湖北宜昌水文地貌实习报告@资料

1、湖北师范学院城市与环境学院学生实习报告实习名称：宜昌水文地貌实习专业班级：地理科学120*班姓名（学号）：樱散零乱(2012119010*)2013年11月7日实习时间2013年11月1日至3日实习地点宜昌水文站、三游洞、三峡大坝坝区三、实习目的1、通过实地学习了解流速、流量、含沙量等相关数据的测定方法、形成原理及改进过程。2、了解上游大坝的建成对下游水文条件、生物生存 条件的影响，及其应对方法。3、通过实习更好的了解河流、构造、岩溶等 各种地貌，并将课本上的理论知识贯穿、融入到实习的过程之中，通过对实 际的观测与学习更能形象、准确地描绘各种水文、地貌的形态。4、了解 大坝水利设施工作原理、三

2、峡坝址的选择原因及其对周围水文环境的影响， 思考三峡工程建设面临的主要问题及其采取的措施。四、实习报告十一月一日上午我们在老师带领下从学校出发，经过六个多小时的车 程到达宜昌，下午先在宜昌水文站进行实习，第二天在三游洞及三峡大坝库 区进行实习。（一）宜昌水文站水文站的历史改革宜昌水文站创建于1946年，有系统水文观测资料始于1877年4月宜昌英制海关水 位；1882年始有降水观测，1924年始有气温观测，1931年有流量测验；1946年5 月，扬子江水利委员会设立宜昌水文站，其测验项目主要有水位、流量、含沙量测验，次年 7月开始降水、蒸发量观测；1949年7月宜昌解放，宜昌市军管会正式接管宜昌

3、水文站， 8月移交湖北省人民政府水利局；1950年2月，长江水利委员会成立，宜昌水文站调归长 江委中游工程局领导。从1951到1964年，宜昌水文站先后更名为宜昌二等水文站、宜昌一等水文站、宜昌中心水文站、宜昌流量站，分属监利一 等水文站、沙市水文分站、沙市水文总站、汉口水文总站管辖，1964年6月恢复宜昌水文站，1973年1月升格为宜昌水文实验站，直属长办水文处领导，仍保留宜昌 水文站，1991年6月升为正科级单位；1994年8月，成立长江三峡水文水资源勘测局后， 宜昌水文站隶属于长江三峡水文水资源勘测局。水文站的一些数据如图1所示，实线的倒三角形表示实测水位，虚 线的倒三角形是可调查水位比

4、较有意义的水位数据54年8 月7日的实测最大水位为55.73米81年7月19日葛洲坝建 成遭遇洪水实测最大水位为55.38米96年9月4日实测的 最大水位为55.92米98年实测最大水位为54米。水位站的自动观测设备水情自动测报系统系统结构水情自动遥测系统应用传感 器、无线（或有线）通讯、计算机及遥 图1测遥控等技术，在流域内实现实时水情、水资源信息自动数据采集、传输、处理入库等，为防汛指挥和水资源调度提供信息。系统由中心站、中继 站、遥测站、通信信道及处理软件组成。水文遥测站遥测站由水情遥测终端机（包括人工置数 及数据现场显示功能）、超短波电台、定向天线、天线避雷器、馈线、水位传感器、雨量传

5、感 器、蓄电池以及太阳能电池板等组成。宜昌段长江水位测定a测流断面的选择选择河道比较平直、河床比较稳定、断面比较规则、水流较为平稳的地段。b、断面测定过水断面测量，包括水深测量和测深垂线起点距测量，主要是测量过水断面的大小。c、根据水位标尺测定：指导老师的解说，水位的高度可以 通过观察水位标尺来读取。并且水位标 尺底端有一个起始高度，然后每个标杆 的高度为12米，相邻杆高差为1米。每个标杆阶梯分布图2水位标尺如图2所示。宜昌水文站的水位分为高、中、低、枯，四个水位分类。水位在48.5米以上为 高水位，在43米一 48.5米为中水位，39米一 43米为低水位，39米以下为枯水位。d、根据水位传感

6、器测定：水位传感器的工作原理：用于导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面 上的大气压Po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Po,使传感器测得压力为：P.g.H，显然，用于测取压力可获得液位深度。水位传感器简单调校和灵 活的安装办法为用户轻松地用于提供了方便。4 20mA 0 5v、010mA等标准信号输出办法可依据用于者的要求任意设置。水位传感器由温控器部分与水位控制部分组成，与其配套的还有电动阀前的减压装置，及用于加热的旋转式消声加热 器。容器内的水位传感器，将感受到的水位信号传送到控制器，控制器内的计算机将实测的 水位信号与设定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质

7、，向给水电动阀发出开关的指令，保证容器达到设定水位。进水程序完成后，温控部份的计 算机向供给热媒的电动阀发出开的指令，于是系统开始对容器内的水进行加热。到设定温度 时。控制器才发出关阀的命令、切断热源，系统进入保温状态。程序编制过程中，确保系统 在没有达到安全水位的情况下，控制热源的电动调节阀不开阀，从而避免了热量的损失与事 故的发生。宜昌段长江流速及流量的测定：a流速测定通过旋浆式流速仪 （如图3所示）实现。旋浆式流速仪的工作原理是：当水流作用到仪器的感_ 三三 H二 TOC o 1-5 h z 应原件旋浆时，旋浆即产生回转运动，4其回转率“n”与流速“V之间存在着I定的函数关系v=f （

8、n），此匕关系是通过检定水槽的实验确定的。旋浆式流速仪每20图3旋浆式流速仪圈短路一次，产生一次电阻，发出一个信号，旋转时间要求不小于100秒。实验表明，当 流速在0.1m/s以上时，旋浆式流速仪的检定公式为-线性关系。b、流量即为流速与断面面积之积，或通过ADCP直接获得。宜昌段长江含沙量的测定：a、悬移质输沙率测验悬浮在水中随水流移动的泥沙称悬移质。测验内容包括断面输沙率 测验和单位水样含沙量（简称单沙）测验。由于现有悬移质泥沙采样器不能测到临近河底的 沙样，因此实测悬移质输沙率不能代表真实值，必须通过实测资料的试验与分析计算，改正 实测悬移质输沙率，以便得到比较符合实际的数值。一般采用横

9、式采样机进行测量，测量方 法为垂线混合方法采样，在一个水文断面上水平面下6m处取样2次，18m处取样1次， 24m处取样1次，每次取样2000ml，共8000ml。贝4次总含沙量除以总容积8000即得含 沙量。b、推移质输沙率测验沿河床面滚动、移动和跳跃的沙砾称推移质，直接进行推移质输沙率测 验的方法有：器测法，是将推移质采样器直接放在床面上采集推移质样品，这种方法应用较广。坑测法，是在河床上设置测坑，测定推移质，只在特殊需要时采用。用器测法施测推移 质，由于仪器放到床面后，改变了床面的水流结构，因而测验成果不能完全反映实际情况， 必须进行修正。（二）、三游洞三游洞（如图4）是一个发育中的崖壁

10、溶洞，它由地表水沿岩石裂缝和节理下渗过程中 对岩石进行溶蚀而产生。洞内宽广开阔，有巨型石柱矗立于洞口，但由于自然或人为破坏， 石笋、石柱、石钟乳保留不多。洞顶可见巨大的圆形孔洞，据推测可能为石钟乳脱落遗留下 的痕迹。石柱表面和洞壁、洞顶都存在明显的流水溶蚀痕迹，如小突起、近圆形的凹陷等分 布十分密集，石柱上犹可见湿润的下渗水流，但由于正值秋末冬初，该地降水减少，所以水 流不多见，洞内大部分为干燥的灰白色粉末和沙粒所堆积覆盖。在崖壁岩石节理发育较多的 地方，岩石支离破碎，加之近似水平的层理和夹层现象，地表水下渗而沿崖壁流下，触摸即 有细小的岩石粉末图4三游洞由此可见，在以宜昌为例的季风气候区，由

11、于降水的季节差异，岩溶地貌发育速度受季节的影响较大，而且岩溶发育与岩石结构和构造有直接联系。三游洞内的地表岩溶地貌的主要表现为：溶沟和石芽、天坑和翌井、溶蚀洼地和溶蚀谷 地、干谷、峰林、峰丛、孤峰、天生桥地表钙华堆积。溶洞是水的溶蚀作用、流水侵蚀以及 重力作用的长期结果。三游洞就是典型的溶洞，石笋、石柱、石钟乳、石幔等在其中广泛发 育，侵蚀明显。但发育程度并不高，这是由于其中的石灰岩中含有杂质，石英砂岩也比较难 溶。（三）、三峡大坝三峡大坝简介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，距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程两部

12、分，工程总投资为954.6亿元人民币。于1994年12月14日正式动工修建，2006年5工修建，2006年5月20日全线建成。大坝为混凝土重力坝，坝顶总长3035米，坝图5三峡大坝坝区顶高程185米，正常蓄水位175米，总库容393亿立方米，其中防洪库容221.5亿立方米，能够抵御百年一遇的特大洪水。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日19时，水库水位已达到160.18米。配有26台发电机的两 个电站年均发电849亿度。航运能力从愿有的1000万吨提高到5000万吨，万吨级船队可直达重庆，同时运输成本也将降低35%。枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑

13、物三大部分组成。大坝位于河床中部，即原主河槽部位，两侧为电站坝段 和非溢流坝段。水电站厂房位于两侧电站坝段之后。永久通航建筑物均布置于左岸。选址三斗坪原因：1、三斗坪地基为花岗岩石，坚硬度高，可承载混泥土重型坝。2、花岗岩透水性 弱，水下渗少，对坝体的浮力小。3、三斗坪处于无感地震区。4、江中有中堡岛，施工容易。 5、该地河面开阔，有利于大型机械操作，且发电机可分布多，效益更大。6、汇水面积大，发电防洪更加人容易。双线五级船闸又称永久船闸，分为南北两线，南线下行，北线上行， 单线全长1607米，由下游至上游依次为1-5号闸室，每个 闸室长280米，宽34米，平均工作水头29m两侧地表往 下10

14、0m为泄水廊道，闸室内水位的升降靠输水系统完成， 并配有能量板用以削弱水能。船闸可通过万吨级船队，吃水5m船只通 过永久船闸需2.5-3小时，主要供货运船队通航。五级船闸 水位落差113米，五级为最佳数量，图6五级船闸水压适 中。船只通过船闸的原理如下：当船只从下游到上游时，低一级船闸闸门打开，船只进入闸室，闸门关闭，闸室内水位上升。当闸室水位与上一级闸室水位持平时，上游闸打开，船只进 入上一级闸室，依次方法通过5级船闸；当船只从下游到上游时，低一级船闸闸门打开，船 只进入闸室，闸门关闭，闸内水位上升。当闸室水位与上一级闸室水位持平时，上游闸门打 开，船只进入上一级闸室，依次方法通过5级船闸；

15、当船只从上游到下游时，高一级船闸闸门 打开，船只进入闸室，闸门关闭，闸室内水位下降。当闸室水位与下一级闸室水位持平时，下 游闸门打开，船只进入下一级闸室，依次通过5级船闸。发电机组1、位置、台数及发电量左岸设14台，右岸12台，地下6台，外加备用2台，共34台水轮发电机组。水轮机 为混流式，单机容量均为70万千瓦，总装机容量为2250万千瓦，年度发电量980亿千瓦 时。2012年生产效益为250亿人民币，相当于6000万标准煤的发电效益，且环保、便宜。2、发电原理利用水位差把水的动能转化为电能图7泄洪闸泄洪闸1、位置位于大坝体的中间，分为表孔和深孔。2、表孔泄洪22个表孔3、深孔泄洪23个深孔

16、，用于排沙。4、作用与影响a采取蓄清排浑的原则。能够有效地控制下游的水量，防止下游的水过多或过少，能使 水之源得合理的利用和起到防洪和干旱的作用。b、能够减少坝区泥沙的堆积，减轻外界力量对坝体的冲击，从而有利于坝体的安全。C巨大的水能又能进行发电。三峡大坝效益及弊端1、效益它的益处最主要集中在防洪、发电和航运等方面。a三峡水库属于防洪型水库，因而三峡工程可以非常有效控制洪水。中国是非常典型的 东南季风气候，降雨分布非常不均匀，长江从宜宾到武汉也是地上河，过去两千年的统计不 到十年发一次洪灾，三峡工程修建以后，可以非常有效提高下游的防洪标准，而且还可以有 效地延缓河流淤积。b、三峡大坝建成后年发

17、电量达到980亿千瓦时，三峡水电站地处我国腹地，至全国各 大负荷中心的输电距离均约在1000公里内，是全国各大电网联网中心。电网联网后，既可 与全国的火、水、核电互补，又能大大提高电网运行质量和效益。c、三峡工程还有效改善了某些河段的航运情况。660公里的宜宾-重庆江段落差很 大，有滩险一百多处，单航段几十处，重载货轮需牵引段也有好几处，年单向航运能力不足 1000万吨。而三峡大坝建成后，所有险滩、单航段和牵引段均被淹没，航道扩宽很多，万吨 级船队可通江达海，航运成本大大降低，年单向航运能力将超过5000万吨。“黄金水道” 名副其实。另外三峡大坝的修筑对水产养殖、环境等方面也有很多益处。2、弊端a、三峡水库淹没了古老的城市和文化遗产，还迫使库区农民搬迁到人口更加密集的沿江坡 地上。b、由于江水被大坝阻拦，农业残留物、生活及工业污染物无法水流而下排入大海，而是倒 灌回水库，使得库区水体污染不断加重，并导致库区的长江支流出现“水华”现象。c、三峡蓄水之后，水流变缓，河流的自净能力大减，三峡水库水质明显变坏，特别是过去 水质好的支流河段，水质恶化问题更加严重。d、大坝阻断了鱼类回流产卵的通道，造成不少逆流而上产卵的鱼类撞坝而亡，严重影响了 生物的多样性发展。五、实习心得此次宜昌实习之行虽然只有短短的三天，但对我