水文自动测报系统报告

水文自动测报系统

实习报告

班级：水文1601

学号：

姓名：

指导教师：黄金柏、罗国平

扬州大学水利与能源动力工程学院

水文自动测报系统实习报告

目录

1绪论 (1)

1.1实习要求 (1)

1.2实习内容 (1)

1.3时间安排 (1)

2实习流程 (2)

2.1认识和了解水文自动测报系统的基本工作流程 (2)

2.2雨量站（气象站）认识实习及实践操作 (3)

2.3土壤水分计的初始化设置、安装、数据下载及处理。 (4)

2.4池塘水体水深与水质参数的测量及分析—多点监测实习 (5)

2.5池塘水体水深与水质参数的测量及分析—1日周期定点监测实习 (6)

3数据处理及分析 (8)

3.1气象数据处理及分析 (8)

3.2 土壤水分观测结果及分析 (10)

3.3 水深与水质参数观测结果计算及分析 (12)

4心得体会 (16)

5附录 (17)

6参考文献 (21)

1绪论

1绪论

水文自动测报系统实习是《水文自动测报系统》教学环节中的一个重要组成部分。通过实习，巩固和深化学生的基础理论和基本知识，从而增强学生分析问题和解决问题的能力。

1.1实习要求

1、了解系统的基本设施，掌握系统的常用仪器设备的使用方法及维护原理；

2、要求学生基本掌握系统常用水文观测设备的初始化管理，参数设置以及实践操作的能力；

3、了解系统工作的流程；

4、掌握对水文观测结果的下载及整埋技术，初步具备对水文观测数据分析和处理的能力。

1.2实习内容

1、了解水文自动测报系统的基本工作流程；

2、结合自动观测气象站了解雨量（及其他常规气象数据）的观测方法、仪器使用以及数据处理方法；

3、土壤水分计的初始化设置、安装、数据下载及处理；

4、池塘水体水深与水质参数的测量及分析。

1.3时间安排

实习时间：5天。（2019年4月22日- 4月26日）

4月22日：自动气象站（雨量）观测系统的现场认识及实践操作

4月23日：土壤水分监测实习

4月24日：水深（水位）测量及常规水质监测实践操作—多点监测实习

4月25日：水深（水位）测量及常规水质监测实践操作—1日周期定点监测实习

4月26日：水文自动测报系统工作流程认识

地点：扬子津校区农水与水文水生态试验场；江阳中路南校区水文实验室及室外试验场。

图1扬子津校区试验场及江阳路南校区试验场

2实习流程

2.1认识和了解水文自动测报系统的基本工作流程

首先罗老师给我们展示了模拟的水文自动测报系统，通

过YDG-1型多参数数据采集仪采集模拟降雨的数据并发送

至中心站，在电脑(中心站)上可以对遥测站的最新观测数据、

雨情报表、水情报表及原始数据进行查询，并可利用所观测

的数据进行图示处理及打印。系统软件以全天候的方式运行，

系统自动工作，不需人工干预，可以完成遥测站的数据接收、

处理，并自动分类生成数据库文件。图2水文自动测报系统本学期我们学习了水文自动测报系统这门课程，课堂上

李老师带我们了解了翻斗式雨量计及浮子式水位计的结构

组成与工作原理，实验课上罗老师也给我们演示过翻斗式雨

量计的拆卸与安装步骤。因此本次实习过程中，罗老师只简

单强调了翻斗式雨量计及浮子式水位计的结构组成与工作

原理，随后将大部分时间给每位同学动手练习翻斗式雨量计

的拆解与安装。我们练习的是JDZ 05—1型翻斗式雨量计，图3YDG-1型多参数数据采集仪该雨量计仪器由承雨器部件和计量组件等组成。承雨器部件

为采集、承接降雨之用。承雨器的器口直径达200mm，器口

面积为314.16cm2。器口用于控制、收集进入该面积的降雨

量。进入器口的雨水，在承雨器的锥底汇集，经漏嘴进入计

量组件的翻斗。而计量组件是一个“翻斗式机械双稳态”的

秤重机构，其功能是将mm的降雨量转换为g（或ml）的相

应单元重量（或体积），同时用开关量的形式将采集的信息量图4模拟降雨过程

输出。翻斗部件由磁钢和干簧管式磁敏接近开关两元件组成。

干簧管用塑料封装，底座有两个安装孔，借螺钉、固定螺板

固定在磁敏架上。干簧管两脚由电线引出，固定在接线架上。

干簧管侧面与翻斗后侧两端的磁钢位置相对应。当翻斗部件

翻转至水平位置时，磁钢接近干簧管，其磁场激励干簧管中

簧片，两簧片分别被磁化为N、S极，异性相吸，开关闭合，

电路导通，发出一个电脉冲信号。微调机构位于翻斗部件的下图5翻斗式雨量计

方，在仪器滴水检定时，用来精确地微调翻斗部件的倾斜度，

以达到翻转时，两斗室盛水量均满足设计感量的要求。调平

装置由调平螺帽、调平螺杆、螺套、圆柱头螺钉和圆水泡等

组成。

在充分了解仪器的结构与组成及反复练习后，每位同学

都能熟练的独自进行仪器安装。因时间有限，每个小组派出

两位同学进行翻斗式雨量计的安装考核，一名同学进行模拟图6翻斗式雨量计安装考核

降雨考核。我主动进行第二组翻斗式雨量计的安装考核，快速完成仪器安装后，通过用水平尺检查承雨口水平，再检查圆水泡是否居中，人工翻转翻斗数次，注意信号有无连跳现象进行检测，最终取得了一分二十秒的好成绩。

仪器安装考核结束后，进行模拟降雨考核。要求我们用量筒装满10 mm清水，在5分钟内均匀缓慢地注入承雨器（雨强2 mm/min），模拟降雨过程应尽量平稳，不出现大幅度的倒水。刚开始接触的时候的确很难掌控尺度，水流很快倒完或来不及倒完，水流也是断断续续难以把握，经过多次练习后我才慢慢掌握了要领，降雨模拟结束后还需检查翻斗计量误差。该雨量计分辨率为5 mm，即翻斗中每收集满5 mm降水翻斗翻转一次。通过观察，三组同学进行10 mm降雨模拟时翻斗均翻转了19次，说明存在一定的误差。翻斗式雨量计的误差来源主要有仪器的起始误差、仪器的器口尺寸误差和翻斗计量误差。起始误差是指残留在翻斗内的水量无法得到反映，造成仪器系统偏差，即测量值总是小于真值，包括湿润误差和分辨率误差。器口尺寸误差为φ200＋00.6mm。而翻斗翻转瞬间，仍然有降水注入翻斗，使翻斗翻转总水量发生变化。降雨强度大，翻斗翻转总水量大；降雨强度小，翻斗翻转总水量小，从而产生随降雨强度变化的翻斗计量误差。

图7模拟降雨考核

此外，罗老师还给我们介绍了走航式ADCP流速仪的工作原理和使用方法及配套软件系统的操作。这些在我们认识实习时已有接触，罗老师的讲解让我们对仪器有了更深刻的了解。

图8走航式ADCP流速仪及配套软件系统

2.2雨量站（气象站）认识实习及实践操作

1、雨量（气象站）测报系统的安装过程介绍及了解

我们乘校车来到扬子津水文与农水生态试验场，黄老师给我们讲解了气象站测报系统的测验项目及工作过程。该自动气象站型号为U30-NRC-10-S100-000，由美国OnSet Co公司制造，观测点高程为14 m，可以对气温、相对湿度、降雨量、太阳辐射量、风速等水文要