湖北师范学院地理科学系宜昌水文与地貌学实习报告.docx

湖北师范学院地理科学系水文与地貌学实习报告
专业地理科学
班级1102
姓名江丽
学号*************
实习地点湖北宜昌
实习日期2012/10/26—28
指导教师葛绪广尹发能
实习成绩批阅时间
一、实习意义
从选择地理科学这个专业作为我的未来发展之路的时候起，就知道这不会是个错误的选择。

当听到这一专业会有许多去野外实习的机会时，很多人会觉得“那不是纯粹去旅游么?真好！”事实上，你们真的觉得这是去旅游么?作为有幸拥有野外实习机会的地理科学人，我们获得的绝对不仅仅是感官上的耄耋盛宴，通过在野外的系列观测与操作实践，我们从理论走向了实际，书本是实践的老师，实践也不断发展进步为理论提供更新来源，在两者的共同作用下，我们的能力才能获得最大价值的体现。

二、实习目的
1、了解和掌握水文观测的常用方法和手段，在条件允许的情况下实地观察和动手操作；
2、通过对野外系列、典型的水文现象观察、认识、描述和分析，不仅获得感性认识，掌握野外工作方法和技能，同时加深对本专业所学基础理论、知识和方法的理解，培养学生专业性的思维与分析能力；
3、通过野外实践锻炼，了解团队协作的重要性，开阔眼界，激发专业兴趣。

同时增强体质，适应野外工作环境
三、实习方法：实地考察、实际测量、查阅资料
四、实习内容
我们此次宜昌的水文地貌综合实习内容主要分为三个部分：长江宜昌水文站，三峡坝区，三游洞。

长江宜昌水文站
1、宜昌水文站概况
1946年3月，位于长江干流
上中游交汇点宜昌滨江公园的宜
昌水文站正式设立，主要开展收集
水位、流量、含沙量、降水、水质
监测等水文测验项目。

几十年来，
宜昌水文站这座跨越世纪的百年
老站为长江中下游防汛和葛洲坝、
三峡工程以及地方建设收集、提供
了数以吨计的优质水文资料，被称
为维护健康长江的“侦察兵”。

该站处于长江干流上
中游的咽喉要地，长江宜
昌水文站位于湖北省宜昌
市,控制流域面积100.55
万km2占全流域面积的
55%，是长江上游出口控制
站,其水文断面上游 6.0
km为长江葛洲坝水利枢纽,
上游约44km为长江三峡
水利枢纽工程，是葛洲坝工程和三峡水利枢纽工程坝址的代表站。

进入20世纪90年代，宜昌水文站先后引进了ADCP、GPS等各类先进仪器和新技术，监测质量有了显著提高，多次荣获长江水文优胜杯，其成果在三峡水文测报、宜昌胭脂坝护底加糙工程测验、宜昌长江大桥建设、长江重要堤防工程测量等大型项目中得到广泛运用，收到良好的工程效益和社会效益。

2、水文站观测作业
（1）观测水的流速
用流速仪测定流速时，首先要选择测速垂
线，并在测速垂线上选择测点测定流速。

选择
的基本原则是：基本河槽较河滩多设测速垂线，
在断面地形有剧烈转折和流速有显著变化的地
方应多设测速垂线。

测速垂线选好后，在每根
测速垂线上选择测点测定流速。

a.测速垂线设定表
河宽 <5m 5-50m 50-100m 100-300m
300-1000m >1000m
测速垂线数 5 6-10 10-15 15-20 20-30 >30
b.流速测点设定表
垂线水深方法名称测点位置
h<1m 1点法 0.6h
1m<h<3m 2点法 0.2h,0.8h
3点法 0.2h,0.6h,0.8hh
>3m 5点法水面,0.2h,0.6h,0.8h,河底
c.流速计算
五点法 V=(V
0.0+3V
0.2
+3V
0.6
+2V
0.8
+V
1.0
)/10
三点法 V=(V
0.2+2V
0.6
+V
0.8
)/4
二点法 V=(V
0.2+V
0.6
)/2
一点法 V= V
0.6或 V=k
1
V
0.0
(k
1
=0.84～0.87) 或V=k
2
V
0.2
(k
2
=0.78～0.84)
（2）水位
平均水位的计算
如果一日内水位变化不大，或虽有变化但观测时距相等时，可以用算术平均法求得日平均水位。

如果一日内水位变化较大，观测时距又不相等，可用面积包围法计算平均水位，即将一日0～24时的水位过程线所包围的面积除以24小时。

水文站多年特征洪水水位：
年份洪水位（单位：m）实（虚）测1153年7月23日58．06 虚
1227年8月1日58．47 虚
1560年8月25日58.45 虚
1613年7月18日57.50 虚
1870年7月20日59.80 虚
1896年9月4日55.92 实
1905年8月14日55.14 实
1931年8月10日1954年8月7日1981年7月19日55.02
55.73
55.38
实
实
实
（3）含沙量与断面输沙率
河流泥沙是指组成河床和随水流运动的矿物、岩石固体颗粒。

随水流运动的泥沙也称固体径流，是重要的水文现象之一。

河流泥沙含沙量是最重要的河流水文特征参数之一,能够综合反映河流的径流和输沙特征,同时也反映了河流河床演变的特征变化。

因此,研究河流含沙量变化,特别是人类活动所导致的河流含沙量的变化,具有重要的科学意义。

长江是世界上最重要的河流之一,其年径流量和输沙量分列全球第三位和第四位,并且在维持全球能量平
衡,水沙循环,以及气候变化和生态环境的发展过程中起到了关键作用。

河流泥沙主要是流域地表流水侵蚀作用的
产物，河水中泥沙的多寡以含沙量表示，即
单位面积浑水中所含泥沙的重量（公斤/立方
米）。

泥沙的种类可以分为三种：
a.推移质沿河流地面滚动或滑动的泥
沙或者砾石，可分为沙质推移质（r<2mm）和卵石推移质（r>2mm）。

据介绍，葛洲坝在建成之
前长江推移到此处的卵石大于37.5kg。

三峡地区也
可能有卵石推移质的存在，陈列在宜昌水文站的巨大
推移鹅卵石即为之证。

b. 悬移质在流水中呈悬浮状的较细小沙粒。

c .跃移质河床底呈跳跃式向前移动的泥沙。

研究结果表明,近50多年来,宜昌站泥沙含沙量呈
明显降低趋势,年均下降趋势度为-7.0×10-3kg/m3;宜
昌站含沙量变化具有多层次时间尺度,年均含沙量变
化存在14年、19年和22年左右时间尺度的周期变化;葛洲坝水库蓄水后,多年平均含沙量减少0.147 kg/m3,约占蓄水前20%。

断面输沙率计算：
五点法ρm=(ρ0v0.0+3ρ0.2v0.2+3ρ0.6v0.6+2ρ0.8v0.8+ρ1.0v1.0)/10V
三点法ρm=(ρ0.2v0.2+ρ0.6v0.6+ρ0.8v0.8)/(v0.2+v0.6+v0.8)
二点法ρm=(ρ0.2v0.2+ρ0.8v0.8)/(v0.2+v0.8)
一点法ρm=k1ρ0.5或ρm=k2ρ0.6
式中ρm为垂线平均含沙量，ρi为相对水深处的含沙量，v i为相对水深处的流速，V为垂线平均流速，k1、k2为由试验测得的系数。

求得垂线平均含沙量后，可由下式计算断面输沙率：
ρs=ρm1Q0+(ρm1+ρm2)Q1/2+(ρm2+ρm3)Q2/2+……+(ρmn-1+ρmn)Q n-1/2+ρmn Q n
三峡大坝坝区
1、简介
1992年4月3日，七届全国人大五次
会议通过了兴建三峡工程的决议，举世瞩
目的三峡工程正式动工。

长江三峡水利枢
纽，是当今世界上最大的水利枢纽工程，
已被列为全球超级工程之一。

长江三峡大坝，位于西陵峡中，距葛
洲坝上游38公里。

大坝为混凝土重力坝，
坝顶总长3035米，坝顶高程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。

每秒排沙流
量为2460立方米。

排沙孔分散布置于重力
坝段和电站底部。

泄洪坝段每秒泄洪能力
为11万立方米。

水电站厂房位于泄洪坝
左、右两侧，共装机26台，单机容量70
万千瓦，总容量1820万千瓦，年均发电量
847亿度。

左岸的通航建筑物，年单向通
过能力5000万吨，双线E级船闸，可通过万吨级船队，单线一级垂直升船机，可快速通过3000吨级的客货轮。

它是一个具有防洪、发电、航运等
多开发目标的大型水利水电工程。

建
成后将能发电18000兆瓦，相当于18
个核电站的发电量。

同时，将改善650
公里长江航线的航运条件，使得我国
中部地区资源运输条件得到改善。

三峡大坝建在三斗坪中堡岛，建
成后其雄伟壮观的大坝长达2335米，
高达70米以上，犹如一座横跨长江“水
上长城”。

2、三峡工程由哪些主要建筑物组成？
三峡水利枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等三大部分组成，具体如下：
枢纽建筑物总体布置格局为：河床中部布置泄洪建筑物，两侧布置电站坝段和坝后式厂房，左、右厂房分别设置14台
和12台单机容量70万千瓦的水
轮发电机组，通航建筑物均布置
在左岸。

另在长江右岸白岩尖山
体中，与右岸电站相毗邻处预留
扩建6台机组的地下电站厂房位
置。

地下电站将安装6台70万千
瓦的水轮发电机组，装机容量420
万千瓦。

因此，三峡电站全部建
成后，共装有32台70万千瓦的
水轮发电机组，总装机容量将达
到2240万千瓦。

3、三峡枢纽的利弊
（1）三峡工程带来的巨大效益：
a.防洪效益
三峡水库运行时预留的防洪库容为221.5亿立方米，水库调洪可削减洪峰流量达27000-33000立方米/秒，属世界水利工程之最。

b.水电站
三峡水电站将安装32台单机容量为70万千瓦时的水轮发电机组（其中地下厂房装有
6台水轮发电机组），外加两台5万千瓦时水轮
发电机组，总装机容量2250万千瓦时，年发电
量达1000亿度，将是世界最大水电站。

c.航运效益显著
三峡水库回水至西南重镇重庆市，它将改
善航运里程660公里，使重庆至宜昌航道通行
的船队吨位提高至万吨级，年单向通航能力大
大提高。

称三峡工程为世界上改善航运条件最
显著的第一枢纽工程当之无愧。

d.发挥抗旱功能
下游大旱，三峡可加大放水力度增大下泄
流量使抗旱局面得以有效缓解。

抗旱功能是三
峡水利枢纽新增的一个功能。

(2)存在的问题
a.大坝阻挡了淤泥流向下游，使包括上海地区在内的长江入海口收缩，海洋的咸水正在倒灌入内陆。

世界野生动物协会(World Wildlife Federation)今春公布的一份报告称，通过大坝的水流速度目前正在加快，对下游的防洪大堤造成破坏。

未经处理的污水和化肥残留物被不断排入大坝水库，导致巨型水藻生长泛滥，并威胁到下游的水供应。

而水库水位的波动也被认为是湖南省农民所遭遇奇特鼠灾的根源。

b.三峡大坝的生态问题
.三峡改变了长江水系的原有水分分布的时空格局，未来10年将引起一系列生态环境问题，最主要的表现就是下游湖泊、河道珍稀水生生物灭绝、湖泊自净能力下降、河道断流、支流水系两岸生态环境恶化。

c.可能诱发地质灾害
三峡水库蓄水期间的高水位可能引发地质灾害，包括地震、滑坡、岩崩、泥石流等
宜昌三游洞
1、三游洞概况
三游洞风景区位于宜昌
西北的南津关西陵山上，背靠
长江三峡的西陵峡口，面临下
牢溪，洞奇景异，山水秀丽。

三游洞生于绝壁之上，地势险
峻，有栈道可达。

其形如覆蓬，
冬暖夏凉，洞室开阔，约深
30米、宽20米、高10米。

洞中横排3根钟乳石柱。

洞顶
之悬石，击之有声，名为“天
钟”；地面之凸石，跺之有声，
取名“地鼓”，故有“天钟地
鼓”之说。

北宋年间，苏洵、苏轼和苏辙父子同游此洞，同样各题诗一首留于洞壁，称为“后三游”。

三游洞即由此而得名。

三游洞地势险峻，形如覆蓬，冬暖夏凉，洞室开阔，呈不规则长方体，深约30米，宽约23米，高约9米，是古代地下水沿岩层岩面不断溶蚀，并经塌陷而形成的石灰岩溶洞。

它的地层地质年代为寒武纪，距今约五亿至六亿年，洞中岩石褶皱起伏，断裂纵横，千姿百态，有似圆若方的钟乳石柱三根，垂直平行横列，将洞隔成相通的前后两室：前室明旷，诗文满壁；后室幽奥，旁有耳洞，可通于外。

后室顶部空圆若悬钟，以石投击，其声如钟，石子落地，其响如鼓，故有"天钟地鼓"之说。

2、宜昌三游洞地区自然条件
宜昌位于长江中上游
结合部，地处鄂西山区与江
汉平原交汇过渡地带。

素有
"川鄂咽喉、三峡门户"之
称。

其地理位置为东径110
度15分～112度04分，北
纬29度56分～31度34分。

东西宽174公里，南北长180
公里，版图面积21084平方
公里，其中山区占67.4%，
丘陵占22.7％，平原占
9.9％。

宜昌东邻荆州和荆门市，南抵湖南省常德市，西接恩施土家族自治州，北靠神农架林区和襄樊市。

宜昌地形复杂，高低相差悬殊，山区、丘陵、平原兼有。

地势自西北向东南倾斜。

西部的兴山、秭归、长阳、五峰和夷陵区西部为山区，夷陵区的东部、当阳、远安、宜都等县（市、区）为丘陵，长江、与清江和与沮漳河交汇两侧的枝江、当阳、宜都等县（市）的部分区域为平原。

土壤从红壤土到棕壤等九种类型均有分布，其中优质熟化土壤占耕地的48％。

全市植被良好，森林资源居全省第二位，覆盖率为48.5％。

宜昌水系均属长
江流域，可分为长江上
游干流水系、长江中游
水系以及清江水系、洞
庭湖水系和澧水水系
等五大水系。

除长江、
清江干流外，集雨面积
在30平方公里以上的
境内河流有164条，占
境内集雨面积的
91.5%。

河流总长5089
公里，河网密度0.24
公里每平方公里。

集雨
面积大于300平方公里
的一级支流14条、其中大于1000平方公里的有4条（沮漳河、黄柏河、香溪河、渔洋河等）。

水能蕴藏量（除长江，清江外）有175万千瓦，可开发量105万千瓦。

水资源总量为131亿方，过境客水约4572亿方。

宜昌位于中亚热带与北亚热带的过渡地带，属亚热带季风性湿润气候。

有四季分明，水热同季，寒旱同季的气候特征。

多年平均降水量1215.6毫米。

平均气温16.9摄氏度，极端最高温度41.4摄氏度（7月），极端最低温度零下9.8摄氏度(元月)。

年平均大于10度的活动积温5200摄氏度以上，持续天数达250天。

无霜期250～300天，年平均辐射量100.7千卡每平方厘米，年平均日照时数1538～1883小时，日照率40％。

3、三游洞岩溶地貌形成因素
溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。

石灰岩的主要成分是碳酸钙CaCO3在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]后者可溶于水
于是有空洞形成并逐步扩
大。

这种现象在南欧亚德
利亚海岸的喀斯特高原上
最为典型所以常把石灰
岩地区的这种地形笼统地
称之喀斯特地貌。

喀斯特地貌形成的条件：
相关资料表明喀斯特地貌有三个必不可少的发育条件：
a、地表附近有节理发育的致密石灰岩；
b、中等到较大的降雨量；
c、地下水循环通畅。

4、形成过程
石灰岩（碳酸钙）在略
有酸性的水中容易发生溶
解，而这种水在自然界中广
泛存在。

雨水沿水平的和垂
直的裂缝渗透到石灰岩中，
将石灰岩溶解并带走。

由于
地表物质也被流水带走，还
没有被溶解的石灰岩就形
成了石灰岩喀斯特面。

沿节理发育的垂直裂缝逐渐加宽、加深，形成石骨嶙峋的地形。

当雨水沿地下裂缝流动时，就不断使裂缝加宽加深，直到终于形成洞穴系统或地下河道。

狭窄的垂直纵向竖井与这些河道联通，使地表水得已顺畅地经地下河流走。

世界上的大洞穴，大多数都是喀斯特区。

5、按发育演化喀斯特地貌可分出以下6种
（1）、地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀形成溶沟或溶槽原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。

（2）、地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀超过100米深后形成落水洞。

（3）、从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动形成溶洞。

（4）、随地下洞穴的形成地表发生塌陷的深度大，面积小，称坍陷漏斗。

深度小，面积大则称陷塘。

（5）、地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用形成坡立谷和天生桥。

（6）、地面上升原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。

6、据指导老师介绍，三游洞地区岩溶地貌发育情况不算典型，一是因为其本身所处地区为亚热带气候，二是其石灰岩岩性不纯，含有二氧化硅与泥沙。

所以，三游洞地区岩溶地貌尚处于初级发展阶段，即“青年期”。

六、实习后记
“地理是走出来的、是观察出来的”，这是
听学长学姐们说过的一句话，当时听到并没有过
多的感觉，只是觉得这句话很寻常，并没有更多
的意思。

然而，在此次宜昌实习过程中，我们收
获到的，我们感知到的，以及我们经历着的，都
告诉着我们，这句话是无比正确的。

实践之所以
比之于理论更容易让人接受，也正是在于它本身
所具有的实用性与真实性。

通过指导老师结合具体问题的讲解以
及站点工作人员的带领，我们在实习区进
行数据观测与实际的仪器操作，更进一步
的将书本理论运用到自然地地理想象中，
亲身证实书本理论的真实性，得到最客观，
最直接的知识，并将身心投入到自认现象的研究中，感受着科学研究给自己带来的快乐与满足，与同学们一起收获，一起成长，更是增强了团体意识。

正是由于老师与同学的陪伴，才有了这感受地理科研的艰辛与快乐的机会，在此次实习后更需从自身进行总结，从同学获得经验，从老师获得教诲，在今后的学习成长与更进一步的实习目标中获得更明确的方向与目标。

走出教室，在自然中观察，对地理现象进行科学研究，坚定的在科研之路上迈进！。