量的重量如數(shù)記錄下來。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的構(gòu)造如圖1-2 所示。虹吸式雨量計是由承水器、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，并帶動自記筆在附有時鐘的轉(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，表示時間。當(dāng)雨量達(dá)到10m

7、m時，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)的雨水排入儲水瓶，同時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。因此從自記雨量計的記錄紙上，可以確定出降雨的起止時間、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)推動作用回轉(zhuǎn)運(yùn)動，使記錄筆在記錄紙上作出降水記錄。外殼是用來保護(hù)整個儀器的。另外在門上裝有觀測窗便于在記錄降水

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：虹吸歷時應(yīng)在20 秒以內(nèi)，虹吸時，管內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)氣泡，一般發(fā)生這種情況，都是因為虹吸管與容器接頭處有空隙，應(yīng)更換橡皮圈或涂白蠟。 3、翻斗式遙測雨量計 翻斗式遙測雨量計是由感應(yīng)器及信號記錄器組成的遙測雨量儀器，感應(yīng)器由承水器、上翻斗

9、、計量翻斗、計數(shù)翻斗、干簧開關(guān)等構(gòu)成；記錄器由計數(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，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，左斗開始接水，積水量達(dá)到 0.1mm 時，翻斗又倒向左邊。若雨下落不停，翻斗就連續(xù)翻動。每一次翻斗傾倒，都使開關(guān)接通電路，向記錄器輸送一個脈沖信號，記錄器控制自記筆將雨量記錄下來，如此往復(fù)即可將降雨過程測量下來。自記記錄100 次后，將自動從上到下落到自記紙的零線位置，再重新開始記錄。由于翻斗每次翻動需要的雨水量是固定的，翻

10、斗式雨量計分辨率為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的記錄系統(tǒng)可以將機(jī)械記錄裝置的運(yùn)動變換成電訊號，用導(dǎo)線或無線電信號傳到控制中心的接收器，實現(xiàn)有線遠(yuǎn)傳或無線遙測。圖1-2圖1-3二、蒸散發(fā)的觀測 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)。而對徑流形成來說，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)動現(xiàn)象。具有水分子的物體表面如江河、湖泊、水庫等稱為蒸發(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)面為水面時稱為水面蒸發(fā)；蒸發(fā)面為土壤表面時稱為土壤蒸發(fā)；蒸發(fā)面是植物莖葉則稱為植物散發(fā)。由于植物是生長在土壤中，植物散發(fā)與植物所生長的土壤上的蒸發(fā)總是同時存在的，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水面蒸發(fā)。（一）水面蒸發(fā)觀測 蒸發(fā)是水循環(huán)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是水庫、湖泊等水量損失的一部分。水面蒸發(fā)是蒸發(fā)中最簡單的一種，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法。1、 器測法圖1-4器測法是應(yīng)用蒸發(fā)器或蒸發(fā)池直接觀測水面蒸發(fā)量。我國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，觀測有困難時，可用20cm口徑蒸發(fā)皿觀測。專門進(jìn)行水面蒸發(fā)研究的蒸發(fā)試驗站，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。蒸發(fā)量每日 8 時觀測一次，以8 時為日分界，得蒸發(fā)器一日（今日8時至明日8時）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)量的測定一般是前一日8 時以專用量杯量清水20毫米（原量）倒入器內(nèi)，24小時后即當(dāng)日8時，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時到當(dāng)日8時之間有降水，則計算式為 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，溢流桶用來接因暴雨而由蒸發(fā)桶溢出的水量，測針專用于測量蒸發(fā)器水面高度，整個測針在使用時套到蒸發(fā)桶中的測針座上，測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。測桿上有針尖，用摩擦輪升降測針，可使針尖上下移動對準(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。用測針觀測讀數(shù)讀到0.1mm，每次觀測應(yīng)測量2次，在第一次讀數(shù)后，應(yīng)使測針的插桿轉(zhuǎn)一個角度（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。 其蒸發(fā)量的計算：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，測得的蒸發(fā)量與江河、湖泊、水庫等自然水體的蒸發(fā)量有一定的差別，所以蒸發(fā)器觀測的數(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際蒸發(fā)量。據(jù)研究，當(dāng)蒸發(fā)池的直徑大于3.5m時，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)。實際工作中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙崪y資料分析。水文年鑒中所刊布的蒸發(fā)資料是蒸發(fā)器的觀測資料，使用時應(yīng)注意蒸發(fā)器的型號，并進(jìn)行折算。2、間接計算法 間接計算法是利用氣象或水文觀測資料間接推算蒸發(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)驗公式等等。 這種方法需要專門的氣象或水文觀測資料，在實際工作中往往難以

18、獲得，因而除專門研究外，較少采用。三、應(yīng)提交的實習(xí)成果：本實習(xí)項目要求每個實習(xí)大隊在進(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，用表格將實習(xí)水文站的基本情況記錄下來，主要內(nèi)容包括：實習(xí)水文站名，位置，建站時間，測驗對象，測驗項目及其對應(yīng)的測驗設(shè)備、測驗方法以及資料系列長。實習(xí)項目二 水位測量、水準(zhǔn)測量（水尺校測）水位測量、水準(zhǔn)測量及水尺校測這三者看似關(guān)系不大，之所以將他們放在一起，是因為目前水位觀測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，因為我們需要用人工觀測的水位數(shù)據(jù)對水位自記的成果進(jìn)行檢驗。人工看水位的精度除了人為因素外，還和水尺是

19、否有變動緊密相關(guān)，這就需要我們在水尺使用前后對水尺進(jìn)行校測，看其高程是否有變動？變動是否在允許范圍之內(nèi)？而要進(jìn)行水尺校測，必須從水尺附近的水準(zhǔn)點(diǎn)引測過來，因此，該水準(zhǔn)點(diǎn)的高程是否有變動我們也要進(jìn)行校測。由此，我們可以看出將這三者是一個緊密聯(lián)系的整體。一、 水位測量（一）水位概述 水位是指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面的高程，以m計。水位與高程數(shù)值一樣，要有一個基面作為起點(diǎn)，水文測驗中采用的基面常用下列2種： 絕對基面：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?；?。測站基面：某些水

20、文測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)來計算水位高度。（二）水位觀測的作用 (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，如水資源計算，水文預(yù)報中的上、下游水位相關(guān)法等。（三）觀測水位的設(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，即可算出該時刻的水位。2用自記水位計觀測水位記自記水位計是能自動、連續(xù)記錄水位變化過程的儀器，用它測水位具有觀測方便、節(jié)省人力的特點(diǎn)。使

21、用自記水位計觀測水位時，要定時校測、換紙、調(diào)整儀器，并對自記記錄進(jìn)行訂正、摘錄。(1)自記水位計的校測次數(shù) 一般每日定時進(jìn)行一次校測、檢查和換紙。每日校測時，可在自記過程線的末端記上校測的準(zhǔn)確時間和校核水尺水位，在記錄紙時間坐標(biāo)上劃一豎線記號，以便進(jìn)行時間和水位訂正。每次換紙時，上緊自計鐘，并將自記筆尖調(diào)整到當(dāng)時的準(zhǔn)確時間和水位的坐標(biāo)上；在記錄紙上記明換紙日期、時間和校核水尺水位。 (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，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)時間誤差超過10分鐘且水位變化急劇時，應(yīng)按時距比例作時間訂正。當(dāng)自記水位與校核水尺水位相差超過2cm時，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，按等時距摘錄；在水位變化急劇時，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日平均水位的計算 一日內(nèi)水位變化緩慢時，或水位變化雖較大，但屬等時距觀測或摘錄時(如2h，8h，14h，20h4次等)，

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

24、直運(yùn)動，研究平均海水面變化，以及為地形測圖和各種工程建設(shè)提供高程控制。 水準(zhǔn)測量是用沿水準(zhǔn)路線逐點(diǎn)向前推進(jìn)的方式實施。為了測量地面上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。第一站測完后，B點(diǎn)上水準(zhǔn)標(biāo)尺R2保持不動，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來計算，即 Hi=HA+a HB=Hib（二）水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺 水準(zhǔn)測量所用的儀器有：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)測量方法 為了統(tǒng)一全國的高程系統(tǒng)、滿足各種比例尺測圖、各項工程建設(shè)以及科學(xué)研究的需要，在全國各點(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)有永久性和臨時性兩種。 水準(zhǔn)測量通常是從某一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)開始，引測其他點(diǎn)的高程。 在一般的工程測量中，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)欲測的高程點(diǎn)距水準(zhǔn)點(diǎn)較遠(yuǎn)或高差很大時，就需要連續(xù)多次安置儀器以測出兩點(diǎn)的高差。為測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），簡寫為TP。轉(zhuǎn)點(diǎn)無固定標(biāo)志，無需算出高程。顯然，每安置一次儀器，便可測得一個高差，即 將各式相加，得 則B點(diǎn)的高程為 安置水準(zhǔn)儀的測站至前、后視立尺點(diǎn)的距離，應(yīng)該用步測使其相等。在

27、每一測站，按下列順序進(jìn)行觀測：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)；一個測站上的這種觀測程序簡稱“后前前后”或“黑黑紅紅”。四等水準(zhǔn)測量也可采用“后后前前”或“黑紅黑紅”的觀測程序。依次設(shè)站，用相同方法進(jìn)行觀測，直到線路終點(diǎn)，計算線路的高差閉合差。按四等水準(zhǔn)測量的規(guī)定，線路高差閉合差的容許值為20L mm，L為線路總長（單位：km）。后視水準(zhǔn)尺紅色面，精平，讀中絲讀數(shù)。（四）水準(zhǔn)測量的檢核 1計算檢核 B點(diǎn)對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、用來作為計算的檢核。但計算檢核只能檢查計算是否正確，不能檢核觀測和記錄時是否產(chǎn)生錯誤。 2測站檢核 水準(zhǔn)測量的測站檢核方法有變動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)之間的高差計算出來。若其中測錯任何一個高差，B點(diǎn)高程就不會正確。因此，對每一站的高差，都必須采取措施進(jìn)行檢核測量。 （1）變動儀器高法 是在同一個測站上用兩次不同的儀器高度，測得兩次高差進(jìn)行檢核。要求：改變儀器高度應(yīng)大于10cm，兩次所測高差之差不超過容許值（例如等外水準(zhǔn)測量容許值為6mm），取其平均值作為該測站最后結(jié)果，否則須要重測。（2）雙面尺法 分別對雙面水準(zhǔn)尺的黑面和紅面進(jìn)行觀測。利用前、后視的黑面和紅面

29、讀數(shù)，分別算出兩個高差。如果不符值不超過規(guī)定的限差（例如四等水準(zhǔn)測量容許值為5mm），取其平均值作為該測站最后結(jié)果，否則須要重測。3成果檢核 測站檢核只能檢核一個測站上是否存在錯誤或誤差超限。1）附合水準(zhǔn)路線 為使測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)路線上亦可對測量成果進(jìn)行檢核。對于閉合水

30、準(zhǔn)路線，因為它起迄于同一個點(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)間用往返測進(jìn)行檢核。理論上往返測所得高差的絕對值應(yīng)相等，但符號相反，或者是往返測高差的代數(shù)和應(yīng)等于零。即返往hh-=如果往返測高差的代數(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+=有時也可以用兩組并測來代替一組的往返測以加快工作進(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量成果的精度。在各種不同性質(zhì)的水準(zhǔn)測量中，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

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)路線的長度，在水準(zhǔn)支線上，L為測段的長，均以公里為單位，n為測站數(shù)。當(dāng)實際閉合差小于容許閉合差時，表示觀測精度滿足要求，否則應(yīng)對外業(yè)資料進(jìn)行檢查，甚至返工重測。（五）水準(zhǔn)測量成果計算 計算水準(zhǔn)測量成果計算時，要先檢查野外觀測手簿，計算各點(diǎn)間高差，經(jīng)檢核無誤，則根據(jù)野外觀測高差計算高差閉合差。若閉合差符合規(guī)定的精度要求，則調(diào)整閉合差，最后計算各點(diǎn)的高程。 1、閉合差的計算 1）附和水準(zhǔn)路線高差閉合差的計算 高差閉合差可用來衡量測量成果的精度，等外水準(zhǔn)測量的高差閉合差容許值，規(guī)定為 平地 L為水準(zhǔn)路線長度公里數(shù) 山地 n為測站數(shù) 2）閉合水準(zhǔn)路線

32、閉合差的計算 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、容許值的計算，均與附合水準(zhǔn)路線相同。 2、閉合差的調(diào)整當(dāng)實際的高程閉合差在容許值以內(nèi)時，可把閉合差分配到各測段的高差上。顯然，高程測量的誤差是隨水準(zhǔn)路線的長度或測站數(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根據(jù)各測段路線的長度或測站數(shù)按比例分配到各測段的高差上。故各測段高差的改正數(shù)為：或式中和分別為各測段路線之長和測站數(shù)；和分別為水準(zhǔn)路線總長和測站總數(shù)。（六）微傾水準(zhǔn)儀的檢驗與校正 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、檢驗與校正 1）圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸的檢驗與校正 檢驗 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)弧長所對應(yīng)的圓心角為兩倍的。 校正 調(diào)整圓水準(zhǔn)三個校正螺絲，使氣泡向居中位置移動偏離量的一半。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)器氣泡皆居中時為止。2）十字絲橫絲應(yīng)垂直于儀器豎軸的檢驗與校正 檢驗 安置儀器后，先將橫絲一端對準(zhǔn)一個明顯的點(diǎn)狀目標(biāo)M，固定制動螺旋，轉(zhuǎn)動微動螺旋，如果標(biāo)志點(diǎn)M不離開橫絲，說明橫絲垂直于豎軸，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)管的檢驗與校正 檢驗 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)動微傾螺旋使中絲對準(zhǔn)A點(diǎn)尺上正確讀數(shù)c2，此時視準(zhǔn)軸處于水平位置，但管水準(zhǔn)氣泡必然偏離中心。用撥針撥動水準(zhǔn)管一端的上、下兩個校正螺絲，使氣泡的兩個半象符合（七）注意事項1每站觀測結(jié)束，應(yīng)立即進(jìn)行計算和進(jìn)行規(guī)定的檢核，若有超限，則應(yīng)重測該站。全線路觀測完畢，線路高差閉合差在容許范圍以內(nèi)，方可收測，結(jié)束實驗。2水準(zhǔn)測量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線來直接測定地面上各點(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在實際工作中，由于兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差較大時，必須安置若干次儀器才能測得兩點(diǎn)間的高差，這是一個測站上工作的重復(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)測量中用來傳遞高程的點(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，所以要選擇堅實的地方。 4測量工作一般都在規(guī)定的記錄表格上如實地反映出測、算過程和結(jié)果，表格中有計算校核，a一bh，這只說明計算無誤，但不能反映測量成果的優(yōu)劣。

36、外業(yè)結(jié)束后，進(jìn)行高差閉合差的計算，在限差允許的范圍內(nèi)，即按水準(zhǔn)路線長度或測站數(shù)進(jìn)行調(diào)整，若超過限差，必須重測。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)測量時，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、檢驗和校正，其中水準(zhǔn)軸平行視準(zhǔn)軸的檢驗與校正是主要條件，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，這樣才能保證測量的精度。附：水準(zhǔn)測量的等級及主要技術(shù)要求表2-1 三、四等水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)要求等級路線長度/km

37、水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺觀 測 次 數(shù)往返較差、附合或環(huán)線閉合差與已知點(diǎn)聯(lián)測符合或環(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)路線長度（km）；n為測站數(shù)。表2-2 三、四等水準(zhǔn)測量觀測的技術(shù)要求等級水準(zhǔn)儀視線長度/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)提交的實習(xí)成果：本實習(xí)項目要求每個實習(xí)大隊必須完成，需要提交的成果要求如下：要求每人自己動手進(jìn)行一次水準(zhǔn)

38、測量及水尺校測，將自己的測量數(shù)據(jù)記錄在實習(xí)日志后相應(yīng)的表格中，并計算。實習(xí)結(jié)束后，立即上交實習(xí)日志。實習(xí)項目三 大斷面測量大斷面測量是水文站的一項經(jīng)常性的工作，大部分水文站在汛前和汛后都要施測。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，以及時調(diào)整測深或測速垂線。大斷面測量是流量測驗的基礎(chǔ)，通常大斷面測量在枯水期進(jìn)行，以提高大斷面測量的精度。大斷面測量包括岸上部分測量和水下部分測量兩部分。根據(jù)水文測驗規(guī)范：新設(shè)測站的基本水尺斷面、流速儀測流斷面、浮標(biāo)中斷面和比降斷面均應(yīng)進(jìn)行大斷面測量，測量的范圍，應(yīng)為水下部分的水道斷面測量和岸上部分的水準(zhǔn)測量。水道斷面的水深

39、測量結(jié)果，應(yīng)換算為河底高程。岸上部分應(yīng)測至歷年最高洪水位以上。漫灘較遠(yuǎn)的河流，可測至最高洪水邊界；有堤防的河流，應(yīng)測至堤防背河側(cè)的地面為止。一、 岸上部分測量岸上部分測量即陸地地形測量，首先確定點(diǎn)的平面位置（稱定位），再確定點(diǎn)的高程。定位測量可采用經(jīng)緯儀，六分儀進(jìn)行；高程測量用水準(zhǔn)儀進(jìn)行。二、 水下部分測量水下地形測量與陸地地形測量一樣，首先確定點(diǎn)的平面位置，再確定點(diǎn)的高程。定位測量可采用經(jīng)緯儀，六分儀或GPS進(jìn)行；高程即測深可用回聲測深儀，超聲波測深儀，測深桿，測深錘等進(jìn)行。（一）測深點(diǎn)的布設(shè)在水下地形測量中，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)測深點(diǎn)。一般規(guī)定，在圖上每隔1-2cm布設(shè)一個測深斷面，相鄰測點(diǎn)之間的距離在圖上一般為0.6-0.8cm 左右。（二）水位觀測和測點(diǎn)高程為了求得河床測點(diǎn)的高程，要觀測水位與水深，以水位減水深即得測點(diǎn)高程。如測區(qū)附近已設(shè)有固定水尺，可直接進(jìn)行水位觀測。否則，應(yīng)在水邊設(shè)立臨時水尺進(jìn)行觀測。由于水位的漲落隨時間而異，嚴(yán)格地說，計算每個測點(diǎn)的高程應(yīng)該用測量該點(diǎn)水深時的水位。但這是難以做到的，實際上也不需要這樣高的精度。一般做法是每測一個斷面觀測一次水位，或在測量開始和結(jié)束時各觀測一次水位。水位不僅隨時間而異，而且隨地點(diǎn)不同而異。除湖、庫以外，河流水面總有個降落的坡度，這時應(yīng)

41、根據(jù)所觀測河段的首部、中部和尾部水位，按水面比降及斷面間距推算出各測深斷面的水位。（三）測深工具1. 測深桿及測深錘測深桿和測深錘構(gòu)造如圖所示，測深桿適用于水深在5 米以內(nèi)的淺水區(qū)，而測深錘用在水深為10 米以內(nèi)的河道。2. 回聲測深儀在水深流急的河道中，可使用回聲測深儀?；芈暅y深儀是利用超聲波回聲原理設(shè)計制成的，如上圖所示，回聲測深儀從發(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，由儀器的接受換能器接收。因為超聲波在水中的傳播速度V 已知（在水溫28攝氏度時，約每秒1500米），記下從發(fā)聲到回聲所經(jīng)歷的時間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，要測定水深，關(guān)鍵在于測定發(fā)聲至回聲所經(jīng)歷的時間t，但儀器不是顯示時間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)動記錄針不斷的移動，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測水深。三、應(yīng)提交的實習(xí)成果：本實習(xí)項目要求每個實習(xí)大隊必須完成，需要提交的成果要求如下：要求每人自己動手進(jìn)行一次大斷面測量，將自己的測量數(shù)據(jù)記錄在實習(xí)日志后相應(yīng)的表格中，計算并將大斷面圖點(diǎn)繪在坐標(biāo)紙上。由于實習(xí)水文站條件限制，沙市站、枝城站水下部分測量成果可借用流量測量中水深測量的結(jié)果；危水站水下部分不測，僅測岸上部分；其他水文站要求水下、岸上部分實測。實習(xí)結(jié)束后，立即上交實習(xí)日志。實習(xí)項目四 流量測量目前國內(nèi)外最常規(guī)的流量測量方法是流速儀法。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。在掌握上述知識技能得基礎(chǔ)上，掌握流速儀的測流原理：知道如何測得點(diǎn)流速和如何通過測點(diǎn)流速來計算流量。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，流量測驗應(yīng)包括斷面測量和流速測驗兩部分工作。流速儀法測流，就是以上式為依據(jù)，將過水?dāng)嗝鎰澐譃槿舾刹糠?，用普通測量的方法測算出各部分?jǐn)嗝娴拿娣e，用流速儀測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、流速測驗方法方法是：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、速儀測速原理與點(diǎn)流速測定流速儀是用來測定水流中任意指定點(diǎn)沿流向水平流速的儀器。我國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），記錄信號的計數(shù)器和保持儀器正對水流的尾翼等三部分組成。當(dāng)儀器放入水中時，旋杯或旋槳受水流沖動而旋轉(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，便可計算出測點(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驗率定，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)。測流時，對于某一測點(diǎn)，記下儀器的總轉(zhuǎn)數(shù)N 和測速歷時T，求出轉(zhuǎn)速n=N/T，由式即可求出該測點(diǎn)的流速v。為消除流速脈動的影響，常要求T10

46、0s。（二）流速垂線及測速點(diǎn)布置表4-1流速儀測速時必須在斷面上布設(shè)測速垂線和測速點(diǎn)，以計算測量斷面面積上的流速。測速的方法，根據(jù)布設(shè)垂線、測點(diǎn)的多少繁簡程度而分為精測法、常測法和簡測法。流速儀測速垂線的數(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，須在各測速垂線不同水深點(diǎn)上測速。具體要求見下表：表4-2二、 流量計算流量計算一般都以列表方式進(jìn)行。方法是：由測點(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，.，河底處的測點(diǎn)流速，m/s。（二）部分面積平均流速的計算部分面積平均流速是指兩測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斷面的分布圖。1.中間部分面積平均流速的計算V2=（Vm

48、1 + Vm2）/22.岸邊部分面積平均流速的計算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）部分面積計算部分面積以測速垂線為分界。中間部分按梯形計算，岸邊部分按三角形計算（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)水位的計算在計算得到本次流量測量的

49、成果后，在發(fā)報前，還需計算該流量對應(yīng)的水位。一般計算方法為算術(shù)平均法。將流量測驗開始、結(jié)束時刻對應(yīng)的水位平均，即為該流量對應(yīng)的水位。三、 測驗手段及設(shè)備流量測驗（含泥沙測驗），按目前一般采用的面積流速法，均須利用渡河設(shè)備。測驗渡河設(shè)備種類繁多，以野外測驗時所處的位置，可劃分為4類：渡船測流設(shè)備、岸上測流設(shè)備、架空測流設(shè)備和涉水測流設(shè)備。以上每一類測驗渡河設(shè)備又可分為多種形式。本指導(dǎo)書主要介紹船測和水文纜道測流。同學(xué)們實習(xí)的水文站中，荊江局下屬的沙市站、枝城站采用船測；荊州局下屬的危水、田關(guān)、習(xí)口站采用纜道測流。由于水流速度較大，不管是船測還是纜道測流都要用到鉛魚，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)提交的實習(xí)成果：本實習(xí)項目要求危水站以外其他實習(xí)大隊必須完成，需要提交的成果要求如下：習(xí)口、田關(guān)站要求每人自己動手進(jìn)行一次流量測量，將自己的測量數(shù)據(jù)記錄在實習(xí)日志后相應(yīng)的表格中，并計算。沙市站、枝城站要求隨船測量時，將該次流量測量的數(shù)據(jù)記錄在自己的表格中，并計算。實習(xí)結(jié)束后，立即上交實習(xí)日志。實習(xí)項目五 水文預(yù)報對未來水文情況作出科學(xué)預(yù)測并發(fā)布預(yù)報的技術(shù)與作業(yè)。水文預(yù)報是水文學(xué)為經(jīng)濟(jì)和社會服務(wù)的重要方面，特別是對災(zāi)害性水文現(xiàn)象做出預(yù)報，對綜合利用大型水利樞紐做出短期、中期和長期的預(yù)報，作用很大。中國已開展預(yù)報服務(wù)的項目有：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。利用河道上游的實測洪水來預(yù)報下游的洪水，預(yù)見期不超過河道的匯流時間。利用降雨來預(yù)報流域出流量，預(yù)見期不可能超過流域的匯流時間。實際上預(yù)見期還更短，因為實測值經(jīng)過觀測、傳送、處理、分析，需要一定時間。因此，水文預(yù)報的預(yù)見期往往不長，例如為幾小時至一二天，只能作為短期預(yù)報，供用戶應(yīng)急之用。如要加長預(yù)見期，就要對降雨量等氣象因素作出預(yù)報。水文與氣象預(yù)報相結(jié)合，可以構(gòu)成中期的預(yù)報，預(yù)見期可以達(dá)到幾天以上。如要求更長的預(yù)見期，如幾個月以上,則

52、應(yīng)用物理規(guī)律作預(yù)報是不夠的，還要用統(tǒng)計的方法。統(tǒng)計方法的可靠性一般不如物理方法?？梢婎A(yù)報的精度與預(yù)見期之間存在著矛盾。二、預(yù)報方法河流預(yù)報：根據(jù)河道上游實測的洪水過程預(yù)報下游的洪水過程。常用的方法是洪水演算，有時也可采用更為簡易的相應(yīng)水位法。 流域預(yù)報：根據(jù)流域上實測的降雨或降雪資料預(yù)報流域出口的流量過程。預(yù)報的方法，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。現(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。三、應(yīng)提交的實習(xí)成果：本實習(xí)項目僅要求危水站完成，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)一次實測降雨，根據(jù)降雨徑流

53、相關(guān)圖進(jìn)行預(yù)報。實習(xí)結(jié)束后，要求上交降雨徑流相關(guān)圖及預(yù)報成果。實習(xí)項目六 水文資料整編水文資料整編是對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、審核、匯編、刊印或儲存等工作的總稱。水文測驗和水文調(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)水文測驗技術(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)計值的逐日表，反映實測內(nèi)容的實測成果表，反映瞬時變化過程的摘錄表，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站有關(guān)水文測驗的基本情況，作為選擇整編方法和使用資料的依據(jù)。這些情況包括：測站地點(diǎn)及所屬水系、流域特征、測驗河段特性、水準(zhǔn)基面、水準(zhǔn)點(diǎn)、水尺零點(diǎn)高程及其變動情況、地下水測井所測含水層的情況、各項目主要測驗儀器的型號、主要測驗方法等?？甲C的成果用測站說明表及位置圖、測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)實測資料，確定兩個水文要素間的關(guān)系曲線，作為用一個要素的資料去推算另一個要素的依據(jù)。例如，流量測驗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，就要在整編時定出水位流量關(guān)系曲線，然后用連續(xù)觀測的水位資料，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；對水質(zhì)資料，有時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，定線工作比較簡單。但在天然江河中，許多測站的關(guān)系是不穩(wěn)定的，這時要查清不穩(wěn)定的原因，正確處理。有