水文實習報告(精選3篇)
水文實習報告 篇1
一、實習時間:
20xx年10月19日~10月21日
二、實習地點:
xx市xx縣水保站、xx縣水文站
三、實習目的:
1、了解和掌握水文觀測的常用方法和手段,在條件允許的情況下實地觀察和動手操作;
2、根據(jù)所學專業(yè)知識,分析當?shù)氐膹搅鞒TO計的優(yōu)缺點,了解水土保持的基本工作內(nèi)容及其發(fā)展前景;
3、試驗分析不同植物的截留,和土壤下滲情況。
四、實習方法:
實地考察:觀察水保站和水文站的水文觀測設施,聽老師和技術(shù)人員講解其觀測對象和使用方法。實際測量:在水文站里用現(xiàn)有條件測量了河水的流速。查閱資料:查閱書籍,了解了更多的水文測量的方法。
五、實習內(nèi)容:
(一)水文觀測的常用方法
水文觀測是《水文與水資源學》教學當中的重要講授內(nèi)容,通過實習、在課堂所學和自己查閱書籍和資料,對水文觀測的手段和方法都有了很多的掌握。水文觀測的對象包括很多方面,下面分別簡述。
1、降水量:
降水量的觀測最常用的方法為利用雨量器進行測定。雨量器有自記式的和非自記式的。自記式雨量器有三種主要類型:沉重式、浮筒及虹吸式、翻斗式。自記雨量器能夠自動記錄累計降雨量,一般還配有遙測設備,以便實時傳送數(shù)據(jù)。雨量器由于風的影響而具有誤差,特別是山嶺和森林中。雪的觀測誤差更大。
對大面積區(qū)域進行降雨觀測需要根據(jù)區(qū)域的形狀、地形、面積布設較多的點,以取得一個流域的平均降雨資料。最簡單的計算一個流域的降水量的方法是算術(shù)平均法,適用于雨量器分布均勻密集的情況。另外還有泰森多邊形法、網(wǎng)格法。
對于林內(nèi)降雨常用受雨器法,制作一個面積較大的受雨器,布設在標準地內(nèi),最后根據(jù)公式即可計算得出。
傳感器測雨:雷達覆花面廣,并具有高度的時空分辨能力,能提供時段小至5分鐘和空間小至1km2的雨量估測值。利用紅外成象,衛(wèi)星可以測定地球上廣大面積的降雨量。這些方法在國外運用的較多。
2、樹冠截留
截留包括很多過程,主要是樹干流和樹冠截留。一般不直接測定,而是通過林冠水量的平衡方程計算:
p=p林內(nèi)+i+p干
式中:p——降雨量(mm) p林內(nèi)——林內(nèi)降雨量(mm) i——林冠截留量(mm) p干——樹干流(mm)
降雨量和林內(nèi)降雨的測量方法已經(jīng)做了敘述,現(xiàn)在介紹樹干流的測定方法:
樹干流指沿著枝條和分枝流動并最后順著主干到達地面的那部分水。其測定通常為在樹干基部用不透水的柔軟花做成槽狀,承接樹干莖流的水,導入到測量裝置中,即可得出一棵樹的樹干凈莖流流量,再根據(jù)其樹冠投影面積,即可換算得出樹干流p干。
最后:i = p- p林內(nèi)-p干
3、蒸發(fā):
蒸發(fā)是水轉(zhuǎn)化為水蒸氣的.過程,一般是作為液態(tài)水損失來測定。為了估算可能的蒸發(fā)量大小,和作為實際中水面和植物的蒸散的系數(shù)調(diào)整,現(xiàn)在普遍使用蒸發(fā)器,其規(guī)格也有多種,林大氣象站中的為圓形,直徑1.21m,0.255m深,水平設置。
土壤含水量及其蒸發(fā):測量單點的土壤含水量可以用中子儀探測法、電容探測法,或測定反射時間長短的反射儀等間接測定,也可以取土樣,稱重法直接測出。根據(jù)土壤含水量的變化過程可以估算土壤蒸發(fā)量。土壤蒸發(fā)器是一種用來觀測土壤蒸發(fā)的設備,直徑0.5到2.0m,填有土壤,種有植被,與周圍隔離起來,使下滲量為零,這樣,測得的重量差即為土壤含水量的變化。土壤蒸發(fā)器要求土壤和植被的樣本要保持不變,即與周圍花中的一樣。
植物蒸散:在植物樹冠高大、太陽輻射較少的地方,蒸騰是蒸法的主要組成部分。對蒸騰作用的直接觀測,一種方法是切斷植物的一端沉浸在水容器內(nèi),觀察水的上升量。另一種方法是示蹤法,指用能量脈沖確定作物莖干水分輸送的速度,或者用氘作為失蹤原子進行稀釋觀測。
4、枯枝落葉攔蓄:
測定枯枝落葉的攔蓄量,可以選取典型的地面,在不破壞原結(jié)構(gòu)條件下搜集單位面積上的枯落物,清楚土壤顆粒后,把它完整地放入一個鐵絲網(wǎng)底的花內(nèi),下面有收集滲水的集水器,在接受降雨后,水從鐵絲網(wǎng)漏下。再與同口徑的雨量計接受的雨量相比較,即為枯枝落葉的攔蓄量。
5、入滲:
入滲是水分循環(huán)的一個重要過程,測定比較復雜,通常是在一個指定地方對有限面積上灌水,利用入滲儀測定土壤吸收水分的速率。入滲儀有多種類型,如環(huán)狀或筒狀入滲儀,噴水入滲儀,張力入滲儀,分別針對不同的研究對象和系統(tǒng)。噴水式入滲儀是用來模擬天然降水的性質(zhì),例如雨滴大小分布,雨滴沖擊速度,產(chǎn)生連續(xù)均勻的雨滴,以及再現(xiàn)暴雨強度分布和歷時。
6、河川徑流:
河川徑流是沿某一給定的天然河槽的流量,也是水循環(huán)的組成部分,包括基流(地下水出流)、壤中流、飽和層坡面流。河川徑流的觀測一般包括:①取得高于某一基準面的連續(xù)的水位資料;②建立水位和流量關(guān)系曲線;③把水位資料轉(zhuǎn)化為流量資料。
觀測流量的站稱為測流站,測流站用自記水位記每隔15分鐘測水位一次,測站零點應至少和相距一定距離的三個永久水準基點相互參證。
測流斷面的選擇原則是,在大洪水發(fā)生時也也能進入現(xiàn)場,水流始終被控制在河槽里,水力條件不受影響。人工測流要求選河段的順直段,同時流速在可以精確測到的范圍之內(nèi)。測流處不一定和自記水位計在同一地點,但應盡可能靠近,使測得的流量能代表水位計的數(shù)值。
浮標法測流
水位觀測:傳統(tǒng)的自記水位是在靜水井中放一個浮筒,與自記記錄儀相連,資料可以從數(shù)字圖表上獨得,或由機器在穿孔紙上得到。浮筒式自記水位適用于狹窄而下切的沙礫質(zhì)河槽,這樣靜水井可以靠近河流。對于寬闊的沙質(zhì)河槽,靜水井必須置于距主流一定距離的岸灘。
流量測驗:測站的流量是通過對水位計附近斷面的流速和水深測量算出來的。流速是用流速儀對橫斷面的各條垂線進行觀測而得,垂線之間的距離應以每條垂線所代表的流量不超過斷面總流量的10%為準,流速儀掛在用絞車控制的纜索上,在淺水中它也可裝在觀測桿上由觀測員用手操作,每條垂線的深度用纜索或測量深桿測量,其他流速觀測方法可用浮標、裝備流速儀、測速桿或超聲波裝置,垂線在河底為零及至水邊或接近水面達到最大,平均流速一般在距水面0.6m水深處。通常在水深小于0.76m時以0.6m水深處代表平均流速,當水深大于0.76m時取0.2m和0.8m水深處流速的均值。在洪水時期水深觀測困難時,可僅測接近水面的流速,水深可在洪水過后補測,用標準流速曲線上讀得系數(shù)以估算垂線平均流速。
7、含沙量:
含沙量是反映水流挾帶泥沙的數(shù)量,在泥沙運動中是一個重要的額參數(shù)。常用的含沙量有三種表達方法:①體積表示法:sv為泥沙的體積(vs)與泥沙和水總體積(v)之比=vs/ v .②質(zhì)量表達法:泥沙干重與沙和水的總重量之比,sw=ws/w.③質(zhì)量和體積混合表達法:泥沙干重與沙和水的總體積之比。泥沙的常用表達方式是每立方米多少公斤,如我國的黃河,是世界上含沙量最大的河流,其年平均含沙量為37.6kg/m3。
為了對河流的泥沙含量進行觀測,常選擇較長的穩(wěn)定均勻的河段,在掌握泥沙的特性之后,使用相關(guān)儀器,采集測量河流中的泥沙含量。對于不同運動形式的泥沙,有不同種類的泥沙采集器,如懸移質(zhì)采樣器、推移質(zhì)采樣器、床沙質(zhì)采樣器。
輸沙率:qs=q*cs*k
式中:qs——輸沙率;q——流量;cs——懸移質(zhì)泥沙的含沙量。
泥沙輸移:在天然河道中,含沙量隨季節(jié)、泥沙來源以及漲水或退水過程而變化,含沙量一般隨著流量的增大而增大。給定點的輸沙率是含沙量與點流速的乘積。由于水流流速在水面處為最大,而含沙量則在臨近河床處為最大,所以輸沙率的計算必須在全斷面內(nèi)積分,以獲得經(jīng)過該斷面的輸沙率qs。
通過水流斷面的日輸沙率計算:qs=0.0864qcs
式中:qs——日平均輸沙率; cs——泥沙通量平均含沙量;q——日平均流量。
平均含沙量cs與流量q的函數(shù)關(guān)系得泥沙率定曲線,兩者關(guān)系常呈指數(shù)關(guān)系:cs=aqb
式中a與b為系數(shù),由回歸分析求得。
年內(nèi)流域產(chǎn)沙量可從流量歷時-泥沙率定曲線求得。
流域內(nèi)面蝕與河床侵蝕的總量稱之為總侵蝕量。然而并不是流域內(nèi)所有的被沖刷起來的顆粒均能達到流域出口,有更大量泥沙則被攔截在湖泊與水庫之中。輸送至流域出口的泥沙總量稱之為產(chǎn)沙量。泥沙輸移比表示當?shù)乇粵_刷物質(zhì)到達下游某一地點的百分比,即產(chǎn)沙量與流域內(nèi)的總沖刷量之比。
(二)徑流場調(diào)查
為了觀測土地利用對水量和水質(zhì)的影響,水文當中常通過修建徑流小區(qū)(徑流場)測定不同類型的土地利用的徑流量、泥沙含量等資料。標準的徑流小區(qū)規(guī)格為22×5m,坡度9゜。實際當中也可以根據(jù)研究地區(qū)的的坡度、坡長、土壤等情況作適當調(diào)整。在布設徑流小區(qū)時注意應盡量使長邊垂至于等高線,短邊平行于等高線。
徑流場由保護帶、護埂、承水槽、導水管、觀測室等幾部分組成。水保站里的徑流小區(qū)相對集中,設置了很多對照組。參觀時發(fā)現(xiàn),對照組設置合理,一組的試驗區(qū)數(shù)目有為2區(qū),有的為4區(qū),每一組較為集中,方便對照觀測,但是我們也發(fā)現(xiàn)其中有不合理的地方,如區(qū)與區(qū)之間缺少保護帶,這樣的話對于有林地和無林地的對照就會帶來較大誤差,特別是有林地如果植物長得比較高大,就會影響到周圍的無林地。
主要同坡度坡向的徑流小區(qū)對照:自然狀態(tài)下的裸地、有工程措施(水平條)的裸地、有農(nóng)作物(玉米)的土地、有小喬木(刺柏)的土地、有工程措施(魚鱗坑)和小喬木(刺柏)的土地。
另外還有不同坡度的徑流小區(qū)的對照、不同坡向徑流小區(qū)的對照。
老師讓我們親眼目睹了測坡面徑流量的九孔分水箱(右圖)。九孔分水箱為體積法測徑流量的裝置,在徑流場產(chǎn)生的徑流量較大時,可以通過分流,只取小部分通過量水設施。為了使分流具有很高的準確性,安裝設施時須注意分水箱必須水平,以確保每個孔流出的水量一致。
分水箱上方還安裝了超聲波測距儀,解決了體積法只能測到一定時間內(nèi)徑流總量而不能反映過程的難題。超聲波儀工作所需要的電能來自于太陽能電板,把新型能源用到了科學試驗上。
通過對不同小區(qū)的流量的分析,就可以得出不同狀態(tài)的土地產(chǎn)生的徑流多少,從而得出不同土地利用類型對水分下滲的影響,為水土保持提供理論依據(jù)。
徑流小區(qū)流出的水中含有一定的泥沙,通過對泥沙的觀測可以得出不同土地利用類型的侵蝕量大小,為水土保持方案的制定提供理論支持。泥沙觀測的方法常在通往分水箱的管道中插入一個采樣器(6712型),采樣器可以自動記錄每次取樣的泥沙含量,操作較為簡單。但是在觀察時我們也發(fā)現(xiàn)了不好的方面,那就是采樣器上已經(jīng)積累了很厚的泥土,看來是長期無人清理了,這樣容易是采樣器受堵,無法取得水樣,或者泥沙含量不準確。
截留量主要是枝葉吸附的水量,其值的大小取決于降水前枝葉表面的干濕狀況和質(zhì)地,由實驗可知,降水前在同一小區(qū)域的各種植物的干濕狀況大體相同,因此木本植物中國槐、櫻桃、刺槐樹葉的質(zhì)地能吸附更多的水分,草本植物中白菊、黃花蒿能吸附更多的水分。截留量高的植物,能將少于雨水對地表的沖刷,因此相對于截留量低的植物更具有水土保持作用。
3、土壤下滲速率的測定:
為了測定不同土壤類型的水分下滲速率,我們分別在農(nóng)地、草地、林地中選取了若干個點,測量水分下滲1cm所需要的時間,實驗結(jié)果見小表:
對每一種土地類型的下滲時間數(shù)據(jù)取平均值:農(nóng)地下滲1cm所需時間:42.5s
草地下滲1cm所需時間:120.9s
林地下滲1cm所需時間:244.7s
由計算結(jié)果可以明顯看出,下滲1cm,農(nóng)地所需的時間最短,草地較長,林地最長。土壤對于下滲的影響,主要是土壤的透水性能和前期含水量,由于本地秋冬季節(jié)不同類型土壤中水分含量相差不大,因此,可以證明農(nóng)田的透水性較好,林地最差。在水土保持中,若降水量較大,則農(nóng)田可能產(chǎn)生的壤中流較大,土壤結(jié)構(gòu)容易受到較大的破壞;而林地土壤保持得最好,草地次之。
六、實習體會:
本次實習共三天,野外部分兩天,在之前我們還前面進行了《土壤侵蝕原理》的實習,都在同一地點,但課程內(nèi)容不一樣所以實習的內(nèi)容也不一樣。第一天上午主要是對水保站里的各種水文觀測方法的熟悉,實地參觀了氣象站、徑流小區(qū),看到了水保站里的很多設備及其使用,x老師給我們講到了每一種設備觀測的對象、方法,和它的有缺點,讓我們課堂上學到的知識有一個實踐的機會,有些有和書本上的不完全一樣,讓我們思考,通過這個過程,對水文觀測的方法有了更深的了解和記憶。第一天下午我們做了一些試驗,測量了不同植物的截流量、土壤的下滲速率等。
第二天我們參觀了水文站,秦站長為我們演示了流速儀法測流速。天氣已經(jīng)比較冷了,樹葉落了滿地,站長衣服穿得比較薄,但一點不覺得冷樣的,滿臉發(fā)紅,兩只大手熟練得操作著儀器,精神讓我們感動。然后我們又自己用簡單的方法測量了流速。
第三天我們小組做了討論,整理了數(shù)據(jù)。這次實習的住宿條件不是很好,晚上不脫衣服睡在床上也覺得冷,但吃的很好,又便宜又吃得飽。周圍沒有好的景色,讓我們感到了水土保持就是這樣一個非常現(xiàn)實的事業(yè),在有限的條件里做著基本的科學工作,它的作用卻非常巨大。x老師對我們做了很多的指導,一直帶領(lǐng)著我們上坡下坎,對大家也非常好。水保,讓人走過了很多的山山水水,讓人的性格也跟自然一樣,心胸寬廣、腳踏實地。
水文實習報告 篇2
一、實習目的和任務
水文地質(zhì)勘探是一種重要的勘探手段,主要應用在水文地質(zhì)調(diào)查、地下水資源評價等領(lǐng)域,該課程除課堂講授水文地質(zhì)勘探基本原理和工作方法外,還要特別加強對學生野外實踐和分析問題與解決問題能力的訓練。
本次實習的目的就是為了鞏固課堂學習的理論知識,理論聯(lián)系實際,提高學生分析解決實際問題及野外勘探的初步能力,為學生畢業(yè)后從事水文地質(zhì)勘探工作打下一個良好的基礎。
二、實習內(nèi)容
1、水文地質(zhì)鉆探工作方法及野外鉆探實踐。
2、水文地質(zhì)試驗方法及抽水試驗原理、現(xiàn)場抽水試驗實踐。
3、根據(jù)抽水試驗結(jié)果計算水文地質(zhì)參數(shù)。
4、水文地質(zhì)勘探實驗報告編制。
三、實習地點簡介
張河灣抽水蓄能電站位于太行山深處井陘縣境內(nèi),距石家莊市(負荷中心)直線距離為52 km,公路里程77 km,對外交通方便。工程總投資為億人民幣,是河北省最大的抽水蓄能電站,也是河北省第一個利用亞行貸款建設的公益性電力項目。裝機總?cè)萘繛?00萬千瓦,安裝4臺25萬kW的單級混流可逆式機組,以一回500 kV線路接入河北南部電網(wǎng),年發(fā)電量億kW/h,年抽水用電量億kW/h,電站綜合效率為。
張河灣抽水蓄能電站為一等工程,上水庫布置在山頂,開挖填圍而成,正常蓄水位810m,總庫容785.4萬立方米,調(diào)節(jié)庫容720萬立方米,工作水深31m,壩頂高程812m,最大壩高57m,全庫采用復式瀝青混凝土全面防滲。下水庫利用已建的張河灣水庫,在原有未完建大壩上加高完建而成,正常蓄水位488 m,保證抽水蓄能電站發(fā)電水位471m,總庫容8330萬立方米,具有年調(diào)節(jié)性能。攔河壩為漿砌石重力壩,按100年一遇洪水標準設計,1000年一遇洪水標準校核;壩頂高程490 m,最大壩高77.35m。水道和地下廠房系統(tǒng)布置在上下水庫之間的山體內(nèi),設豎井高壓管道,鋼板襯砌;采用一管兩機布置方式,主管長約570 rn,尾水洞長約170m,電站距高比為1.58。
四、實習過程
第一部分:水文地質(zhì)鉆探,是水文地質(zhì)勘查的基本方法之一。它是用以查明水文地質(zhì)條件、地下水賦存狀態(tài)和含水層富水性、隔水層分布及其性能的一種最重要、最直接、最可靠的勘查手段,亦是進行各種水文地質(zhì)試驗的必備工程,也是水文池質(zhì)化探和水文地質(zhì)測繪成果所做地質(zhì)結(jié)論的檢驗方法。
(一)水文地質(zhì)物探的重要性:
(1)工作方法一直接揭露(示)目的層(含水層、隔水層),因此最可靠,是水文地質(zhì)測繪和水文物探成果進行驗證的唯一方法。
(2)在各種水文地質(zhì)調(diào)查中,均應設計相應的水文地質(zhì)鉆探工作量。
(3)除可直接揭露地下水(含水層)外。還可兼作取樣、試驗、開采和防治地下水之用。
(二)水文地質(zhì)鉆探的任務:
1、研究地質(zhì)、水文地質(zhì)剖面,揭露和確定含水層位、厚度、埋深,巖石成分、巖性結(jié)構(gòu),含水層的空隙性等。
2、測定各含水層的地下水位,確定含水層的水力性質(zhì),各含水層間以及含水層與地表水之間的水力聯(lián)系。
3、采取巖心、土樣和水樣,測定巖石的水理性質(zhì)和顆粒組成,測定地下水的物理性質(zhì)、化學成份及氣體成份。
4、利用鉆孔進行水文地質(zhì)試驗,測定水文地質(zhì)參數(shù)。
5、利用鉆孔進行地下水動態(tài)觀測和監(jiān)測,預測其動態(tài)變化趨勢。
6、在水文地質(zhì)勘探中,有時除完成勘深任務外,還要為開采地下水兼做生產(chǎn)開采井。
(三)水文地質(zhì)鉆探的特點:
1、為獲得一定的涌水量和在鉆孔中抽水試驗,必須在鉆孔中安裝抽水設備,在孔壁不穩(wěn)定的鉆孔中耍下過濾器,其孔徑要大,一般達127㎜左右。
2、為了區(qū)別各含水層的水位、水溫、水質(zhì)和水量等基本水文地質(zhì)資料,要對各含水層進行止水,隔離彼此之間的水力聯(lián)系。要求下套管、變換孔徑,鉆孔結(jié)構(gòu)復雜化。
3、在水文地質(zhì)鉆探中,為不破壞含水層的天然狀況(水位、水質(zhì)等),沖洗液要求較為嚴格。
4、水文地質(zhì)鉆探除完成鉆進、取心外,為了分層觀測地下水的穩(wěn)定水位,進行抽水試驗,還要求下套管止水,安裝過濾器和抽水設備及洗孔等輔助工作,因此鉆探工序復雜,周期長。
5、觀測項目多,鉆進中除了描述巖性外,要觀測孔內(nèi)水位、水溫、沖洗液消耗以及涌水等多種項目。
(四)水文地質(zhì)鉆孔的基本類型
水文地質(zhì)勘探孔:又稱一般水文地質(zhì)孔,主要用于了解礦區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)情況,如地層的巖性、構(gòu)造、含水層數(shù)、厚度、埋深和結(jié)構(gòu)等。
試驗孔:主耍用于抽水試驗,也可用于了解水文地質(zhì)情況。
觀測孔:主要用于指定層段抽水試驗時地下水位觀切和地下水長期動態(tài)觀測,同時了解水文地質(zhì)條件或采取水樣、巖樣。
開采孔:主要用于地下水開采或礦區(qū)地下水水位疏降。
探放水孔:主要用于探明掘進巷道前方一定距離內(nèi)的水文地質(zhì)條件,或用于礦井地下水疏降、井下水文地質(zhì)試驗等。
試驗孔、觀測孔、開采孔和探放水孔統(tǒng)稱專門水文地質(zhì)孔。
(五)水文地質(zhì)鉆孔的布置
基本原則:以線為主,點線結(jié)合:以疏為主,疏密結(jié)合;以淺為主,深淺結(jié)合:以探為主,探采結(jié)合:一般任務與專門任務相結(jié)合;設計與施工相結(jié)合即用最少的工程量、最低的成本、最短的時間,獲得質(zhì)量最高、數(shù)量最多的水文地質(zhì)資料。
(六)水文地質(zhì)鉆探的技術(shù)耍求一隔離止水
止水:在水文地質(zhì)鉆探工作中,為封閉和隔離目的含水層與其它含水層的水力聯(lián)系所做的處理工作。
止水部位:應選擇在目的含水層與需隔離的含水層之間的隔水層中,并盡量選擇在隔水性能好、厚度大和孔壁較完整的孔段。
水文地質(zhì)鉆探的技術(shù)耍求一一沖洗液在水文地質(zhì)鉆探中,應盡可能地使用清水鉆進。在松散層和強烈破碎帶,使用清水鉆進技術(shù)上有困難時,仍需使用泥漿作沖洗液。
注意:泥漿鉆進后,要求在抽水試驗前進行洗孔,以消除泥漿對孔壁周圍巖層水文地質(zhì)性質(zhì)的影響。
第二部分:抽水試驗是指通過水文地質(zhì)鉆孔抽水確定水井出水能力,獲取含水層的水文地質(zhì)參數(shù)、判明某些水文地質(zhì)條件的野外水文地質(zhì)實驗工作。抽水試驗的目的是研究、評價含水層的水文地質(zhì)特征和富水性,確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù),為計算地下水允許開采量、礦井涌水量和制訂地下水綜合利用方案提供依據(jù)。
(一)抽水試驗的任務
1、含水層的鉆孔涌水量及其與水位下降之間的關(guān)系。
2、求含水層的水文地質(zhì)參數(shù):滲透系數(shù)、導水系數(shù)、給水系數(shù)和彈性儲水系數(shù)等。
3、影響半徑的大小,降落漏斗的形狀及其擴展情況。
4、地下水與地表水之間、含水層與含水層之間的水力聯(lián)系。
5、判斷含水層的邊界條件以及隔水層參數(shù)等。
(二)抽水試驗的類型
1、穩(wěn)定流抽水試驗和非穩(wěn)定流抽水試驗類型
2、單孔、多孔、互阻鉆孔及區(qū)域干擾性抽水試驗類型
3、完整井抽水和非完整井抽水試驗
4、分層、分段及混合抽水試驗
5、試驗抽水、抽水試驗和試驗開采抽水類型按生產(chǎn)上對抽水試驗目的和精度要求不同可分為:
①試驗抽水:在鉆孔中進行一次最大水位下降,時間短,作為初步水文地質(zhì)評價資料,兼作沖洗孔功能。
②抽水試驗:通常是三次的水位下降,其中每次下降的抽水時間,取決于降落漏斗的形成速度,有時要達幾天,水位恢復階段。
③試驗開采抽水:主要用于供水水文地質(zhì)勘察中,為確定開采資源進行的。(三)抽水試驗的場地布置
觀鋇叮孔的平面布置
(四)抽水試驗的技術(shù)要求
1、穩(wěn)定流抽水的技術(shù)要求:
當鉆孔抽水時,從天然水位到任一動水位的距離稱為水位下降值,也叫降深或落程。
為研究井(孔)抽水特征曲線(e—S關(guān)系曲線),正確選擇水文地質(zhì)參數(shù)計算公式,一般耍三次降深。其中最大降深主要取決于潛水含水層厚度,承壓含水層的水頭,動水位及抽水設備的能力。潛水最大降深介于1/3—1/2H(含水層厚度),承壓水最大降深=3m。
其中三次降深關(guān)系可取S1=Smax,S=2/3Sm—,S=1/3Smax。各次下降順序與含水層巖性有關(guān),一般松散砂質(zhì)含水層為便于自然濾層形成,降深可由小到大:對于卵石層或基巖含水層,應由大到小,可沖洗疏通滲流通道。
2、非穩(wěn)定流抽水試驗要求
非穩(wěn)定流一般要求水量一定,水位是隨時間改變的變量,有定流量和定降深兩種,多采用定流量。基本上同于穩(wěn)定流觀測,但具體有一些特殊情況。
(五)抽水試驗設備
最常用的抽水設備是空氣壓縮機。空氣壓縮機又叫風泵,是煤田水文地質(zhì)勘察中使用最多的一種抽水設備。
空氣壓縮機抽水的工作原理:將壓縮空氣壓入鉆孔中,通過混合器與水混合成一種乳狀水汽混合物,因其比重比水輕,故沿水管上升溢出地面,達到抽水目的。
抽水時必須適當選取空氣量和空氣壓力,保證抽水效果,小則水氣達不到充分混合,為單純氣體,而大了則只出氣不出水。
(六)抽水試驗參數(shù)的計算
1、穩(wěn)定流參數(shù)的計算
承壓含水層抽水和潛水含水層抽水直接用公式計算
2、非穩(wěn)定流參數(shù)的計算
(1)配線法:泰斯(承壓)、越流、潛水
(2)直線圖解法計算參數(shù)
五、實習感受和收獲
在實習之前,我對水文地質(zhì)物探和水文地質(zhì)抽水試驗的認識完全源自教材及相關(guān)書籍,僅僅是理論層面的,即使老師在講課的時候給我們放映過相關(guān)的視屏,對它們也沒有太深刻的認識。直到這次水文地質(zhì)勘探實習,首次現(xiàn)場觀摩了水文地質(zhì)鉆探和水文地質(zhì)抽水試驗,對其認識有了一定的提高
我們首先觀摩的現(xiàn)場是水文地質(zhì)鉆探,通過專業(yè)課的學習我們知道水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)勘查的基本方法之一。水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)調(diào)查中最重要、最可靠的勘探手段和方法,亦是進行各種水文地質(zhì)試驗的必備工程,也是水文地質(zhì)物探、水文地質(zhì)化探和水文地質(zhì)測繪成果所做地質(zhì)結(jié)論的檢驗方法本次實習的項目是河北井陘張河灣水庫斷層導含水性探查。在現(xiàn)場我們參觀了鉆探的全套設備:鉆塔、鉆機、泵、鉆桿、套管、鉆頭和動力裝置等(如圖1所示)。
圖1各種鉆頭
經(jīng)理介紹了一系列工作流程及相關(guān)知識。本次鉆探在落差190米左右探明斷層導水性。利用抽水試驗檢測水質(zhì),探明水是松散層的水還是下部灰?guī)r的水,從而判定斷層導水性及受哪種水補給。本項目沿斷層走向布置了13個孔。水文孔一般用來做斷層抽水及水資源評價工作,地質(zhì)孔用來做地質(zhì)普查及煤層發(fā)育情況,其布置呈網(wǎng)狀分布,為礦物開采服務,其中包括枚關(guān)煤礦開采安全的瓦斯工程。做抽水試驗時要注意止水檢查,否則可能造成試驗失敗,導致所得數(shù)據(jù)失真此外我們還觀看了所取巖心,其中包括風化泥巖、砂質(zhì)泥巖等,巖性描述員還介紹了巖性描述的相關(guān)信息巖心如圖(2)所示
圖2巖心
第二站我們觀摩了水文地質(zhì)抽水試驗現(xiàn)場。有所學可知抽水試驗的目的是研究、評價含水層的水文地質(zhì)特征和富水性,確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù),為計算地下水允許開采量、礦井涌水量和制訂地下水綜合利用方案提供依據(jù)。水文地質(zhì)抽水試驗一般歷時9天,期間經(jīng)歷了洗井、試抽真抽階段洗井合格的標志是水變清澈、水溫變化單一。試抽時,當單位涌水量q
通過水文地質(zhì)勘探觀摩實習,對水文地質(zhì)鉆探和水文地質(zhì)抽水試驗有了新的認識,不再局限于書本,不再局限于基本原理和工作方法的理論認識,同時鞏固了課堂學習的理論知識,由理論聯(lián)系到實際,并且對于教材上忽略的細節(jié)有了新的認識,獲益良多,也非常有意思由于夏季高溫炎熱,所以實習的時候被曬得有點暈,所以我非常敬佩那些野外工作人員,他們要在高溫下堅持不間斷作業(yè),準確記錄相關(guān)數(shù)據(jù)并保證其準確性,而且要及時完成預定的工作量,非常辛苦在施工過程中要佩戴安全帽,嚴格按照相關(guān)規(guī)定操作機器,保證施工安全我覺得自己要向他們學習吃苦耐勞、艱苦奮斗的精神,同時要更加用心的學習專業(yè)理論知識,只有熟練的掌握了理論基礎,才可能在實踐領(lǐng)域更好的發(fā)揮、有所突破。
最后感謝老師的陪伴和教導!
水文實習報告 篇3
一:水文認識實習報告
行程安排:
1、6月26號青龍峽水庫
2、6月27號學校主樓B座實驗室(水工實驗室)
3、6月28號龍慶峽水庫
4、7月2號南口響潭水庫、沙河閘
5、7月3號學校主樓B座實驗室(水文沙盤實驗室)
6、7月4號高碑店污水處理廠
一,青龍峽
1,簡介青龍峽
青龍峽距北京市三元橋75公里、首都機場50公里。位于懷柔城區(qū)北20公里處,地處平原與山區(qū)的結(jié)合部。青龍峽是一處集青山、綠水、古長城為一體的自然風景區(qū)。地處京郊平原與山區(qū)的結(jié)合部。景區(qū)內(nèi)兩側(cè)是山,中間是水,屬于燕山山脈的高山峽谷型地況。景區(qū)占地150公頃,南北狹長十余華里。
景區(qū)占地150公頃,南北狹長十余華里。明長城古跡環(huán)臥在群山峻嶺之顛。
它把景區(qū)分為兩部分:北部是龍峽湖水上游覽區(qū),主要以機動船(快艇、龍舟、古畫舫、豪華游船)為主。南部是戲水區(qū),主要以竹排、手劃船為主,水位一般控制到1至2米深。龍峽湖區(qū)面積約0.6平方公里,蓄水量1480萬立方米,最深水位50米。
96年至今,景區(qū)共投資開發(fā)出幾個游覽區(qū):以尋覓長城古跡、觀賞長城古貌為特色的青龍山游覽觀光區(qū);蒼龍峪賞飛瀑、戲潭泉自然風景游覽區(qū);劃小船、撐竹排手劃船戲水區(qū);龍峽湖山水風光游覽區(qū);峽谷深處的沙灘浴場休閑健身游樂區(qū),另外還開發(fā)了游覽索道、蹦極、攀巖、爭上游、定向滑翔、水上秋千等新、奇、險、特的游樂項目。
景區(qū)于被評為國家AAA級景區(qū)和國家水利風景名勝區(qū)。景區(qū)內(nèi)各項服務設施也非常完善,不僅建有清凈幽雅的四合院式住宿;還建有集餐飲、住宿、會議接待于一體的綜合樓——龍峽飯店,在這里游客可盡情享用以農(nóng)家風味為特色的當?shù)孛朗常可以嘗到用各種方式烹制的虹鱒魚,定會讓您大飽口福。
2,拱壩
雄偉的龍峽湖大壩橫貫于峽谷中央。大壩于1969年修建,1972年竣工,壩高59米,長283米,寬4米,是北京市第一座混凝土拱形壩。建庫前該地區(qū)連年洪水成災,殃及懷柔密云兩縣人民生命財產(chǎn)安全。
拱壩是一種建筑在峽谷中的攔水壩,做成水平拱形,凸邊面向上游,兩端緊貼著峽谷壁。是指一種在平面上向上游彎曲,呈曲線形、能把一部分水平荷載傳給兩岸的擋水建筑,是一個空間殼體結(jié)構(gòu)。
二,水工實驗室
我們在參觀水工實驗室的時候,了解了重力壩、拱壩、擋水壩這三種常見的壩型。
1,重力壩
A,概念
重力壩是主要依靠自身重量抵抗外力作用,以保持穩(wěn)定的混凝土壩或砌石壩。它是由砼或漿砌石修筑的大體積擋水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整體是由若干壩段組成。重力壩在水壓力及其他荷載作用下,主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來滿足穩(wěn)定要求;同時依靠壩體自重產(chǎn)生的壓力來抵消由于水壓力所引起的拉應力以滿足強度要求。
B,優(yōu)勢重力壩之所以得到廣泛應用,是由于有以下優(yōu)點:
(1)相對安全可靠,耐久性好,抵抗?jié)B漏、洪水漫溢、地震和戰(zhàn)爭破壞能力都比較強;
(2)設計、施工技術(shù)簡單,易于機械化施工;
(3)對不同的地形和地質(zhì)條件適應性強,任何形狀河谷都能修建重力壩,對地基條件要求相對來說不太高;
(4)在壩體中可布置引水、泄水孔口,解決發(fā)電、泄洪和施工導流等問題。重力壩的缺點是:
(1)壩體應力較低,材料強度不能充分發(fā)揮;
(2)壩體體積大,耗用水泥多;③施工期混凝土溫度應力和收縮應力大,對溫度控制要求高。
C,工作原理重力壩在水壓力及其它荷載作用下必需滿足:
A、穩(wěn)定要求:主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來滿足。
B、強度要求:依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應力來抵消由于水壓力所引起的拉應力來滿足。
D,設計要點綜述
重力壩的壩軸線一般采用直線,但有時由于地形、地質(zhì)條件的限制,采用折線或曲線。設計要點擇要敘述如下。
壩體斷面的擬定
壩頂在最高洪水位上要留有一定的安全超高。壩頂寬度視運用和交通的需要而定。壩的上游面通常做成鉛直面,或略向上游傾斜,一般坡度n=0~0.2;壩的下游面通常為均一的坡度,一般坡度m=0.6~0.8。壩底寬,一般為壩高的
7/10~9/10。壩體斷面需根據(jù)穩(wěn)定和應力要求進行優(yōu)化設計,求出壩體混凝土方量為最小的優(yōu)化設計斷面,并考慮布置和運行需要,作某些修正。
溢流壩和泄水孔的布置
在進行壩體布置時,首先要考慮溢流壩和泄水孔口的位置,要滿足泄洪與放水的需要,并與下游平順連接,不致淘刷壩基、岸坡和相鄰建筑物基礎。泄水孔口高程和尺寸應根據(jù)水庫調(diào)洪計算和水力計算,結(jié)合閘門和啟閉機條件確定。溢流面要求有較高流量系數(shù),同時不產(chǎn)生空蝕。壩下要設置消能工,應考慮地形、地質(zhì)、樞紐布置和水流條件,比較選定其形式和尺寸。一般溢流壩與電站壩分列布置,當河谷狹窄時,也可布置電站廠房頂溢流。
穩(wěn)定分析
抗滑穩(wěn)定分析的.目的是核算壩體沿壩基面或沿地基深層軟弱結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定的安全度。當岸坡壩段地形陡峻時,還需核算這些壩段在三向荷載作用下的抗滑穩(wěn)定。常用的沿壩基面穩(wěn)定分析計算方法有兩種。
應力分析
設計的壩體斷面需滿足規(guī)定的應力條件。在中國,在基本荷載組合下,重力壩壩基面的最大垂直正應力應小于壩基容許壓應力,最小垂直正應力應大于零;在地震情況下,壩基容許出現(xiàn)不大的拉應力。對于壩體應力,在基本荷載組合下,下游面最大主壓應力不大于混凝土的容許壓應力;上游面的最小主壓應力σ2(不計揚壓力)應大于或等于0.25γH(γ為水的容重,H為壩面計算點的靜水頭)。應力分析的方法可歸納為理論計算和模型試驗兩大類。目前常用的模型試驗方法有偏光彈性試驗、激光全息試驗和脆性材料試驗。
壩體構(gòu)造
①道:為了檢查壩體內(nèi)部的工作狀態(tài),布設各種量測儀器,滿足壩內(nèi)交通和灌漿、排水的需要,在壩內(nèi)設置水平或斜向廊道或豎井。廊道沿壩高設置一層或多層,有縱向和橫向兩種,斷面一般為上圓下方的城門洞形。
②縫:為適應地基變形和溫度變化,沿壩軸線方向用橫縫把壩分成若干個壩段,橫縫間距通常為15~20m。橫縫縫面根據(jù)需要設或不設鍵槽,灌漿或不灌漿。在施工中,由于混凝土澆筑能力的限制和溫度控制的要求,還要設置施工縫。平行于壩軸線方向的豎向施工縫叫縱縫。縱縫的間距一般為15~30m,可以是直縫、錯縫或斜縫。縫面設鍵槽,并需灌漿。水平向施工縫叫水平縫。水平縫的間距在基礎約束范圍以內(nèi)和以外,分別為1~3m和3~6m,縫面一般均需進行鑿毛處理。
③水:在壩體橫縫內(nèi)、陡坡壩段與基礎接觸面以及廊道和孔洞穿越橫縫處的周圍,必需設置止水。止水應具有柔性,可以用金屬片、橡皮、塑料片或瀝青井做成。高壩上游面的橫縫止水需用兩道止水片,中間設一瀝青井。
④體排水:為了減少滲水對壩體的不利影響,在壩體靠近上游防滲層的下游側(cè)布設一排垂直向排水管,常用多孔混凝土管,間距為2~3m,將滲水匯入廊道。