宜昌水文见习报告

湖北师范学院地理科学系水文与水资源学实习报告专 业地理科学班 级 姓名苏荣学 号 2010119010131实习地点 实习日期2011/11/4—6指导教师葛绪广实习成绩 批阅时间 一、实习的目的及意义1、了解和掌握水文、地貌观测的常用方法和手段，在条件允许的情况下实地观察和动手操作；2、通过对野外系列、典型的水文地貌现象观察、认识、描述和分析，不仅获得感性认识，掌握野外工作方法和技能，同时加深对本专业所学基础理论、知识和方法的理解，培养学生专业性的思维与分析能力；3、通过野外实践锻炼，了解团队协作的重要性，开阔眼界，激发专业兴趣。同时增强体质，适应野外工作环境。二、实习内容实习区简介宜昌位于长江中上游结合部，地处鄂西山区与江汉平原交汇过渡地带。素有"川鄂咽喉、三峡门户〃之称。其地理位置为东径110度15分〜112度04分，北纬29度56分〜31度34分。东西宽174公里，南北长180公里，版图面积21084平方公里，其中山区占67.4%，丘陵占22.7％，平原占9.9％。宜昌东邻荆州和荆门市，南抵湖南省常德市，西接恩施土家族自治州，北靠神农架林区和襄樊市。宜昌地形复杂，高低相差悬殊，山区、丘陵、平原兼有。地势自西北向东南倾斜。西部的兴山、秭归、长阳、五峰和夷陵区西部为山区，夷陵区的东部、当阳、远安、宜都等县（市、区）为丘陵，长江、与清江和与沮漳河交汇两侧的枝江、当阳、宜都等县（市）的部分区域为平原。土壤从红壤土到棕壤等九种类型均有分布，其中优质熟化土壤占耕地的48％。全市植被良好，森林资源居全省第二位，覆盖率为48.5％。宜昌位于中亚热带与北亚热带的过渡地带，属亚热带季风性湿润气候。有四季分明，水热同季，寒旱同季的气候特征。多年平均降水量1215.6毫米。平均气温16.9摄氏度，极端最高温度41.4摄氏度（7月），极端最低温度零下9.8摄氏度（元月）。（一）宜昌水文站1、水文站概况宜昌水文站坐落在长江边，它被誉为国家一级水文站，世界教科文组织一级站，在世界上也占有相当重要的地位，同时它悠久的历史也为自身增添了不小的魅力。该站始建于民国时期，是我国最早的，同时也是最重要的几个水文站之一，并且在1998年抗洪期间

发挥了极其重要的作用。该站从运行之日起，就开始在水文方面发挥重要作用，至今已为我们留下了许多宝贵的数据。2、主要实习类容及步骤11月4日下午地理科学系1001、1002班同学在老师的带领下去了宜昌实习的第一个目的地-宜昌水文站。宜昌水文站的实习主要分为两个部分，一是在站内参观并了解数据处理方面的知识；二是在室外的测量基地上了解关于数据采集的相关知识。(1)室内数据处理首先，我们来到了站内，工作人员先是为我们介绍了历史洪水痕迹记录，其具体记录如下：1153年7月31日59.5m1227年81153年7月31日1560年8月25日58.45m1788年7月23日57.5m1796年7月18日56.81m1613年7月18日56.67m1860年71860年7月18日58.32m1870年7月20日59.5m1954年洪水位是千年位虽不的灾害域,而且1954年洪水位是千年位虽不的灾害域,而且1896年9月4日55.92m19XX年8月14日55.14m1921年7月17日55.33m1931年8月10日55.02m1945年9月6日55.71m1954年8月7日55.73m数据有的用实线表示，有的用虚线表示如图(1)所示。实线表示的为实测数据，虚线表示的为推断的数据。其中比较特殊 的几个年份是1931年、1954年和1870年。洪水位为55.37米，是百年一遇的高度；1870年洪水位高59.50米，一遇的洪水位高度；1931年的洪水高只有55.02米，但却是一场极大性洪水，这主要是因为地处汉江流提防设施薄弱。随后介绍了雨量计，本仪器由承雨口、滤网、引水漏斗、翻斗支架、翻斗、翻斗轴套、倾角调节装置、水平调节装置、恒磁钢、干簧管、信号输出端子、排水漏斗、底座、不锈钢筒身、底座支承脚、引水斗滤网等组成。其中，翻斗支架上安装有翻斗

轴套和圆水平泡、干簧管支架和信号输出端子。与其它翻斗式雨量计不同，本仪器的翻斗轴套为一体化旋转式定位结构，翻斗通过翻斗轴安装在个轴套的宝石轴承中，使翻斗的装拆更加方便，也无需再调整两个轴套之间的距离，给现场安装带来了方便。介绍完雨量计就进入了会议室，在这里工作人员为我们介绍了宜昌水文站的基本概况，水文站是观测及搜集河流、湖泊、水库等水体的水文、气象资料的基层水文机构。水文站观测的水文要素包括水位、流速、流向、波浪、含沙量、水温、冰情、地下水、水质等；气象要素包括降水量、蒸发量、气温、湿度、气压和风等。按测验项目分为观测水位、流量或兼测其他项目的水文站；只观测水位，或兼测降水量的水位站；只观测降水量的雨量站；只测水质的水质站；只测地下水的地下水井观测站；测量河流泥沙的泥沙站；观测水面蒸发和陆面蒸发的蒸发站。中国把水文站按性质分为基本站和专用站。前者的任务是收集实测资料，提供探索基本水文规律的资料，满足水资源评价、水文计算、水文情报、水文预报和水文科学研究的需要。全站共18名工作人员，船上5个，水文监测站3个，室内人员7个，各自负责不同的工作。最后为我们介绍的是水文监测系统监测系统主要通过超短波、短信、电话、海式卫星＞GPRS来传播信息。由于海式卫星一次传播的数值量小，价格也较高，所以宜昌水文站一般采用短信的形式来传播信息。（2）室外数据采集然后，我们去了室外的数据采集基地。在船上工作人员主要为我们介绍的是四种测量于500米时，和吊船缆道。船缆道用于宽广的测流衡锤为内置作稳定。测速于500米时，和吊船缆道。船缆道用于宽广的测流衡锤为内置作稳定。测速20mm；水力螺一个信号。旋精密测验法。二是三型流速仪，三型流速仪有量程，仪器整机呈流线型，且尾翼平式，水阻小，仪器无附加偏转力矩工范围:0.05-15mm/s；旋桨回转直径：距：250mm；输出信号频率：20转/桨流速的测法分为简测法、常测法和简测法即一线一点法，适用于特大洪水；常测法即十一线两点法，全年需测70次左右;精密测验法即二十五线五点法，全年只需测2次。但三型流速仪并不常用，现在多采用ADCP来进行测量，ADCP全称为AcousticDopplerCurrentProfilers，即声学多普勒流速剖面仪，是二十世纪80年代初发展起来的一种新型测流设备。它利用多普勒效应原理进行流速测量。ADCP因其原理的优越性，突破传统机械转动为基础的传感流速仪，用声波换能器作传感器，换能器发射声脉冲波，声脉冲波通过水体中不均匀分布的泥沙颗粒、浮游生物等反散射体反散射，由换能器接收信号，经测定多普勒频移而测算出流速oADCP具有能

直接测出断面的流速剖面、具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点。目前被广泛用于海洋、河口的流场结构调查、流速和流量测验等。主要参数：1）流速：剖面测量（宽带专利技术）；2）单元数目：1-； 3）最小单元长度：2cm；4）最大单元长度：10cm；5）最大剖面深度：2m（可升级至4m）；6）1st单元起点：7-30cm；7）流速量程：±7.2m/s；8）精度：±1.0%±0.2cm/s；9）分辨率：1mm/s；10）流速数据输出速率：1Hz；11）水跟踪呯速率：48Hz；12）最大测量水深：230米。三是横式采样器，含沙量测验，一般需要采样器从水流中采取水样。监测基地采用横式采样器。不论用何种方式取得的水样，都要经过量积、沉淀、过滤、烘干、称重等手续，才能得出一定体积浑水中的干沙重量。横式采样器的取样筒由薄壁钢管制成，容积0.5〜2.0升，两端有盖，盖缘装有拉力弹簧。米样时，张开筒盖，水流从筒中流过，然后操纵开关，借弹簧拉力将筒盖关闭，采集水样。这种仪器结构简单，适用范围广。缺点是受泥沙脉动影响严重，单点取样成果的代表性差。四是推移质采样器，它采集河流推移质沙样，测定单位宽度的推移质输沙率的仪器。其型式有两种：①网式推移质采样器，用于卵石推移质测验，其底部为铁丝圆环编成的软网，能较好地适应河底地形的起伏变化。②压差式推移质采样器，仪器身向后扩散，利用出水口面积大于进水口面积所形成的负压， 可以调节仪器进口流速使其与天然流速接近。中国属于这类仪器的有“长江 78型”沙质推移质采样器。该仪器器身前部上方装有加重铅块，尾部装有浮筒，仪器在水下的重心位于前半部，因而使仪器口门在复杂的床面上能较好的伏贴河床。 仪器口门底部安有护板，护板前沿作成向前倾斜的刀口形，当仪器放置在床面时，刀口插入河床，可以防止取样时在口门处形成淘刷坑。（二）三峡大坝1、三峡水利工程概况三峡大坝是世界第一大的水电工程，位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪,图（3）峡大坝工两部分，工1994年1220日全线将迎来一水。堪比也将是三的一次洪距下游葛洲坝水利工程38公里。三程包括主体建筑物工程及导流工程程总投资为954.6亿元人民币。于月14日正式动工修建，2006年5月建成。2010年7月19日，三峡大坝次峰值在65000立方米/秒左右的洪1998年长江三峡河段的最高峰值，这峡水库建成以来所面临的规模最大

水挑战。经国家防总批准，三峡水库于2011年9月10日零时正式启动第四次175米试验性蓄水，至18图（3）峡大坝工两部分，工1994年1220日全线将迎来一水。堪比也将是三的一次洪2、主要的实习类容及步骤（1）双线五级船闸工作人员首先介绍的是三峡永久船闸，为双线五级（葛洲坝为单级船闸），单线全长1607米，由低至高依次为1-5#闸室，每个闸室长280米，宽34米，可通过万吨级船队，船只通过永久船闸需2.5-3小时，主要供货运船队通航。闸室内水位的升降靠输水系统完成。这个深槽开挖最大深度 170米，总开挖量3685万立方米，为三峡工程总开挖量的40%。混凝土浇注量357万立方米，金属结构安装4.17万吨。1999年底，永久船闸基础开挖工程全部完成。2000年开始闸门金属结构安装，2002年6月闸门安装完毕，2003年7月永久船闸通航。三峡船闸通航后，川江航运迎来了前所未有的黄金时刻，航运效益将大大超过天然航道时期，原来滩险水急的川江航道就此步入百舸争流的时代，呈现出一派繁荣的景象。 三峡工程完全建成后，长江的航运能力得到大大的提高。水库回水至重庆丰都，从宜昌至重庆660公里长江航道中139处急流、险滩、浅滩淹没水中，可以使目前只能行驶 3000吨级船队提高到万吨级，从上海长江口直达重庆，而长江的单向年通航能力也可从原来约 1000万吨提高到5000万吨，其运输成本则比以前减少35%—37%。三峡天堑变成坦途后，船舶的运行周期大大缩短，宜昌至重庆的深水航道，可就是水上“高速公路”了，航行时间比天然河道可节省6至8个小时。 同时，蓄水通航后，库区港口水域宽阔，码头条件优越，船舶航行条件极大改善，将使运输船队有条件扩大规模、加大载量，有利于船型、船队向标准化、大型化方向发展，给长江水上运输的结构性优化调整提供了契机。（2）三峡大坝随后我们来到三峡大坝坝顶，三峡大坝为混凝土重力坝，它坝长2335米，底部宽115米，顶部宽40米，高程185米，正常蓄水位175米。大坝坝体可抵御万年一遇的特大洪水，最大下泄流量可达每秒钟10万立方米。整个工程的土石方挖填量约1.34亿立方米，混凝土浇筑量约2800万立方米，耗用钢材59.3万吨。水库全长600余千米，水面平均宽度1.1千米，总面积1084平方千米，总库容393亿立方米，其中防洪库容221.5亿立方米，调节能力为季调节型。三峡水电站的机组布置在大坝的后侧， 共安装32台70万千瓦水轮发电机组，其中左岸14台，右岸12台，地下6台，另外还有2台5万千瓦的电源机组，总装机容量2250万千瓦，远远超过位居世界第二的巴西伊泰普水电站。机组设备主要由德国伏伊特（VOITH）公司、美国通用电气（GE）公司、德国西门子（SIEMENS）公司组成

的VGS联营体和法国阿尔斯通(ALSTOM)公司、瑞士ABB公司组成的ALSTOM联营体提供。三峡水电站的输变电系统由中国国家电网公司负责建设和管理，共安装 15回500千伏高压输电线路连接至各区域电网。三峡大坝共有23个泄洪坝段，每秒泄洪量达483千万立方米。泄洪孔分为表孔和深孔，用于竣工后的泄洪；在底部还有倒流底孔，用于施工期间的泄洪。坝段中部修建有导墙，避免泄洪时高速紊动水流与电厂尾水出流的相互干扰和不利影响。经对泄洪建筑物体型优化后，减轻了坝下冲刷，有利于消能防冲；消能后水流对电厂尾水渠的影响也相应减轻，使左电厂尾水渠流态有明显改善。(3)三峡工程带来的效益与存在的问带来的效益防洪：兴建三峡工程的首要目标是防洪。三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系中的关键性骨干工程。其地理位置优越，可有效地控制长江上游洪水。经三峡水库调蓄，可使荆江河段防洪标准由现在的约十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇或类似于1870年曾发生过的特大洪水，可配合荆江分洪等分蓄洪工程的运用，防止荆江河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害，减轻中下游洪灾损失和对武汉市的洪水威胁，并可为洞庭湖区的治理创造条件。发电：三峡电站安装32台70万千瓦水轮发电机组和2台5万千瓦水轮发电机组，总装机容量2250万千瓦，年发电量超过1000亿千瓦时，是世界上装机容量最大的水电站；航运：三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道，万吨级船队可直达重庆港。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨，运输成本可降低35-37%。经水库调节，宜昌下游枯水季最小流量，可从现在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上，使长江中下游枯水季航运条件也得到较大的改善。调节气候：大坝都对局部气候有调节作用，三峡这么大的大坝对气候的调节作用是很明显的。水分的蒸发，会使三峡上空比较湿润，降水量增加。其它：变输煤为输电，减轻铁路运输压力；水电代替火电，环境效益十分明显；供水和灌溉，南水北调，水产养殖，旅游价值带来的问题加剧库区人地矛盾：三峡水库正常蓄水位175米时，淹没耕地和园地36万亩；移民安置区内的城市、县城、集镇、农村居民点、工矿企业迁建，公路等专业项目复建，还要占用近7万亩耕园地。这就加剧了三峡库区原已比较尖锐的人多地少的矛盾，如果没有恰当而有力的措施，只坚持就近后靠，只在扩大耕园地上下功夫，势必造成