水文信息实习报告

2022-10-22 版权声明 我要投稿

实习阶段是我们踏入社会前的适应期,能让我们了解社会运作的方式与逻辑,在实习结束后,有必要对于这一阶段进行总结。以下是小编整理的《水文信息实习报告》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

第1篇:水文信息实习报告

福建省水文学科发展报告

[摘要]该文简述了福建省水文行业的历史沿革,分析了水文在经济社会发展中的作用、存在问题以及面临的发展机遇,提出水文行业发展思路。

[关键词]水文 学科发展报告

1 社会经济发展对水文的要求

水是万物之灵,生命之源,人类社会的进步和发展无不与水有着密切的关系。21世纪的可持续发展将面临着日益严重的水资源短缺、旱涝灾害和水环境恶化的问题,解决水的问题,离不开水文基础信息。水文,就是从观测和记录水位、降水、蒸发、流量、泥沙、水质、地下水、冰凌、墒情及河道地形等项目入手,积累系统的历史资料,研究水的运动规律,预报洪水和旱情,并全面提供有关水的信息及分析成果,为科学配置、利用、保护水资源,为国民经济建设和防御水旱灾害提供服务。

经济社会发展对水文的要求主要体现在以下几个方面:

(1)社会经济发展及人类生活对水文的要求。在国家现代化建设和人类社会进步的过程中,工农业生产布局与产品结构调整,交通和城市的建设与发展,生态环境建设,都将会越来越快。随着人口的持续增长和人民生活水平的提高,人民对水量、水质和供水保障程度,以及居住环境改善等方面的要求越来越高,这就要求水文部门全面、及时、准确地为经济建设和人类生存提供有关水的信息服务。

(2)防汛抗旱减灾工作对水文的要求。我省水资源虽然较丰富,但时空分布不均,地区性、局部性和时间性缺水相当严重,随着人口的增加、土地开发利用和经济建设的发展,资源型缺水的地区和时间将越来越多,受干旱威胁的人口和工农业将越来越多。因此,水文作为防汛抗旱的耳目和参谋,其工作任务将越来越重,要求更快更准确地提供实时水文信息。

(3)水资源开发、利用、管理和保护对水文的要求。水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题,核心是要坚持人和自然的协调与和谐,提高水资源的承载能力,统筹解决各种水问题,提高水资源的利用率,促进水资源的优化配置。这些要求水文部门发挥水文站网优势,发挥水量、水质同步监测的优势,全面监测、分析、评价水资源的质、量分布及变化情势,为实现水资源管理和保护目标提供科学的决策依据。

(4)生态环境保护对水文的要求。生态环境是人类生存和发展的基本条件,河道淤积、超量用水、河道断流、以及植被减少、水土流失、滑坡、泥石流、干旱、洪涝等日益恶化的生态环境,给经济社会带来极大危害。保护和建设好生态环境,实现可持续发展,对水文监测、评价和预测预报提出了更高的要求。

2 福建省水文历史沿革

我省水文的历史,可以追溯到清代。新中国成立后,逐步得到发展,特别是随着改革开放的深入和社会经济的发展,有了长足的进步。从最初的个别站点的单要素观测,逐步发展壮大,目前已形成站网布局较为合理、功能较为齐全、服务较为全面的水文体系。

2.1 水文站网

2.1.1 清代和民国时期的水文站网建设

福建省近代水文观测始于清末,清光绪六年(1880年),闽海关在福州首设雨量站;光绪二十九年(1903年),闽海关在厦门鼓浪屿首设潮水位站;民国8年(1919年),省修浚闽江工程局在福州海关埕和马尾设水位站。最早设立的水文站是文山里(即观音亭)站,1929年与1936年分别开始施测流量与悬移质含沙量。到1949年全省共设雨量站49站,流量站10站(内有5站施测含沙量),水位站21站(含潮水位站9站)。

这一时期的水文站网,站数少,设备简陋,没有统一的测验规范,特别是抗日战争期间,水文测站被迫时设时撤,资料质量较差,系列短暂。

2.1.2 新中国早期的水文站建设

*第一执笔人:朱卫平,福建省水文水资源勘测局局长,福建省水文专业委员会主委,高级工程师

新中国成立后,党和人民政府十分重视水文工作,水文事业也随着国民经济及各项事业的发展而得到蓬勃发展。水文站和雨量站开始不断恢复和增设,南安、永安、永泰等地陆续开始观测水面蒸发量,单1956年就增设雨量站200多站。五十年代末, 水文系统开始建设水质实验室, 开展天然水的水化学成分测验工作。

1955年遵照水利部的统一布置,在学习原苏联经验的基础上,进行第一次水文站网基本规划。对大、中、小河流分别采用线的原则、面的原则、站群原则进行规划,设站目的和测站功能有所扩展。至1959年,全省共有流量站74站,水位站122站(内含潮水位站14站),雨量站489站、蒸发站21站、7个水化学站。这一时期的水文站网建设形成了福建省水文站网初步框架。

2.1.3 上世纪60-70年代水文站网建设

1964年,我省在已收集到一定数量的水文资料基础上,用概念性水文模型检验站网,站网规划开始由定性分析向定量分析迈进。1978年,又根据站网中存在的问题,通过分析研究,编制了近期调整充实规划。这一时期的站网规划和实施,新增了一批区域站和小河站、雨量站,形成一个较完善的水文站网格局,到1979年底,也是我省水位、流量、泥沙、降水、蒸发等站网最多的时期,全省共有雨量站946站,蒸发站32站,水位站135站(内含潮水位站12站),流量站77站(有34站施测含沙量)。

水质监测方面,在1977年开始设立水质监测站,开展水质污染监测,到1979年全省共设立20个水质监测站。

2.1.4 上世纪80年代水文站网建设

上世纪80年代初期开始部分实施1978年的规划,新增了五丰、吉宦等小河站。1983~1986年,为加强站网建设,逐步形成科学合理的站网布局,以满足国民经济及各行业的水文工作的需求,再次编制近期、远期水文站网规划。同时,这一时期随着我省水利事业的发展,水利工程对水文站网影响开始显现,如罗布站受水利工程引水影响被迫撤销,洪尾站因电站回水淹没上迁至建阳。至1989年,全省共有流量站68站,水位站131站(内含潮水位站14站),雨量站797站、蒸发站30站、水质监测站43站。

2.1.5 1990年至今水文站网建设

受诸多因素的影响,这一时期为我省水文站网变化最大的时期。一方面经费困难,另一方面随着站网的长期运行,站房破旧、设备老化,站网迫切需要改造。上世纪90年代初期,我省撤销一批积累了一定时期资料、地处偏僻的区域代表站、小河站。这一时期也是水利工程对水文站网影响最大的时期,一些大河控制站如兴平、西洋被迫迁移。同时,为了改善水文职工生活工作条件,对一些地处偏僻的水文站迁移至城镇,如坑下、罗潭、潭口等站。

21世纪初,随着国民经济建设和社会发展,为了适应传统水利向现代水利、可持续发展水利转变的需要,我省从可持续发展的高度制定了福建省水文事业发展规划。规划提出了一个地表水、地下水、水质全面监测,有计划、有步骤实施的站网布局。同时,也开始了向水文现代化的迈进,引进了一批水文智能缆道,沿海雨量站大部分实现固态存储。至2006年,按观测项目分,全省共有流量站57站,水位站100站(内含潮水位站12站),雨量站489站、蒸发站29站、泥沙站28站、水质监测站112站。

经过几十年的规划和实施,我省已形成一个观测项目较全、布局基本合理的水文站网,为我省历年的防洪抗旱、水利工程设计、运行、调度、水资源的管理保护发挥重要作用。但是,我省站网偏稀特别是沿海地区站点稀少、城市水文监测薄弱、地下水监测尚待开展等问题仍不容忽视。

2.2 水文测验与资料整编

2.2.1 降水量观测

清光绪六年(1880年),闽海关在福州设站观测降水量。光绪十二年(1886年),在厦门设站观测降水量,采用量杯观测。1954年前,观测降水量采用直径20厘米标准雨量筒,器口离地面0.7米,用量尺或量杯计量。1954年,配备自记雨量3站。1955年,量筒四周加防风圈,器口离地2米,人工日定时观测2次。1965年,改时段观测,24段制的站配备自记雨量计。1987年,引进雨量固态存储器和翻斗式自记雨量器。

2.2.2 水位观测

1949年前,采用木质水尺。人工日定时观测1-2次。1949年后,逐步用搪瓷水尺,日定时观测3次,洪水时逐时加测。1953年,白岩潭站引进虹吸式自记水位计,代替人工观测。1974年实现水位自记54站,1984年达79站,占水位站数59%。1986年引进压力式自记水位计。

2.2.3 流量测验

民国18年(1929年),省修浚闽江总局在闽江下游北港福州观音亭开始观测流量。1950年后,测流靠木船抛锚定位,划船、抛锚、收缆、起锚都靠人工操作。1955年,我省首创水轮绞锚法。1956年,漳平、上杭、洪濑、将乐站用竹索、麻绳架设过河索,吊船定位。1957年后,改用钢丝绳和钢筋砼铰关支架,增大跨度。同年永安新桥站架设水文缆道测流。1972年,全省架设钢丝绳过河索42站,浮标投放器24站,改人工或测船浮标为岸上操作投放。至1978年建成水文缆道41站,1983年续建达59站,占水文站数78%。随着可控硅调速电动水文铰车、DL-2型电子测速仪、数控流速电子计算器等技术革新成果的推广应用,提高了工效。2001年,永泰站首次引进计算机自动测流系统。

2.2.4 泥沙测验

民国25年(1936年),省建设厅水利总工程处在观音亭、竹岐、江口站开始含沙量测验。1949年前测沙用玻璃瓶取水样。上世纪50年代初用瓶式采样器取水样,毛边纸滤沙,炭火或蒸气烘干,厘戥称重。1956年后,采用横式采样器。每条垂线汲取0.2、0.6、0.8水深三点水样,按2:1:1固定比混合处理,专用滤沙纸,自动滤沙架操作,电烘箱烘干,天平称重。1959年起,主要控制站测验悬移质泥沙输沙率,颗粒分析,获取级配资料。70年代起,利用缆道操作、汲取水样,直至1990年。

2.2.5 蒸发量观测

民国24年(1935年),省建设厅水利总工程处在福州江南桥站开始蒸发量观测。1951年前用直径80厘米蒸发器观测蒸发量,采用测针量度法;1952年改用直径20厘米蒸发器,采用量杯计量法,以次日9时为日分界。1955年,古田、惠安、泉州、安海采用直径80厘米、深30厘米大型蒸发器,1956年改次日8时为日分界。1962年,全省25站大小蒸发器同时同步观测蒸发量,1963年改用E601型蒸发器,改当日20时为日分界。1964年,有13站E601型蒸发器采用测针量度法,同时同步观测蒸发量。登云、东圳、古田实验站加测VVN-3000型和20平方米蒸发池蒸发量。1967年改以当日8时为日分界。不同型蒸发器、不同观测法延续至1990年。

2.2.6 水质监测

1958年,省水文总站开始天然水化学成分测验,七里街等8个站采取水样,采用瓶式采样器,每次取样总体积为5000毫升。1959年,增加了松溪等14个站,1973年,增加十里庵等5个站的取样。上世纪70年代采用横式采样器。取样次数,溪河月一次,水库两月一次,潮水两月高低潮各一次,洪水汛前、久旱后大雨加测。1975年正式把水质监测列为水文测验项目,南平、龙岩、泉州、漳州4分站开始进行水质监测。1979年增加水质污染分析,1985年,把水化学站和污染监测站合称水质站,至1988年水质站发展到70站。

2.3 水文情报预报

2.3.1 水文情报

上世纪50-90年代,水情电报传递方式一直采用邮电公众电报方式,各报汛站根据规定拟、拍电报。1951年,省防总制定福建省报汛暂行办法,确定了拍报标准、电报传递流程。1960年部颁水文情报预报拍报办法。1961年,制定福建省水库水情预报拍报规定,1964年部颁降水量水位拍报办法,1965年制定福建省水文情报预报拍报办法补充规定说明。

2000年开始,改语音报汛方式,分局采用语音卡接收汛电,分局以上采用广域网传输。至2003年,利用自主开发的WJF-2型水位雨量自动采集仪进行全省报汛站改造,实现水情自动报汛。

十五期间,全省完成闽江、九龙江、晋江、汀江、赛江和木兰溪等主要江河洪水预警报和75座大中型水库水情自动测报系统建设。系统覆盖面积超过11多万km2,占全省陆域面积的98%以上,站网密度达120km2/站,建有95个中继站、786个遥测水位雨量站和雨量站、119个中心站和分中心站,系统应用水文、通讯、自动控制和计算机技术,实时采集各流域的各站点雨情、水情信息,并及时传输到省、市、县三级防汛指挥部门,实现了全省“五江一溪”全流域洪水预报和水库调度的现代化。利用洪水预警报系统的通讯资源,基本建成了全省防台风风情实时监测系统,将风情遥测点的信息通过超短波的方式传送到市中心,并通过计算机广域网传送到省中心,全省共有24个风情遥测站,平均沿海岸线20km/站,省、市、沿海县三级防汛办可以实时掌握辖区内风速、风向情况,为防御台风的科学决策奠定了基础。

2.3.2 水文预报

1951年福建省试作洪水预报。各级水情站与防汛部门商定警戒水位和危险水位,作为发布洪水预报依据,便民防范。省水文总站发布洪水消息(预计洪水涨至警戒水位)、洪水警报(洪水将涨到警戒水位与危险水位之间)、洪水紧急警报(洪水将涨到危险水位以上)三级。1960年,省水文总站编印水文预报讲义、福建省中小河流洪水预报手册,逐步完成闽江、九龙江、晋江等流域洪水预报图集。同时,开始研究降雨径流预报。编印福建省暴雨径流分析、福建省主要区域单位线成果汇编。1979年,九龙江麦园站引用蓄满产流理论研究降雨径流规律。1980年,提出小流域汇流非线性模式,研制预报洪峰流量诺模图。上世纪80年代,完成台风暴潮数值预报方法研究。2000年起,省防汛办逐步组织开发全省“五江一溪”洪水预报系统。

3 历年来水文在防汛减灾和经济建设中发挥的重要作用

3.1 在历年的防汛抗旱斗争中,发挥了重要的“耳目”和“参谋”作用

历年来,水文工作作为“防汛抗旱的耳目和参谋”、“水利水电建设的尖兵”、“水资源管理与保护的哨兵”,在水资源开发利用、水环境保护、防灾减灾中都发挥了重要作用,为解决经济社会发展中的水问题提供了重要的科学依据。

1982年6月闽江大洪水,省水文总站提前28小时发布洪水紧急警报,使沿岸人员和重要物资设备及时撤离。据不完全统计,这场洪水预报使国家财产减少直接经济损失一千多万元,数百万人免遭劫难。

1990年5月30日至9月10日,百日连遭5个台风7次登陆,经济损失41多亿元。水文预报及时准确,社会经济效益明显,仅福州、泉州、宁德、三明4地市调查统计,水情预报使各方转移财物,减少直接经济损失1.5亿元,相当于国家当年给水文投资的38倍。

1998年,闽江发生了接近100年一遇的特大洪水,省水文局提前16个小时作出准确预报。各级水文部门主动及时地为各级领导机关、防汛指挥部门提供雨、水情信息和水文预报,为各级政府抗洪救灾提供决策依据,使灾害损失减至最低限度,水文情报预报效益达22亿元。

2003-2004年连续两年严重干旱,水文部门充分利用站网优势,采用雨量、水位、蒸发、土壤含水量等水文要素,向防汛部门提供了雨量距平、江河来水量、水库蓄水状况等分析材料,为防汛部门及时掌握旱情发展态势、指挥抗旱工作提供了有效依据。

3.2 在水资源管理、水环境保护中的作用

长期以来,水文部门通过分析我省水资源开发利用、管理、农业灌溉、城市用水、水质等方面情况,提供了有价值的报告,为合理开发、优化配置、全面节约、高效利用、有效保护和综合治理提供了依据。1985-1986年、2002-2003年,先后两次开展了全省水资源调查评价工作,对全省水资源数量、质量进行了科学、全面、系统的分析与评价。

水文部门还长期对全省主要河流、主要供水水源地水质进行监测,对多次突发性水污染事件,水文部门快速反应,开展了事故的调查和监测工作,及时向有关部门提供信息,避免造成严重后果,受到各方面的肯定与赞扬。2003年,完成《福建省主要河流典型水域纳污能力研究》。

水资源论证制度是水资源管理工作中重要内容。近年来,水文部门参与了多项大型重点工程的水资源论证工作。如宁德核电工程、福清核电工程、永安火电厂、厦门嵩屿电厂等工程的水资源论证。

3.3 在水利规划、水工程设计监管中发挥作用

水利规划、水利工程的建设目标就是兴利除害。水利部门编制的水利发展规划、防洪规划、水资源利用规划、水资源保护规划等,都是以水文资料为基础的。

水工程的监管离不开水文信息的技术支撑。全省蓄、引、提、调工程以及堤防建设、围垦、滩涂开发等水利建设中,水文部门提供了大量翔实的资料。

4 目前全省水文监测现状与存在问题

国民经济建设和社会发展,需要水文部门提供种类更多、更及时、更全面可靠的水文资料和水资源评价预测成果,需要不断降低水利水电工程规划设计、调度运行和水事务决策中的水文不确定性,需要为合理、有效开发、利用、管理、配置、节约、保护水资源以及更大程度减轻水旱灾害及水污染公害发挥更大的作用。但目前水文的监测能力和队伍状况存在许多与形势发展不相适应的地方,主要表现:

4.1 水文站网建设与经济社会发展的需求不相适应

以往水文系统在水文站网设置和监测内容上,主要考虑为防汛和水利工程建设服务,为水资源配置和调度服务考虑得不够,供、用水状况,取(引)退(排)水口及行政区界监测站点不足。地下水观测、墒情站点、城市水资源监测站点几乎空白。重要水源地、主要排污口、河流行政区界断面和城市河段,以及工业发达和人口密集地区的水环境监测站点严重不足。

4.2 水文基础设施和服务手段与现代化的要求不相适应

水文基础设施建设标准低,水文仪器、设备老化,监测能力不足,影响水文测报的时效和质量。水质实验室仪器设备陈旧,应对水质突发性事件的快速反应能力差。

站队结合进展缓慢,已建成的站队结合基地巡测设备及交通设施不足,组织形式、生产方式、人员分流等管理机制尚未健全,站队结合的整体效能未能充分体现和发挥。

4.3 水文技术人才与实现水文现代化的要求不相适应

水文队伍素质还不能完全适应水文信息化、现代化以及水资源配置、节约和保护等方面的需要。人才整体结构和水平与水文现代化的要求还有一定的差距。

5 水文学科发展的战略重点及措施

水文事业发展应面向国民经济建设和社会发展需求,围绕经济社会可持续发展所面临的“洪涝灾害、水资源短缺、水环境恶化、水土流失”四大水问题展开工作;应建立健全水文服务体系,为防汛抗旱、水资源开发利用和管理、水环境保护提供可靠的技术支撑,从战略高度实现传统水文向现代水文、可持续发展水文的转变。

在新形势下,水文学科发展的战略重点是围绕水安全保障与节水防污型社会建设提供信息支持。针对福建省的情况,重点研究领域有:

(1)特大洪水的发生机制、特点及对策措施研究;

(2)灾害性洪水的监测、预测预报与防洪调度研究;

(3)水资源承载能力、合理配置研究;

(4)水资源保护和饮水安全的信息支撑;

(5)流域水资源的演变规律研究;

(6)人类活动影响下的水文情势变化及对策措施研究。

为实现水文的战略转变,应采取以下几点措施:

5.1 调整充实水文站网

调整现有站网布局,适度提高水文站网密度,使站网整体功能满足各方面的实际需求。

①增设流量站网。目前我省500km2以上各级河流有77条,水文部门设有水文站的河流仅46条,其中出流口已设水文站该河水量可以全部控制的仅24条,占总数的31%。流域中仅有水位站或雨量站而流量测验完全空白的河流31条,占30%。可见,我省水文站网在满足较小流域单元水量控制方面,还处于较低水平。近期,急需在沿海流量测验完全空白的较重要河流上增设流量站点,如九龙江南溪、穆阳溪、鳌江、龙江、秋芦溪、鹿溪、漳江等。在站网密度偏稀的富屯溪、韩江等河流也需增加流量站点。

②水位站网的增设主要为满足水文情报预报需要,增设部分站点。另外,由于我省受台风灾害较重,为满足防抗台风需要,应在沿海增设部分潮位站点。

③雨量站网的增设主要为满足水文情报预报、水资源调查评价及工程建设需要。在沿海及岛屿空白区、流域区间还需要补充雨量站点。

④为水资源评价和科学研究的需要,需要增设部分蒸发站点。

⑤结合我省地理特性和水污染特点,按功能分类布设水质站网,形成国家级、省级、地市级三级监测网络体系,满足水质管理、排污口管理、取水许可管理、重要供水水源地管理、水功能区管理等多层次管理的需要。

5.2 加强水文基础设施建设

①加大自动测报技术的推广力度,实现所有站点雨量、水位、蒸发等水文要素自动采集、长期自记、固态存储、实时传输。

②在流量测验中因地制宜,推广应用多普勒流速剖面仪法、在线式超声波时差法等先进技术。

③加强水质自动监测和应急监测能力建设。坚持以实验室监测为主要手段,按照实验室建设标准和规范,提高各级水环境监测中心的测试能力和测试精度。建设水质自动监测站及移动实验室,提高实时掌握重要区域水资源质量状况和时空变化规律,以及应对突发性水污染事故的能力。监测项目由简单的化学项目扩展到快速、准确地测试较为复杂的、超痕量的有机、无机污染物、水生生物监测。

5.3 加快信息化建设步伐

建成高效的水文信息网络服务系统,全方位地为国民经济发展提供信息服务,实现水文信息资源的最大效益。

①为防汛减灾提供更快、更准的水文情报预报、灾情预警等水文信息服务,

②为水资源管理提供资源评价、供需平衡、资源预警、管理决策等水文信息服务,

③为水环境生态管理提供水质状态、水环境评价、水质预警、水生态预警、水环境保护等信息服务。

5.4 加大水文科研力度

为了更好地为各级政府解决水问题当好参谋,提供辅助决策的科学依据,重点应在以下方面开展基础与应用研究。

①水文预测预报方法研究,努力提高预测精度,延长预见期。研究小流域山洪、无资料地区,以及现代条件下的水利工程调度等的预测预报问题。

②水旱灾害评估研究。为制定超标准洪水防御预案、建立洪水风险评估体系、灾后救灾等提供决策依据。

③当前气候变化、环境变迁、人类活动背景下的水资源变化规律研究。为水资源承载能力量化、水资源优化配置和调控提供水文科技服务。

④城市水文研究。我省城市化的快速发展对城市水环境产生了重大影响,城市水文主要研究城市水文气象、城市暴雨径流及防洪、排水,城市水资源及供需平衡,以及城市水质评价及水污染控制等问题。着重探讨的具体课题有:a.城市防洪、排水规划中的设计标准问题(含设计洪水流量或设计暴雨)。b.城市流域暴雨径流模拟。c.城市供水及优化调度。d.城市污水排放及处理。

参考文献

[1] 水利部水文局.全国水文事业发展规划.2004

[2] 福建省水文水资源勘测局.福建省水利“十一五”水文发展专项规聚划.2005

[3] 福建省志.水利志.1999

课题组成员

1、朱卫平:福建省水文水资源勘测局局长,福建省水利学会水文专业委员会,高级工程师

2、董爱红:福建省水文水资源勘测局总工程师,高级工程师

3、张行南:河海大学教授

4、张章新:福建省水文水资源勘测局站网科科长,福建省水利学会水文专业委员会秘书,高级工程师

5、余志明:福建省水文水资源勘测局水情科科长,高级工程师

作者:福建省水利学会

第2篇:福建省水文地质学科发展研究报告

1 概述

1.1水文地质学科涵义与研究对象

地下水即是赋存于地面以下岩石空隙中的水。地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力与信息载体。地下水及赋存地下水的介质还具有一些另外的功能。水文地质学在国民经济发展中的作用是与地下水及其赋存介质的功能相联系的。

1.2水文地质学的定义

地下水这一名词有广义与狭义之分。广义的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水;包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水均属之。狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩土空隙中的水。

水文地质学(hydrogeology)是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律,以及合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除害。

1.3水文地质学研究的范畴及任务

水文地质学是研究地下水的科学,主要研究地下水的分布、运动和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源评价、开发及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。在不同环境中,地下水的埋藏、分布、运动和组成成分均不相同。查明上述各方面状况,可为科学地利用或防治地下水提供根据。水文地质学对地下水的研究,着重自然历史和地质环境的影响,同主要用水文循环和水量平衡原理研究地下水的地下水水文学关系密切,只是研究的侧重点稍有不同。

1.4水文地质学及分支

随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域,如环境水文地质学、地下水资源管理、同位素水文地质学等。随着生产力和科学技术的高速发展,人类对生态环境的影响到了举足轻重的地步,与环境生态有关的水文地质问题迅速增长。

水文地质学是从寻找和利用地下水源开始发展的,围绕实际应用,逐渐开展了理论研究,目前已形成了一系列分支。

1.4.1地下水动力学

地下水动力学是研究地下水的运动规律,探讨地下水量、水质和温度传输的计算方法,进行水文地质定量模拟。这是水文地质学的重要基础。

1.4.2水文地球化学

水文地球化学是水文地质学的另一个重要基础。研究各种元素在地下水中的迁移和富集规律,利用这些规律探讨地下水的形成和起源、地下水污染形成的机制和污染物在地下水中的迁移和变化、地下水与矿产形成和分布的关系,寻找金属矿床、放射性矿床、石油和天然气,研究矿水的形成和分布等。

1.4.3供水水文地质学

供水水文地质学是为了确定供水水源而寻找地下水,通过勘察,查明含水层的分布规律、埋藏条件,进行水质与水量评价。合理开发利用并保护地下水资源,按含水系统进行科学管理。

1.4.4矿床水文地质学

矿床水文地质学是研究采矿时地下水涌入矿坑的条件,预测矿坑涌水量以及其它与采矿有关的水文地质问题。

1.4.5农业水文地质学

农业水文地质学的内容主要包括两方面,一是为农田提供灌溉水源进行水文地质研究;二是为沼泽地和盐碱地的土壤改良,防治次生土壤盐碱化等问题进行水文地质论证。

1.4.6水文地热学

地热是一种新的能源,如何利用由地下热水或热蒸汽携至地表的地热能,用来取暖、温室栽培或地热发电等,以及地下热水的形成、分布规律,以及勘察与开发方法等,是水文地热学的研究内容。

1.4.7区域水文地质学

区域水文地质学是研究地下水区域性分布和形成规律,以指导进一步水文地质勘察研究,为各种目的的经济区划提供水文地质依据。

1.4.8古水文地质学

古水文地质学是研究地质历史时期地下水的形成、埋藏分布、循环和化学成分的变化等。据此,可以分析古代地下水的起源与形成机制,阐明与地下水有关的各种矿产的形成、保存与破坏条件。

地下水的形成和分布与地质环境有密切联系。水文地质学以地质学为基础,同时又与岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、第四纪地质学、地球化学等学科关系密切。工程地质学是与水文地质学是同时相应发展起来的,因此两者有不少内容相互交叉。

地下水积极参与水文循环,一个地区水循环的强度与频率,往往决定着地下水的补给状况。因此,水文地质学与水文学、气象学、气候学有密切关系,水文学的许多方法也可应用于水文地质学。地下水运动的研究,是以水力学、流体力学理论为基础的,并应用各种数学方法和计算技术。

2 水文地质学演化历史与发展现状

2.1水文地质学发展简史

人们早在远古时代就已打井取水。中国已知最古老的水井是距今约5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井。古波斯时期在德黑兰附近修建了坎儿井,最长达26公里,最深达150米。约公元前250年,在中国四川,为采地下卤水开凿了深达百米以上的自流井。中国汉代凿龙首渠,是一种井、渠结合的取水建筑物。在利用井泉的过程中,人们也探索了地下水的来源。法国帕利西、中国徐光启和法国马略特,先后指出了井泉水来源于大气降水或河水入渗。马略特还提出了含水层与隔水层的概念。

1855年,法国水力工程师达西,进行了水通过砂的渗透试验,得出线性渗透定律,即著名的达西定律,奠定了水文地质学的基础。1863年,法国裘布依以达西定律为基础,提出计算潜水流的假设和地下水流向井的稳定流公式。1885年。英国的张伯伦确定了自流井出现的地质条件。奥地利福希海默在1885年制出了流网图并开始应用映射法。

19世纪末20世纪初,对地下水起源又提出了一些新的学说。奥地利修斯于1902年提出了初生说。美国莱恩、戈登和俄国安德鲁索夫在1908年分别提出在自然界中存在与沉积岩同时生成的沉积水。1912年,德国凯尔哈克提出地下水和泉的分类,总结了地下水的埋藏特征和排泄条件。美国迈因策尔于1928年提出了承压含水层的压缩性和弹性。他们为水文地质学的形成作出了重要贡献。

泰斯于1935年利用地下水非稳定流与热传导的相似性,得出了地下水流向水井的非稳定流公式即泰斯公式,把地下水定量计算推进到了一个新阶段。20世纪中叶,苏联奥弗琴尼科夫和美国的怀特在水文地球化学方面作出了许多贡献。到第二次世界大战结束时,在地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源以至化学成分变化、水量评价等方面,均有了较为系统的理论和研究方法。水文地质学已经发展成为一门成熟的学科。

20世纪中叶以来,合理开发、科学管理与保护地下水资源的迫切性和有关的环境问题,越来越引起人们的重视。同时,人们对某些地下水运动过程有了新的认识。1946年起,雅可布和汉图什等论述了孔隙承压含水层的越流现象。英国博尔顿和美国的纽曼分别导出了潜水完整井非稳定流方程。

由于预测地下水运动过程的需要,促进了水文地质模拟技术的发展,20世纪30年代开展了实验室物理模拟,40年代末发展起来的电网络模拟,到50—60年代在解决水文地质问题中得到应用。

由于电子计算机技术的发展,70~80年代,地下水数学模拟成为处理复杂水文地质问题的主要手段。同时,同位素方法在确定地下水平均贮留时间,追踪地下水流动等研究中得到应用。遥感技术及数学地质方法也被引进,用以解决水文地质问题。对于地下水中污染物的运移和开采地下水引起的环境变化,引起广泛的重视。20世纪60年代以来,加拿大的托特提出了地下水流动系统理论,为水文地质学的发展开拓了新的发展前景。

2.2国外水文地质学发展现状

水文地质学是一门年轻的学科,它是基于地下水在地质单元内运移时所发生的物理和化学变化而发展起来的,水文地质学是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律,以及合理利用地下水或防治其危害的学科。水文地质学诞生于19世纪中期,在20世纪初,依据法国水文地质学理论原则(A.Hazen,C.Slichter,F.King,O.Mainzer等),美国水文地质科学家发展了实用水文地质学的应用。与此同时,德国和奥地利的水文地质学家(F.Forchheimer,A.Thiem,O.Smreker,J.Kozeny等)详细解释了水文地质,尤其是关于地下水流域和水力工程方面调查的方法。俄国人对水文地质学发展有着重大的贡献(W.Dokutchaev,A.F.Lebedev等)。水文地质学成为地质科学中一门比较完整、系统的独立学科,是在20世纪30—40年代。水文地质学已被公认为是地球科学的一个分支,是跨越于地质科学和水文学之问的一门独立科学。水文地质学在二战以后有了深入的发展,特别是在地下水动力学、水文地质编图、水文地质采矿、模型和同位素方法、水文地球化学和地下水监控这些领域。人类活动对包括地下水在内的自然环境的改造异常强烈,产生了一系列生态环境问题,当代水文地质学进入了生态环境水文地质学的新阶段。

在过去的几十年中,国际水文地质学发生了翻天覆地的变化,从专业期刊的发展中就可以看出。1963年,《地下水》(Ground Water)和《水文学杂志》(Journal of Hydrology)创刊;1965年,开始出版《水资源研究》。此后,陆续创刊的欧美主流学术期刊有:1976年,《水资源进展》(Advances in Water Resources)和《污染水文学杂志》(Joumalof Contaminant Hydrology);1986年,《水文过程》(Hydrologic Processes);1993年,《水文地质学杂志》;1995年,《水文工程学杂志》(Joumalof Hydrologic Engineering)。期刊的数目大幅增加的同时,每种期刊上论文的数量和内容也显著增加。

国际水文地质大会是公认的比较权威的世界级水文地质会议,至今已经召开了39届(2011年在泰国举行)。其中2006年10月9日在我国北京举行的第34届国际水文地质大会是继1988年在广西桂林举办的第21届国际水文地质大会之后,再次在中国举办。此次大会又恰逢国际水文地质学家协会成立50周年庆典,是国际水文地质发展史上的重要里程碑。此次会议以“地下水的现状与未来”为主题,围绕全球地下水问题与需求、中国地下水的现状与未来等开展交流与研讨,展示全球、亚洲和中国水文地质成果及新一轮国土资源大调查的水文地质工作进展。

在国际上,美国水文地质调查研究经历了100多年的发展,在该领域长期居于国际领先地位,影响和引导了国际水文地质学的发展方向。从20世纪80年代开始,美国地质调查局启动了多个项目,开始对有害物质水文过程和地质隔离技术进行深入研究。其水文地质资料有90%向普通大众公布,实现了水文地质调查成果全国共享;在法国,各种公共管理部门、盆地基金机构和地质调查部门,通过各种媒介向公众宣传有关水资源的重要情况,回答提出的特殊技术问题。目的是让大家了解各种生产活动给自然资源带来的严重影响,提高对地下水和当前共同利益的认识,解释那些按公众意愿制定的政策和收费规定。在总体研究结果基础上对地下水变化情况进行监测和计算,以有利于管理机构的决策。日本的东京湾将地下温度场应用于研究地下水循环,而这是我国学者地下水循环研究中一直忽视的一个主要因素。在欧洲,生态水文学的研究已经形成一个网络,各国之间的联系及对比研究较多。冰岛是世界上地热资源开发利用率较高的国家之一,地热发电站装机容量总计200 MWe,排名世界第8位,87%的家庭使用地热取暖。由于经济发展所处的阶段不同,国外目前研究矿山水文地质工作的比较少。

总之,目前水文地质在各个不同的领域都有发展,例如地下水文学、土壤力学、经济地质、石油采钻工程、构造地质学、地球化学、地球物理学、海洋地质学和生态学。这个领域由于以上所有领域研究人员的杰出贡献而丰富起来。目前,水文地质处于转折时期,由发现并最大程度的开发利用新资源转变为合理地管理它们,这对于人类和其它生物来说是至关重要的。

2.3国内水文地质学发展现状

我国人民早在4000年前的龙山文化时期就已经凿井开发利用地下水了,但直到建国前,从事水文地质工作的人员极少,几乎没有设备,只零星地进行一些地下水调查工作。直到建国后,水文地质事业才得到了较大发展。

我国水文地质事业的发展经历了坎坷曲折的道路。20世纪50年代,是我国水文地质事业创建、发展的重要年代,而后的“大跃进”,曾使正处在兴旺发达的水文地质工程地质事业受到挫折。60年代前期,经过重新调整,水文地质工程地质战线再次出现大好形势。可1966年开始的10年动乱再次使水文地质工作受到了损害,到70年代前期,水文地质工程地质工作逐步有了好转,并组建了基建工程兵水文地质部队,加强了水文地质普查工作。直到1978年12月党的十一届三中全会以后,水文地质工程地质事业才走向了健康发展的道路,进入了振兴开拓的新时期。

解放前,在水文地质方面,地质人员最先介入的是城市供水水文地质勘查。上海、北京、天津等大城市由于需要开凿深井取用地下水。地质学家谢家荣,曾在《地理杂志》第二卷第一期上发表过《钟山地质与南京井水供给的关系》一文,这是我国早期的重要水文地质文献之一。同时。西安、兰州等城市也相继完成了部分水文地质调查报告。济南、福建等地完成了泉水水文地质调查等工作。

解放后,中华人民共和国的成立,为水文地质工程地质事业开辟了广阔的前景。1956年3月,地质部召开了第一届全国水文地质工程地质协作会议。50年代的中后期,地质部已在各地区建立了23个水文地质工程地质队,职工已达11000人,包括地质、钻探、化验等各个兵种,并开始应用物探手段。在此期间基本完成了我国主要平原地区1:20万水文地质普查近100×104km2;编制了一些全国性水文地质图件;进行了30多个城市和工业基地的供水水文地质勘探;建立了40多个地下长期观测站;在近1000个矿区开展了水文地质工作,并在北京、山东、河北、福建等省市进行了矿泉水勘察。20世纪60年代前期,由于自然灾害和“大跃进”所造成的后果,使我国国民经济陷入严重困难境地,整个地质工作的发展,也同样受到严重影响。地质部门专业队伍经过调整,重新组建了个直属大队,分别承担北京市城市建设、上海地面沉降、长江三峡、湖北丹江口、黄河治理、西南铁路及岩溶研究等方面的任务。但1966年编制出版了黄淮海平原和松辽平原的水文地质图系,是我国第一批正式出版的跨省图系,在编图技术和编图方法等方面,都有所创新。20世纪70年代,我国水文地质在地热、农业水文地质等方面都取得了较大进展。70年代后期,在一些重要城市开展了环境水文地质工作。各省广泛开展区域地下水资源的评价,比较普遍地应用了电子计算机,并推广数值法建立数学模型。工程地质向定量评价方向发展,逐步采用先进的测试技术,在岩、土体特性,区域稳定性的岩体力学研究等方面,初步形成了自己的理论体系和技术系统。物探、遥感及同位素技术在水文地质工程地质工作中得到了初步应用,取得了较好的效果。同期举办了若干次全国性的水文地质工作会议,且国际交流日益增多。

1978年,党的十一届三中全会胜利召开,从此我国的水文地质事业发展迈入了一个崭新的时期。至1996年,我国以1/20万为主的区域水文地质普查工作全面完成。据不完全统计,从1978年以来,中国地质学会、中国建筑学会、中国水利学会、中国地理学会等部门,先后组织召开了“地下水资源概念和评价方法”、“全国地下水资源评价学术会议”、“西北干旱地区地下水资源学术讨论会”、“全国水文专业会议”等会议。重点讨论了地下水资源的概念、分类、评价方法、开发利用及其它水文地质问题,并出版了相应的学术会议论文集。基岩山区裂隙水与岩溶水的开发利用,也日益受到重视。在全国性的岩溶水和裂隙水学术会议上,着重讨论了岩溶地区岩溶发育规律,岩溶水和裂隙水的运移机制及其评价方法。在环境地质方面,召开了全国性的环境水文地质经验交流会、水文地球化学学术讨论会、地质灾害研究与防治学术讨论会等。探讨了我国不同地区地下水污染现状、评价方法,地质灾害的成因、特征及防治措施,出版了相应的学术会议论文集。此外,还召开了地下水人工补给、地面沉降学术研讨会。所有这些不仅反映了我国水文地质研究的新方向,同时也可看出水文地质研究已进入一个新的发展阶段。

2.4福建省水文地质学发展现状

福建省的水文地质基础调查资料虽然较全面,但局限于当时的技术方法和条件,调查深度及广度有限,而且随着国民经济与社会发展及人类经济工程活动的不断加强,水文地质条件已发生了较大的变化,新的情况未能及时查清。

环境地质调查资料相当欠缺。环境地质调查评价工作,滞后于国民经济建设和社会发展的需要。如在生态环境保护、城市规划、土地综合利用、土壤改良、地质环境的合理开发利用、地质灾害防治等方面,有的已开展工作、但还很不全面,有的则刚刚起步。

水文地质环境地质调查的技术与思路,基本上仍依托传统思路和技术为主,在跨学科聚集、综合和开发研究,在应用高新技术于调查上,同先进省区相比,存在一些差距。如以往水文地质工作重点放在地下水资源较丰富的地区,以找到多少地下水资源储量为荣,而忽视了贫水地区水文地质调查工作的重要性。

水文地质环境地质调查成果的信息化、网络化、社会化程度低,不能满足政府和社会性公益成果的实用性、时效性需求,改变成果表达形式,改革服务方式并提供社会化服务已是一个重要问题。

3 福建省水文地质学为国民经济发展服务的内容及主要成果

3.1背景材料

3.1.1上世纪60年代及以前完成的全省性水文地质方面的工作主要成果

(1)提交1/20万区域性地质—水文地质综合测量中间报告及普查报告和农田供水水文地质勘察中间报告;

(2)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告(上世纪60年代及以前具体项目的工作):1960年1月,福建省地质局水文地质工程地质队童永福、程登科《福建省永安宁洋旧城幅综合水文地质测量普查报告书》等10余份城市水文地质测量普查报告。

3.1.2上世纪70年代

(1)1970年~1979年提交《福建省沿海地区1/20万水文地质工程地质调查报告》等;

(2)提交完成了1/20万福州、福安、三沙、浮鹰岛、福清幅、泉州幅、南日岛、厦门、漳州、东山等区域水文地质普查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告(上世纪70年代具体项目的工作):1974年1月,福建省地质局水文工程地质队《漳州幅、东山幅1/20万区域地质报告:地貌、第四系地质、水文地质部分》等10余份城市1/20万区域地质报告(包括水文地质调查部分)。

3.1.3上世纪80年代

(1)1980年一1989年,完成1/50万福建省水文地质图、福建省1/50万农业水文地质区划图说明书岛屿水文地质调查项目;

(2)分别完成了福建省多幅1/20万和1/5万区域水文地质工程地质调查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告:1980年10月,福建省水文工程地质队童永福《福建省水文地质图1/50万》;1980年8月,江西省地质局水文地质大队万益民、邓健如、赵维良等《广昌幅G-50-9 1/20万区域水文地质普查报告》;福建省水文地质工程地质队完成《连城盆地水文地质勘探报告》;福建省第一水文队完成《漳州盆地水文地质勘探报告》;1985年9月,福建省第二水文工程地质队福州综合地质组李文曲、黄宏沣、赵钦铭等完成《福建省福州市福州盆地水文地质勘探报告》等20余份1/20万区域水文地质普查报告,尚有单点供水简报672份。

3.1.4上世纪90年代

(1)1990年一1999年,提交了闽东、闽南沿海缺水地区供水水文地质调查报告;

(2)提交1/2.5万同安县新店埔园—刘五店规划区水文地质工程地质调查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告:1990年8月,福建省厦门水文地质工程地质公司林恢亮、陈强、郑英才等《福建省同安县新店埔园—刘五店规划区水文地质工程地质调查报告1/2.5万》等近30份水文地质调查报告,尚有单点供水简报495份。

3.1.5 2000年以来地市城镇供水、水文地质地质勘查

三明地区:2000年3月,闽西地质矿产开发公司林昌威、林昭丽、吴开化等《福建省大田县区域水文地质调查报告》;

龙岩地区:2000年8月,福建省水文地质工程地质勘察研究院李文祥、郑艺贞、白振炎《福建省长汀县区域水文地质调查报告》等各地区均有展开;

厦门地质工程勘察院进行厦门地下热水调查。

3.2已进行和正在进行为社会服务方面的专门水文地质工作

福建省主要对地热、矿泉水等资源进行了专项保护和为社会服务工作,并专门发文。如:闽地发[1999]85号《关于委托地(市)、县地矿主管部门对部分地热、矿泉水采矿权进行审批、发证的通知》等。

3.2.1福建省矿泉水水源保护

至2004年统计,福建省经省或原地矿部全国储委评审鉴定和储量审批的饮用天然矿泉水水源地勘探报告235处,批准允许开采资源量(B级或C级)28990m3/d。矿泉水类型主要为偏硅酸型233处,其中偏硅酸锶复合型45处,碳酸偏硅酸型4处,到目前为止尚未发现锂、硒、溴、碘、锌等类型矿泉水。矿泉水点勘探报告211项,其中,单矿泉水点专项的勘探报告209项。

至2008年,我省现同时具有采矿许可证和注册登记证的矿泉水水源有40处,包括福州市6处、莆田市1处、泉州市7处、厦门市7处、漳州市7处、龙岩市3处、三明市4处、南平市2处、宁德市3处;仅有注册登记证的矿泉水水源7处;仅有采矿许可证的矿泉水水源6处。尚有10余处有开采未申报或正在申报等工作。

3.2.2福建省地热水资源保护

地热是一种宝贵的能源矿产,开发利用地热资源首先是从开发温泉起始的,根据志书记载,福建温泉利用已有1000多年历史,进入20世纪70年代以后,福建省开始进入有计划的勘查开发。在此之前仅对温泉点进行零星记载和研究。1971年,福建省水文地质工程地质队开展了南靖汤坑的地热勘探工作。1982年,童永福等编制1:50万福建省地热区划图时,统计各类温泉点190余处(其中包括部分20℃的)。至2000年为止,福建省已查明的地下热水分布共196处。

由于趋利原因,近些年地热工作调查和水源地的勘查有了长足的开展,但进行系统研究的极少。

已在多个领域运用地热资源,如城镇地下热水集中供热、水产养殖与研究、农业利用与研究、温泉医疗保健、地震观测等。

3.3福建省矿区水文地质调查工作

矿区水文地质工作始于上世纪50年代,主要是为矿山开采设计提供水文工程地质依据。如:1960年4月,福建省地质局第一地质大队郭树春完成《福建邵武枫林硫铁矿区外围水文地质初步普查报告》;1959年3月。1962年3月,福建省地质局第五地质大队五〇七分队提交了《福建省龙岩马坑铁矿地质勘探中间报告》;1971年1月~1976年3月,福建省地质一团三中队提交了《福建省龙岩马坑铁矿详细勘探报告》;1979年12月,冶金工业部冶金地质会战指挥部第五地质勘探桂世芳完成《福建省德化县阳山铁矿西矿段矿床水文地质勘探报告》等,矿山多数已经或正在进行水文地质调查工作。

3.4福建省地下水水源地工作

全省已探明C级地下水可开采资源量1万m3/d以上的水源地有:龙岩盆地岩溶水水源地、连城城郊盆地岩溶水水源地、永安市大湖—虾蛤水源地、长汀盆地岩溶水水源地、东山岛松散岩类孔隙水水源地、平潭岛松散岩类孔隙水水源地。

4 水文地质学发展趋势及预测

对于地下水的区域研究,可以扩展到整个流域或完整水文地质单元来研究。进一步研究典型生态环境区域的地下水动力学特征,如荒漠、岩溶和黄土高原区域地下水运动规律,特别是浅层地下水变化的地表生态效应及深层地下水赋存规律,可为地下水合理利用提供新的途径。并且在已积累大量实际资料基础上,做好对资料的二次开发,编制相应成果,以供生产部门应用。在我国,由于地域面积较大,生态水文学研究也必需实行区际间的配合与协作,同时也必须与国际研究相同步,谋求更大范围内的合作。我国应加强地下水的监测,掌握地下水的动态,在已有监测站网监测的基础上,逐步完善地下水监测技术、方法和新的监测网站的建设,提高全国地下水动态变化监测水平和预测能力。

地下水资源评价方面,在地表水、地下水综合考虑的原则下,按照地下水系统进行评价。

地下水动力学与计算技术方面,要加强基本理论的研究,研究建立在各种复杂条件下的水文地质模型及其相对应的数学模型,研究建立水文地质数据库及相应的储存系统,运用计算机技术进行地下水评价、预测、预报等。

对裂隙介质、岩溶介质中地下水系统数值模拟的关键技术尚未解决,地下水水质模拟的可靠性问题有待深入分析,地下水系统不同模拟方法的结合应用具有更大的价值。

对环境水文地质问题的研究、人工补给的理论和方法的研究、遥感技术、同位素技术的应用、裂隙水和岩溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水质污染等各种复杂的水文地质问题都是水文地质工作者当前或将来所面临的重要研究课题。

我国矿山研究得较多,油田的水文地质问题仅是泛泛而谈,未深入讨论,还涉及一些关于隧道、高速公路等的工程地质问题;且国内对工程中的水文地质问题和水岩相互作用造成的地质灾害问题研究较少。今后要加强矿山环境问题的研究工作,水文地质专业学者要与采矿人员合作。进行多学科多方法研究;水资源与矿产资源要综合开发利用,例如把水资源作为伴生的矿产资源,建立煤水双资源矿井。在涵养、保护地下水资源方面,需要加强与生态建设相协调的应用基础研究,挖掘潜力,节约用水、探索深层承压地下水如何科学利用,有关地下水形成、运动等基础性问题的科学研究也应成为重要的战略措施。

人类活动对地下水资源的影响亦需要进一步深入探索。土壤水研究理论及检测技术尚需发展,尤其在溶质运移方面的研究欠缺很多。地热的研究基本上都属于区域现状的评价,目前基本无实际创新性成果,如地热弃水回灌技术、沉积盆地地热资源勘探技术、地热资源综合利用技术、热储工程等的研究。其它特殊类型水,如矿泉水、凝结水、微咸水、咸水、卤水等亦需进一步研究。

纵观水文地质学的发展,初期实质上是找水水文地质学,到本世纪70年代,资源成为水文地质学的主要课题,现在与环境生态有关的水文地质问题迅速增多。从某种意义上讲,环境水文地质已成为水文地质学研究的核心课题。

5 福建省水文地质学科发展中存在的问题及研究对策

5.1福建省水文地质学科发展中存在的一些问题

历史的原因,福建省在上世纪90年代后,水文地质学科的发展基本开始处于停滞状态,一方面,供水多依赖于地表水,仅局部地区是地下水为主(如福建龙岩地区),另一方面,国家投入减少,使得水文地质学科的发展研究也没有大的进展。2010年后,国家已经开始重视水文地质学科的发展。

工程引发的地下水问题。如:(1)矿山开采过程因为地下水造成矿山涌水、突水;(2)隧道掘进过程造成问题。龙厦铁路象山隧道;(3)地下水超采引起的地面沉降等。

岩溶塌陷:三明、龙岩等覆盖型岩溶区。

采空塌陷:主要发生于矿山地下开采范围大、持续历史长的区域。

地面沉降:东部沿海港湾河口平原区(福州温泉开采区)。

突发性、季节性特大强暴雨造成地质灾害,地表水和地下水互相沟通、连成一体,水源地成为一项迫切要去解决的问题。

这些问题的出现都会造成人民生命、财产的重大损失,国家也开始进行水文地质学科与相关学科结合的发展。

5.2水文地质学的发展趋势

由主要研究天然状态下的地下水,转向更重视研究人类活动影响下的地下水;由局限于饱水带的含水层,扩展到包气带及“隔水层”;由只研究地壳表层地下水,扩展到地球深层的水。

预计今后的水文地质研究,在下列方面将有突破:裂隙水与岩溶水运动机制和计算方法;地下水中污染物和温度运移机制和计算方法;粘性土的渗透机制;包气带水盐运移机制;水文地球化学和同位素水文地质学,地下水数学模型;地球深层水文地质。

5.3福建省水文地质学科发展趋势

近年来,水文地质学科迎来了发展契机。2011年6月1日,中华人民共和国国家环境保护标准《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ610-2011)在全国范围内实施。导则的实施对地下水工作者是一个新的开端,特别是对于一级项目的地下水评价工作有了更高的要求,也使得社会发展环境中开始重视地下水的工作,地下水成为社会发展中环境的一个不可或缺的重要因素。福建省在这个大环境下也从2011年开始进行了多流域、地区项目的地下水评价工作。

随着人民生活水平的提高,社会开始关注和参与地热开发租研究工作。一方面,民间投资者的热情,使得原有地热资源开发利用不断提升;另一方面,当前我国正在努力实现节能减排的工作目标,发展低碳经济。福建省在地热利用、开发已有逾百年的历史,开发利用地热特别是浅层地热资源不仅对于缓解我省能源紧张的形势,对实现节能减排的工作目标将起到积极的推进作用,依靠科技进步,提高地热资源勘查开发利用水平;加强地热资源特别是浅层地热资源的规划工作,同时也能提供福建独特的旅游资源和民生资源。

5.4福建省水文地质学科发展的对策建设

地下水是水资源的组成部分,是生态与环境的重要要素,是我国经济社会发展的重要水源之一。在我省大部特别是沿海平原和海岛地区,地下水在生活饮水、农田灌溉、工业生产、城市发展和维系良好生态与环境方面发挥了重要作用。近年来,一些地区由于过量开采地下水,导致地下水水位持续下降,地下含水层被疏干,引发了地面沉降、海水入侵、土地沙化;一些地区由于废污水过量排放和面源污染的不断加剧,造成地下水水质恶化,地下水资源开发利用中存在的诸多问题已严重危及水资源的可持续利用,对经济社会可持续发展和生态安全构成威胁,加强对地下水资源的管理和保护刻不容缓。

水资源属国家所有,加强水资源的合理分配、管理和保护事关国家经济安全与公共安全。根据地下水的资源与环境属性,经济社会发展以及生态与环境保护对地下水的要求,统筹考虑水资源的合理配置和公共资源的使用和保护准则,合理划分地下水功能区,协调地下水不同使用功能之间的关系,是政府加强公共管理和社会服务的重要体现,是履行《水法》赋予水行政主管部门依法管理地下水资源职责的客观要求。

地下水赋存于地质介质中,具有运动缓慢、补给周期长、循环更新慢、自我修复能力差、地下水系统遭到破坏后难以治理和修复等特点,必须采取严格的措施加以有效保护。以水文地质单元为基础、结合区域地下水主导功能划分地下水功能区,制订开发利用和保护目标及标准,为地下水合理开发、保护、治理与管理提供科学依据,以保障供水安全、生态与环境安全和地下水资源的可持续利用。

针对福建省的上述特点和福建省现状:最好按区域性(1:50万、1:20万、1:5万)、城镇供水(如龙岩市、永安市……)、农业供水(如连城)、工矿供水(洪宽工业区、永安造纸厂……)、专题性研究(如福建省地下水污染调查……)、地下水治理(如航站楼工程降水、铁矿采空区降水)、地方病、地下热水等。将有地下水可作为供水水源地区,以及沿海半岛、岛屿缺水地区,进行多手段、全方位地下水找水的工作;同时应对地下水水源地进行划分,利于不同层级的保护;将地下水作为福建省水源地的应急水源和储备资源。

1999年,福建省地表水资源总量1215.39×108m3,多年平均值为1201×108m3。全省水资源总量1216.11×108m3,约占全国水资源总量的4.2%;人均水资源3665m3,高于全国平均水平,但其空间分配不均。缺水地区主要为沿海岛屿、半岛岬角区及红土台地区。沿海四地市人口和工业产值占全省总量的70%,而水资源只占全省水资源的36%。特别是近年开发港湾岛屿为开发区、投资区,水资源供需矛盾突出。缺水者主要为农灌用水和重点投资开发区用水。这就需要福建省应对沿海半岛、岛屿缺水地区进行多手段、全方位地下水找水的工作。

福建省地貌最大特点是平原分散,分水岭分割面积小,地下水的汇水面积普遍较小。地貌形态受构造控制,分水岭及主干河谷常以北东、北西及北北东方向为主,海岸线总体方向和主要干河呈交叉状分布。这就要求按流域进行系统性水文地质、环境污染等综合调查与研究。同时城市周边1/5万区域水文地质调查较欠缺,应尽快完善该部分的工作。

加强地热资源勘查评价,同时勘查新的地热水源区、评价不同地区地热资源开发利用的适宜性、科学统一管理全省地下热水资源、研究开发新的地热资源形式等,提供一个成熟的技术流程、坚实的科学基础和可靠的工作示范。

5.5今后工作建议

(1)开展县市范围内的主要地下水供水地域调查,以应对极端气象条件下的工程取水目标。

(2)开展地下水分散供水的水文地质条件研究,解决广大分散居住生活工作人员的地下水水源地。

(3)开展严重缺水的沿海岛屿、半岛地区的地下水利用、人造地下水水库的研究,促进沿海经济的进一步繁荣。

(4)开展地下水污染调查研究,防治地下水的污染进一步恶化。

作者:福建省地质学会

第3篇:水文与水资源工程专业综合教学实习体系构建

摘 要:为了增强野外综合教学实习效果,有必要对太原理工大学水文与水资源工程专业综合教学实习体系进行改革。在分析原有综合教学实习体系存在问题的基础上,提出了具有我校特色的水文与水资源工程专业综合教学实习体系构建,包括编制综合教学实习指导书、设置合理实习次序、开辟实习路线、增加實习内容、提高学生的实习主动性及充分利用新技术、新方法。研究成果为综合教学实习质量的提高和学生创新能力的培养奠定基础。

关键词:水文与水资源工程 综合教学 实习体系 创新能力

Key words:Hydrology and water resources engineering; Comprehensive teaching; Practicing system; Creative ability

对我国高校的水文与水资源工程专业来说,综合教学实习是加强学生专业知识教育,提高综合素质的重要环节,同时也是学生获得野外实践能力的有效途径。通过综合教学实习,可增强学生的创新能力,为后续专业课程学习及工作等奠定扎实基础。为此,学者们发表了许多关于综合教学实习改革的论文[1-8],为水文与水资源工程专业综合教学实习提供了参考。但由于各高校水文与水资源工程专业实习地点、实习内容等的差异,不能完全照搬,必须提出具有本校特色的综合教学实习体系构建,切实提高综合教学实习效果。水峪贯地学实习基地位于山西省交城县水峪贯镇,是我校水文与水资源工程专业的综合教学实习基地。近年来,我校在水峪贯地学实习基地建设方面投入了大量的资金,使实习条件得到了极大改善。本专业综合教学实习安排在第六学期的后三周,内容包括地质基础、水文地质、工程地质、环境地质、灾害地质以及水文水资源等。但由于水峪贯是传统的地学实习基地,对水文与水资源工程专业来说,综合教学实习体系仍存在一些问题,实习的总体效果仍然不能令人满意。为了增强野外综合教学实习效果,有必要对我校水文与水资源工程专业综合教学实习体系进行改革,对培养学生的实践和创新能力具有重要意义。在分析原有综合教学实习体系存在问题的基础上,提出了具有我校特色的水文与水资源工程专业综合教学实习体系构建,以期为综合教学实习质量的提高和学生创新能力的培养奠定基础。

1 综合教学实习体系存在的问题

1.1 综合教学实习指导书缺乏

对于该校本专业来说,开阿设的课程涉及地表水和地下水两个方面,并且有机地将地表水和地下水结合起来培养专业人才,这是我校与传统地质院校、水文水资源院校本专业的不同之处,也是我校的特色所在。但由于是新专业,截止目前还没有一本真正属于本专业的综合教学实习指导书,在2007年—2013年的综合教学实习过程中,主要用的还是我校矿业工程学院编制的地质实习指导书,包括《吕梁山中段水峪贯地区地质综合研究》等书籍及《区域地质与构造综述》《实习区地层特征》等讲课提纲,另外再加上本专业实习教师整理的有关实习资料。在实习过程中,尽管老师们结合本专业所涉及的水文地质、工程地质、环境地质、灾害地质、水文水资源等知识给学生们进行认真讲解和启发,但由于综合教学实习指导书的缺乏,实习的目的性没有完全达到,导致学生的实践和创新能力无法系统地得到训练。

1.2 实习次序安排不合理

根据老师的体会和学生的反映,在本专业综合教学实习过程中,实习次序安排不合理。这主要与本专业实习老师相对较少有关。目前,我校本专业教师总共14人,根据教务处的实习规定,只能有4个教师对学生进行综合教学实习指导。由于地质基础老师的缺乏,专业教师要进行地质基础和专业知识的实习讲解,因此在实习线路中,没有完全按照循序渐进的方法来合理安排实习次序,使学生感觉实习过程有点混乱,一会儿是地质实习内容,一会儿又是水文地质、工程地质、环境地质、灾害地质及水文水资源等专业实习内容,许多同学还没有完全了解地质内容,教师却又讲解了专业内容,造成实习效果不理想。

1.3 实习路线相对较少

对综合教学实习来说,实习路线的选择是非常重要的,没有好的实习路线,学生不可能较好地巩固所学的基础知识和专业知识,学生的实践和创新能力也不能得到有效提高。由于受交通的影响及学生安全的考虑,该校本专业综合教学实习路线相对较少,目前只有榆林沟、寺沟、陳台沟和王文沟4条路线。虽然这4条路线在该专业综合教学实习方面发挥了很大的作用和功能,但因实习线路较少,无法使学生观察和了解更多与本专业有关的知识。如从工程地质、环境地质、灾害地质角度出发,4条路线就有很大的局限性,需要从专业角度去开辟新的观察路线;再如从水文地质测绘角度出发,4条路线在地质、地貌上可满足实习条件,但从水井调查角度来讲却无法满足,限制了学生水文地质测绘能力的提高。

1.4 实习内容安排受到制约

由于该校实习经费标准不高,造成综合教学实习经费紧张,加上实习路线相对较少,导致在实习内容安排上受到很大制约,难以完成实习教学计划规定的教学时数。从目前情况来看,3周实习只能保证野外实习1.5周左右,剩余时间让学生回实习基地完成实习报告和相关图件。学生不仅缺少从水文地质测绘角度出发的水井调查内容,而且缺少从工程地质、环境地质、灾害地质角度出发的自然滑坡调查内容,另外还缺少煤炭开采引发的地裂缝、地面塌陷等调查内容。加上实习过程中教师讲得多,学生做得少,实习多数是走马观花的参观方式,造成整个综合教学实习内容创新空间范围小,不能充分发挥学生的潜能。

1.5 部分学生对实习重视不够

尽管在合教学实习前对学生进行了动员,让学生了解了实习目的任务、注意事项、考核办法等,强调了实习的重要性,进行了有关实习路线讲解,补充了有关基础知识及专业知识,但在实习中仍有部分学生对实习重视不够,没有正确认识到综合教学实习对他们所带来的益处,简单地认为综合教学实习就是去野外看看风景旅游、呼吸新鲜空气;还有的学生认为自己毕业后不大可能去从事本专业工作,来参加综合教学实习完全是为了得到规定的实习学分。因此,在实习过程中,有的学生不认真观察和记录,有的学生不认真掌握罗盘的基本操作方法,有的学生在分组实习过程中团队协作意识不强,自我主动性较差。

1.6 新技术、新方法应用少

目前,各种与该专业有关的新技术、新方法层出不穷,为综合教学实习提供了极大方便。但对于我校本专业来说,以往综合教学实习对新技术、新方法应用少。如没有将掌上野外数字调查与测绘技术引入综合教学实习中,导致学生的野外观察能力、专业判别能力、野外描述和数码拍摄能力、必要参数的测量能力、岩土水样品选取、采集和保存保管能力以及野外和室内的综合分析能力没有得到有效提高。另外,学生也没有将GIS、RS等技术手段引入综合教学实习内业资料整理、分析中,还是采用传统的方法进行实习资料整理等。这些都导致学生无法提高适应社会需求的能力。

2 综合教学实习体系构建

2.1 编制综合教学实习指导书

在参考前人关于该专业诸多教学实习研究成果的基础上,我校水文与水资源工程专业根据本专业特点,本周认真负责的态度,组织骨干教师编制了符合本专业特色的综合教学实习指导书,内容主要包括:实习的目的任务、罗盘的使用、岩石的描述、实测地质剖面、地质填图、地质灾害调查、水文地质测绘、水文地质图、水文测验、实习区地质与构造、基础地质实习内容、专业实习内容、实习报告编写、实习成绩评定等。在综合教学实习指导书的指导下,为本专业的实习打下坚实的基础。

2.2 设置合理实习次序

为避免实习的安排混乱,对实习次序进行了合理设置:(1)基础地质实习:①登高望远识别山川地理;②观察识别地层,对岩性进行合理描述,掌握罗盘测量岩层产状方法;③观察地质构造,分析派生构造形成原因;④实测地层剖面,编制实测地层剖面图;⑤地质填图,提高识别地质界线及图上定点的能力。(2)水工环专业实习:①分析岩性及观察孔隙、裂隙、溶隙,识别含水层、隔水层,分析地下水的补给、径流、排泄条件;②观察人工切坡、采矿活动等,识别人为崩塌、滑坡、地裂缝、地面塌陷、泥石流等地质灾害;③观察天然崩滑坡体,分析天然滑坡、崩塌形成原因;④调查水井,编制水文地质图,提高水文地质测绘能力。(3)水文水资源实习:在河流地段实测水位、流量等,增强水文测验实际操作能力。

2.3 开辟实习路线

为了丰富水峪贯实习基地的综合教学实习内容,在榆林沟、寺沟、陈台沟和王文沟4条路线的基础上,开辟了距离水峪贯约8 km的西家岭滑坡地质灾害和水峪贯镇供水水源井调查2条实习线路,其中西家岭滑坡地质灾害实习路线主要让学生对天然滑坡的特征、诱发因素等有一定了解,而水峪贯镇供水水源井实习路线可充分锻炼学生野外调查水井的能力,提高其未来从事水文地质测绘的能力。另外,在清徐县汾河二坝水文站开辟了水文水资源教学实习路线,其目的是进一步增强学生的水文测验实践能力,掌握测验方法和步骤。

2.4 增加实习内容

随着开辟新的实习路线,综合教学实习内容也相应增多:在西家岭滑坡地质灾害点,让学生观察当地最大的自然滑坡的全貌,分析其滑坡要素及滑坡特征,判断滑坡形成的原因以及可能对人类造成的危害,探讨对滑坡采取的治理措施和对策。在水峪贯镇供水水源井调查中,让学生们观察和记录水井所处的地形、地貌、地质环境及其附近的卫生防护情况,测量水井的水位埋深、井深、出水量、水质、水温及其动态特征,查明井孔的出水层位,补给、径流、排泄特征,使用年限,水井结构等。在汾河二坝水文站水文测验中,让学生了解水尺、水位计、流量计的功能,学会测量河流水位、流量等。

2.5 提高学生的实习主动性

在综合教学实习中,老师只是起着指导作用,学生才是综合教学实习的主体,必须提高学生的实习主动性,才能达到良好的综合教学实习效果。为此,在实习前,让学生切实了解综合教学实习的目的意义以及教学实习对学生毕业实习及毕业设计(论文)能力的提高有很大的促进作用,使学生在思想上给予重视,认识到通过教学实习,才能真正把书本所学的理论知识应用于实践,并通过实践进一步巩固所学的理论知识,二者是相辅相成的。在实习过程中,老师要善于引导和启发学生,不仅给学生耐心讲解有关实习内容,而且严格要求学生多观察、多记录、多思考,并结合学生思想活跃的特点,鼓励学生多提问,多探讨,要求和监督学生能很好地与团队进行协作,共同完成团队的具体实习任务。

2.6 充分利用新技术、新方法

针对新技术、新方法在综合教学实习中应用的不足,我们将掌上野外数字调查与测绘技术引入实习,并要求学生把GIS、RS等技术手段引入实习内业资料整理、分析中。在具体综合教学实习过程中,要求学生不但要懂得和掌握传统方法和手段,而且要充分利用新技术、新方法,发挥学生思维敏捷,学习和掌握新技术、新方法较快的特点,丰富学生的综合教学实践手段,增强学生的野外和室内的新技术实践操作能力,提高学生的综合实习效率,为满足社会对学生应用新技术、新方法的能力要求奠定基础。

3 结论

该校水文与水资源工程专业综合教学实习体系存在的问题主要有:综合教学实习指导书缺乏、实习次序安排不合理、实习路线相对较少、实习内容安排受到制约、部分学生对实习重视不够以及新技术、新方法应用少。我校水文与水资源工程专业综合教学实习体系构建包括编制综合教学实习指导书、设置合理实习次序、开辟实习路线、增加实习内容、提高学生的实习主动性及充分利用新技术、新方法,为进一步提高本专业综合教学实习质量和培养学生的创新能力等奠定基础。

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作者:张志祥 杨军耀 张永波 赵志怀 赵雪花

第4篇:信息技术在水文勘测中的应用

【摘要】随着现代化信息技术的不断发展,直接影响着水文建设的发展。近几年来,现代化先进的信息技术在水文勘测中的使用时越来越多,不管是在水文勘测中的工程领域还是技术领域的应用都非常的广泛,随着世界经济全球化的发展日趋加快,各种各样的现代化信息技术在水文工作领域中的应用也在快速的发展,所以信息技术在水文勘测工作中能够相比之前更加好的应用是当前研究者研究的关键所在。正因如此,本文从三个方面探究了信息技术在水文勘测工作中的使用。第一,说明了RS、GPS、ANN等技术在水文勘测中的使用情况;第二,通过使用情况的探究,找到现代化信息技术在水文勘测应用中存在的问题;第三,依据探究发现的问题提出了解决问题的三个措施。

【关键词】:信息技术;水文勘测;应用

0.引言

由于当前现代化的信息技术发展特别快,现代化信息技术的发展直接使得我国水文勘测工作中技术的发展。而我国水文勘测工作的有效发展和科学进步,这是一点直接关系到我国水电行业的发展。近年来,我国的计算机技术、卫星技术和信息技术的飞快的发展和应用,这直接给了我国的水利工程的发展提供了技术上的支持。可是就现在看来,我国的水文工程勘测还存在着很多缺点的。1)使用电子信息技术和自动化控制的手段,对水文工程的影响范围较水文勘测地区,从而找到相对更加好的办法去改善水文工程的勘测前提。2)对我国

[1]现有的技术进行创新,然后去寻找解决河道控制冲击的水文勘测问题。目前而言,国内在

面临这些问题的时候,只有改善我国水文工程中信息技术的应用,才能够使得水文工程更加有效的发展。

1.遥感(RS)、定位(GPS)、网络(ANN)等技术在水文勘测中的应用

1.1RS技术在水文勘测中的应用

RS技术是一个比较综合性的遥感技术,遥感在勘测中有着非常重要的作用,随着近代的物理学、计算机技术的不断发展,遥感技术也随着诞生。遥感技术在勘测工作中主要是经过一种不是直接接触的方式来对距离的勘测目标展开规律勘测。比如在对旱情的评估或者是进行检测的时候,遥感技术也一步一步的随着社会的发展而广泛的在水文工作中得到非常大的应用,水文勘测工作由于应用了遥感技术,不管是对土壤侵蚀的评价还是洪水产生的原因等等各方面都有较好的应用。

1.2GPS技术在水文勘测中的应用

GPS技术是全球卫星定位系统,GPS不仅仅有着自动化、高效和准确度高等优点,并且在水文方面、航空的摄影方面、资源的勘测方面等等已经可以成功的应用了,这一技术的应用,直接使得经济效益和社会效益都有了很大的提高。在GPS技术应用之后,水利勘测的空间信息可以有比较好的定位,并且还可以对发生自然灾害的地区进行准确的定位,甚至还可以实现双向的无线通话,在人与人沟通方面做出了巨大的贡献。

比如,在2010年我国首次普查也就是上海市的第二次水资源普查全面开展,松江区水文工作站是这一次普查的主要技术单位,在这次测量调查中,松江区工作站直接使用DPS-RTK技术对水文实行了准确的定位和进行了区域性的高程模拟功能,直接解决了断面起

[2]点的问题。

1.3ANN技术在水文勘测中的应用

ANN技术是一种网络技术,又是一种人工神经网络技术,这种技术是一种可以模拟人脑结构的信息处理问题的技术。在水文勘测工作中,ANN技术不单可以进行洪水的预知,而且可以对水的流量展开有用的预知。这种技术和别的技术相比其优点就是计算速度特别的快,

而且还有着像人一样的自主学习的功能。

2.信息技术在水文勘测应用中存在的问题

最近几年来,信息技术在水文勘测工作的应用是越来越普遍了,我国的水文信息化建设探索额实践包含了水文工作的很多个方面,并且对水文信息的采集、传送、分析、处理、存储、服务等等技术的应用都有着非常大的提高。可是,我国在水文信息化的建设中仍然还有许多问题:

2.1信息化建设的投入机制不健全

就目前而言,有绝大部分的企业以及政府相关部门很多都是把主要的经济投入放在对水文信息勘测工作中,把水文勘测作为信息化建设的重点,但是对技术方面的投入往往不是很全面。近几年来,尽管在投入机制方面有着很大的改变,但是投入机制相对国外来说还是相当不健全的。现在虽然把自动测报系统在其中进行了有效的应用,而且也把ADCP测流的新方法进行了有效的使用,但是在广泛使用的程度上说,使用范围还是比较小的。从计算机软件的研究发展使用也有很大的落后,这些和投入的经费有着很大的联系。高端的计算机技术使用对水文勘测建设有着很大的影响,经费的投入多少直接影响现代信息化技术在水文勘测工作中的使用,经济投入太少,不利于水文勘测工作技术的使用,也不利于高端的信息技术在水文勘测中的应用。

2.2缺少专业的人才,培养机制不健全

随着信息技术的不断应用,这一现状也直接导致这些技术需要更高端的人才,急切的需要技术人员有着很好的计算机能力、测绘的能力和水文专业技术的综合能力。目前我国,水文工作站很多地方都有很大程度的专业人才缺失的现象,很多地区的技术人员对一些新的设备不会使用和维护,着直接影响着信息技术应用的程度。所以,管理部门应该要加强对专业技术人员的技术培养。

2.3技术引进不到位,创新能力低下

因为相关部门对技术的投入不到位,而且没有及时的对先进的现代化技术引进,所以,这也很大程度上对水文勘测工作的展开以及进一步的建设有着很大的制约,同时对水文勘测工作的现实作业也有着不利的影响。就目前而言,国内对于水文勘测技术创新方面的技术相比较于国外发达国家是非常落后的,面对工作中出现的很多新问题和新情况的解决有着很大的技术欠缺,所以,在水文勘测工作中经常会出现落后的现象,这对水文勘测工作的完成情况有着有种的影响。

3.水文勘测信息化建设过程中应该采取的措施

水利的基础是水文,在水文信息化的进程中,国内已经逐渐的对信息基础网络进行建立。但是,尽管如此,对面世界经济、技术日益发展的现状,我国还需要进一步去建设和完善国内的水文数据库和对各种业务进行有效的开发,比如:信息的采集、信息的处理信息服务等等。为了水文勘测信息化建设要有着很好的发展提出以下建议措施。

3.1加大创新,促使水文勘测进入信息化时代

因地制宜,加大创新力度,促进水文勘测的信息化额现代化随着信息技术的使用而普遍的使用。因为每个地区的环境各不相同,所以要解决的问题也大部分都是很复杂很繁琐的,所以应该因地制宜,根据每个地区不同的情况而进行不同的技术投入,每个地区选择自己合适的信息技术进行应用,使得当地的水文勘测技术得到更好的发展和水文勘测工作能够有效科学的进行。在此基础上,各个地区还应该加强对信息技术的创新力度,用来更好的服务水文勘测系统,从而从很大程度上促进水文勘测的信息化和现代化。

3.2加大对水文勘测专业性人才的培养

不管政策怎么好,技术多么的先进,都要有着懂技术的人来操作,人是科学技术发展的前提,也是水文勘测的前提,所以培养相关专业性的人才具有非常重要的作用。为了实现我

国水文勘测信息化的建设,在国内很对地方的水文工程都展开了对水文工作者技术的培养,不管是知识的结构培养还是时间操作的培养都只有一个目的——更好的发展水文勘测工作,让技术人员的技术更加的专业,让国内的水文勘测更加的专业。只有建立一个具有扎实的水文勘测技术的人才,才能更上现代高速的信息化脚步,才能满足现代信息化水文勘测工作的需要。

3.3加大引进先进技术的力度

不停的引进新技术,来对必要的软件展开研发。信息技术在水文勘测中的有用使用有利于很大程度上推动水文勘测信息化的建设,而且对先进技术的引进,还可以给水文信息技术的发展供应有效的科学信息技术支持。水文信息化建设的重要组成部分是数据库,因此如果想推动水文建设的发展,就必须要对水文数据库展开有用科学的建设。水文不仅仅要实现跨越河流、流域的信息共享,还要实现跨越地区、跨越行业、跨数据部门进行共享。企业和政府也应该在水文勘测工程中加大技术经费的投入,只有有足够的研究经费,才能对现代化技术不断研究,才能研发出适合自己发展需要的软件系统,才能够促进水文的信息化更快更好的建设。

4.结束语

总而言之,现代化信息技术的应用对很多方面的发展都具有非常重要的作用,在水文勘测中的作用也不例外,我国水文勘测工程应用现代化的信息技术对其发展有着非常大意义

[3]。信息化技术在我国的大范围的使用,促进了社会主义现代化进程的脚步,而且也促进了现代化信息技术的发展,而这些技术发展对我国水文勘测的发展有着非常重要的作用。

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第5篇:水文局(信息中心)XX年工作会议讲话

稿

XX年,在委党组的正确领导下,我们认真贯彻落实治淮决策部署,全面落实从严治党要求,团结带领广大干部职工把握机遇、担当实干,圆满完成各项目标任务,在"强基础、上水平、成事业、惠民生"的强局之路上迈出了坚实一步。

一、XX年工作回顾

XX年汛期,西北太平洋和南海共生成x个台风,较常年略偏多,其中x个登陆我国,与常年持平,影响流域的台风有x个,接近常年。淮河流域汛期降水量较历年同期偏少近两成,梅雨期偏长,梅雨量较历年同期偏多近x成,淮河干流、淮南支流及里下河诸河出现超警戒洪水过程,汛末大型水库及主要湖泊蓄水少于常年。

0月份,淮河流域降水量xm,为XX年月最大降水量,且为1953年以来历史最大,较历史同期偏多近三倍,较历史同期最大偏多两成。淮河干流遭遇严重秋汛,淮河干流正阳关和蚌埠(吴家渡)水文站最大流量均列历史同期第二位,洪泽湖最高超警戒水位xm,列历史同期第二位,里下河诸河出现2-4次超警洪水过程。

面对复杂的雨情水情汛情,我们以水文气象情报预报为主业,不断强化信息服务能力,提升水文应急监测水平,在水文基建和行业管理、水利信息化、水资源技术支撑、科研和对外交流、单位自身建设等方面取得了新成绩。

(一)防汛抗旱信息保障工作取得新胜利

汛前,对流域四省遥测联网系统、x处卫星小站、x处直管水文自动测报系统以及水情气象软硬件系统进行了检查维护。完成对"淮河流域水信息系统"的升级改造。按时制作完成了《淮河流域XX年汛期降水趋势预报》。组织流域四省在台儿庄开展了水文应急监测演练,强化了水文应急监测能力,实现水文应急监测仪器设备设施的制度化管理。

汛期,共发布重要天气、台风预警、暴雨预报短信x万余人次、雨水情简述、水情月报、旱情简报等x期,制作并发布雨量图、卫星云图、雷达图像等x万余幅,提供防汛会商气象信息x期。根据《淮河流域跨省河湖水情预警标准》、《全国主要江河洪水编号规定》,共发布水情黄色预警1次,编号洪水1次。

面对XX年罕见的秋汛,我们将汛期值守延伸到非汛期,强化非汛期各项防汛应急工作,密切关注天气形势,及时做好预报服务,为淮委防汛工作提供了决策依据,成功应对了这场严重的秋汛。

(二)水文基建和行业管理工作取得新进展

推进了淮河流域省界断面水资源监测站网新建工程可研和初设工作。开展了一期x个站点和

二、三期x个站点,以及新增沭河红花埠、史河陈村2处水文站点的现场查勘,协调完成全部x处站点前置条件办理。一期可研报告通过水利部批复,初步设计报告已上报待批;

二、三期可研报告已上报水利报待批。

完成五道沟水文水资源实验站改建工程建设任务,11月部分标段完成安装调试工作,及时进行了合同工程完工验收工作;其他标段全部进入工程扫尾阶段,为完工验收做好准备工作。截至12月,支付进步达到x%。

完成了XX淮河流域水文年鉴整汇编工作。配合完成了淮委国家防汛抗旱指挥系统二期工程项目的工作。

(三)网络安全和信息化工作实现新跨越

当前,互联网日益成为创新驱动发展的先导力量、国民生产生活的重要信息基础设施,网络安全和信息化工作被提到前所未有的重要位置,被视为一体之双翼、驱动之双轮。XX年,我们坚持两手发力,一手抓信息化,一手抓网络安全,推动水利信息化取得突破发展。

从资源整合优化入手,加强淮委信息化总体设计工作。制定了《淮委信息化顶层设计》、《淮委水利信息化建设与运维管理办法》,对《淮委信息化发展十三五规划》、《淮委信息资源共享及使用管理办法》进行了进一步完善,完成《淮委综合管理信息资源整合与共享建设项目》可研工作,初步完成《淮委政务内网接入国家电子政务内网项目》初设工作。

淮委政务内网、淮河数据容灾备份中心均顺利通过测评。全年开展了防汛骨干网检查、商用密码使用检查、公安机关网络安全执法检查等多项网络信息安全工作。加强了淮委驻皖单位计算机网络、电子政务等信息系统的运行管理,综合办公系统、财务资产管理系统等电子政务系统的运行管理水平得到进一步提高。按照水利部要求,积极推进了软件正版化工作。

(四)流域水资源管理技术支撑能力得到新提升

完成对国家水资源监控能力建设一期系统的运维管理,对41处省界断面水位计、水资源监控平台软硬件环境、应用系统等进行了维护。编制了《淮河流域水资源监控能力二期技术方案》,已上报待批。

按照XX-XX南水北调东线水量调度计划要求,编制完成水量监测技术方案。在调水期间,组织实施了台儿庄、二级坝、长沟泵站的水量监测,共施测流量x次,编制信息服务简报x期,短信息报送服务x人次,圆满完成了调水水量监测工作。配合完成XX-XX水量调度计划的编制工作,已上报待批。

完成国家地下水监测工程淮河流域监测中心XX建设任务,配合完成对流域安徽、江苏、山东3个省区地下水建设工程的检查。

(五)科研与对外交流工作取得新成果

配合完成了国家重点研发计划专项"多尺度水文水资源预报预测预警关键技术及应用研究"、"流域雨洪资源高效开发利用技术及示范"以及水利部公益性科研项目"淮河流域防洪工程体系多目标协同调控研究"、"淮河群库连溃演化模拟和集合应对研究"的任务。配合河海大学开展国家重点研发计划专项"淮河干流河道与洪泽湖演变及治理"申报工作。年内获教育部科学技术进步奖一等1项、安徽省科学技术进步三等奖2项、司局级科技进步奖4项,科研成果为近年最多。

配合完成了淮委国际交流工作,积极参与中荷淮河流域合作项目、中澳首届灾害管理国际研讨会等,对外技术交流合作不断深化。参加淮委援疆援藏工作,组织水文援藏援疆工作。编制了《那曲组"十三五"水文援藏工作实施方案》。举办了水文援藏工作座谈会和水文援藏新技术应用培训。

(六)单位自身建设实现新突破

从严做好人事、财务两项管理工作,稳步实施了信息采集等养老保险基础工作,推进了改革任务,组织实施XX公开招聘及干部人事档案专项审核工作。贯彻落实水利部预算管理三项机制各项要求,圆满完成支付进度任务和会计日常核算工作,超额完成制订的创收指标。圆满完成综合管理各项工作,加强了安全生产和保密管理,按要求完成了XX档案立卷工作。

水文文化和精神文明建设不断深入。XX年,党支部以"两学一做"活动为抓手,着力解决党建工作与业务工作"两张皮"问题,创新"三融入"工作法,将党建工作融入水文文化建设、青年人才培养以及科技创新工作中,取得了实效,获得获蚌埠市"先进基层党组织"荣誉称号。工会为在职职工办理"互助保障计划",积极组织参加各类文体活动,举办首届环湖健步走活动,取得了较好成绩。共青团于今年4月重新成立后,举办登山比赛、羽乒比赛等多场文体活动,充分调动了青年同志的力量,投身蚌埠市创城志愿者服务中,在党的群团工作中发挥了积极作用。全年获司局级以上荣誉称号15人次,其中1人获"蚌埠市劳模"荣誉。

(六)全面从严治党迈上新台阶

认真贯彻落实委党组关于新形势下加强和改进党的建设新要求,全面加强党的建设,为淮河水文和水利信息化事业发展提供坚强的政治保障。

一是加强思想理论武装。把思想政治学习摆在重中之重。组织党员干部深入学习贯彻十八大、十八届三中、四中、五中、六中全会精神和总书记系列重要讲话精神,及时安排部署党的十八届六中全会精神学习宣贯工作。深入学习宣传新时期中央水利工作方针和委党组各项决策部署,引导干部职工准确把握水利改革发展形势,积极投身治淮实践。

二是严守政治纪律和政治规矩。把守纪律讲规矩摆在突出位置。按照要求,组织完成党员组织关系摸底排查、党员缴纳党费专项整治等工作。坚持从严管理干部,完成干部人事档案专项审核工作,强化了干部报告个人有关事项管理、因私出国(境)管理等。坚持从严管理财务,强化部门预算管理,坚持集体研究编制部门预算。严格执行水利部关于严肃工资纪律"五个一律不准"的要求,未违规发放津补贴和奖金。

三是扎实开展"两学一做"学习教育。把开展"两学一做"学习教育作为首要工作。及时制定学习教育实施方案和领导班子学习安排,周密部署教育活动的开展,做到规定动作一丝不苟。作为淮委重要的科研力量之一,我们将科技创新作为"两学一做"的特色活动,支部书记围绕水文和信息化科技创新主题讲专题党课,认真开展集中学习和专题研讨,发动党员干部在业务工作中开展创新实践,取得了良好效果。

在总结成绩的同时,我们也要清醒地看到存在的问题和挑战,主要是:引进和留住高层次人才难,尤其是引进和留住信息化专业高层次人才更难;创收工作的压力、难度增加等。

二、扎实做好XX年主要工作

XX年是国家实施"十三五"规划的重要一年。未来的一年里,我们将再接再厉,继续抓好水文和信息化等核心业务工作,进一步强化党风廉政建设,努力推动事业工作迈向新台阶,以优异的成绩迎接党的十九大胜利召开。

第一,全力做好防汛抗旱减灾信息保障工作。XX年,我们要立足于防大汛、抗大旱、防强台,密切监视天气形势,准确预报,于4月中旬前向淮河防总报送流域汛期降水趋势预报,加强水文情报预报技术服务基础工作,适时开展水情预警发布和洪水编号。加强水文巡测能力建设,做好应急监测准备。

第二,加快实施水文基础工作。继续开展"淮河流域省界断面水资源监测站网新建工程(一期)"13个水文站的建设,继续开展"淮河流域省界断面水资源监测站网新建工程(二期、三期)"的初设工作,加大与各方的统筹协调力度,加快工程进度。组织完成XX年淮河流域水文年鉴汇审工作,及时做好水文数据更新入库。

第三,强化网络安全和信息化工作。继续开展淮委综合管理信息化资源整合与共享项目初设及实施工作。深入开展网络安全与信息保密检查,配合做好网络安全与信息保密工作。做好淮委政务内外网、淮河数据容灾备份中心、防汛抗旱等信息系统的运行管理。

第四,做好科研和对外交流工作。完成国家重点研发计划子专题"流域复杂系统洪水多目标协同调控技术"研究任务;配合完成国家重点专项"多尺度水文水资源预报预测预警关键技术及应用研究"任务。配合做好淮委国际合作交流工作。积极参加淮委援疆援藏工作,组织淮河组水文援疆援藏工作。

第五,扎实做好水文和信息化专项工作。做好国家水资源监控能力建设信息系统试运行维护,配合开展二期项目的工作。实施南水北调东线一期工程XX-XX水量省际断面水量监测工作。完成国家地下水监测工程淮河流域监测中心XX建设任务。配合完成淮委国家防汛抗旱指挥系统二期工程项目实施工作。

第六,进一步加强单位自身建设。配合做好人事劳资日常管理工作。进一步落实财务"三项机制",做好部门预算、会计日常核算等工作。全年新增创收合同额600万元。扎实开展精神文明建设。进一步夯实党风廉政建设基础,落实党风廉政建设责任制,抓好水文管理领域廉政风险防控工作。指导做好控股企业的各项工作。

同志们,回顾XX,我们努力拼搏创新,在事业上取得了丰硕成果。展望XX,我们要与时俱进,做好继承和传承,全面贯彻落实党的十八届六中全会精神,大力践行新新发展理念,狠抓落实,奋力开创淮河水文和信息化事业新局面,为治淮和流域经济社会发展做出新的贡献!

第6篇:浅论水文水资源信息共享的对策的研究论文

摘 要:

随着我国经济的飞速发展,城市用水量和工业用水量不断的增加,工厂的污水排放量剧增且不能及时处理,导致我国水资源被污染,水质量下降;我国部分地区开发过度,加快沙漠化,水资源和水污染问题日益严重。因此,水资源的可持续利用关系到我国未来的发展。目前我国的水利科技方面和资源共享平台落后,影响着我国水资源的开发、利用和保护。

关键词:

水资源;信息;共享

一、我国水文水资源信息共享的现状

1.水文水资源信息包括了水文.水资源.水旱灾害.水环境等很多水利学科中的科学数据,但是这些数据的收集等工作较为复杂,共享程度较低。随着我国进入计算机网络时代,各行各业甚至各家各户都在应用计算机进行信息资源管理,同样,我国水文水资源也不例外,但是,我国水文水资源信息数据共享体系还处于初级阶段,存在水文水资源共享标准空白.共享平台过于落后.共享程度较低等一系列问题。共享机制不完善不健全,使得资源信息系统被分割共享难以实现。目前我国在水方面的数据大多分散在地区和各部门,并缺乏国家层次的管理和调控。同时,我国部门内.各科学家和各单位之间竞争激烈,水信息数据大都保存在专家等手中,数据不能和同行共享。我国在水资源信息共享方面立法空白,没有相关的政策法规,行业内部也没有建立共享机制,造成水文水资源信息难以共享。

2.我国部分单位实现了水文水资源信息的共享,实现了网络化管理。但是,水资源信息的共享没有统一的标准,多数已经建立的数据库都各自有各自的特点和操作规范,导致这些数据只能一小部分人熟悉使用,而且换到另一种环境中这些数据不能被别的工作者所理解,不知道其价值所在,数据库的不完善,使很多数据重复储存,有的甚至相互矛盾。同时,实现资源信息共享的平台由于共享技术不够成熟,给数据间的相互交换造成诸多困难,难以与外界资源相互共享。在我国,资源共享相当于免费给别人提供信息,这是大多数人都不接受的观念,因为资源信息都是获取经济效益的途径,是相互竞争的优势,这种现象使人们忽略了为科技创新做出贡献。这些现象都使可持续发展下的水文水资源信息共享难以实现。事实上,建 设共享平台,交换共享信息,逐渐形成良好的共享氛围,能够推动水文水资源信息共享的可持续发展,促使水利行业整体的进步。

二、实现可持续发展下水文水资源的信息共享对策

1.统一信息共享技术标准

随着我国进入信息化时代,无论哪一个行业.哪一个单位对资源信息的管理都已经采用了现代化的管理,运用计算机网络制作数据表格.记录数据.传输数据.保存数据.共享数据等,他们都有共有的模式,按照行业内统一的标准做。当然水利单位也不例外,但是,目前水文水资源的信息共享体系在行业内的模式以及标准还不够完善,不够规范化。标准化的信息化建设关系到水利工程管理.保持水土流失少.水利规划.水资源的管理.防汛指挥等各个平台系统的建设,因此,标准的统一具有重要的意义,只有标准统一了,才能达到水文水资源信息共享的目标,以减少由于不规范操作带来的人力.物力等浪费,使水文水资源的信息共享可持续发展下去。

2.水文水资源共享网站的信息共享

随着信息时代的来临,以及互联网技术的普及,在水文水资源信息共享方面,可以利用网站的资源信息共享特性,推广与水文水资源开发的相关技术,实时监控各地的水文条件变化,检测水文信息变化,加强对水资源开发的技术交流,实现我国水资源的领域的科技发展,促进我国社会的信息化建设。

(1)信息检测技术我国幅员辽阔,在同一个季节的不同地区,气象条件是极其不同的,所以在建立水文水资源网络的同时,还要推广水文信息检测技术。这种检测技术将对水文水资源的自然情况进行实时监控,利用敏感的水文感应器进行水文信息的采集工作;利用相关的数据分析系统对采集的信息进行加工.整理,对相关的水文数据进行及时的处理;在远程

传输系统中将处理后的水文水资源的数据信息传送到水文检测中心,进行水文水资源的信息共享。

(2)水文信息预报技术

水文水资源的信息检测系统,将数据进行加工整理后,如果当地的水文条件出现异常,比如高强度降水.强对流的雨雪天气等,这些天气将影响人们的日常生产.生活。有其是在无人地区实施水文信息的预报技术,将有利于我国有关水文的自然灾害的分析.预报。另外,实施水文信息的预报技术,可以及时将水文信息反馈到水文水资源信息共享网站上,有利于相关部门及时组织救援队伍,进行应急预案以及相关的指挥.调度等工作。

(3)水资源开发技术

我国的水资源丰富,但是人类活动对于水资源的污染同样严重。传统的水资源开发技术主要利用城市雨水.淡化海水等水资源,但是这些开发技术在信息共享上还不成熟,所以新型的水资源开发技术急需被开发,一方面可以缓解水体污染.改善生态环境问题,另一方面,可以将新型的水资源开发技术的相关信息共享到网站上,相关的专业技术人员则可以不受时间.空间的限制,进行技术交流,共同为我国的水资源开发技术的革新做贡献。

3.完善信息共享平台

目前,我国水文水资源信息共享平台已经构建完成,按照共享政策和共享技术的标准构建,但是,其中还是存在一些问题,我国水利单位还要进一步完善其信息载体,优化资源信息共享平台。具体我们可以有以下几种优化方式:

(1)应用现代分布式水文模型。随着网络科技的进步,信息化建设的普及,我国一些专业的水利科研人员对分布式水文模型进行了开发和研究,并取得了良好的进展。现代的分布式水文模型和传统的分布式水文模型比较,优点在于它可以将水文参数的变化更加清晰地准确地加以描述,还可以在描述基础上进行特别真实的模拟实验。而传统的分布式水文模型工作人员只能通过对水文参数的分析讨论了解其水文资源开发和利用的基本情况,现代的分布式

水文模型将数学物理分析手段应用到模型中,这使对水文水资源的信息分析水平更加专业化,同时,如果科研工作者通过地理信息系统将水文参数以及研究成果上传到水文水资源信息共享平台将信息共享,与其他科研工作者利用共享资源信息进行水利技术的革新,将有利于促进我国水文水资源的可持续开发与利用。

(2)推广信息检测技术

在水文水资源信息的共享氛围已经良好形成的基础在,还可以对资源信息共享网站的特性加以利用,推广与水文水资源的相关技术,由于我国地域广阔,在相同季节的不同地区,温度.湿度和环境等都相差很大,所以,在网络共享平台建立成功的同时还要推广水文信息检测技术,对我国各地的水文水资源的自然情况进行监控,并利用专业的具有敏感特性的水文感应器采集和检测水文信息的变化,对相关的水文水资源数据系统地进行分析.加工和及时的处理,最终通过远程传输系统将处理成功的水文水资源数据传送到水文检测中心,将水文水资源的信息加以共享,加强同行间对水资源开发的技术交流,使我国水文水资源领域的科技发展更上一层楼

三、结束语

总而言之,通过完善信息共享技术.共享平台和推广水文相关技术是促进我国水文水资源可持续发展的必要手段,必须得到相关部门的高度重视。

第7篇:水文实习报告

水文学与水资源

实习报告

姓名:XX

学号:XX

班级:环境科学

时间:2012年6月24日---26日

实习目的

1. 通过流域模型认识流域的组成。

2. 观看流域模型,模拟降雨,了解径流的形成过程。 3. 学习水文要素观测方法,认识水文观测的仪器。

实习地点

XX大学工学楼 云南省昆明市水文站

实习时间

2012年6月24日----26日

2 实习内容

1. 水文

流域:河流出口断面的地表水和地下水的集水区域称为该河流的流域。

流域之间的分水地带称为分水岭,分水岭上最高点的连线为分水线,即集水区的边界线。流域特征包括流域面积、河网密度、流域形状、流域高度、流域方向或干流方向。

径流:在水文循环过程中,沿流域的不同路径向河流、湖泊、沼泽和海洋汇集的水流。径流是指降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。

径流有不同的类型,按水流来源可有降雨径流和融水径流;按流动方式可分地表径流和地下径流,地表径流又分坡面流和河槽流。

径流的形成:从降雨到达地面至水流汇集,流经流域的出口断面的整个物理过程,称为径流的形成过程。它由降水、流域蓄渗、坡地汇流和河网汇流等环节组成。

降水是大气向流域供水的过程,它为径流形成提供主要水源。径流的形成中还伴随着植物截留、下渗、填洼等过程,降雨被植物的茎叶拦截的现象称截留。水分从地面渗入土壤的过程称下渗。水分停蓄在地面洼陷处称填洼。降水开始时,降落在河槽和不透水面的雨水直接形成径流,其余部分不立 3 即产生径流,而是被植物截留,渗入土壤和洼地积水,其中植物截留和洼地积水对径流的形成不起主导作用。当降雨强度小于下渗能力时,降落在透水面上的雨水将全部渗入土壤;当降水强度大于下渗能力时,雨水超出下渗能力的部分便形成地面径流,通常称为有效雨量。当下渗水流到达地下水面后,就形成地下径流。

径流的形成可分为两个阶段,产流阶段和汇流阶段。当降雨满足了植物截留、洼地积水和土壤储存后,继续降雨的强度超过土壤下渗的强度,雨水降落到地面后,开始沿地表坡面流动,称为坡面漫流,是产流的开始,雨量继续增大,这种超渗雨沿坡面流入河槽,称为坡面径流。这种地面漫流的过程,即为产流阶段;降雨产生的径流,汇集到附近河网,最后全部流经流域出口断面,叫做河网汇流,这个过程即为汇流阶段。

流域内水库和淤地坝的作用

河川径流在季节上和空间分布上变化很大,而用水要求却不能与自然水的分布相适应,为了解决径流时间上和空间上的分布不均问题,水库兴利的作用就显现出来,径流调节、蓄洪补枯、使自然水在时间上和空间上能满足用水的需要。同时水库还起到防洪的作用。

淤地坝是在水土流失地区各级沟道中,修建用以拦泥淤地的坝工建筑物,淤地坝对防治水土流失、滞洪、拦泥、淤

4 地、减少泥沙进入主要河流等方面有重要的作用。

森林对径流的影响

森林对降雨的截留,大大减轻了雨滴对土壤表面的重力冲击,可以防治土壤流失,森林把地面径流转化为地下径流,减慢了径流速度,因此在雨季可以大量存储水分,减缓洪水流量,旱季又可以补充河水流量,减轻干旱。

影响径流形成的主要因素有气候因素、流域的下垫面因素、人类活动。径流的形成过程中,由于降水、蒸发以及土壤含水量存在时间和空间的分布不均匀,使产流和汇流在流域中的形成也具有不均匀性和不同步性。 2.水文要素的观测

水位观测

在水文站参观了横式水位计和水尺,是用来测量水位高低的仪器。水尺的水位等于水尺零点高程加水尺读数。

流速测定

流速可以反映流量,流量即单位时间内通过某一过水断面的水量。流速仪测流是用普通测量方法测定过水断面。用流速仪测定流速,通过计算部分流量求得断面流量。流速仪是测定水流中任意点的流速仪器,主要采用旋桨式流速仪。每部流速仪都有经验检定的流速公式。

降雨观测

降雨观测主要有几种雨量计,虹吸雨量计、普通雨量计、

5 电子雨量计。

虹吸雨量计是利用液体虹吸原理连续记录降雨量的自记仪器。感应件由接水器、浮子室、浮子、虹吸管等组成的一种雨量计。虹吸一次,雨量为10毫米。如果降水现象继续,则又重复上述过程。最后可以看出一次降水过程的强度变化、起止时间,并算出降水量。

普通雨量计,用量杯测量普通雨量计中收集的雨水,用来校准虹吸雨量计。

电子雨量计能感应到1毫米的雨量,通过电信号自动传输雨量数据。 3.水资源

我国的水资源现状

中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。人均可利用水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡。并且全国多数城市地下水受到一定程度的污染,且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。水资源的污染、浪费、不合理的开采等是造成水

6 资源短缺的根本原因。

我国水资源存在的问题

水资源供需矛盾十分突出,全国缺水量近400亿㎥,约有3亿农村人口喝不上符合标准的饮用水;水污染问题严重,目前我国全年排污量超过435亿吨,其中80%以上未经处理就直接排入天然水体中,全国35个重点城市中只有23%的居民饮用水基本符合卫生标准;水资源过度开发,在中国,约有一半的水资源已被开发利用,在华北、西北城市所用的水资源中地下水的比例分别高达72%和66%,最终导致的含水层中储水量的减少和地下水位的急剧下降;用水浪费现象严重,农业、工业和城市用水都存在着用水浪费的现象,目前我国工业用水的重复利用率仅为55%,而发达国家平均为75%-85%;水土流失和生态恶化现象严重,中国西部的水土流失面积仍然严重,水力侵蚀和风力侵蚀是造成水土流失的重要因素。

对我国水资源的看法

中国水资源总量并没有什么太大的变化,水资源的短缺主要是工业用水量过大,过量采水,使地下水平衡被打破,污水的排放使得天然水的难以利用甚至不能利用。水资源的时间空间分布不平衡、水的浪费和污染是不可忽视的问题。为了提高水资源的利用率,首先要做到节水,需要采用良好的管理和技术手段,提高水资源利用率。积极发展节水的工

7 业、农业技术,大力推广应用节水器具。其次是污染的控制和治理,污染物排入了江河湖泊中,污染程度已经超过了河流湖泊自身的环境容量。随着经济的发展,工业废水的排放量还在增长,污染物也会随着增加。可以进行多渠道开源取水,雨水、再生的污废水、海水、空中水资源等,城市的废水再利用不仅减少了污染,还可以缓解水资源紧张。同时政府决策和公众的参与在保护水资源的过程中起着重要作用。 4. 小结

本次水文学与水资源的实习,在巩固理论知识的基础上,加深了对我国水文观测的方法、技术的了解和水资源现状的认识。

水文是经济社会可持续发展的基础性工作,水文资源的收集为水利工程的设计、立项、审批、建设提供准确可靠的水文依据;为地方防汛减灾提供及时服务,为防汛抗旱减灾提供水文技术支撑;为地方水资源的管理提供全面服务,以水资源的可持续利用支撑和保障经济社会的可持续发展。随着中国经济的发展,工业化社会的进步,以及中国城市化的加速进程,城市污水的问题已经日益突出。了解水文及水资源状况,对解决水资源短缺和水资源污染起着重要意义。

第8篇:实习报告(水文)

实习报告(水文) 水文实习

(一)河流水文观测

衡量和表示河流水文变化情况的因素,一般包括水位、流速、流量、水温、泥沙和水化学。通过上述因素的观测得到的数据,能定量表示河流水情变化的基本特征。

.水位观测

水位观测是河流水文实习的重要内容。观测所得的基础资料可直接应用于水利工程建设,如防汛、给水、灌溉、排水等建筑物的设计,通过水面比降的调查测量,还可以根据水位流量关系推测流量。

(1)水位观测断面的布设。一般河道的水位观测应尽量选择河道顺直、稳定、水流集中,便于布设测验设施的河段。基本水尺断面一般设在测验河段的中央,大致垂直于流向或直接平行于测流断面。若河段内有固定分流,流量超过总流量的20%,且两者之间没有稳定的关系时,一般应分别设立水尺断面。堪闸和水库的观测河段,一般选在建筑物的下游,避开水流紊动影响的地方。水库和湖泊的水位观测点,应选在岸坡稳定、水位有代表性、便于观测和建立测验设备的地方。

(2)水位观测设备及布置。

实践中简便办法多采用水尺和自记水位计观测水位。水尺多用坚硬平直的木板条或用搪瓷铁片制成,并画出间距为2厘米(或1厘米)的刻度,标出米、厘米数。沿江河一带布设基面,多由木桩和水泥墩固定建成,基面保证最高水位和最低水位都可测到。如图3-1所示。图4-1水尺的设立

33

(3)水位观测的内容和方法。每次观测水位时,将水尺直立在基面上(木桩或水泥墩),读出水尺读数,水位值等于水尺读数与基面高程之和,即

水位=水尺读数+基面高程

在冬、春平水位时,于每日08时、20时观测水尺两次;夏、秋季节,于每日0

2、0

8、

14、20时观测四次;在洪水涨落过程中,观测次数增多,甚至半小时观测一次。

自记水位计由浮筒、传递和自记钟3部分组成,在一昼夜内连续纪录(在自记纸上)水位随时间变化过程曲线。每日定时取换下来的自记纸,所纪录的水位过程线,要用水尺观读数据进行校核,保证数据准确。

2.流速测验和资料统计

流速是指单位时间(秒)内河水质点所流动的距离(米),单位为米/秒。流速是表示河水运动快慢的一个重要指标。影响流速的因素很多,主要是河水量的多少,其次同河流比降、河道弯曲、水草多少等因素也有密切关系。因此断面上应均匀分布流速垂线,流速垂线上又应沿水深均匀分布测点,才能正确的掌握断面上流速分布的规律。选择流速垂线时可以参考下列规定(见表六)。

表1流速垂线数目

河宽(m)

50

50--100

00--300

300--1000

000以上

垂线数

0

0--15

5--20

20--30

30--40

流速垂线上测点的分布以能算出正确的垂线平均流速为原则,所以测点位置和数目的选择应根据不同的水深、测验目的、精度要求等,通过实验有把握的加以确定。选取时,可参考下列规定。

表2垂线测点的分布

垂线水深h(m)

设点方法

测点深度

h<1

点法

0.6h

2点法

0.2h、0.8h

34

3点法

0.2h、0.6h、0.8h

h>3

5点法

水面、0.2h、0.6h、0.8h、河底

测定流速的方法很多,一般采用浮标测速法和旋杯式流速仪测速两种方法。

(1)浮标测速法测速原理与方法

首先要选择顺直河段,河底变化比较小,布设测速断面(中断面)和上、下断面。上断面到中断面的距离,同下断面到中断面的距离最好等长。

浮标用木、竹、草捆、泡沫块等漂浮物制成。上断面是投放浮标涌,记录浮标通过中断面的位置和到达下断面所用的时间t秒,浮标流速就是上、下断面的距离(L)与所用时间(t)之比,如下式:

Vf=L/t

浮标所测流速为水面流速,一般比断面平均流速为大,所以使用时要乘上一个浮标系数,一般为0.8(即f=0.80)。因此,实际流速V为:V=fVf

经过实际测算,填写下表:

时间地点

断面一

断面二

断面三

断面四

t1

t2

t3

t4

表七

由L1=________L2=___________

L3=________L4=____________

得V1=_______V2=________

V3=________V4=________

(2)旋杯式流速仪测速原理和方法

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使用旋杯式流速仪(见图3-2)测流时,将流速仪放在水下预定的测点上,并使旋杯对着来水的方向,水流冲击旋杯,使旋杯发生转动,旋杯转动又带动直立的旋轴转动。旋轴的截面呈卵形,轴旁有固定电丝与电源接通。每当旋杯转1周,卵形的尖端便使旋轴与电丝接触一

次,电路上的灯泡即亮一次。根据灯泡闪亮的次数,即可知旋杯转动的周数。

显然流速越大,旋杯转动越快,单位时间内转数越多。在中等流速的条件下,水流速度V与单位时间内旋杯转数R/S成线性关系即:

V=aR/S+b

式中S一一旋杯转动时间;

R-一旋杯在S秒内的转数;

垂线平均流速计算方法如下:

5点法:V=(V0.0+V0.2+V0.6+V0.8+V1.0)/10

3点法V=/4

或V=/3

2点法V=/2

点法V=V0.6

或V=k1V0.0k1=0.84—0.87

3.流量测量方法与原理

流量是指单位时间内流过河道过水断面的水量,是河流的重要水文特征之一。一般流量以米3/秒来表示。

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河流中的水位与流量有着密切的关系,不同的水位有着不同的流量,是正相关的关系。如果以水位为纵坐标,流量为横坐标,把流量与相应水位点在直角坐标纸上,当测量资料足够长的条件下,便可得到一条抛物线型的水位—流量关系曲线。利用这条水位—流量的相关曲线,通过容易测到的水位值,可以推算出不容易测量的流量值,尤其洪峰流量瞬时V通过时,这条关系线更有实际意义。

目前国内外测量流量的方法很多,实习中主要应用流速面积法进行测量。计算流量公式如下:

Q=AV

式中Q为流量(米3/秒),A为过水断面(米2);V为全过水断面平均流速(米/秒)。

其中过水断面的测量包括水深测量、测深垂线起点距测量与测深断面水位的观测。在中、小河上测量水深多用测深杆、测深锤、测深铅鱼V等;大河多用回声测深仪。回声测深仪是利用超声波从放射器到河底,再由河底反射回到收音器,由其所经历的时间和超声波在水中传播的速度来计算河水的深度。

断面部分面积计算方法为:

部分面积是指测速垂线间的部分断面面积。

〈l〉面积间没有测深垂线时,则部分面积等于两边垂线水深的平均值和其间距的乘积

式中:

f

1、f2―――为部分面积

h1。h2―――为垂线水深

b1。b2―――为垂线间距

部分面积间有测深垂线,则其部分面积应等于欲求部分面积的两测深垂线间各测深垂线间面积的和。即:

f3=(h2+h3)/2*b3+(h3+h4)/2*b4+(h4+h5)/2*b5

f4=(h5+h6)/2*b6+(h6+h7)/2*b7+(h7+h8)/2*b8

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(二)地下水调查

地下水是水资源的重要组成部分,也是河流补给的重要。进行地下水调查就是了解调查区的水文地质状况,地下水的补给、径流和排泄条件以及地下水的水位、水量等特点。

首先需要调查区内地质图、地形图、水文地质图、调查区的水利规划报告等资料,通过对资料的分析和野外勘探,了解实习调查区地形起伏、地层出露及分布概况;了解断层、褶皱等地质构造的分布、性质及与地下水的关系;了解含水层的岩性、分布及层位厚度等特点,掌握地下水埋藏条件与区域地质地貌状况的相互关系。

其次进行地下水的观测。观测可在观测井中进行。

.地下水位的观测。可采用测杆、测锤、测绳等测量工具,每次观测应重复两次,取平均值,两次测量误差不应超过2厘米,否则应重测。地下水位等于井口固定点高程减固定点至水面的距离。固定点至水面距离减去固定点与测井附近地面的平均高差即得地下水埋深。

2.地下水流量调查。

可进行机井出水量观测。首先应事先在井旁沟渠内安装好顶角为90o的三角堰或三角堰箱。抽水前测量静水位。抽水后,当井水位下降保持稳定时,观测动水位和三角堰水头高度,从“三角堰水头与流量换算表”中即可查得流量。

三角堰箱

a.三角堰箱纵剖面结构;b三角堰箱立体图;1水泵出水管;2隔板;3读数标尺

(三)河流泥沙检测

河流夹带泥沙能直接影响河床变化以及水库、渠道的淤积,给防洪、灌溉、航运带来困难,因此泥沙测验是水文实习的重要项目。描述河流中

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悬移质的情况,常用的两个定量指标是含沙量和输沙率。单位体积内所含干沙的质量,称为含沙量,用cs表示,单位为kg/m3。单位时间流过河流某断面的干沙质量,称为输沙率,以Qs表示,单位为kg/s。断面输沙率是通过断面上含沙量测验配合断面流量测量来推求的。

.悬移质单位含沙量检测方法。

含沙量测验,一般需要采样器从水流中采取水样。我国目前使用较多的采样器有横式采样器和瓶式采样器。取样位置一般要通过输沙率资料的分析选择。

取样位置选择的原则:(1)在含沙量横向分布较稳定均匀的断面,在主流边附近选取一条垂线取样;(2)在含沙量横向分布变化较复杂,主流分散的河道,可用横渡法或斜航法取样。不论用何种方式取得的水样,都要经过量积、沉淀、过滤、烘干、称重等手续,才能得出一定体积浑水中的干沙重量。

2.输沙率测验方法

输沙率测验是由含沙量测定与流量测验两部分工作组成的。为了测出含沙量在断面上的变化情况,由于断面内各点含沙量不同,因此输沙率测验和流量测验相似,需在断面上布置适当数量的取样垂线,通过测定各垂线测点流速及含沙量,计算垂线平均流速及垂线平均含沙量,然后计算部分流量及部分输沙率。对于取样垂线的数目,当河宽大于50m时,取样垂线不少于5条;水面宽小于50m时,取样垂线不应少于3条。垂线上测点的分布,视水深大小以及要求的精度而不同,可有一点法、二点法、三点法、五点法等。

(1)垂线平均含沙量计算根据测点的水样,得出各测点的含沙量之后,可用流速加权计算垂线平均含沙量。

(2)断面输沙率计算根据各条垂线的平均含沙量,配合测流计算的部分流量,即可算得断面输沙率。计算公式为:

A.求垂线平均含沙量:

五点法ρ=(ρ0.0V0.0+3ρ0.2V0.2+3ρ0.6V0.6+2ρ0.8V0.8+ρ1.0V1.0)/10V

三点法ρ=(ρ0.2V0.2+ρ0.6V0.6+ρ0.8V0.8)/

二点法ρ=(ρ0.2V0.2+ρ0.8V0.8)/V0.2+V0.8

一点法ρ=kρ0.5

式中ρ为垂线平均含沙量

ρi为相对深度i处的测点含沙量

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Vi为相对深度i处的流量

V垂线平均流速

k由实验得出得系数

B.求断面输沙率:

ρs=[ρm1q0+q1/2+„+qn-1/2+ρmnqn]/1000

式中ρs为断面输沙率;

ρmi为第i根垂线平均含沙量;

qi为第i根垂线与第i+1根垂线间的流量。

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第9篇:水文实习报告

三水水文站实习报告

一、实习目的:

通过这次对到三水水文站的实地参观实习,认识和了解一个设站的目的,并进行主要几项水文气象要素的实际测验和计算工作,巩固所学水文测验的基本理论知识,了解观测仪器设备及观测方法,熟悉流速仪的测算原理和方法,并在此基础上,了解资料在整编的基本内容和方法,提高对水文工作重要性

二、实习步骤:

三水水文站目前这个观测项目有水位量、水质、降水、蒸发、泥沙、岸观、含水量土壤这八个项目,这些项目都是南宁水文站针对自身的需要而开设的,以前是采用人工观测。近几年来逐渐走向自动化监测。

现在三水水文站用走航式多普勒仪器测水的流速、水深,走航式多普勒仪器有三个超声波发射器,利用超声波原理,可以算出流速、水深。每5s发一个波,不断发射,不断接收,水中杂质越多,发射回来的信息也就越准确,走航式多普勒仪器自动测出水的流速和水深,用普通的流速仪用时一个多小时,而用走航式多普勒仪器则只需要十多分钟。

测沙即测量河水含沙量。测量时把仪器放到0.6—0.8米水深。得到的样本经过沉淀过滤,烘干。沙量=含沙量×流量。还有水质监测,水质监测仪器有一个探头,仪器会自动分析,级数越高污染就越严重。

雨量的观测的仪器是翻斗式雨量计的仪器,这个仪器能把雨量转换成信息,通过检测转换到终端,使得能随时观测雨量,自动化观测雨量。仪器中间是过滤网,作用是防止杂质进入仪器影响翻斗的重量,所以其有过滤保护作用。

六、心得体会:

通过这次去三水水文站的实习,使我对水文站有了更进一步的了解,让我充分体会到理论与实践结合的重要性,没有实践的理论都是空洞而毫无价值的,通过这次实习我是受益匪浅,学到了很多书本上学不到的知识,我想借此次机会来交流一下我的心得体会,达到相互学习的目,实习真是实践一堂课胜读多年书。使我大有收获,乐在其中,虽然时间比较短但在认识实习的这1天时间里,我感觉自己学到了很多东西,专业知识的增长,操作技能的进步,对工作的具体认识,在各个方面感觉自己都成熟了一些,取得了一些进步。

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