第一篇:路桥水文实习报告
水文实习报告
杨凌职业技术学院 交通与测绘工程 学院 20 11 ~20 12 学年第 一 学期
《工程地质与水文》实训报告
班
级: 姓 名: 学 号: 指导老师: 实训地点: 完成时间:
道路桥梁工程技术10036班
刘平10040133611 王建林
宝鸡市渭滨区和金台区 2011年11月20日
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一:实习的目的意义
1.水文实习: 水文测验是水文工作的基础,时间性很强,不具体操作很难掌握,工程地质水利工程组织施工的基础,对高职类学生的应用操作能力要求较高,固安排随文测验和地质实习,目的是让我们了解水文资料的来源与搜集方法,熟悉主要测验仪器的原理和使用方法。
2.工程地质实习: 学会地质罗盘的使用方法,学会对工程地质的基本判别方法,学会用地质罗盘测量岩层的产状,了解岩石种类及物理性质和岩石标本。岩层产状测量,是地质调查中的一项重要工作,在野外是使用地质罗盘直接在岩层的层面上测量的。在测量岩层的倾向时,要注意将罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向。测量倾角时,需将罗盘横着竖起来,使长边与岩层的走向垂直,紧贴层面,等倾斜器上的水准泡居中后,读悬垂所示的角度,就是岩层的倾角。
3.巩固和加深在课堂学的理论知识,使理论与实践
相结合,提高教学效果;了解岩层产状及其形成过程和发展情况,分析沿途所见的岩石的性质以及该地区的地质发展演变简史;学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力。通过实习,掌握工程地质的基本知识,了解常见的工程地质问题。为学习后续课程、从事专业工作、扩大知
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识面和进行科学研究打下必要的基础。
二.实习时间:
2011年10月17日至2011年10月19日
三.实习地点:
宝鸡市渭滨区和金台区
宝鸡地处东经106°18′~108°03′,北纬33°35′~35°06′。全市平均海拔618m(1985年数据)。东西长156.6公里,南北宽160.6公里。东连西安市、咸阳市,南接汉中市,西、西北分别与甘肃省天水市和平凉市毗邻,全市总面积18172平方公里,其中市区面积555平方公里,建成区面积83平方公里。
宝鸡地质构造复杂,东、西、南、北、中的地貌差异大,具有南、西、北三面环山,以渭河为中轴向东拓展,呈尖角开口槽形的特点。山、川、原兼备,以山地、丘陵为主,山地占总面积56%,丘陵占总面积26.5%;川原占总面积17.5%,呈现“六山一水三分田”格局。宝鸡市位于陕西省关中平原西部,是我国西北工业重镇、交通枢纽和陕甘川宁毗邻地区的区域性商贸中心城市。辖金台、渭滨、陈仓3区和凤翔、岐山、扶风、眉县、陇县、千阳、凤县、太白、麟游9县,总面积1.82万平方公里,人口372万。其中市区人口138万,宝鸡市地貌呈“六山一水三分田”之势,秦岭南屏,渭水中流,渭北沃野平原,最低海拔438米,最高海拔秦岭主峰太白山3767米,是中国大陆东部最高峰。宝鸡水资源丰富,河流分属黄河、长江两大水
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系,黄河最大支流渭河横穿全境,长江水系的嘉陵江发源于秦岭。宝鸡属大陆性季风气候,又具暖温带半湿润气候特点,年平均气温12.9°C,降水量698毫米。
1.有形文化资源
大散关——关中四关之一
作为南北交通咽喉,自古为兵家必争之地,具有“一夫当关,万夫莫开”之势。在这里,留下了许多流传千古的诗句。 宝成铁路
宝成铁路是我国第一条电气化铁路,它成功地使天险变通途。因山势陡峭,为克服巨大高差问题,铁路在山间重复环绕,其中以观音山段最为险峻。它是连接我国西北和西南的大动脉和生命线。其交通枢纽地位,对宝鸡的发展起着至关重要的作用。 川陕公路
川陕公路基本上是沿古陈仓道而行的,是我国西北和西南的货运大通道。在抗战时期,它是当时连接前方和后方的一条重要通道,为中国人民独立解放做出过重大贡献。同时,故宫博物馆西迁文物也从这里运出,保护了我国大量的艺术瑰宝。
2.无形文化资源 姜炎文化
宝鸡是炎帝故里,而炎帝部落是在姜水区域成长壮大的。姜炎部族以牛为图腾,同时,炎帝作为火神而受到崇敬,他为中华民族的生产、繁衍和发展做出了重要贡献。
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陈仓道
陈仓道记载了许多历史记忆。隋唐定都长安(今西安)后,汉中及四川成为大后方,陈仓道运输繁忙,驿站也很多,成为与西南的交通要道。历史典故“明修栈道,暗度陈仓”正是发生于此,而“安史之乱”发生后,唐玄宗也从这里逃往四川。 西府民俗
宝鸡具有浓郁的西府文化风俗,其中以秦腔,社火最为有名。社火由傩舞演变而来,而傩舞起源于姜炎部族一种古老的祭祀、驱邪、祈福活动。除此之外,宝鸡还是许多诗词歌赋的题材之源。 诗歌
试登秦岭望秦川,遥忆青门春可怜。仲月送君从此去,瓜时须及邵平田。——孟浩然《送新安张少府归秦中》 高阁逼诸天,登临近日边。晴开万井树,愁看五陵烟。槛外低秦岭,窗中小渭川。早知清净理,常愿奉金仙。——岑参 《登总持阁》
龙旆飘飖指极边,到时犹更二三千。登高晓蹋巉岩石,冒冷朝冲断续烟。自学汉皇开土宇,不同周穆好神仙。秦民莫遣无恩及,大散关东别有天。——王仁裕《和韩昭从驾过白卫岭》
早岁那知世事艰,中原北望气如山。楼船夜雪瓜州渡,铁马秋风大散关。塞上长城空自许,镜中衰鬓已先斑。出师一表真名世,千载谁堪伯仲间——陆游 《书愤》
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行尽碧溪曲,渐到乱山中。山中白日无色,虎啸谷生风。万仞崩崖叠嶂,千岁枯藤怪树,岚翠自蒙蒙。我马汗如雨,修径转层空。登绝顶,览元化,意难穷。群峰半落天外,灭没度秋鸿。男子平生大志,造物当年真巧,相对孰为雄。老去卧丘壑,说此诧儿童。——李齐贤《水调歌头 过大散关》 “南下大散关,北济渭之滨。草木半舒坼,不类冰雪晨。”引自——李商隐《行次西郊作一百韵》柰何山色牵吟思,旋被江声破睡魔。吟思睡魔两相战,谁知马上有干戈。——石介《初过大散关马上作》大散陈仓间,山川郁盘纡,劲气锺义士,可与共壮图——陆游《观大散关图有感》等等。
噫吁嚱,危乎高哉!蜀道之难,难于上青天!蚕丛及鱼凫,开国何茫然!尔来四万八千岁,不与秦塞(sài)通人烟„ „锦城虽云乐,不如早还家。蜀道之难,难于上青天,侧身西望长咨嗟。——李白《蜀道难》 3.自然资源 秦岭
秦岭,被称为贯穿中国腹地的“龙脉”,是南北方的分界线、长江黄河的分水岭。因其特殊的地理位置,产生了丰富多样的动植物物种。同时,受地质变动及外力的长期作用,拥有丰富的地质资源。 清姜河
清姜河,渭河的一级支流,它长43公里,区域面积234.4平方公里,年平均径流量1.29亿万立方米。它是供应宝鸡市民生活用
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水的一条“生命”河。
通过以上对清姜河区域景观特色的分析,可以得出清姜河区域不仅是整个宝鸡市的“生态之基”,同时也是中华民族的“文化之源”。清姜河历史文化长廊,依托秦岭,拥有丰富自然资源,是南北气候划分的界线。但是,就清姜河区域的发展现状来看,已有建筑都由当地居民自发建设,比较混乱又无章可循,同时又不能体现整个区域的历史、文化、生态特色,与渭滨区的发展极不相符。
另外,同学们还对清姜河河床的巨石和水文都进行了简单的分析测量和研究,发现在这些巨石中有断层、褶皱、节理等地质现象。最后通过用罗盘仪对这些巨石的测量,让我们对这些大自然的瑰宝有了更多的了解。
随后,我们沿着清姜河上游走,与毛老师对清姜河的水文和沿途几座历史悠久的拱桥桥梁进行了探讨,不得不让我们惊叹上几代人对工程桥涵的深刻理解,构造出自然深处一幅幅瑰丽的风景线,不仅方便了河流两边的人民的相互往来,更促进了当地的经济文化的快速发展。至今,这些桥梁仍在使用,从未有过各种大的塌方等问题的出现。
四.实习对象:
路桥36班
五.实习概况:
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1.实习器材:地质罗盘 2.指导老师:王建林 六.具体内容:
本次我们《工程地质与水文》课毛老师带我们去宝鸡实习,一共三天,主要考察研究了宝鸡清姜河、清姜大桥、北坡、县功等地的地质水文概况。第一天,我们去了我们住宿地点宝鸡桥梁厂附近的清姜河。
通过对清姜河区域地形地貌的实地勘察,历史资料的收集整理和文化资源的分析研究总结,认识到清姜河区域不仅拥有深厚的历史文化底蕴,也拥有丰富的人文景观资源。清姜河区域地处南北分界线的秦岭北麓,由于它所处的特殊地位,该地区拥有良好的自然景观和丰富的生物资源,这都奠定了该区域作为生态保护区的坚实基础。另外,我们还被清姜河河道上的巨石吸引,如此气势磅礴的巨石,在大自然鬼斧神工的雕铸下,尤为有价值的成为我们的第一研究对象!虽然当天下着小雨,但还是阻挡不住同学们对这里的好奇和渴望!下面是对宝鸡整体以及清姜河的有关特色和地质水文状况的分析。
2011.11.17日从杨凌坐火车到达宝鸡,老师领我们住在宝桥招待所。在招待所休息一上午,下午两点准时出发,我们与老师到达清姜河,完成今天的实习任务:认识三大岩石,分析形成原因并观测岩石的解理,记录三要素。清姜河,渭河的一级支流,长只有43公里,流域面积234.4平
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方公里,年平均径流量1.29亿万立方米,最大2.63亿万立方米,最小为0.44亿立方米。就是这条貌不惊人的宝鸡市境内河流,铭记着中华文明史长河中几多美丽的浪花。
大约在5000多年前,炎帝部落生息在今宝鸡一带。炎帝部落以宝鸡为中心,沿渭河向周边拓展。炎帝神农氏的母亲蟜氏,于蒙峪沟生炎帝。传说中炎帝人身牛首,长于姜水。姜水,即今天的清姜河。炎帝在九龙泉沐浴后,头上牛角隐去,天资更加聪颖,后来成了姜氏部落的首领,炎帝教民制陶,始作耒耜,教民稼穑,被誉为农业之神。炎帝教民立日中为市,开创了原始贸易,可以说是市场经济的鼻祖,被誉为太阳之神。炎帝在天台山采药,尝百草,和药济世,发明原始医药,被誉为医药之神。炎帝部落在姜水流域成长壮大,后来与南方蚩尤发生战争,求助于黄帝部落在涿鹿大败蚩尤,以后炎帝与黄帝部落联盟形成华夏民族的主体。炎帝部落一部分南迁,一部分留在黄河流域。早在唐朝时期,姜水流域就有神农庙、炎帝祠等。今天九龙泉、神龙骨等遗存尚在。面积近50万平方米的姜氏城遗址,印证着炎帝时期的繁荣。炎帝因尝百草中毒而亡,每逢农历六月六日是炎帝的祭日,民间祭奠历史久远。现在清姜河右岸的常羊山上,筑有炎帝陵,供海内外炎黄子孙祭奠拜祖。
清姜河河滩由于河水冲刷使得河床岩石全部裸露了出来,这里的岩石以岩浆岩为主,经过侵蚀,风化作用部分支离破碎,岩石裂缝多,解理明显。大块状的岩石中我们不难看到有很多裂缝,这些裂缝都有一定的规律,呈现一定的走向分布,但解理的长度不长,主要是受到
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张力作用形成的。河中的各种石头较多,很多具有收藏价值,我们不少人都带走了些自己喜欢的石头。在大部分裸露的岩石下方往下走,大约500米左右,就可以看到由山上流下的水汇入清姜河,山水清澈见底,从高的悬崖上流下来,非常漂亮。再往下游走,地势突然变化,一条8米左右的断层形成悬崖,再次形成了瀑布,下面则是河水冲刷形成的小小谷地了。
在河滩上我们还发现了皱褶的岩层:
(一)褶曲的横剖面形态分类:
横剖面指垂直于褶曲轴的剖面,主要分为六种形态:
1.直立褶曲:轴面直立或近于直立,两翼岩层倾向相反,倾角近等,又称对称褶曲。
2.斜歪褶曲:轴面倾斜,两翼岩层倾向相反,倾角不等,又称不对称褶曲。
3.倒转褶曲:轴面倾斜,两翼岩层倾向相同,一翼岩层层序正常,另一翼倒转,老岩层覆于新岩层之上。
4.扇形褶曲:轴面直立或倾斜,两翼均倒转,两翼角可以不等或相等。
5.平卧褶曲:轴面近于水平,一翼岩层倒转,另一翼正常。
6.挠曲:在水平或缓倾斜岩层中,某一段岩层倾角突然增大形成的膝状弯曲。
(二)褶曲的纵剖面形态分类
纵剖面指平行于褶曲轴的剖面,主要分为二种形态:
1.水平褶曲:轴面枢纽近于水平,褶曲沿水平方向延伸,两翼岩层走向大致平行。
2.倾伏褶曲:褶曲枢纽倾伏并向一个方向倾没以至消失,两翼岩层走向不平行且逐渐朝一个方向汇合。注意:自然界中的褶曲枢纽几乎都是倾伏的,水平褶曲常是它的一部分。
(三)褶曲的平面形态分类
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在水平面上,根据褶曲延伸长度及同一岩层界限的长宽比分为三类: 1.线形褶曲:延伸远、长宽比大于10:1。
2.短轴褶曲:延伸不远即倾伏消失,长宽比为10:1至3:1之间。3.近等轴褶曲:其枢纽、轴面、轴迹无定向,平面呈近圆形,近等轴背斜又叫穹窿,近等轴向斜又叫构造盆地。
(四)褶曲的组合形式
1.复式褶皱:大型背斜和向斜的两翼地层被次一级褶曲复杂化。2.隔档式褶皱、隔槽式褶皱:由近于平行、发育不等的一系列背、向斜组成。隔档式褶皱的背斜呈紧密褶曲、相邻的向斜则平缓开阔;隔槽式褶皱背斜开阔、向斜紧闭。
3.同斜褶皱:由一系列发育程度基本相同的轴面近于平行的褶曲组成。第二天,我们对河岸的岩石进行了产状测定。1.岩石的产状要素的测量(1).岩层走向的测定
岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。
测量时将罗盘长边与层面紧贴,然后转动罗盘,使底盘水准器的水泡居中,读出指针所指刻度即为岩层之走向。
因为走向是代表一条直线的方向,它可以两边延伸,指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向。2.岩层倾向的测定
岩层倾向——是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影,恒与岩层走向垂直。测量时,将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向,罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘,使底盘水准器水泡居中,读指北针所指刻度即为岩层的倾向。假若在岩层顶面上进行测量有因难,也可以在岩层底面上测量仍用对物觇板指向岩层倾斜方向,罗盘北端紧靠底面,读指北针即可,假若测量底面时读指北针受障碍时,则用罗盘南端紧靠岩层底面,读指南针亦可。3.岩层倾角的测定
岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角,即真倾角,它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的,沿其它方向所测得的倾角是视
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倾角。视倾角恒小于真倾角,也就是说岩层层面上的真倾斜线与水平面的夹角为真倾角,层面上视倾斜线与水平面之夹角为视倾角。野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要它恒与走向垂直,此外可用小石于使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动,此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。
测量时将罗盘直立,并以长边靠着岩层的真倾斜线,沿着层面左右移动罗盘,并用中指搬动罗盘底部之活动扳手,使测斜水准器水泡居中,读出悬锥中尖所指最大读数,即为岩层之真倾角。
岩层产状的记录方式通常采用下面的方式:
既方位角记录方式,如果测量出某一岩层走向为3000,倾向为2000,倾角360,则记录为NW3000/SW∠360。
野外测量岩层产状时需要在岩层露头测量,不能在转石(滚石)上测量,因此要区分露头和滚石。区别露头和滚石,主要是多观察和追索并要善于判断。
测量岩层面的产状时,如果岩层凹凸不平,可把记录本平放在岩层上当作层面以便进行测量。2.岩石的分类与认识
岩石,是固态矿物或矿物的混合物,其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙,由一种或多种矿物组成的,具有一定结构构造的集合体,也有少数包含有生物的遗骸或遗迹(即化石)。岩石有三态:固态、气态(如天然气)、液态(如石油),但主要是固态物质,是组成地壳的物质之一,是构成地球岩石圈的主要成分。
1.大理岩:大理岩的岩面质感细致,常用来作为壁面或地板。由于大理岩是由石灰岩变质而成,主要成分为碳酸钙,因此也是制造水泥的原料。大理岩材质软而细致,是很好的雕塑石材,许 12
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多有名的雕像都是由大理岩作成的,如著名的维纳斯像。其他如墙面或摆饰,也常是由大理石加工琢磨而成,如花瓶、烟灰缸、桌子等家用品。
2.花岗岩:本土的花岗岩只有在金门才看得到,因此金门的老房子几乎都是用花岗岩做成的。台湾的寺庙所用的花岗岩,是来自福建,多用于寺庙里的龙柱、地砖、石狮。
3.板岩:因其容易裂成薄板状,且在山区极易取得,故原住民至今仍使用板岩作为建材,筑成石板屋或围墙。
4.砾岩:有些砾岩含有鹅卵石及砂,而且胶结不良,容易将它们分散开来,例如:台湾西部第四纪的头嵙山层中就是这种砾岩,其中卵石和砂都是建材。
5.石灰岩:台湾最常见的石灰岩是由珊瑚形成的,通称为珊瑚礁石灰岩。在澎湖,珊瑚礁石俗称「石」,居民用以作为围墙建材,以遮蔽强烈的东北季风,保护农作物。
6.泥岩:由于其主要成分是黏土,自古就被作为砖瓦、陶器的原料。
7.安山岩:由于材质坚硬,亦常用来作庙宇的龙柱、墙壁的石雕、墓碑、地砖等。
下来,我们又去了宝鸡市区边陲的一个小镇:县功。
宝鸡县功
金陵河,是宝鸡市市区金台区境内渭河左岸一级支流。相传宋兵与金兵在和尚塬作战,阵亡的金兵被运往渭河北岸的台塬上集中安
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葬,埋葬之处被称为金陵塬,临塬的川道叫金陵川。金陵河就是以流经金陵川而得名。发源于陇县八渡镇赵家山以南,流经陈仓区新街、县功和金台区金河等乡镇。县功镇以上有司川河和北川河两条较大支流,北川河位于上游东部,属金陵河上游,金陵河上游流域山脉属六盘山支脉关山东南的浅山区。
从住所出发到县功大约有一个多小时的车程一路上我们可以看到很多自然滑坡断层的地貌,由于时间关系我们只能沿途观看并且听着实习老师对这些地貌和现象的讲解,颇有一番味道。
第三天,我们实习最后一天,王老师带我们去了宝鸡北坡公园,领略黄土高原以及滑坡。
北坡公园是城市生态屏障,展现地域文化,兼融休闲、观光、娱乐、健身为一体的开放式公园,以植物森林景观为特色,总体布局为“五带五区”。
五带:即按生态景观性将公园依坡面从上而下分为生态防尘 林带、生态景观林带、生态休闲林带、生态防尘林带、城市园林风景带。
五区:即按主要景点特征把公园自北向西划分为铁马秋风、金阁流霞、雁鹭云霄、金顶春色,长寿探幽五个景区。
北坡还分布有许多庙宇,著名的有金台观,其次有长寿山,牛头寺、金顶寺、八角寺、雷神洞、五圣宫、崆峒寺、火神庙等。
金台区是宝鸡市三个市辖区之一,昔日的北坡,滑坡、崩塌等地质灾害点多线长且成链状分布。该区有省级滑坡点6个,市级滑坡点4个,是高崖崩塌、地裂缝等地质灾害多发区。
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今日的北坡,通过实施全市最大的治理搬迁工程,使1万多城乡居民基本摆脱了地灾隐患的威胁。
黄土高原
关于黄土的来源,长期以来,中外学者有过不同的争论。其中,以“风成说”比较令人信服。认为黄土来自北部和西北部的甘肃、宁夏和蒙古高原以至中亚等广大干旱沙漠区。这些地区的岩石,白天受热膨胀,夜晚冷却收缩,逐渐被风化成大小不等的石块、沙子和粘土。同时这些地区,每逢西北风盛行的冬春季节,狂风骤起、飞沙走石,尘土蔽日。粗大的石块残留在原地成为“戈壁”,较细的沙粒落在附近地区,聚成片片沙漠,细小的粉沙和粘土,纷纷向东南飞扬,当风力减弱或迂秦岭山地的阻拦便停积下来,经过几十万年的堆积就形成了浩瀚的黄土高原。根据黄土堆积环境的不同,可将我国黄士发育分为三个时期:早更新世,相当于第一次冰期,气候比新第三纪干寒,发生午城黄土堆积;中更新世,发生第二次冰期,气候进一步变干,堆积了离石黄土,范围广、土层厚;晚更新世第三次冰期,气候更加干寒,堆积了马兰黄土,厚度虽小,但分布范围更广,南方称下蜀黄土。进入全新世,气候转为暖湿,疏松的黄土层,经流水侵蚀,形成了沟壑纵横、梁、峁广布的破碎地表。
科学在不断发展,近年来科学家发现许多现象是黄土风成学说无法解释的。譬如,黄土中粗粉沙含量由西北向东南递减,黏土的含量却从西北向东南递增,这种自西北向东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯 15
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状的分布过渡,而不是平面模糊过渡。这种叠瓦阶梯状的分布过渡更像是洪水的杰作等等。
为了解黄土高原的“变脸”过程,专家们特意到黄土高原西部甘肃静宁县、秦安县、定西县等地采集黄土高原6个典型地质剖面的黄土标本,从中获得了700余块孢粉样本和209块表土孢粉样本,这近千份孢粉样本大约记录了公元前4.6万年至今黄土高原植被变迁过程。通过对碳14的测量,在6个典型剖面中共测得年代34个。经过分析,专家们发现,从黄土高原采集的20克样品中最多分离出孢粉颗粒达到1112粒左右,最少的则不足50粒,显示着4万多年来,环境和植被出现了巨大的变化过程。
黄土高原的形成和青藏高原的隆升,加快了侵蚀和风化的速度,在高原周围的低洼地区堆积了大量卵石、沙子和更细的颗粒。每当大风骤起,在西部地区便形成飞沙走石、尘土弥漫的景象。被卷起的沙和尘土依次沉降,颗粒细小的粉尘最后降落到黄土高原区域,形成了一条荒凉地带。
印度板块向北移动与亚欧板块碰撞之后,印度大陆的地壳插入亚洲大陆的地壳之下,并把后者顶托起来。从而喜马拉雅地区的浅海消失了,喜马拉雅山开始形成并渐升渐高,青藏高原也被印度板块的挤压作用隆升起来。
然而东西走向的喜马拉雅山挡住了印度洋暖湿气团的向北移动,久而久之,中国的西北部地区越来越干旱,渐渐形成了大面积的沙漠和戈壁。这里就是堆积起了黄土高原的那些沙尘的发源地。体积巨大的
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青藏高原正好耸立在北半球的西风带中,240万年以来,它的高度不断增长着。青藏高原的宽度约占西风带的三分之一,把西风带的近地面层分为南北两支。南支沿喜马拉雅山南侧向东流动,北支从青藏高原的东北边缘开始向东流动,这支高空气流常年存在于3500—7000米的高空,成为搬运沙尘的主要动力。与此同时,由于青藏高原隆起,东亚季风也被加强了,从西北吹向东南的冬季风与西风急流一起,在中国北方制造了一个黄土高原。
黄土质地疏松,富含氮磷钾等养分,自然肥力高,适于耕作,我国黄河中游地区所孕育的古代文明,大概就得益于此,因为它为当时生产力落后的社会提供了理想的基本生产资料。黄土的又一个特点是垂直节理发达,直立性很强,这又为当地居民提供了凿窑洞而居的便利条件。不过,黄土有一个很大的弱点——对流水的抵抗力弱,易受侵蚀,一旦土面天然植被遭受破坏和大面积土地被开垦,土壤侵蚀现象就会迅速漫延发展,使原来平坦而连片的土地变成为一个个孤立的源、垛、59地形,出现千沟万壑、支离破碎的地面。
正是因为这种独特的地理和土质条件,所以在宝鸡此地易发的地质灾害有滑坡、泥石流、崩塌.七.实习总结
此次教学实习我们在实习指导老师的指导下,顺利完成了教学实习的安排,达到了实习的目地和要求。为我们日后从事相关工作提供了一个难得的锻炼机会。
通过此次教学实习,我们不仅巩固了自己的理论知识,而且极
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大的锻炼了我们的实践操作能力。在3天的实地考察中,我们和老师走在一起,学在一起,老师给我们进行的详细举例说明,增强了我们的实践能力,并且这些都加深了我们对书本上老师所讲内容的认识,对三大类岩石和地质灾害的各种情况及其防治措施还有在遭遇时应该如何求生有了一个感性的认识,让我知道了书本上的东西都是死的,如果你不和实际联系起来的话它只能变成无用的东西,所以我觉得应该尽量多的去实践。这次实习也让我认识到团体协作的力量,在以后的学习生活和工作当中一定要注意团队合作,充分发挥集体的力量。在这次实习中我所收获的这些为我们以后的学习和工作打下了基础,在我们以后的工作中定会给予很大的帮助。
这次实习,虽只有短短三天,王老师和同学们取得时候下着小雨,但仍挡不住激情和好奇,同学们在这三天里不但学到了地质水文以前没学到的知识,也得到了前所未有的锻炼,相信在以后的学习、实习、工作中将以此为鉴,更加努力的学习各种我们所不知道的只是!最后,还是感谢学校和王老师能给我们这次实习的机会,让我们见识更加广阔,对本门专业课的了解和学习更加深刻!
第二篇:水文实习报告
水文实习报告
——朗梨水文站水文实习
一、实习目的:
①了解水的相关发生变化规律以及水文测量在实际生活中的应用;
②了解各种观察水文要素的仪器的使用;
③了解如何测量降水量和蒸发量;
④解测量流速和流量的原理;
⑤学会观察水位,读出水位数和测量水位值。
二、实习内容:
1、测量降水量和蒸发量
(一)测量工具:人工雨量器,翻斗式自计雨量器,转动式自计雨量器,蒸发皿,蒸发器供电设备:太阳能供电板
(二)测量原理及方法:
①人工雨量器是由承雨器、漏斗、储水瓶和雨量杯组成。上节为口径20cm的盛水漏斗,下节筒内置一储水瓶用来收集雨水。通常,降水期间,测量从前一天8:00至次日8:00的所降的水量,将储水瓶中的雨水取出来倒入雨量杯中,并读数。降雪期间,仅用外筒作为承雪器,待雪融化后再读取降雪量。
②自计雨量器:有翻斗式自计雨量器和转动式自计雨量器。翻斗式雨量器以每降水0.5mm翻一次,配合脉冲电流感应记录各时段及雨量段的计量,使用太阳能供电板作为动力,并与电脑联接。转动式雨量以每降水0.1mm转动一次,也是一太阳能作为动力并通过与计算机相连实现数据传递。但自计雨量器的局限是不能在降雪期间使用。
③蒸发皿和蒸发器:蒸发器是由中间的圆形盆和周围的套盆组成,套盆的作用是模拟自由水面,从而减少蒸发量的测量误差。圆形盆中的水通过连通器与蒸发器相连,并通过蒸发器中的记录器记录水面的变化,从而测得降水量与蒸发量的关系。蒸发器也是与计算机联结,通过天线传递信号。
2、测量流速和流量
(一)测量工具:控制系统,缆道,铅鱼,流速仪
(二)测量原理及方法:
①控制系统:有人工控制系统(需要机械秒表计时)和计算机控制系统,主要用来控制缆道的运行;缆道:横跨河流上空、在岸上操作的索道系统,用以输送和控制仪器在该处水流断面上进行水文测验或泥沙、水质采样作业的技术设备。铅鱼:一种用金属铅或铅铁混合铸造成的具有一定重量和细长比外形呈流线型的水文测验器具。以流线型鱼身为主体在鱼身的背部装有悬挂机构和流速仪悬杆并与纵横尾及信号源等组成铅鱼整机,该水文站的铅鱼重160kg。
②先运行控制系统,配合秒表计时,运行缆道,将附有流速仪的铅鱼定位在浏阳河过水断面的某一点,选取河流水表面至少五个点A1、B1、C1、D1、E1,分别测流速并记录,测量时要把铅鱼上的螺旋桨淹没2cm。同时测量每个点的垂直方向至少五个点的流速,如:A1点的垂直方向还测A2,A3,A4,A5等点的流速(最后一点要高于河底2cm)。再利用公式计算A点的垂线平均速度:
VA=(VA1*1+VA2*2+VA3*3+VA4*3+VA5*1)/10.用同样的方法测出B,C,D,E点的垂线平均速度。
③计算流量:算出五点的垂线平均速度后,分别用相邻两点的平均速度乘以两点之间过水断面的面积,对于两岸流量的计算则根据河岸的陡峻程度乘以系数
0.7-0.9(由缓到陡)再乘以岸边测点的流速和过水断面的面积。最后将河流整个横断面每个过水断面的流量相加则算出河流该横断面的流量。
3、水位的观察和测量
(一)测量工具:水尺,日记时水位计,全量编码水位计
(二)测量原理及方法
①特殊水位:浏阳河在该河段的警戒水位为36.00m,保证水位是38.5m,历年最高水位是:40.23m(98年6月27日)。
②水尺:观察水尺,并读数,基准面是281.9cm,加上0.43cm的读数。
③水位计:日记时水位计和全量机械编码水位计。水位计下方是一口反应水位高低变化的水井,内有浮标浮于水面上,随着浮标的上下变化带动日记时水位计的记录指针在坐标纸上移动,坐标纸上,横坐标表示时刻(第一天8:00-次日8:00),纵坐标表示水位的变化。全量机械编码水位计也是由浮子的升降(5分钟/次)带动滑轮的转动,从而带动水位读数的变化,并与计算机相连,实现水位记录自动化。
三、实习建议:
(1)延长实习时间,能让每个学生都能充分学习和使用每个仪器设备;
(2)学生先夯实理论基础,再将理论应用于实践;
(3)让学生有动手操作的机会;
(4)水文站作为国家和地方的重要基地,应时常更新设备,改善条件,更好地发挥它飞
得重要作用;
第三篇:水文实习报告
工程水文实习报告
学院:水里土木工程学院 班级:2013级农业水利工程 姓名:何建 学号:2013403111 指导老师:孙凤环
日期:2015年7月1日星期三 工程水文实习报告
一. 前言
1.实习目的
(1)观察气象局的周边环境,了解地理因素、人为因素对所要观察的气象要素的影响。
(2)简单认识传感器的构造,原理以及他的工作性能和用途。
(3)气象要素的测定,以及我们在日常生活中所遇到的关系我们生活质量的气象因素。
(4)在水文站我们要简单的认识日常处理水温要素的软件和服务系统。
(5)认识并了解我们在课本上学到的知识与在实际当中的应用。以及学会数据的采集和处理。2.实习时间
2015年6月30日上午到林芝地区气象局 2015年7月1日上午到林芝地区水文局 3.实习安排
(1)在30日上午,我们有指导老师的带领下前往气象局。
(2)到达目的地时,先有我们的老师安排每一位同学的实习时间和内容。完成后,在制定的地点回合,集体一起回学校。(3)1日上午,在老师的带领下我们一起步行前往我们的目的地。同时也要注意安全。
二. 内容
(1)传感器的作用和分类
能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类 :传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。
(2)气象局周边环境
地面气象观测场是取得地面气象资料的主要场所,地点应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方,避免局部地形的影响。观测场四周必须空旷平坦,避免建在陡坡、洼地或邻近有铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方。避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方。地面气象观测场四周障碍物的影子应不会投射到日照和辐射观测仪器的受光面上,附近没有反射阳光强的物体。
(3)浅层地温测量
浅层地温测量是指在地表以下深1~5米范围进行的温度测量。浅层测得的温度由三部分组成区域背景值;地下局部热源造成的温度场值;近地表的干扰值,包括太阳辐射造成的地表气温周期性变化、表层地下水活动的影响等。为了得到与局部热源有关的温度异常值,需要对测量结果进行区域背景和近地表干扰校正。
(4)风速,风向的测定
风速计是测量空气流速的仪器。它的种类较多,气象台站最常用的为风杯风速计,它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分,空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上,在风力的作用下,风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。
(5)紫外吸收检测器
紫外吸收检测器简称紫外检测器,是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器,其工作原理是光谱定律,即当一束单色光透过流动池时,若流动相不吸收光,则吸收度A与吸光组分的浓度C和流动池的光径长度L成正比。物理上测得物质的透光率,然后取负对数得到吸收度。(6)反射,折射
反射是一种自然现象,表现为受刺激物对刺激物的逆反应。.反射的外延宽泛。物理学领域是指声波、光波或其他电磁波遇到别的媒质分界面而部分仍在原物质中传播的现象;生物学领域里反射是在中枢神经系统参与下,机体对内外环境刺激所作出的规律性反应。计算机领域中反射是提供封装程序集、模块和类型的对象;电子领域中就是在传输线上的回波。研究反射产生机制,,把握反射规律,有利于人类更好的利用反射进行各种相关工作。其应用领域是相当广泛的。
光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射。理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。反射光光速与入射光相同,折射光光速与入射光不同。(7)采集器
数据采集器(Bar code Hand Terminal),又称盘点机、掌上电脑。它是将条码扫描装置与数据终端一体化,带有电池可离线操作的终端电脑设备。具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能,并适于手持等特点。(8)雷达观测
在综合气象探测设备中,新一代多普勒天气雷达以其高时空分辨率、及时准确的遥感探测能力,成为对中小尺度灾害性天气监测预警最有效的探测设备。特别是对短时临近的天气预警工作,新一代多普勒天气雷达一定意义上起着关键性作用。新一代多普勒天气雷达网的建成,将有助于提高我国天气预报的准确率,增强气象服务的能力。(9)数据的处理
数据是对事实、概念或指令的一种表达形式,可由人工或自动化装置进行处理。数据经过解释并赋予一定的意义之后,便成为信息。数据处理是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输。数据处理的基本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并推导出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据。数据处理是系统工程和自动控制的基本环节。数据处理贯穿于社会生产和社会生活的各个领域。数据处理技术的发展及其应用的广度和深度,极大地影响着人类社会发展的进程。
三. 总结
水文实习是理论与实际结合的最好的锻炼机会,也是大学生到从业者一个非常好的过度阶段,更是大学生培养自身工作能力的磨刀石,作为一名在校大学生,能否在实习过程中掌握好实习内容,培养好工作能力,显的尤为重要。两日里里,我严格按照老师的指导下,认真研读,逐一学习,在思想行动上,努力做到“想实习,会实习,实好习”,把培养工作能力,提高自身素质作为己任,圆满的完成了本阶段实习任务。
在实习过程中,我发现,里所学专业知识和现场实际生产是分离的,它们各有侧点,一个偏向于理论,一个偏向于实际,但它们之间却又存在着联系。因此,实习中,我们在重温课本上知识同时,将书本中的理论与实际生产部件相对应,将课上公式与实际生产数据相对应,这样不仅可以使理论知识记得更为牢固,还可以在本质上理解和使用各设备、器件的作用、原理,为今后工作中的技术革新,改进发明打下了良好的基础,极大的提高了实习质量。
在实习过程中,我努力培养自己对实习岗位的热情,珍惜在岗上的每一分钟,努力学习岗位上的相关知识,积极承担岗位上的责任义务,努力做到能够独立顶岗,能够独立完成岗位上的相关操作,对岗位技能知识做到“懂,会,做”。一份劳作,一份收获,我坚信自己的努力一定会有回报,而我将会仍然继续努力。
第四篇:水文实习报告
水文学实习报告
一、实习目的
通过水文野外实地调查、观测以及水文站的参观学习,巩固课堂上所学到的水文理论知识,加深对泉、地表河、地下河、地下河溢流窗口等的了解,学会运用所学的知识测算各种水文要素;进一步了解水文站对水文要素的观测及数据的收集;提高实践动手能力和分析解决问题的能力,激发对水文学的热爱。
二、实习时间:
2013年12月26日至12月28日
三、实习路线
第一天:南宁—凭祥夏石板小生态园—塘巧村—龙州县城
第二天:龙州水文站—水口水文站—龙州县城 第三天:龙州县城—左江旁观赏台—左江斜塔—南宁
四、实习人员
指导老师:秦年秀、宋书巧、梁浩原
实习学生:2012级地科1、2班全体同学,共79人
五、实习内容
实习第一天,时间:2013年12月26日
天气:晴朗
1、夏石板小生态园(地理坐标:22°24′10″N,106°45′53″E)
早上8: 00时,我们从学校出发经历三个半小时终于在11:15时到达了夏石镇新鸣村板小生态园。一进入生态园我们就看到了一池清澈见底泉水,泉水的源头位于一个小凉亭底下,我们能看到许多小气泡持续不断地从泉眼冒出来,我们首先估算一下泉水的温度、流量以及三个出口断面的流水的流速和流量。用手接触水可以感觉到泉水比地表河的暖很多,总流量的计算需要知道三个出口断面的面积、流水的流速,我们用浮标法估算了流水的流速,浮标是一片树叶,选好合适的位置放下树叶,在规定的时间内观察其所流的距离,我们用这种方法估算出了各个出口的流速,接着我们再根据公式:流量=断面面积*流速,估算出了此处泉出口的流量大概为0、5立方米每秒。通过深水温度计我们得知这里泉水的温度是24摄氏度。
这个泉水是一个上升泉,老师为我们讲解了上升泉是如何形成的。此上升泉形成的原因与此处的地质条件有很大的联系。该泉所在的区域地层大多属于灰岩,灰岩又属于可溶岩,属于含水层,而砂岩、泥岩、页岩是不可溶岩,属于隔水层,所以这里的地层是含水层在上,隔水层在下面。上升泉的形成需要一定的地质条件,首先要有一定厚度的含水层和隔水层,其次岩层构造垂直往下应该依次是隔水层、含水层、隔水层。这里的构造正好符合这种条件,又因此处在逆断层上,上盘相对上升,下盘相对下降,使含水层倾向末端被阻水断面岩体封闭,所以这里的地下水以泉的形式从断面层涌出地表,形成承压斜地,并且泉沿着断层带发育形成泉群。
2、塘巧村地下河出口(地理坐标:22°22′51″N,106°45′23″E)
下午三点左右我们来到了塘巧村地下河出口,这里形成的湖水分两个区域,两个区域被一条小道分开,两边的水质可以看出有明显的差别,一边的湖水有点浑浊的,而另一边的湖水是清澈的,由此可知道地下河的出口处就在湖水清澈的这个区域中,这个区域的岩石是石灰岩,石灰岩易溶蚀,地下河的出口是由岩石裂隙发育形成的。
3、S199号溢流天窗(地理坐标:22°24′10″N,106°45′53″E)
观测完地下河出口,我们前往地下河溢流窗口,穿越了广阔的甘蔗地,我们远远地听到流水的声音,循声来到了S199号溢流天窗,S199号溢流窗口位于山脚下。这里属于喀斯特地貌,山体大部分由石灰岩构成,地下河水从天窗溢流出来,形成了一潭清澈见底的湖水,水质干净,几乎未受污染。
天窗是指地下河或溶洞顶部通向地表的透光部分,其主要是在沉积很厚的灰岩、喀斯特地貌区域发育的。老师说这里的丰水期和枯水期的水位差约5米左右,由此可见这里的水流受降水的影响很大。同时也因为这里岩溶地貌发育好,岩溶水肯定也分布广泛,但因石灰岩的原始孔隙很小,透水性能差,经溶蚀以后产生不同形状的溶隙,包括溶蚀漏斗、落水洞、溶洞,其渗透性能可就比原始的孔隙增大千万倍,加上岩溶发育程度在空间上的差距性,促使了岩溶水在地区分布存在严重的不均匀性,这往往就造成地下埋伏有暗河,而地表水难以滞留而出现干旱缺水现象,从而就出现了天窗周边的一大片甘蔗地。
实习第二天,时间:2013年12月26日 天气:晴朗
1、龙州水文站(地理坐标:22°20′26″N,106°51′47″E)
早上8:30时,我们随老师来到了龙州水文站参观。龙州水文站是广西最大的水文站,始建于清末光绪23年(公元1897年),期间站址曾两次迁移,1935年定于龙州中山公园内。龙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,站址上距离河源152Km,下距左江河口213Km。总面积12465平方公里,占左江流域面积的42%,其中,有85%流、自治区、龙州县及下游各级政府提供水文情报和水质信息。
站长带我们参观了水文站的老站房,老站房里陈列着许多水文站以前工作的很多仪器,站长一一为我们讲解,如:传感水位计是用于电子显示水位的,风灯是用于照明、浮标流速差距,谱写钢板用于水文资料整理编印刷,流速测流铅鱼用于流量测验定位等等。随后站长带我们去参观气象观测场,观测场里有装着湿度计的百叶箱,有用来测蒸发量的蒸发皿,还有测雨量的雨量计等等。
参观了气象观测场后,我们跟随站长来到江岸边我们来到了人工观测水位的水尺的岸边,沿伸着向河里的阶梯看去,发现有十把水尺(水尺从水面一直往上分别标号为p10-p1),据站长说其实这里一共有12根水尺,当其中的两根常年被水淹在水里,所以我们只能看见其中的10根,每把水尺式两米长,且水尺底部都是直接的,水尺的刻度是红白相间的,当我们读数时,数据式从第一把水尺的0刻度开始读起,每一个红色或白色的格子是1厘米,每五格成一个E字,且每两根相邻的E字方向相反的。水尺是用于测量河流、湖泊、水库等水体的水位的标尺装置。中国古代称为水则,明、清时称志桩,至20世纪始称水尺,它至今广泛使用。这里的水尺是以前经济部发达的时候测量洪水水位的,其危险性比较大,有浪费人力动力,所以现在改用自动化程度比较高的浮子水位计,即在离水尺不远处的一个小房子里就是一个测量水位变化的自记仪器,通过仪器把将水位自动记起下来。而每天八点工作人员观测数据后将数据发报。
我们看到江上有一根钢丝上面挂着一根流速测流铅鱼。站长介绍说流速测流铅鱼式用来测流速流量的,铅鱼的作用主要是把流速仪沉到水底进行测速,其有320斤重,铅鱼越重水流对它的影响就越小,我们所测出了的流速就越难准。同时在使用时,要求测速仪分布的点在同一直线上,且在直线的水平面和垂直面上要进行加密处理,这样测得的流速才有价值,进而所测的流量才肯准确。在枯水期,测量的频率式20到25天测一次:在洪水期,每涨落一次就要测一次,只有这样才能把洪水过程表现出来。铅鱼的升降是由岸边的缆道室控制,站长带我们进入缆道室,他为我们讲解缆道室内的设备及其用途和工作原理。最后我们参观的是水文站的工作室,他给我们讲了一些有关龙州的河流分布降水情况。看过资料,我们看到龙州历史最大径流量是140.7亿立方米(1986),最高年水位128.66m(1923),最大年降水量2029.3mm(1914年)。除此,还了解到我们观测的水文数据时间比较短,要用十年的资料区预测百年、千年之后的情况,所以对任何一个数据都要做的十分精确、严谨才能提高预测的准确性。
3、水口水文站(地理坐标:22°28′02″N,106°34′48″E)
下午13:30,我们来到水口水文站,该水文站是由中央预算投资建设的,于2010年1月1日正式投入使用,为跨国界河流水文站,主要承担水位、流量、含沙量、降雨、蒸发、水温、岸温、水质等方面的测验。该站的水位台、缆道能够测到百年一遇的洪水位,同时这里的水位、雨量全部采用自动采集和传输,为及时、准确地传递水文信息、分析洪水预警预报提供了可靠的保障。站长还告诉我们,由于水口河的上游是越南,所以必须严格监测河水是否受污染。在汛期间则每天都要测一次,特别是发洪水的时候每4到8小时测一次。随后我们到中越交界处的界碑处,这里是平而河和水口河的交汇处,河水有点浑浊。离开界碑,我们继续往上游走,正巧遇到了中越商品展销会。
实习第三天,时间2013年12月27日
天气:晴朗 1、319国道旁的观景台(地理坐标:22°23′20″N,107°01′52″E)早上8点30分我们从龙州县城出发,在9点半到了观景台。从观景台上往下看可以看到一大片平坦的田地,同时也见到了一段弯弯曲曲的左江河流。这里属于典型的喀斯特峰丛—平原地貌。左江河在这里转了个弯,即后我们站的位置的对面是一处绝壁即断层崖,从而我们也可以推测出此处存在断层带。老师讲解说:河流弯曲有两个原因,一是受冲积平原上河流摆动影响;二是在山区受地形构造控制影响,比如发育于构造带上,存在断层。而这段左江河流弯曲则是由上述原因影响二影响而成的。
2、左江斜塔
中午12点半左右,我们来到了左江斜塔。左江斜塔,又名归龙塔,是世界八大斜塔之一,位于崇左县城东北二公里处,建在左江中的石头岛上----鳌头峰上,该塔是明朝知府李友梅于天启元年(1621年)建造,当时建三层,清康熙三十五年(1629年)知府徐越加建两层,成为五层砖塔,塔底直径5米,塔身高18.28米,塔身呈八角面体。
老师说这座斜塔并非是在建成后因地层构造变动导致倾斜的,而是因地层构造变动导致倾斜的,建塔时倾斜位置无法保持平衡才把塔建斜的。斜塔位于左江河流的中心,而这段左江河流据说是左江第一弯,此处的河流呈S型,河床很宽,沉积也很多。
参观完左江斜塔,我们就返回学校,为期三天水文野外实习就结束了。
六、总结
三天的实习虽然短暂,但我有了许多收获,这次的野外实习不仅让我对课本上的知识更了解,还拓宽了我的视野,让我对上升泉、地下河、溢流天窗、河流流域等水文知识有了更深的了解,知道了水文站采集水文资料的工作原理,掌握了水文测验的测算方法,动手操作能力得到了提高。
第五篇:水文实习报告
水文学与水资源
实习报告
姓名:XX
学号:XX
班级:环境科学
时间:2012年6月24日---26日
实习目的
1.通过流域模型认识流域的组成。
2.观看流域模型,模拟降雨,了解径流的形成过程。3.学习水文要素观测方法,认识水文观测的仪器。
实习地点
XX大学工学楼 云南省昆明市水文站
实习时间
2012年6月24日----26日
实习内容
1.水文
流域:河流出口断面的地表水和地下水的集水区域称为该河流的流域。
流域之间的分水地带称为分水岭,分水岭上最高点的连线为分水线,即集水区的边界线。流域特征包括流域面积、河网密度、流域形状、流域高度、流域方向或干流方向。
径流:在水文循环过程中,沿流域的不同路径向河流、湖泊、沼泽和海洋汇集的水流。径流是指降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
径流有不同的类型,按水流来源可有降雨径流和融水径流;按流动方式可分地表径流和地下径流,地表径流又分坡面流和河槽流。
径流的形成:从降雨到达地面至水流汇集,流经流域的出口断面的整个物理过程,称为径流的形成过程。它由降水、流域蓄渗、坡地汇流和河网汇流等环节组成。
降水是大气向流域供水的过程,它为径流形成提供主要水源。径流的形成中还伴随着植物截留、下渗、填洼等过程,降雨被植物的茎叶拦截的现象称截留。水分从地面渗入土壤的过程称下渗。水分停蓄在地面洼陷处称填洼。降水开始时,降落在河槽和不透水面的雨水直接形成径流,其余部分不立 3 即产生径流,而是被植物截留,渗入土壤和洼地积水,其中植物截留和洼地积水对径流的形成不起主导作用。当降雨强度小于下渗能力时,降落在透水面上的雨水将全部渗入土壤;当降水强度大于下渗能力时,雨水超出下渗能力的部分便形成地面径流,通常称为有效雨量。当下渗水流到达地下水面后,就形成地下径流。
径流的形成可分为两个阶段,产流阶段和汇流阶段。当降雨满足了植物截留、洼地积水和土壤储存后,继续降雨的强度超过土壤下渗的强度,雨水降落到地面后,开始沿地表坡面流动,称为坡面漫流,是产流的开始,雨量继续增大,这种超渗雨沿坡面流入河槽,称为坡面径流。这种地面漫流的过程,即为产流阶段;降雨产生的径流,汇集到附近河网,最后全部流经流域出口断面,叫做河网汇流,这个过程即为汇流阶段。
流域内水库和淤地坝的作用
河川径流在季节上和空间分布上变化很大,而用水要求却不能与自然水的分布相适应,为了解决径流时间上和空间上的分布不均问题,水库兴利的作用就显现出来,径流调节、蓄洪补枯、使自然水在时间上和空间上能满足用水的需要。同时水库还起到防洪的作用。
淤地坝是在水土流失地区各级沟道中,修建用以拦泥淤地的坝工建筑物,淤地坝对防治水土流失、滞洪、拦泥、淤 地、减少泥沙进入主要河流等方面有重要的作用。
森林对径流的影响
森林对降雨的截留,大大减轻了雨滴对土壤表面的重力冲击,可以防治土壤流失,森林把地面径流转化为地下径流,减慢了径流速度,因此在雨季可以大量存储水分,减缓洪水流量,旱季又可以补充河水流量,减轻干旱。
影响径流形成的主要因素有气候因素、流域的下垫面因素、人类活动。径流的形成过程中,由于降水、蒸发以及土壤含水量存在时间和空间的分布不均匀,使产流和汇流在流域中的形成也具有不均匀性和不同步性。2.水文要素的观测
水位观测
在水文站参观了横式水位计和水尺,是用来测量水位高低的仪器。水尺的水位等于水尺零点高程加水尺读数。
流速测定
流速可以反映流量,流量即单位时间内通过某一过水断面的水量。流速仪测流是用普通测量方法测定过水断面。用流速仪测定流速,通过计算部分流量求得断面流量。流速仪是测定水流中任意点的流速仪器,主要采用旋桨式流速仪。每部流速仪都有经验检定的流速公式。
降雨观测
降雨观测主要有几种雨量计,虹吸雨量计、普通雨量计、电子雨量计。
虹吸雨量计是利用液体虹吸原理连续记录降雨量的自记仪器。感应件由接水器、浮子室、浮子、虹吸管等组成的一种雨量计。虹吸一次,雨量为10毫米。如果降水现象继续,则又重复上述过程。最后可以看出一次降水过程的强度变化、起止时间,并算出降水量。
普通雨量计,用量杯测量普通雨量计中收集的雨水,用来校准虹吸雨量计。
电子雨量计能感应到1毫米的雨量,通过电信号自动传输雨量数据。3.水资源
我国的水资源现状
中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。人均可利用水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡。并且全国多数城市地下水受到一定程度的污染,且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。水资源的污染、浪费、不合理的开采等是造成水 资源短缺的根本原因。
我国水资源存在的问题
水资源供需矛盾十分突出,全国缺水量近400亿㎥,约有3亿农村人口喝不上符合标准的饮用水;水污染问题严重,目前我国全年排污量超过435亿吨,其中80%以上未经处理就直接排入天然水体中,全国35个重点城市中只有23%的居民饮用水基本符合卫生标准;水资源过度开发,在中国,约有一半的水资源已被开发利用,在华北、西北城市所用的水资源中地下水的比例分别高达72%和66%,最终导致的含水层中储水量的减少和地下水位的急剧下降;用水浪费现象严重,农业、工业和城市用水都存在着用水浪费的现象,目前我国工业用水的重复利用率仅为55%,而发达国家平均为75%-85%;水土流失和生态恶化现象严重,中国西部的水土流失面积仍然严重,水力侵蚀和风力侵蚀是造成水土流失的重要因素。
对我国水资源的看法
中国水资源总量并没有什么太大的变化,水资源的短缺主要是工业用水量过大,过量采水,使地下水平衡被打破,污水的排放使得天然水的难以利用甚至不能利用。水资源的时间空间分布不平衡、水的浪费和污染是不可忽视的问题。为了提高水资源的利用率,首先要做到节水,需要采用良好的管理和技术手段,提高水资源利用率。积极发展节水的工 业、农业技术,大力推广应用节水器具。其次是污染的控制和治理,污染物排入了江河湖泊中,污染程度已经超过了河流湖泊自身的环境容量。随着经济的发展,工业废水的排放量还在增长,污染物也会随着增加。可以进行多渠道开源取水,雨水、再生的污废水、海水、空中水资源等,城市的废水再利用不仅减少了污染,还可以缓解水资源紧张。同时政府决策和公众的参与在保护水资源的过程中起着重要作用。4.小结
本次水文学与水资源的实习,在巩固理论知识的基础上,加深了对我国水文观测的方法、技术的了解和水资源现状的认识。
水文是经济社会可持续发展的基础性工作,水文资源的收集为水利工程的设计、立项、审批、建设提供准确可靠的水文依据;为地方防汛减灾提供及时服务,为防汛抗旱减灾提供水文技术支撑;为地方水资源的管理提供全面服务,以水资源的可持续利用支撑和保障经济社会的可持续发展。随着中国经济的发展,工业化社会的进步,以及中国城市化的加速进程,城市污水的问题已经日益突出。了解水文及水资源状况,对解决水资源短缺和水资源污染起着重要意义。