浙江自然地理水文野外实习报告

1、浙江自然地理水文野外实习报告院系： 地理科学学院 姓名： 学号： 年级： 2012级 班级： GIS 报告完成时间： 2014 年 9 月 27 日目录1前言32浙江地区自然地理概况33实习内容53.1分水江水文站水文观测53.1.1 水位观测73.1.2流速测量83.1.3流量计算93.2千岛湖与新安江水电站123.2.1新安江水电站和水库概况123.2.2水库的作用和影响143.3新沙岛164参考文献171前言地理学是一门非常注重实践的课程，地理野外实习让我们观察到不同地理要素综合作用下的地理景观，通过对地理景观分布、形成、发展规律的观察和分析，能让我们综合地认识地理现象，理解自然要素间的

2、相互作用，有利于培养多学科综合分析的能力。野外水文实习，既能在实践中检验课堂上学到的知识，深入理解各种水文现象，又能学到水文野外工作的基本思路和方法，培养我们自主获得知识，自主分析问题的能力。通过野外实习，能提高同学们的系统思考，创新意识和自主学习能力，提升自我的综合素质。实习时间：2014 年 8 月 30 日2014 年 9 月 2 日实习地区：浙江省杭州市富阳、建德、桐庐、千岛湖等地实习路线：分水江水文站新安江水库灵栖洞新沙岛实习地点分布图：图1.1实习地点分布图2浙江地区自然地理概况浙江省简称浙，位于中国东南沿海。浙江省东临东海，北接长江三角洲与江苏上海相邻，西边是安徽省和江西省，南边

3、是福建省。境内最大的河流为钱塘江，因江流曲折，称之江，又称浙江，省以江名，简称“浙”。省会为杭州市。浙江省东西和南北的直线距离均为450公里左右，陆域面积10.18万平方公里，为全国的1.06%，是中国面积最小的省份之一。浙江区内地貌类型众多，地史记录完整, 集合了山地、丘陵、平原、盆地、河流、湖泊、海洋、洞穴、岛屿等各种自然要素，地貌极具典型性和代表性，是亚热带地区地貌野外实习的理想场所。浙江省属亚热带季风气候，高温多雨，雨热同期，雨水丰沛，四季分明。气候资源配置多样，加上临海，气象灾害繁多。浙江省位于中低纬度沿海过渡地区，加上地形起伏较大，又受西风带和东风带天气系统双重影响，所以气象灾害频

4、发。浙江省临海，境内河流源短，多独流入海。河流多发源于西部或中部，向东或东北入海，河流水量丰富。浙江省河流源短，含沙量不高，多是侵蚀性三角洲。海岸线局全国首位，海岸曲折，多港湾和岛屿。省内土壤以黄壤和红壤为主，平原河谷多为水稻土，沿海有盐土和脱盐土分布。还可见部分盆地和谷地边缘分布有紫色土，江山绍兴大断裂带以西丘陵有石灰岩土，河网平原、河口平原、滨海平原及大小盆地、谷地有水稻土。省内植被属亚热带常绿阔叶林区域，由于境内多山，在海拔较高的山区植被垂直地带性表现明显，故还常见落叶阔叶林、针叶林、混交林等。 图2.2.1 浙江省山脉水系图3实习内容3.1分水江水文站水文观测分水江水文站位于浙江省杭州

5、市桐庐县，地理坐标29°5545N,119°30'33''E。水文站记录水位的高程使用85高程，河底高程15.3 m，警戒水位为25.5 m。分水江水文站对分水江水情要素的测定起着重要作用。水文站于2003年1月1日设立，设站目的为收集分水江水文资料同时为钱塘江防汛调度服务。分水江水文站主要职能是监测分水江的水位、流量、水温、水质等。水文观测是水文学的测量部分，具有十分重要的现实意义。应用水文测验我们可以得到各种水文要素的数据，如流速、流量、泥沙含量、水质、蒸发、降水、冰情、水文、土壤含水量、地下水等。这些数据经过计算、分析、综合后，为水资源评价、工

6、程建设、防汛抗旱提供了合理依据。图3.1分水江水库 图3.2、3.3分水江水文站图3.4分水江3.1.1 水位观测水位是指水体表面在某地某时高于某个特定基准面的高程。特定基准面有两类，一为绝对基准面，全国通用，是国家规定的、作为高程零点的某一海平面，其他地点的高程零点皆以此为标准，常用的是黄海基面和1985国家高程基准。另一种是假定基面指水文站自定的水准基面，零点一般取河床最低点以下一定距离处。常在测站附近没有国家水准点，或一时不具备条件下使用，如水文站本身海拔高，使用国家标准水位变化计算不精确。水位观测次数以能反映水位变化为准，平水日一般12次，有洪水等特殊情况增加观测次数。水位是反映水情最

7、直观最基本的要素。水位观测一般直接应用于水利工程建设，如桥梁、码头、水库等的设计防汛等，或是间接用于推求水量。常用的水文观测设备有水尺和水位计。水尺是传统有效简单的观测设备，实测时，水尺读数加上水尺零点高程即得水位。水位计利用浮子、压力、声波等原理反映水位变化，水位计能直接绘出水位变化过程曲线，水位过程曲线是某处水位随时间变化的曲线，横坐标为时间，纵坐标为水位。水位计要同时利用观测的其他项目记录检核，一些偶然因素会极大影响水位计，如实习的学生不小心拨动水位计，会造成记录上一个瞬时大水位。图3.5 分水江水文站水尺图3.6分水江水文站水位计水尺、水位计应该设置在河道顺直、断面比较规则、水流稳定、

8、无分流斜流和乱石阻碍的地点；一般也避开码头、船坞、污水排入地；为使水位与流量关系稳定，一般避开变动回水的影响和上下游筑坝、引水等的影响。分水江水文站，分为高水位和低水位台，从河边向上树立了多条水尺，两条水尺间有0.5 m重合，用于测量不同高度的水位。水位计在伸入河中的一个小屋，一支笔在纸上记录水位。3.1.2流速测量流速是指气体或液体质点在单位时间内通过的距离。河道内各点流速并不相同，由于河岸，河底摩擦作用，河中心处水体流速一般大于河底、河边水体的流速。计算时，一般先测出横断面几个点的流速，再用横断面平均流速表示该断面流速。流速测量有多种仪器，流速仪一般适用于定点测时段平均流速。应根据水深、测

9、速范围、记录仪表、水质及含沙量情况来选用不同流速仪。过去经常使用旋浆和旋杯式流速仪，现在流速仪的发展方向是非转子化，如利用电测技术、光学技术、超声波技术和遥测技术。分水江水文站装备了水文缆道和铅鱼，也有从国外引进的声波流速仪。一般还是用旋杯式或旋浆式流速仪。使用旋杯式或旋桨式流速仪时，流速越大，旋杯或旋浆转动越快，单位时间内转数越多。在一定流速下，水流速度与单位时间内转数呈线性关系，因此获得这两个数据后即可通过流速仪的检定公式得到流速。一般来说旋杯式用于低流速，旋浆式用于高流速，旋浆较旋杯更不易受泥沙影响。测点和流速垂线的选取，应在断面上均匀分布流速垂线，在每条测线上沿水深均匀分布测点。且选择

10、垂线时，河槽应较河滩密些，断面地形有剧烈变化和流速有显著变化的地方要适当增加取线。工作人员在水文缆道控制台中设定好测速数量、位置，垂线测点数量、位置等相关参数后，将铅鱼移动到测线所在位置，再下沉到测点处测量水流流速。图3.7旋杯式流速计与铅鱼3.1.3流量计算流量计算一般用积点法，该方法先测出河流过水断面面积和流速，再用公式Q=aV计算。过水断面的测量包括水深测量、测深垂线起点距测量与测深断面水位的观测。再通过计算垂线平均流速、垂线间部分断面面积、部分平均流速、部分流量、断面流量五个步骤得出流量。（1）计算垂线平均流速一点法：Vcp=V0.6 或 Vcp=K1V0.0 ，K1=0.84-0.8

11、7，Vcp=K2V0.0 ，K2=0.78-0.84二点法：Vcp=1/2(V0.2+V0.8)三点法：Vcp=1/3(V0.2+V0.6+V0.8)或 Vcp=1/4(V0.2+2V0.6+V0.8)五点法：Vcp=1/10(V0.0+3V0.2+3V0.6+2V0.8+V1.0)其中，Vcp 为垂线平均流速，Vi 为相对水深为 i 处的测点流速。（2）计算断面部分面积部分面积指测速垂线间的部分断面面积，当没有测深垂线时，部分面积等于两边垂线水深平均值与期间距离的乘积。图 3.8 流速仪测流断面a1=(0+d1)b1/2=dab1/2,a2=(d1+d2)b2/2 （3）计算部分平均流速中间

12、部分面积上的平均流速计算: V部分=（Vcpi+Vcpi-1）/2V部分是中间部分面积上的平均流速，Vcpi和Vcpi-1是中间部分相邻两垂线的平均流速靠岸边部分面积上的平均流速计算：V部分= aVcpVcp是岸边第一根垂线平均流速，a是流速系数。（4）断面流量的计算Q = a1V1 + a2V2L +aiVi +L + anVn = å aiVi图3.9测速记载及流量计算表3.2千岛湖与新安江水电站3.2.1新安江水电站和水库概况千岛湖地处亚热带季风气候区北缘，由于森林覆盖率高加上湖水面调节作用，气候温暖湿润，年平均气温为17度，气温年较差和日较差均较小，年降水量1430mm，雨日

13、为155天。千岛湖即新安江水库，是新安江水库蓄水一年后形成的人工湖，淹没两县及30万亩农田，无人居住面积达99%，水库蓄水量为17.8亿立方米，仅次于三峡大坝。平时水位为 103m，最高水位为 108m，水库长度为 800km，最大宽度为 30km，水域面积 578 平方千米，有 1078 座岛屿，库区森林覆盖率达85%。千岛湖天晴时能见度最高达 12m，水质达到国家 I 类地面标准，知名品牌农夫山泉即从此取水。湖水水位落差很大，最深处达 100m，平均水深 34m。新安江水电站位于建德市新安江镇的铜官峡谷中。水电站1936年立项，1958年4月开始建造，于1959年完成畜水，建成后形成千岛湖

14、。新安江水电站是新中国成立后中国自行设计、自建设备、自主建设的第一座大型水力发电站。水库担负着华东电网调峰、调頻和事故备用，防洪，灌溉，航运等作用，是钱塘江流域唯一具有多年调节性能的大型水库。下表是新安江水库与新安江水电站的基本数据。主要建筑物包括拦河大坝、溢流式厂房、开关站和水库。新安江水电站控制流域面积 10442 平方千米，库容为198亿立方米。水库设计正常高水位108米，库容220亿立方米。多年平均流量 357 立方米/秒。由于技术限制，新安江水电站主坝高105米，坝顶长465.4米，坝基岩石为砂岩，坝体工程量138万立方米，主要泄洪方式为坝顶溢洪。坝中设有9个溢流孔，每孔净宽 13m

15、，总宽 117m。工程按千年一遇洪水设计，万年一遇洪水校核。核洪水流量 41280立方米/秒，水位 114 米。汛情限制水位106.5，设计水位111，校核114，死水位86，。理论上当水库水位低于86 m，水电站就不能发电，但从启用起没有发生。从启用起共泄洪七次，最近一次在2011年6月21日，开三扇闸门。厂房位于坝后，全长216m，宽17m。坝体内有九台88万千瓦时的国产水轮发电机组。总装机容量66.25万kW，年发电量18.6亿kWh，为华东第一。图3.10千岛湖图3.11新安江水库坝体图3.12新安江水库厂房 图3.13新安江图3.14新安江水库溢洪门3.2.2水库的作用和影响水库建立

16、改变了区域小环境，对当地的水文情势、微气候、各种生物、农业生产、区域经济、人群健康和旅游环境都产生不同方面的影响，其中既有积极的影响也有消极的影响。新安江水库的有利影响1减轻资源环境压力。水库的年发电量为 1.86 亿千瓦时，为华东第一能供给30万人口小城市用电量，水电站自1960年至2004年已累计发电 698.6 亿千瓦时，节约燃煤3748.72万吨，减轻了当地资源环境压力。2提供防洪安全。水库的多年调节性能使得下游水量年内分配均匀，遇到洪水时洪峰流量得到大量的削减，减轻甚至免除了下游城镇和农田的洪水灾害。3发挥顶潮拒咸功效。建库后，当水库下泄一定流量时，使河床水位抬高，可减少沿江的进潮量

17、，从而减少咸水并冲淡进入江中的含氯较高的江潮水，避免水味见咸造成的农作物、经济作物减产。4改善新安江流域自然环境。水体比热容大有调节温度的能力，水文基本恒定在14度，有利于植物生长，库区森林覆盖率达81%，绿化率达95%，茂密的森林净化了库区空气。由于水体的自净和降解作用，水库水质有了较大改善，属国家I类水体，可直接饮用。既可以发展矿泉水，又可以发展旅游业。5改善钱塘江水质。水库自净能力强，地表水达国家I类水，通过对流量的调控，能对下游钱塘江的水质的改善起到重要作用。6增加渔业产量。水库水位的季节变化和对区域环境的改善为鱼类带来了大量枯枝落叶和其他有机碎屑，提供了良好的食料，从而加速了鱼类生长

18、。1980年达到建库前40倍。7促进区域经济发展。水库的建立改变了当地的产业结构，形成新的较为合理的农业产业结构。水库的发电给区域提供了更多电力的资源，促进了区域的经济提升。水库上游也形成了深水航道，利于货物运输。由于水库的区域气候调节作用，无霜期增加，利于马尾松、柑橘、桑树等经济林木种植。不利影响1移民问题。水库淹没两县及大片田地。原来居住在库区的居民需要安置到新的地方，移民耗时耗力也需要大笔资金投入，如何让移民融入新环境也不断需要后续的计划和投入。移民和移民目的地居民间利益协调也要做好，不然容易埋下矛盾隐患。淹没大片田地是否值得也许考虑。2水库没有船闸，影响了通航，影响了水道上下游间的水上物资交流。3水库建成后改变了上下游环境。水库的建成改变了下游河段的水量、水位、流速等水情要素，原有的河道以及地貌可能重新改道塑造，水中泥沙减