2014水文实验指导书

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1、水文学实验指导书福建师范大学地理科学学院水文学教研组目录实验一水位水深测量.............................................................1实验二流速测量.....................................................................4实验三水位流量关系实验研究.............................................8实验四波浪测量.................................

2、..................................12附录1水流、波浪实验室系统简介....................................15附录2LGY—Ⅲ型多功能智能流速仪简介.......................17附录3CBY-Ⅱ型波高测量控制系统简介..........................20实验一水位水深测量一、实验目的1、了解水位测针的结构、原理和使用方法。2、掌握直接测量法和测针法，对不同流量下的水位或水深进行测量。二、实验设备实验装置由实验水槽、水位测针、钢尺等组成。水位

3、测针的构造如图1（a）（b）所示。图1水位测针结构图三、实验原理学会准确地测量水位，是做好水文学实验的重要基本功。因为在进行水文学实验时，一些测量流速、流量的方法都归结于测量水位。水位是指河流或其他水体的自由水面相对于某一基面的高程。已知河床底部的高程，就可以通过测量水深来计算水位值；或者当已知河床断面形态，通过测量水位，可以计算平均水深。在实验室中，可以假定水槽底部高程为0，测量的水深即为水位。当水面位置恒定，不随时间改变时，通常可以采用以下方法进行水位测量。1、直接测量法将有刻度的钢尺或物体放入水中，读出水面位置的读数。或者在玻璃水槽外部附

4、上标尺，直接读出水槽内水面位置的读数。1由于表面张力的作用，水面与标尺接触部位水面局部升高，影响到水面位置读数的准确性。在应用直接测量法测量水位时，要考虑由此产生的读数误差。2、测针法在需要测量水位处设置测针架，当测针尖接触水面后，游标上的零刻度对应测针杆标尺的数值为水位读数。为提高读数的精度，需了解测针游标的测读方法。测针标尺的单位刻度是1mm，游标的单位刻度是0.9mm。测针标尺的单位刻度与游标的单位刻度之差为1.0-0.9=0.1mm。因此，游标刻度与测针标尺刻度重合处的游标读数是精确到0.1mm的读数。例如图1（c），游标上零刻度正好对

5、应测针读数2，且两刻度重合，所以水位读数为2.00cm。再如图1（d），游标上零刻度对应测针标尺读数在2.2cm与2.3cm之间，找到游标上6的刻度与测针标尺上某一刻度重合，可知此时水位读数为2.26cm。在上下移动测针杆量测水位时，应首先用一只手扶住芯体，另一只手抓住测针杆将其向上（或向下）移动到所需位置附近，此步骤称为粗调（粗调时芯体不随测针杆移动）。再用微动齿轮仔细调节测针尖刚好接触水面，此步骤称为细调。由于微动齿轮调节范围有限，细调范围一般不应大于0.4cm，以免损坏设备。当向某一方向（向上或向下）实行微调受阻时，应将微动齿轮向相反方向

6、旋动，使测针杆向上（或下）移动1.5cm左右，再按先粗调、后细调的步骤将测针调至所需位置。四、实验步骤1、启动抽水泵，将水抽到水槽中，旋转流量旋钮，设定第一种流量条件（由指导教师操作）。2、直接量测法的应用。在玻璃水槽外部附上皮尺，直接读出水槽中的水深值。每组2位同学分别读数，求平均值。3、测针法的应用。先将测针放入水槽底部，读出槽底读数；再将测针尖自下向上逐渐接近水面，直至针尖与其倒影刚巧重合，读出水面位置的读数；再将二者相减得出水槽的水深值。每组2位同学分别读数，求平均值。4、改变流量给定值，设置第二种、第三种流量条件（由指导教师操作），重

7、复步骤2、3，重复使用直接量测法和测针法量测水深。五、注意事项1、改变流量时，需待水流稳定后至少6分钟，方可开始记录。当水位略有波动时，则应量测最高与最低水位多次，然后取平均值作为平均水位。2、应用直接量测法量测水位时，误差可能较大，可多测量几次求平均值。23、利用测针法读取槽底读数时，应小心使针尖接近槽底，避免用力过大导致针尖发生弯曲变形，影响读数的准确性；读取水面读数时，应使测针尖自上向下逐渐接近水面，直至针尖与其倒影刚巧重合时进行测读。4、经常检查测针有无松动、针尖有无变形等。六、测量与计算1、仪器编号：2、实验数据记录表1直接法测量水位

8、设定流量Q(m3/s)121212水深值H（m）水位平均值H（m）表2测针法测量水位设定流量Q(m3/s)121212水面读数Z1（m）槽底读数Z2（