环境水文实习
课程简介:环境水文是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与环境、人类社会之间相互关系的科学。环境水文学实习课程,使学生在了解水位观测、过水断面测量、流速测量以及流量测量原理的基础上,在野外现场使用水尺、流速仪等便携式水文设备,现场实际观测河道水位、流速、流量,并绘制相应的河道过水断面剖面图以及流速、流量过程线图等。通过野外现场实习实践,有利于学生将水文测量的知识掌握得更透彻。
主要的教学实践环节及内容:
一、水文测验的目的、方式和项目
1目的:收集、整理精确的具有代表性的基本水文资料;
2方式:设立水文测站,进行长期观测;
3测验项目:降水量、蒸发量、水位、流速、流量、水温、泥沙、冰情、水化学等。
二、水位观测的目的和方式
1 目的:应用于水利以及工程建设实际;应用于水文预报研究;
2 方式:直立式水尺、自记型水位计、电传型水位计等。
三、河道断面测量
1 大断面测量:测量最大洪水水面线以上;
2 断面测量:测量施测时水面线以下部分。
测量方式:船测、桥测、经纬仪定位等;中小河流用测深杆、测深锤等;大河用回声测深仪。
3测量原理:测深垂线与断面起点之间距离称为垂线起点距,以起点距为横坐标,水深为纵坐标,绘制河流过水断面剖面图。
四、河道流速测定
1测量原理:V=a N / t + b
T:为转动的时间;
N:为t秒内的转数;
a、b 为流速仪出厂前经过检定得出的系数。
由于流速在断面分布受许多因素影响,因此断面上一般应均匀分布流速垂线。
传统测定河流流速的仪器主要有:旋杯式和旋桨式等类型。
2断面流速垂线上测点布设以及垂线平均流速计算
(1)当水深h < 1 米时:1点法测验, 0.6h;
垂线平均流速V = V0.6h
(2)当水深 1 < h < 3 米时:2点法测验,0.2h、0.8h;或者3点法测验, 0.2h、0.6h、0.8h。
垂线平均流速V = ½ (V0.2h+ V0.8h)
垂线平均流速V = 1/3 (V0.2h+ V0.6h + V0.8h)
(3) 当水深 h > 3 米时:5点法测验,水面、0.2h、0.6h、0.8h、河底;
垂线平均流速V = 1/5 (V水面 +V0.2h+ V0.6h + V0.8h + V河底 )
五、河道流量测定计算
1部分平均流速
(1) 岸边部分V部分:
V部分 = αV均
V均:为岸边第一根垂线平均流速,
α:为流速系数,陡坡一般为0.9左右,缓坡一般为0.7左右。
(2)中间部分垂线平均流速V 中间:
V 中间 = 1/2( Vi + Vi+1);
Vi 、Vi+1表示相邻两根流速垂线间的垂线平均流速。
2部分断面流量
部分断面面积fi与部分断面平均流速Vi的积:qi = Vi fi
3断面流量计算
Q = Σqi = V1 f1 + V2f2+……+ Vn fn
六、实习报告
过水断面剖面图测量绘制、流速、流量过程线图测量绘制