水文学与水资源实习教程

第1章绪论

1.1实习目的和任务

1.2实习内容和要求

1.3实习方法

1.4实习注意事项

第2章 水文调查设计

2.1概述

2.1.1水文调查的目的作用

2.1.2水文调查分类

2.1.3水文调查基本方法

2.1.4水文调查的一般要求

2.2 水文调查的内容

2.2.1流域基本情况调查

2.2.2水量调查

2.2.3暴雨调查

2.2.4洪水调查

2.2.5其他专项调查

2.3水文调查的方法

2.3.1水量调查方法

2.3.2暴雨调查方法

2.3.3洪水调查方法

2.3.4其他专项调查方法

2.4 水利工程的水文综合调查

2.4.1水文调查与分析

2.4.2 水环境水质测验

2.4.3鱼类和底栖动物采样分析

2.4.4滨河植被和浮游植物采样分析

……

第3章 蒸发与降水观测

第4章水位与流量观测

第5章 潮汐观测

第6章 泥沙测验·

第7章 水质监测

第9章洪涝数值模型实习

第8章 基于ArcGIS 水文过程模拟

第10章水文与水资源遥感

1.1实习目的和任务

水文学和水资源是高等学校地理科学类专业本科生培养方案里的一门重要的专业基础课。它在原来传统水文学教学内容的基础上，结合目前水环境问题，融合了水文学科知识体系中水资源部分的知识内容。这门课程在教学过程中除了介绍地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律外，更加强调水环境与地理环境、人类社会之间的相互关系。这门课程讲解水与地球表层的岩石圈、大气圈和生物圈相互作用过程，水参与地球上的各种物理、化学及生物过程，对地理环境、生态系统具有的重大影响。

水文学和水资源是一门实践性很强的课程。人们通过野外调查、现场观测、分析实验等手段获取水文和水资源数据，分析得出规律。因此，开展水文学和水资源野外实习是课堂教学的必要补充。从教学内容和学生掌握知识的实际需求出发，组织有关野外考察和观测活动是水文学和水资源课程教学的重要环节。这门课程的内容包括水文学基础知识、水循环及水量平衡基础理论、水循环具体过程的分析、人类活动对水循环的影响，以及掌握水资源开发利用和保护的一般性知识。

水文学与水资源实习的目的是结合水体和水环境特点，使学生将课堂教学中学习的知识在野外得以验证，得以巩固，培养学生认识自然地理现象和总结规律的能力；使学生通过野外实地考察、观测和分析，印证课堂知识，加深对水文学和水资源知识和理论的理解与掌握，学会利用水文学与水资源基本理论知识分析水文现象、探讨水资源问题的方法；使学生通过野外考察、现场观测和样品分析，掌握水文学与水资源野外观测仪器的使用方法，以及野外工作的基本经验和仪器操作技能；培养学生不畏艰辛，勇于克服困难的精神品格。

1.2实习内容和要求

水文学与水资源实习主要包括水循环观测、河流泥沙观测、水质监测、水资源综合调查，以及水文遥感和水文模型计算机模拟实习等内容。

水循环和水量平衡原理是水文学与水资源的核心内容，通过开展水循环各个环节的野外观测，有助于学生理解和消化课堂知识。水文学与水资源实习课程中有关水循环的实习内容主要包括蒸发、降水和径流等的观测。蒸发和降水观测要求学生在掌握两者发生机制的前提下，理解蒸发器和雨量器的设计原理和操作方法，熟悉蒸发和降水观测的标准流程，掌握数据的处理方法。径流观测是水文学与水资源实习的重点内容，包括水位和流量观测，了解流速面积法和水力学法等流量测验的基本原理，熟悉和掌握水尺和测流装置的使用方法，能够使用流速仪对平原河流断面流量进行实测和计算，利用测流堰对山区小流域流量变化进行观测。

流水必然挟带一定的泥沙。河流泥沙是联系水动力和河流地貌演变的纽带，同时泥沙可吸附营养盐、有机物和重金属等污染物，影响它们的迁移和归趋，是水环境研究的一类重要问题。河流泥沙观测的实习内容主要包括了悬移质泥沙观测和泥沙颗粒分析两部分。它要求学生理解河流断面悬沙输移率测验的基本原理，了解不同泥沙采样器的特点，掌握悬沙含量的实验室测定方法。泥沙颗粒分析的重点是理解泥沙粒径和级配的内涵，掌握沉降法和激光衍射法等细颗粒泥沙的分析方法，能在实验室内进行粒径和级配的测定和分析。

随着我国经济的快速发展，人类活动对水体的污染也日益加剧，水质监测已经成为水资源领域的一项重要工作。水质监测的实习内容主要包括：水样的采集方法、常见水质检测设备和部分水质分析方法的学习；能根据水质监测的目标来制订采样方案，以标准操作流程采集和保存水样，对常见水质指标进行现场或实验室测定。在海陆交互地带，潮汐的影响尤为重要，因此这门课程也包括潮汐观测的实习内容，培养学生掌握潮位观测的标准方法，能够开展潮位观测活动。

培养学生组织并实施野外考察的能力和对水文现象的现场分析能力也是本门课程的主要目标之一。本门课程对如何开展水文调查进行了系统的介绍，促使学生熟悉水文调查的目的和类型，掌握针对不同水文调查内容的相应调查方法，能够设计和制订水文调查的方案，并在实习区域内予以实施。

随着遥感和计算机技术的发展，相关技术已经广泛应用于水文和水资源调查，以及水文过程分析。本门课程的教学目标包括掌握水文学和水资源遥感调查和监测的基础原理和数据提取方法，使用相关水文模型软件对地表水文过程进行模拟分析，以及进行洪水预报。

……

本书是水文学与水资源实习教材。主要内容包括：水循环主要环节(蒸发、降水和径流等)的测量原理和实际操作方法；潮汐观测的主要方法；河流悬浮泥沙的采集、测验方法；地表水水样采集、水质监测指标和室内实验方法；区域水文、水资源调查方案的设计和实施方法；基于ArcGIS的流域水文过程模拟应用；洪涝数值模型在河流和城市区域的应用；水文水资源遥感原理和部分水文、水环境指标的遥感提取和反演等应用。