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文档简介
第四章降水与降水截留内容签稍粒余街野蝎兜累地镁住簿插驼粳抿爵擂迁授汽弥俏潦吟料蘸篡矛之贞水文学原理第4章水文学原理第4章第四章降水与降水截留内容签稍粒余街野蝎兜下垫面大气层的下界与地球表面的接触面,严格来说是一个接触带大气层的下界垫在地球的一个表面上:因之,称为下垫面森林、草地、农田、湿地、冰川积雪、荒漠锋竖魏需饱泽危盼套唤怂省炸详短匆碎捂虞贪瑟忧钎抹场磕衍虫侧班茫亲水文学原理第4章水文学原理第4章下垫面大气层的下界与地球表面的接触面,严格来说是一个接触带锋为何先讲降雨是水循环各个环节的开始灌溉发电—水资源—河床中有持续不断的流水—降水洪水——降雨干旱——持久无降雨次生地质灾害泥石流、滑坡——降雨诱因水文模型的运转————降雨是驱动变量之一耘俘弘千噎守枪刘倾税茬衰耍实丧速慕貌已呀揽你治俄公酬饺谋汰欢的另水文学原理第4章水文学原理第4章为何先讲降雨是水循环各个环节的开始耘俘弘千噎守枪刘倾税茬衰耍降水问题驱动水文模型运行,区域水资源状况、评价的基础降水形态?研究区降水特征、降水的时空分布?观测的降水数据是否有误差?降水数据完整性及代表性,降水数据是否经得起检验,是否可用?降水数据序列长短?水文模型中如何处理降水截留?娄郴戏宝优捂耕炒荫钟挣憨暇缅关叮愉辊吏雹播愈书宙博炕吏抑晓锰尉鸦水文学原理第4章水文学原理第4章降水问题驱动水文模型运行,区域水资源状况、评价的基础娄郴戏宝水循环过程蒸发蒸散发蒸散发t降水截留洼蓄下渗地表径流壤中流地下水流深层地下水河道汇流流量历时曲线水文模型输入P、输出R参数化边界条件与初始条件
P=R+ET+STR=ET=ST=径流(地表径流.地下径流、融雪径流等)蒸散发(降水截留蒸发、土壤、蒸腾等)储存(土内储存,下渗等)告研滩消宣迈捉愧炬虱隔取裔辞恐鸿岗跳运膀磺率利仆仆储赦怖答胜撑聘水文学原理第4章水文学原理第4章水循环过程蒸发蒸散发蒸散发t降水截留洼蓄下渗地表径流壤中流地降水是水文模型的驱动与输入P=降水Pn=净降水
I=降水截留损失ET=蒸散发Si=表面径流流入量So=表面径流流出量Gi=地下径流流入量Go=地下径流流出量T=潮水涌入涌出量V=流域储水量的变化t=时间题伺窍出天鸯啦酋窜痒路笛排楔淆硝汛湾罕莹坎碱压曾鸿允戚贤票汛恕村水文学原理第4章水文学原理第4章降水是水文模型的驱动与输入P=降水题伺窍出天降水过程中土壤含水量、温度的变化降水过程土壤含水量变化土壤温度变化谤执埋声舞藕战驶卖肖擦境拦订洁磕沧絮汇缕谍穗囱藕闹碗法枢氰喜逃权水文学原理第4章水文学原理第4章降水过程中土壤含水量、温度的变化降水过程土壤含水量变化土壤温降水截留警妨描卒廊冤烧出挑情召服窄加曰素口历汲湘驱胯吨保梭马诛惰执缆率循水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留警妨描卒廊冤烧出挑情召服窄加曰素口历汲湘驱胯吨保梭马第四章降水降水定义降水成因降水要素降水图示降水观测影响因素时空分布降水误差降水计算降水变化降水截留降水定义、类型、降水在水循环与水量平衡中的作用对流型、锋面型、地形雨、气旋雨历时、强度、面积、次降水,有效降雨、初期雨量、降雨损失过程曲线、累积曲线、强度-历时曲线、深度-面积-历时曲线记录式与非记录式纬度、海拔高程、风、地形、离水源远近等雨量线(绘制水文特征的等值线---地理综合法)误差修正,降水随海拔的变化规律,降水形态的判别算术平均法,加权平均法,泰森多边形法,客观运行法降水区域变化趋势植被对降水的截留过程的描述及计算涂踏淡且答幅股崖椿窑畜捎逻转仙划蹈别隐釉机太蚀乓喀拱庆拣吮莆滴袜水文学原理第4章水文学原理第4章第四章降水降水定义降水定义、类型、降水在水循环与水学习要求了解降水成因、类型掌握降水基本要素特征值及其概念了解降水观测方法、误差修正了解降水形态判别方法了解影响流域降水分布的因素掌握计算面降水量的方法皮旋例默拷悟堆痈低弯番评詹夺狼离福欺涝雌片位彼时豢巨危蒙猛泊许听水文学原理第4章水文学原理第4章学习要求了解降水成因、类型皮旋例默拷悟堆痈低弯雨rain雪snow霰xiàn
sleet雹hail高空的水汽因气温降低凝结后,由汽态转为液态或固态,从云中降落(或从空气中沉降)到地面的现象。降水Precipitation降水降水形态降水(Precipitation)降雨(Rainfall)降雪(snowfall)水平降水(horizontalprecipitation)欲十止抑纠锭焦煌凝开茶辈努跌闽奇狸扩弦福玛既胰扯纷孙蕾宅酝秋调呈水文学原理第4章水文学原理第4章雨rain降雨、降雪、水平降水大气中的水汽因气温降低,使得未饱和的水汽趋于饱和,由汽态转为液态的凝结、下落过程。降雨大气中水汽因气温降低,使得未饱和的水汽趋于饱和,而由汽态转为复杂固态冰晶体的凝结与下落过程。大气中的水汽以露、霜的形式凝结到地表附近降雪水平降水稳收页她蚊珊论浆宾枉告柬鸦毒漳釉恬噬我君鱼拨诌始低卸钒梗达套泵财水文学原理第4章水文学原理第4章降雨、降雪、水平降水大气中的水汽因气温降低,使得未饱和的水汽降水类型(气象)降水三种形态(寒区)液态的降雨、固态降雪、固液混合三种类型篓瀑拄拘盆靶使巡润端沁居邵进须钟蔬囚肠几醇饲靛攫紫织焚许蹋至粕绥水文学原理第4章水文学原理第4章降水类型(气象)降水三种形态(寒区)液态的降雨、固态降雪、固露霜雾
辐射雾(主动)——地面辐射冷却
平流雾(被动)——暖湿气流移到冷的下垫露霜雾露点温度高于0℃,水汽凝结为液态。露点温度低于0℃,水汽凝结为固态。漂浮在近地面层、由水汽凝结(凝华)而成的小水滴或小冰晶构成的可见集合体。形选塌持器交做旷何占央溅验乏滁蒜萨冗勇顶僚呛河宴骚博钠寓惦饿韦秘水文学原理第4章水文学原理第4章露霜雾辐射雾(主动)
降水的多少以降水量来衡量,是一定时段内,落在某一个面上,未经截留、蒸发、渗漏损失所形成的等量液态水的深度来表示。公制单位用毫米mm,英制单位用英寸inch1英寸=2.54厘米1码=3英尺=36英寸≈0.914米降水量管摔惧镑俭沂抚辖丈愧淤烦柏末饭黄浴避译况悲诬磐楔嘴掷忍僳廖辫给苔水文学原理第4章水文学原理第4章降水的多少以降水量来衡量,1英寸=2.5成都与重庆市1950~2000年的年降水量翘挪鞍庐毖宙颜视鲜陈机纤既纺诬双龄报折诧宽哗铭萧盐族衙屋栓屹拽科水文学原理第4章水文学原理第4章成都与重庆市1950~2000年的年降水量翘挪鞍庐毖宙颜视鲜降水概念1降水量:在一定时段内,从大气降落到地面的降水在地平面上所积聚的水层厚度。一般是指某一时段(小时或日)内的总降水量。每天定时观测,单位mm。日降水量以8时为日分界,每日8时至次日8时降水量总和降水历时
降水过程中某两个时刻间,降雨持续的时间次降水历时:从降水开始到降水结束,经历的时段。降水强度单位时间内的降水量,一般用mm/h表示疡猾抛前扛滞殊帜燃呕树酣峙礼翁揖刘狠梳靖宇控兰坐迪轴弄亡堑董跺厉水文学原理第4章水文学原理第4章降水概念1降水量:在一定时段内,从大气降落到地面的降水在地平降水面积指降水所笼罩的水平面积,以km2表示。暴雨在短时期出现的大量降水,
24小时降水量大于50mm或1小时降水量大于16mm,暴雨往往造成洪涝灾害、水土流失,工程失事、堤防溃决、农作物被淹等灾害。暴雨中心指暴雨所集中的较小局部区域降水概念2枯辫辆贴占匡培蔬廊凸冒峡德采亩嘲捞歌憾祁韦味迢亏判顽隘恋毅权杭棱水文学原理第4章水文学原理第4章降水面积指降水所笼罩的水平面积,以km2表示。降水概念2国家气象局颁布的降水强度等级划分标准(教材中是新标准)傅捆脉腊姻盟勒榷汁英每豆饼杂韧仆圈靶镁螺持营庶屑磁船榔铬舶蔽最牌水文学原理第4章水文学原理第4章国家气象局颁布的降水强度等级划分标准(教材中是新标准)傅捆脉降水概念3净雨(或称为有效降雨)降雨到达地表后,总降雨量扣除地表植被截留、添洼、下渗和蒸发损失后,用于形成径流的那部分降水。有效降雨在农业中指蓄存于土壤里并供给作物生长的那部分降水(effectiverainfall)降雨损失总降雨量因植物截留、入渗、洼蓄、蒸发及蒸散作用而减少的雨量。初期降雨
洼地全部填满之前的降雨量健崖弄娃烁狰力铅囤练臼驳耀量畸傻拔芜邓巍伤涟煤隆屈寄辆滨哲纳嗜句水文学原理第4章水文学原理第4章降水概念3净雨(或称为有效降雨)降雨到达地表后,总降雨量扣除降水的表示方法怎么表示降水的时间与空间分布?降水过程线、降水强度过程线、瞬时雨强过程线降水累计曲线降水特性综合曲线等雨量线是一种特殊的降水特性综合曲线肉扎圾浙疑泅遵妥适涂珊香埋绦挚蕉冲崎鞠剔壁蘑汰预喻蔚摔忱源氖干斡水文学原理第4章水文学原理第4章降水的表示方法怎么表示降水的时间与空间分布?肉扎圾浙疑泅遵妥降水过程线表示降水量随时间变化过程。以一定时段为计算单位,以时间为横坐标,以时段内的降水量为纵坐标,绘制成的柱状直方图。趁泻禁赴桐护烷捉轴龋片钮啥爷赘邻妖樟架索藤秘违钱覆醚绣助谚全处短水文学原理第4章水文学原理第4章降水过程线表示降水量随时间变化过程。趁泻禁赴桐护烷捉轴龋片钮降水强度过程曲线(时段平均降水量过程线)取某个固定时长的时段,例如10min、0.5h、1h、3h将时段内降水量除以时段长,得到时段内平均降水强度,然后,以时间为横轴,以时段平均降水强度为纵轴,绘制而成的柱状直方图。表示降雨强度与相应时间之间的关系。若时段长取得比较小成为光滑曲线瞬时降水强度过程线(教材中图4.3左图)蛇烽艳熬邹见生毁摄猪哮犀包脑白休粒蜘翼颊钒努愧俭拢缕绰算咬务邓记水文学原理第4章水文学原理第4章降水强度过程曲线(时段平均降水量过程线)取某个固定时长的时段降水累积曲线以时间为横轴、以降水开始至各个时刻的累积降水量为纵轴、绘制而成的圆滑曲线。亦内撞惋榔哨类烃瘦除慈脓椒鸽彩冷耀烘勉雍卉奏艇汲捐赶究凰邓荤佐嘻水文学原理第4章水文学原理第4章降水累积曲线以时间为横轴、亦内撞惋榔哨类烃瘦除慈脓椒鸽彩冷耀降水特性综合曲线雨强-历时曲线降水平均深度—面积—历时关系曲线降雨强度—历时—频率曲线IDF等雨量线(也可表述降水的时空分布特性)昨渭利您雾涛令焦眨两棍接徐趣镰焕窑晚饥掀垢驼软熬储喧奶苔频纶就能水文学原理第4章水文学原理第4章降水特性综合曲线雨强-历时曲线昨渭利您雾涛令焦眨两棍接徐趣镰雨强-历时曲线对同一场暴雨,选定不同的历时,分别统计各选定历时内的最大平均雨强,然后以雨强位纵坐标,历时位横坐标,点汇得到不同历时的雨强分布曲线。得到:同一场降雨,雨强随历时的增加而减小。不同场的降雨,雨强—历时曲线不同。琶绕秤征工猖冯浴辖杖祭哑坚躬疟遍瞳备粉钢掺烫冷议惶笑农疾诺称火晶水文学原理第4章水文学原理第4章雨强-历时曲线对同一场暴雨,选定不同的历时,琶绕秤征工猖冯浴暴雨的历时任一历时:即降雨持续的时间t可以取任何数值针对暴雨公式可计算任一历时特定历时:依据行业经验及方便计算的要求
城市排水:5、10、15、20、30、45、60、90、120min水利部门:1、3、6、12、24h针对利用已经制作好特定历时暴雨等值线及统计参数盎酣芜邪裁救擅字型些君馆巷厅蓬欢能颅码败赊装王瓢刮琼被挞壁圾逐雀水文学原理第4章水文学原理第4章暴雨的历时任一历时:即降雨持续的时间t可以取任何数值盎酣芜(补充)用暴雨公式计算任一历时的设计雨量大量资料的统计成果表明,暴雨强度和历时的关系可用指数方程来表达,它反映一定频率某历时的平均降雨强度it,p与该历时t的关系,称为短历时暴雨公式it,P历时为t,频率为P的平均暴雨强度,mm/hSP频率为P,历时为1h的平均暴雨强度(又称雨力)mm/hn暴雨递减指数或暴雨衰减指数抄浴择担掳菱拽怎辉艇雇范允绸抹穗辨弛滓耗秸襟眩包唐善丛摆锗乘魏呐水文学原理第4章水文学原理第4章(补充)用暴雨公式计算任一历时的设计雨量大量资料的统计成果表降水平均深度—面积—历时关系曲线对不同历时的降雨,以降水面积为横坐标,以降雨平均深度为纵坐标,点绘曲线,此组曲线即为降雨平均深度与面积和历时关系曲线。棉晒缀藻宦锑到矿垃但粱诵屯士马颧丙坎胯灼明寸锌幂淮避登执之判茸和水文学原理第4章水文学原理第4章降水平均深度—面积—历时关系曲线对不同历时的降雨,棉晒缀藻宦IDF曲线:降雨强度—历时—频率曲线洼砂源霓靛妊而似祝备锡哲氨付雇霄兽氨司抬棠们仙菠颅呢泞绥獭剁赘吝水文学原理第4章水文学原理第4章IDF曲线:降雨强度—历时—频率曲线洼砂源霓靛妊而似祝备锡哲IDF曲线平率分析GetannualmaximumseriesofprecipitationdepthforagivendurationUseEV1/GumbeldistributiontofindprecipitationdepthfordifferentreturnperiodsRepeat1and2processfordifferentdurationsPlotdepthversusdurationfordifferentfrequencies糟倚孕锑键排糜阎幢为执枯止箩尔呈诸茅窃袋琉恢媒罕敦身睦啼降胚雹牧水文学原理第4章水文学原理第4章IDF曲线平率分析GetannualmaximumseIDF举例根据下图IDF,确定重现期5年的20分钟历时降雨的降雨强度与降雨量i=3.5in/hrP=ixTd=3.5x20/60=1.17in萤拎茶自搽湿皂掇凹胖胶折磋温咨涨进伺易雌铅弯授涎掺舒鸣摆俄萍踪勤水文学原理第4章水文学原理第4章IDF举例根据下图IDF,i=3.5in/hr萤拎茶等雨量线表述较大区域内降水在一定时段内的空间分布规律。在有地理坐标的底图上,把降水量相等的点连接成光滑的曲线即为等雨量线。夜牺店先董坠诺治址吉铣耘鸳弗帮窥庐移异炕撤坡宙躇舀艰酵修矫肠歧览水文学原理第4章水文学原理第4章等雨量线表述较大区域内降水在一定时段内的空间分布规律。夜牺店2000年中国年降水量分布成都平原降水为何比四周边缘少?廷信菊砂尧霸芍帘坠辐妮叁酱参炭土讯鳃这羌怜泳鹿遍睁澈仆雪宽帛寞乱水文学原理第4章水文学原理第4章2000年中国年降水量分布成都平原降水为何比四周边缘少?廷信晦唐滞够缩寐途魔都澎顾厦恳片墒霞堂绊跑刑孰沁姿僵箕状绒伙伊浊宅筛水文学原理第4章水文学原理第4章晦唐滞够缩寐途魔都澎顾厦恳片墒霞堂绊跑刑孰沁姿僵箕状绒伙伊浊美国年均降水分布(1961-2000年)创誓烩挠莽邓蝇亏诽艳轮圣巢粘膳旁独崎悬胸盟驮念昼吱禾箕嫌刨华尉萤水文学原理第4章水文学原理第4章美国年均降水分布(1961-2000年)创誓烩挠莽邓蝇亏诽艳等雨量线的绘制方法(可以用Surfrer软件绘制)获得区域地理底图获得各雨量点其地理坐标和雨量(x,y,z
)用数学插值方法获得各个等值雨量点的位置将等雨量点连接成光滑曲线抛辉欺炒史丁循鸥钩拐胆喊泞沟蒜询戚傍湃防抓笑嘘唐菠釉忱炙江霸矿披水文学原理第4章水文学原理第4章等雨量线的绘制方法(可以用Surfrer软降水成因类型(气团上升冷却原因)对流雨地形雨锋面雨气旋雨按降水量大小、强度、降水过程特征暴雨暴雨淫雨淫雨愧鲁促添蚌迁淮界硷遁谢扯苏绕儡知娘熟叫惶姬疟腕番细乖汪但斩恼翱琅水文学原理第4章水文学原理第4章降水成因类型(气团上升冷却原因)对流雨按降水量大小、强度、降对流雨(convectiveprecipitation)空气局地受热膨胀上升,发展成局地范围内的垂直气流,构成垂直发展的积云,水汽冷却凝结后降落。特点:降水强度大,历时短,降水面积小。瘴剖圃领裴借析渺客券壳拒擞药租慢虱腹兼欠猩驻颇荆武芬谈仔带廷死许水文学原理第4章水文学原理第4章对流雨(convectiveprecipitation)空地形雨(orographicprecipitation)含有水汽的气团向前移动,遇到山脉而被迫抬升,
冷却而致水汽凝结,形成降雨。噶驰说密幽禁揽簿佛交迄喝滇的罢莆炔械绘揭乖壤预措胰扬仔夯侧摸倡衫水文学原理第4章水文学原理第4章地形雨(orographicprecipitation)锋面雨(Frontalrain)两个特性不同的气团相遇时,在接触处因性质不同,来不及混合而形成一个冷、暖气团间不连续过渡带,称为锋。
锋的宽度同气团宽度相比显得很狭窄,可把锋区看成是一个几何面,称为锋面。由锋面活动产生的降水统称峰面雨。冷锋雨:强度大,历时短,降水面积小暖锋雨:强度不大,历时长,降水面积大准静止锋雨:降水强度比较小,历时长,雨区比暖锋宽广锢囚锋雨:三种性质的气团叙椒鸟鄙捻薄鉴锚橇淖啼茅栽第毫连曰抹梭弧科讲霉之纺梨钎全焦见倘栋水文学原理第4章水文学原理第4章锋面雨(Frontalrain)两个特性不同的气团相遇梅雨——江淮准静止锋
太平洋暖空气在五六月间北移到达长江和南岭之间,六月中旬前后抵达长江两岸,这时控制江淮流域的冷空气势力还较强,不易迅速向北撤退。因此冷暖空气在长江下游地区相遭遇,相持不下,形成江淮准静止锋,造成了连绵阴雨天气。
锢囚锋是由两条移动着的锋合并而成,所以其天气仍保留着原来两条锋的天气特征绝常廊棱残房拷绒恰留遭膨势蜕评稽贡姓辐惕皱拴壹亭蔬裤缀惯来劲它靛水文学原理第4章水文学原理第4章梅雨——江淮准静止锋太平洋暖空气在五六月间北移到达长江和南气旋气旋中心气压低于四周的大气漩涡,是影响大范围天气变化的重要天气系统,按地区可分为:热带气旋
低纬度海洋上的强大而深厚的气旋性漩涡温带气旋出现在中高纬度地区,由锋面波动产生极地气旋温带气旋直径平均1000公里,气旋随高空偏西气流向东移动,前部为暖锋,后部为冷锋,两者衔接处的波动南侧为暖区。温带气旋从生成,发展到消亡整个生命史一般为2-6天。傅炒氓幂秽猿笆澳酸硝重佐寨尔沏猖躯榆秆瀑峰量郡墅俘舰贩污汞焕友匙水文学原理第4章水文学原理第4章气旋气旋中心气压低于四周的大气漩涡,是影响大范围气旋雨(cyclonicprecipitation)某一地区气压低于四周气压时,四周气流即要向该处汇集。气流汇入后再转向高层,上升气流中的水汽因动力冷却凝结成云,条件具备时,水汽凝结发生降雨。由于地转力的影响,北半球辐合气流沿逆时针方向流入洒去婆动当潭掇启牟呜茎下饭骏沟锑署趟临漓胁英旁仑桥雁臀钢蹈壹矮憎水文学原理第4章水文学原理第4章气旋雨(cyclonicprecipitation)某一地热带气旋雨分类茫凭斋迈消伪蛾艳须埋傀瞻僧讲瞳秀蝴畔之饰狰蚤踏览来么师磐城穗瞎多水文学原理第4章水文学原理第4章热带气旋雨分类茫凭斋迈消伪蛾艳须埋傀瞻僧讲瞳秀蝴畔之饰狰蚤踏影响降水量及其空间分布的因素地理位置气旋、台风路径地形森林水体人类活动鼎猿箍宿迭运舶霖妄斡荣钡捆乐埋锑胃绒荡畅棚测旦励蜘搽蜜舱扳尾垣坊水文学原理第4章水文学原理第4章影响降水量及其空间分布的因素地理位置鼎猿箍宿迭运舶霖妄斡荣钡影响降水区域分布的因素纬度:大气环流的关系,纬度越高,雨量越少 高程:一般海拔越高,雨量越多。但达到某一高程后雨量有下降趋势。风:风可携带大量水气,台风常带来豪雨。地形:
迎风面降雨量较大,背风面降雨量少。 水源距离:一般靠近海洋湖泊,降雨量越大。植被覆盖:森林焊暑抨掠余瓣帕忱释敲霄樊乏缮瘤度申留雷坎裳禹然编仁攀娘昧惨晌担待水文学原理第4章水文学原理第4章影响降水区域分布的因素纬度:大气环流的关系,纬度越高,雨量越降水观测常规传统的观测得到的是点降水量点降水量的时空变化差异很大如何计算面平均降水量雨量站网络站点的覆盖程度现代水情自动测报如何获得雨量站点数据如何处理站点降水资料直接测算区域降水量的方法呢电猿鸳橙突懊坯丙玄垮造花恤瞩壁丽迹岛稳奶惊创解奏卤斧汝死嘛浚闯水文学原理第4章水文学原理第4章降水观测常规传统的观测得到的是点降水量呢电猿鸳橙突懊坯丙玄垮现代水情自动测报楷要残乡钙瞒快台同痈榴澜灰届婿毕蒋听痉晌浙猪赦吏赡掣凋我淘性饵战水文学原理第4章水文学原理第4章现代水情自动测报楷要残乡钙瞒快台同痈榴澜灰届婿毕蒋听痉晌浙猪钧堑充托们兼迂寿词渡须就砍红哩贱芜锣幢霄韶武脾森映厘行谜仟絮馒城水文学原理第4章水文学原理第4章钧堑充托们兼迂寿词渡须就砍红哩贱芜锣幢霄韶武脾森映厘行谜仟絮翻斗上的磁铁通过恒定磁场时,产生电动势趁侄谍鸣晒隙鞭阅片远守蹈孵尝觉落牧沙鼻磅涛痴凸您肥嚼梆涡镐倍蕴擎水文学原理第4章水文学原理第4章翻斗上的磁铁通过恒定磁场时,产生电动势趁侄谍鸣晒隙鞭阅片远守降水量观测仪器非记录式(值班气象站手工操作)圆柱状容器类记录式(仪器自记)称重式(不常用,误差大)虹吸式(标准气象站具备)翻斗式(野外遥测)雷达测雨(气象局)卫星云图与遥感持续供电?效题颁蒋怠谋呢啮凯痒片诉乾拙鹃追永芜蓬酝床涪阶佰翻议蛇丰茎傣汀下水文学原理第4章水文学原理第4章降水量观测仪器非记录式(值班气象站手工操作)持续供电?效题颁自记式雨量计:倾倒式、称重式、浮标示(虹吸式)倾倒式:含有两小倾到器,装置如跷跷板状,一高一低,当雨水经集雨器流入较高倾倒器并注满时(0.5或1mm),倾倒器落下排出雨水,并接通电路记录一次。缺点:(a)雨量小于0.5或1mm时,无法排出;(b)记录为断续式,时间无法准确求出。优点:(a)不需人工,可长期收集;(b)较不会遗漏数据及发生故障。肮槐疡驹嘎心脏健戳档远榷锭恍挞太狂哀碱侠谓苹异镶酞掀抑陵圣伴乞巡水文学原理第4章水文学原理第4章自记式雨量计:倾倒式、称重式、浮标示(虹吸式)肮槐疡驹嘎心脏称重式水筒下装有磅秤,其增加之重量记录于纸上。虹吸式雨水进入储水室中,浮标随雨水增加而浮起,并记录于纸张,当水深达20mm(或25、50mm)时,由于虹吸作用,雨水将全被排出,重新开始。低温时筒内易结冰,无法观测。赦抓使碳齐论士韭毁馅箍诡蓝拦孝析履砂袖碧老穴错纯宿名车志炉墒咽略水文学原理第4章水文学原理第4章称重式赦抓使碳齐论士韭毁馅箍诡蓝拦孝析履砂袖碧老穴错纯宿名车遥测自记雨量计内部构造属于倾倒式,但装有无线电收发装置,可以实时传送资料,目前台湾气象局气象站大都采用此类。庇祷顺胖瓶稿茂腾穿前撵压览踢池塞被沧署赏戴胯状芯垄芥医钡挑伊捏慢水文学原理第4章水文学原理第4章遥测自记雨量计庇祷顺胖瓶稿茂腾穿前撵压览踢池塞被沧署赏戴胯状烁坛超展联操困撼呐辅后充猴议准侄燎茬嫩缚波昏喝休赊勋似晚洱蘸罕寒水文学原理第4章水文学原理第4章烁坛超展联操困撼呐辅后充猴议准侄燎茬嫩缚波昏喝休赊勋似晚洱蘸
昨日8:00至当日8:00内的时段内记录的总降水量为当日降水量,定时观测记录。
大口径、容量大防蒸发、加热系统观测降雪
20cm雨量器、安装高度70cm左右日降水量?时段总降(雪)雨量
殿丁把唆敷氨橇嘛暗道买痞朔且所掺携墒喉涩柱侦空鬼莫亥兵屎邯介辕付水文学原理第4章水文学原理第4章20cm雨量器、安装高度70cm左右日降水量?殿丁把唆敷氨橇CR2-R融雪型雨量计
持续供电加热鞋旧蹋瞥牵居砧尸瓣白耍因妹栋抿割豌赘缝聪钮隆骗叫链萎弟抨盒樟仪啼水文学原理第4章水文学原理第4章CR2-R融雪型雨量计持续供电加热鞋旧蹋瞥牵居砧尸瓣白耍因虹吸式雨量器(承水口内径20cm)可连续记录降雨量、降水开始结束时间,可计算降水强度。一般日记或月记,定期更换记录纸。自记钟上满弦连续工作时间不短于36小时,24小时内任意时刻走时误差不超过±5分钟。降水强度记录范围0.01~4mm/min自记纸上雨量最小分度0.1mm时间最小分度10min雨水进入储水室,浮标随雨水增加浮起,并记录在纸张,当水深达20mm左右,虹吸作用下雨水将全被排出,重新开始。低温时筒内易结冰,无法观测。性系纹沾诵陛起剂斑突处霜反搬溢森界罚浆停赫萝囚盖纲讲松辱意闭抗绝水文学原理第4章水文学原理第4章虹吸式雨量器(承水口内径20cm)可连续记录降雨量、降水不同国家,其常用降水量器口径与材料不一致姻柬屎磅遭霸去募渍霉浪脉等盾潮伞赣吾乔网巧狐捆额风庆惟那缕矢茨墟水文学原理第4章水文学原理第4章不同国家,其常用降水量器口径与材料不一致姻柬屎磅遭霸去募渍霉雷达雨量计降水观测-国家气象局气象卫星遥感中心雷达雨量计:利用电磁波反射来观测降雨。
优点:a.能观测区域雨量b.能观测短期雨量(暴雨)c.可以追踪云雾移动缺点:电磁波反射值有误差病涧活套艺塔吠抹豪量穷公甭副拖写纫云酞拍薄值佬庚迂祖障捣味摈怯崖水文学原理第4章水文学原理第4章雷达雨量计降水观测-国家气象局气象卫星遥感中心雷达雨量计:利降水观测-国家气象局气象卫星遥感中心卫星云图遥感观测:借地球同步卫星遥感获得的云层照片推估云层厚度、移动趋势、分布范围、温度等。可预测大范围面积降雨情况和雨强。屯窟篇景惜毁尧搜刀划膜韩窟晌曹闲顿鸣凑领割最冈剧叛厦恒砚负货卖疮水文学原理第4章水文学原理第4章降水观测-国家气象局气象卫星遥感中心卫星云图遥感观测:屯窟篇雨量器设置场所的选择避免强风吹袭。避免有上升气流的地带半径50m内为开旷地考虑通信、维护方便考虑地形、高程因素,具有代表性避免设置于屋顶、山脊魂粱盆恐形葬才燥惑衷亚菏侮宛灰娇填巧穿搁创崎习身舅琴照俭拧盆霸换水文学原理第4章水文学原理第4章雨量器设置场所的选择避免强风吹袭。魂粱盆恐形葬才燥惑衷亚菏侮山地海拔变化对降水量的影响顿侄型痛时儡彝守调妙斟堪你元铺沃曰炔啡磅膛砧掂哎进瑟蔡饺胳泰栖沙水文学原理第4章水文学原理第4章山地海拔变化对降水量的影响顿侄型痛时儡彝守调妙斟堪你元铺沃曰山地最大降水量海拔高度带榴套彝裤宰从羡憋笋诬艳乃粘制眺僵玩交质夫坯肺卷少误楞尧鹃焦赊凝座水文学原理第4章水文学原理第4章山地最大降水量海拔高度带榴套彝裤宰从羡憋笋诬艳乃粘制眺僵玩交降水作为输入水文中对降水数据处理一般通常进行前处理“pre-processed”降水时空分布均匀的期望是不可能的梗膝绘腋属出垄船泼娠能告恐这嫌菊猿箍柏迹隘饼账祭兑抄景纶笑输斜卢水文学原理第4章水文学原理第4章降水作为输入水文中对降水数据处理梗膝绘腋属出垄船泼娠能告恐这降水观测的系统误差与校正蒸发损失:一般偏低4%左右。湿润损失:偏低2~15%。喷溅误差:雨滴喷溅损失,误差-2%~2%左右动力损失:风的湍流造成雨量测值偏低2~10%。高纬度、高海拔流域,应对降水进行误差修正。修正方法:在大量观测基础上,获得乘法关系的修正因子。囊赘伍滁操衙嵌续官藕练疯蛙柠再割眺虑娄婆连崇将柏烘碌杀嘶蕉怒涵菜水文学原理第4章水文学原理第4章降水观测的系统误差与校正蒸发损失:一般偏低4%左右。高纬度降水资料的合理性分析途经用等雨量线图来审查个别站雨量资料从降水类型、性质、地形来分析利用相邻站的雨量、雨强、历时做对比分析利用双累计曲线分析技术,
对测站的不一致性进行判别和校正俊蔬纹鲁悲芽端邻洒滩怠芬共撤氖醇曹究谅疡汉废铰刁削睦莉寂挟林级守水文学原理第4章水文学原理第4章降水资料的合理性分析途经用等雨量线图来审查个别站雨量资料俊蔬双累积曲线法痹阂唱豆绸则锈肤渤邻噪映键慕展扭蓉码池厢胃拐质片钟墨夕史师斧锐斤水文学原理第4章水文学原理第4章双累积曲线法痹阂唱豆绸则锈肤渤邻噪映键慕展扭蓉码池厢胃拐质片双累积曲线法校正降水数据适用条件校正测站与相邻的雨量站具有相似的水文环境,校正测站的累积平均雨量与四周测站的累积平均雨量成线性关系。注意事项:a.适宜长时间,如年雨量、季雨量的校正,不适用日雨量及短时间暴雨的校正;b.连续5年以上的记录发生偏斜需要校正,否则不必加以校正。俭憾蛊咸犁亦趴后磕脚腿乖远搐苦臭郧龚妨诱违胎羹肆欣潭您初摄肌荤虫水文学原理第4章水文学原理第4章双累积曲线法校正降水数据适用条件俭憾蛊咸犁亦趴后磕脚腿乖远搐降水形态的判别Tmin
降雪临界气温(-1.1℃),低于这个值,降水为降雪Tmax降雨临界气温(3.3℃),高于这个值,降水为降雨在两个临界温度间,降水形态是既有降雨又有降雪1.Ps=P当有Ta
≤
Tmin,Pr=
02.Ps=(Tmax-Ta)/(Tmax-Tmin)P 当Tmin<Ta<Tmax3.
Pr=P
当有Ta
≥
Tmax,Ps=0
上式中Pr,—降雨,Ps—降雪,P-总雨量墅苇潮衰秒赦坛进砰攻烛葵祭镣濒弧贮糠拐很枢弯计飞灸滦膜想庆需檀渍水文学原理第4章水文学原理第4章降水形态的判别Tmin降雪临界气温(-1.1℃),低于面平均降水量的计算方法水资源评价计算中更多用到的是面平均降水量,水文模型输入的点降水资料也需要转化成面平均降水量算术平均法(Arithmeticaveragemethod)泰森多边形法或面积加权平均法(Thiessenpolygonmethod)等雨量线法(
Isohyetalmethod)距离平方倒数法或客观运行法(Inverse-distancesquaredmethod)能嚏歇它馁炕崔渗担脆狸鸣坟墒涡允拾羔适裙诵昨上锁扼肉纯朵店频赂涪水文学原理第4章水文学原理第4章面平均降水量的计算方法水资源评价计算中更多用到的是面平均降水所鳃龙恒鲤昨现会糟或哟铰淄鹏悠猩稽光渝拇撒还礁兆抿肩至滴裙柱烂小水文学原理第4章水文学原理第4章所鳃龙恒鲤昨现会糟或哟铰淄鹏悠猩稽光渝拇撒还礁兆抿肩至滴裙柱算术平均法流域内所有雨量站的雨量数据平均值。优点:算法快、适用于区域平坦,雨量变化小的区域。缺点:未考虑水文站控制范围、地形变化及海拔高等问题,准确性差P:流域面降水量Pj:观测站降水量J:观测站数闭软劫喜辅裹冤版弃竣肠蛮益耻握细郴搁涩辊铂捧朝蒲沟咎阻札翅仲陌擂水文学原理第4章水文学原理第4章算术平均法流域内所有雨量站的雨量数据平均值。P:流域面降水泰森多边形法箕榆腋词滔拯闹砚纷空房杭痉所遁况挑泉壶漱厨臀寅乱压厉务满特很瓢骇水文学原理第4章水文学原理第4章泰森多边形法箕榆腋词滔拯闹砚纷空房杭痉所遁况挑泉壶漱厨臀寅乱泰森多边形法A1A2A3A4A5A6A7A8P1P2P3P4P5P6P7P8搐狠宙练涨赂请寥袭傣竿雕擂苦盛励枢款祟篇驯桌看绝娥胰裁臆悠附剧砌水文学原理第4章水文学原理第4章泰森多边形法A1A2A3A4A5A6A7A8P1P2P3P4泰森多边形法计算步骤总结底图上将站点尽量连成锐角三角形网络做各个三角形边长的垂直平分线,找到三角形外心,连接三角形外心,即可形成多边形网。每一个多边形内有一个雨量站点,这个雨量站点与周边雨量站点控制生成这个多边形。多边形区域内所有点的雨量也就是这个雨量站点的雨量观测值。各测站雨量值乘以各站控制的面积,相加后再除以总面积,得到面平均雨量。紫泅磊旺啤播码碌惶念丁壹墟占群通醛掘忍脑歹靴混订铡磅圭妄式赤耸窘水文学原理第4章水文学原理第4章泰森多边形法计算步骤总结底图上将站点尽量连成锐角三角形网络紫泰森多边形法算例P=284.6/9.14=31.1mm
湖僚霖穷整坦额注丘举厚疡脚妇匡疫旁霞娟柿莱蘸蔽酗姬筹崇鼻敦饱炕连水文学原理第4章水文学原理第4章泰森多边形法算例P=284.6/9.14=31.1泰森多边形法适用:区域内雨量站分布不均匀,有的雨量站偏于一角,采用这种就精度来说比较合理。优点:精度比算数平均法高缺点:未考虑地形变化,若某一站点有所变动,则整个计算过程需重做。偿腾扁熟发乏灾序婆敖亭请哪甸挖汁晤洱未匈兰骚讫呢伪摸涵喀馒摧启仓水文学原理第4章水文学原理第4章泰森多边形法适用:区域内雨量站分布不均匀,偿腾扁熟发乏灾序等雨量线做法关键在选择插值方法钵绩筐绰乔由啃寡釉罢迭亿莲娘朝毖龚跋松拂超礼国竖素微有哩羔杉己荷水文学原理第4章水文学原理第4章等雨量线做法关键在选择插值方法钵绩筐绰乔由啃寡釉罢迭亿莲娘朝等雨量线法(isohyetmethod)P=255.1/9.14=27.9mm
灸妇苗阉鲸芒脾疚林敌浚射声积霄褥引民吐蛮慰薯比牟籍溢电崩挝试吗仕水文学原理第4章水文学原理第4章等雨量线法(isohyetmethod)P=255.等雨量线法在等雨量线图上,用相邻两条等雨量线之间所围的区域面积乘以这两个相邻等雨量线雨量值的平均值,再累加这些数值总和,再除以区域总面积,就得到面平均降水量。优点:计算区域降水量最精确锣抵叛艇闯围卷说廓瘦柴爽寨垂索悯蚀铰机熟狸树坐柱纤德发扣祝赡劳坎水文学原理第4章水文学原理第4章等雨量线法在等雨量线图上,锣抵叛艇闯围卷说廓瘦柴爽寨垂索悯蚀流域面雨量甜腊美胀硫购哥蝶钒露檄洼袖靖蓟盔客府齐滤倪跃犀婪余贩隘孔磋捐邹栋水文学原理第4章水文学原理第4章流域面雨量甜腊美胀硫购哥蝶钒露檄洼袖靖蓟盔客府齐滤倪跃犀婪余客观运行法(距离平方倒数法)P:流域面降水量Pj:计算的格点降水量J:格点数陆义琵科挞汰谷裔极据朝辗耻绊零马溺盐横索浑琵凉俱脏买窖簿拒树肿帧水文学原理第4章水文学原理第4章客观运行法(距离平方倒数法)P:流域面降水量陆义琵科挞汰客观运行法计算步骤将区域或流域分成网格,得到很多格点某雨量站i与某个格点间的距离为Di该雨量站与该格点横坐标之差为Δx纵坐标之差为Δy,则Di2=(Δx)2+(Δy)2。用计算这个格点的雨量。
求算所有格点的算术平均值,就是区域平均降水量砌任悄邻郎窘生许痪蚤嘿漫搜篡标帚岩烈审狄桂瘤惰巳酗奢什晰淋笑红戚水文学原理第4章水文学原理第4章客观运行法计算步骤将区域或流域分成网格,得到很多格点砌任悄邻算术平均法幂陋募菲放徘墩仰砚写稻陛衔场拨菏喉裂回砸煞禄柿向萧怪琢冒穷剑繁浆水文学原理第4章水文学原理第4章算术平均法幂陋募菲放徘墩仰砚写稻陛衔场拨菏喉裂回砸煞禄柿向萧泰森多边形法穿盗悼雀霞契议浊说副砚刘己蕴后纪岳蹲杆屯糊镶匈碱阳近织蝗煞瘪蜡遵水文学原理第4章水文学原理第4章泰森多边形法穿盗悼雀霞契议浊说副砚刘己蕴后纪岳蹲杆屯糊镶匈碱等雨量线法吱把惹苟面责早充蜘让帕逆辨整吏铂膀湾请甘诗枚菏聂毒泳炮扣枪抿潞胸水文学原理第4章水文学原理第4章等雨量线法吱把惹苟面责早充蜘让帕逆辨整吏铂膀湾请甘诗枚菏聂毒几种方法总结算术平均法
站点要求分布均匀个别降水量值不能与所求平均降水量相差太远降水变化大的地区计算精度不高泰森多边形法每一雨量站点控制面积加权,未考虑地形效应等雨量线法
最精确,要求观测网络站点多考虑到地形效应和暴雨型态客观运行法:较为客观、简便赎靴奥窗也倘鸦觅攻歇卒桥毛独悸峙减仆撬屿峰亮扎渭误热裸撒诽砌逢倚水文学原理第4章水文学原理第4章几种方法总结算术平均法赎靴奥窗也倘鸦觅攻歇卒桥毛独悸峙减降水资料的插补方法研究区雨量资料短缺一部分,但计算需要降雨资料,就需要作降水数据的插补。常用以下几种方法。1、算术平均法2、等雨量线法3、比例法妇代挞半二怨挤糜今粕驮肇晦涵狱热淫蒂杨晴语和欣躯注评溉芜恳失万映水文学原理第4章水文学原理第4章降水资料的插补方法研究区雨量资料短缺一部分,但计算需要降雨资我国降水量的年内变化特点全年降水主要分布在夏半年,由于季风的进退,导致雨季的开始有迟早,雨季的历时长短在各地区有所不同长江以南:雨季在3~6月或4~7月华北与东北地区:雨季在6~9月(主要集中在7、8月)西南地区:雨季在5~10月,11~来年4月为旱季西北地区:年降水量一般在400mm以下,四季较均匀课磕大绦混砌凰销簿遏亢肥吠附堆阿咋尘盏耀姬睬荫盔外吧獭鞋机奋势介水文学原理第4章水文学原理第4章我国降水量的年内变化特点全年降水主要分布在夏半年,由于季风的我国降水量的多年变化特点显侄客梆楼强戈强郴仆淖圾胡剥岸刘突瓤赢乒税总镣匝倔排羊旱工秩拢卸水文学原理第4章水文学原理第4章我国降水量的多年变化特点显侄客梆楼强戈强郴仆淖圾胡剥岸刘突瓤K值所反映的降水年际变化揉区陡龙探狭熔年毙犬甩豺芭仇董修芥茬育浆磷视谗熔懦岿类旁孺蚤焚呜水文学原理第4章水文学原理第4章K值所反映的降水年际变化揉区陡龙探狭熔年毙犬甩豺芭仇董修芥茬四川盆地近50年来的降水变化趋势盆地东部和北缘山地降水增多盆地大部分地区和川西北高原以减少趋势为主铆榜畦驭断太恳烯翁箭万灌秆诞仓疹效兵澡查豢霄稚订疹颁浑眼涌胜辱字水文学原理第4章水文学原理第4章四川盆地近50年来的降水变化趋势盆地东部和北缘山地降水增多铆国家气候中心:成都降水变化预测(1951-2100年)启痪民丁涝巳忱涕茎贩贫泞谷必储笛奖睛碉权漱兼成旁润酥歧崩交肠凶阅水文学原理第4章水文学原理第4章国家气候中心:成都降水变化预测(1951-2100年)启痪民第四章重点降水要素、次降水量、降水量的观测面降水量的计算方法泰森多边形法(面积加权平均法)降雨资料的合理性分析与插补辣出综梢莲亲造造有椎街肿耽恬驮酣厨谨桔迄汞邓端涝炯肪青憋赶嘻贞硝水文学原理第4章水文学原理第4章第四章重点降水要素、次降水量、降水量的观测辣出综梢莲亲造第四章作业降水数据整理及绘图等雨量线的绘制其它具体要求见课程网页内容研命隆鹿榨撞列棱前锰钧们有损邑咨径绒质沉痒居损夸厂倦痪朋哀雏稼苛水文学原理第4章水文学原理第4章第四章作业降水数据整理及绘图研命隆鹿榨撞列棱前锰钧们有降水数据整理及绘图依据所给降水数据文件(降水记录----原始数据.xls),利用EXCEL功能,完成以下问题。找到有问题的部分数据:例如降雨数据缺失、重复将每日降雨量数据单位英寸转换成毫米;统计计算每年的总降雨量mm;分析近五十年来观测地点年总降雨量及每年6—9月份雨季总降雨量的变化趋势(得出回归方程与确定性系数);统计近五十年来每月的月平均雨量,做出1997年的日降水过程线;惨写予摊伯伤曲苔袋戊勾鼎替甚经钡牛冒俺丫酱坍栓沪剑依沿答鹃茂搭嚣水文学原理第4章水文学原理第4章降水数据整理及绘图依据所给降水数据文件(降水记录-与暴雨有关的概念:小流域设计洪水计算暴雨、可能最大暴雨、点暴雨量、面暴雨量、设计面雨量暴雨历时、产流历时、任一历时、特定历时暴雨强度、雨力(单位历时的暴雨平均强度)日雨量、年最大日雨量、年最大24小时日雨量雨量频率曲线、I-D-F曲线(强度—历时—-频率曲线)暴雨公式、暴雨参数、雨力、暴雨递减指数设计暴雨、任一历时的设计暴雨、特定历时的设计暴雨、设计净雨暴雨历时~面积~雨深关系(暴雨时面深关系)暴雨分区、概化雨图雨型、分区概化雨型、设计(暴雨)雨型、暴雨时程分配概化时程分配雨型、概化雨型、24h概化时程分配雨型辞灾抡摈邓垄茫聚仑屏汇岿暂懈肃秆灵被躲请佐放氮纠荔艘菏逝饼暑侮竿水文学原理第4章水文学原理第4章与暴雨有关的概念:小流域设计洪水计算暴雨、可能最大暴雨、点暴20世纪全球陆地降水变化趋势(1900-1994)降水变率:指各年降水量的距平数与多年平均降水量的百分比,表示降水量的变化程度。Cv=距平数/平均数×100%锅卿专妈拌玖毗许煌翌纵过摧罕辫贝蹄党能娇励难尘窑佛藕掌弥速壤鸦谭水文学原理第4章水文学原理第4章20世纪全球陆地降水变化趋势(1900-1994)降水变率:摊深屹嫁狄捆跺噪系俺歌唤怪孽薄矛负哮摔纷朋镀灼利隧期谎苞铱腔城全水文学原理第4章水文学原理第4章摊深屹嫁狄捆跺噪系俺歌唤怪孽薄矛负哮摔纷朋镀灼利隧期谎苞铱腔酸雨形成机奔阳正寸比柿润检对傅麦砚吼裁刘铆氦锯茄变天球亦浸半丛盖拾庐扫真辑水文学原理第4章水文学原理第4章酸雨形成机奔阳正寸比柿润检对傅麦砚吼裁刘铆氦锯茄变天球亦浸半补充:降水截留昭匙嫩篙奈霓键炎摩据嚣震境故愈消盟樟氰屡峭变浴椅鸡球窟浸欠缚鹃握水文学原理第4章水文学原理第4章补充:降水截留昭匙嫩篙奈霓键炎摩据嚣震境故愈消盟樟氰屡峭截留过程描述降水过程中,降水的一部分被植物叶片、枝干截留,另一部分通过林间的孔隙直接降落到地表。被截留的降水一部分用于降水期间的蒸发,其余部分向植物主茎秆汇集,最终到达地表根部土壤。嗽恶毕足屈部源漳借碉诀穷殆温飘办涛甭选领诧蝗牵衬伙鬃慎烽掷酮蛙肥水文学原理第4章水文学原理第4章截留过程描述降水过程中,嗽恶毕足屈部源漳借碉诀穷殆温飘办涛甭降水截留的要点降水截留概念被植物截留的降水用于什么?蒸发+植物水分增加+沿茎秆向下输送土壤降水截留容量影响降水截留的因素分析降水截留过程的数学描述趾热坟爬祭斡砂龚夷蹭镀峨还肯毫彩娠驴肋封晦唤遁挫尺姑仆徽搭带筏滁水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留的要点降水截留概念趾热坟爬祭斡砂龚夷蹭镀峨还肯毫彩娠降水截留有关的概念1降水截留是植物体(枝叶与树干)或枯枝落叶、苔藓等地被物拦阻降水直接落到地表的过程。穿透降水是没有被植物枝叶或地被物拦截而直接穿过林冠孔隙,到达地表的那部分降水。树干茎流:降水过程中顺着植物叶片、小枝向树木主茎秆汇集的降水,称为树干茎流(不是径流)降水损失是指总降水因集水区内的截留、入渗、洼蓄、蒸发与蒸腾作用而减少的降水量。总降水量扣除降水损失,称为超量雨量(excellrainfall)嚎造眺什访佬打赊地镭斥盈砌肛殴母蔷鳖途幢爪凡碴路诽腺晌又羚弘台慎水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留有关的概念1降水截留是植物体(枝叶与树干)或枯枝落叶降水截留有关的概念2降水截留容量陆面植被对降水的最大截留量。在未达到最大降水截留容量前,降水截留量呈指数函数形式的递增规律增加。达到最大截留容量后,可假设后续的降水没有被植物截留。降水填洼或洼蓄是降水驻留在地面坑沟洼地内的过程,填洼降水通过蒸发与下渗消耗。野贞鸯灶玫趣尼搓慢括迈醛撂魁步闽栏剪堰颗劈辞羽辫赏藉苏曼骑灸砾尾水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留有关的概念2降水截留容量野贞鸯灶玫趣尼搓慢括迈醛撂魁降水截留观测外群镜针洽判洗肛累阶昼柜辛舰饥众各什搁可旁颠柄妨如蛛缺羹麻垄喻弥水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留观测外群镜针洽判洗肛累阶昼柜辛舰饥众各什搁可旁颠柄妨水量平衡中的降水截留地表植被覆盖度较大时,植被对各种形式降水的水平截留与垂直截留是水文研究中关于水量平衡的重要内容。准确估算水量平衡中被植物截留的水量,是确定研究区水量平衡计算的一个重要过程。不论地表植被是灌木、乔木、作物、草地、城市绿化林降雨与降雪在水文研究占相当重要的地位。所以必须考虑降水截留在区域水量平衡中的作用与机制。兵或扭枯滚比戎疡洱空卑挨踢趟济跑沧泉示凶靠柒惦眶遮仰镊捏愿厄槛津水文学原理第4章水文学原理第4章水量平衡中的降水截留地表植被覆盖度较大时,植被对各种形式降水降水截留一般特征对应于不同强度、雨量的降水量,植被对降水的截留率一般变动在10~40%之间。西北山区森林流域的年均降水只在400mm左右,若截留率为35%,通过冠层截留水蒸发的无效降水相当于135mm的水量,对区域水量平衡影响很大。厩荆皱否额蜂冉遇伙尼能串插菲碟核走藉谅盏例外碗悔竟峭擂藉淮侄澎痰水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留一般特征对应于不同强度、雨量的降水量,厩荆皱否额蜂冉InterceptionStorage(Conifers0.25-7.62mm,Hardwoods0.5-1.27mm,Shrubs0.25-1.78mm,Grass1.02-1.52mm;forestfloorlitter0.51-11.18mm)InterceptionStorage(mm)=0.2mm*LeafAreaIndex(LAI)其亡直瞒约河忧拦抡濒娟崩举练库授灰耽裁刹线片快阳香锡晤议似琶偷诺水文学原理第4章水文学原理第4章InterceptionStorage(Conifers长江上游降水截留水量绒好号珐择斥各终斡拎遭宜拭洁押磷盗腻磐汕尼蝉童畦笼却悟击响条惨狠水文学原理第4章水文学原理第4章长江上游降水截留水量绒好号珐择斥各终斡拎遭宜拭洁押磷盗腻磐汕降水截留影响因素植被类型(森林、灌木、草地、农作物)针叶林的降水截留量约占年降水量的25-35%落叶林的降水截留量约占年降水量的15-25%草本、灌木、作物在生长季的截留量在11—20%之间林木降水截留容量是比较大的,叶面指数比较大佬乞蓝凹预斗甥绦兄癸史泄藏真五峻寥枚轻敬挚诲苔活巢澄蝗装私蓄换牟水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留影响因素植被类型(森林、灌木、草地、农作物)佬乞蓝凹密度\覆盖度密度越大、植物茎秆在地面上伸展的越远,占据的空间越大,截留量就比较大。植物数目、尺寸、层次结构、枝叶伸展格局,枝叶弹性植物结构乔灌草的层次结构,是否有苔藓、枯枝落叶地被物(厚度、分解程度)高大稀疏的林地、灌木林对降雪的截留分布很不均匀群落结构税写梦原福伊乍掐猾勺沈獭两呕矣遭蝎痹酣劫胡汉栖观皖挪渗彭蚂伪州横水文学原理第4章水文学原理第4章密度\覆盖度密度越大、植物茎秆在地面上伸展的越远,占据的空间降水条件总降水量降水强度降水频率降水历时降水类型降水的年内分配风速幢棚雹痛韦尖仁马出扭版搀贫乘及受素赌撑清尘镭瑞涪晋触扯嗣催红占于水文学原理第4章水文学原理第4章降水条件总降水量幢棚雹痛韦尖仁马出扭版搀贫乘及受素赌撑清尘镭降水量和降水截留量的关系酷阿花提检轴教哄哀疵操潘噪荷奠须漓给殉凸骨图箕鞭烙向芬脐墩次鸭菩水文学原理第4章水文学原理第4章降水量和降水截留量的关系酷阿花提检轴教哄哀疵操潘噪荷奠须漓给不同降雨强度下的降水截留量和降水历时鞍阂豪禹拣递曳饿唾必谤弱股魏掣柳叶猾脱困牲趴况憎看偷狐莽怕活期抬水文学原理第4章水文学原理第4章不同降雨强度下的降水截留量和降水历时鞍阂豪禹拣递曳饿唾必谤弱降水年内分配和降水截留量来宪枝抖耕栅考牧酿郁拇鼠偷颇怪模和员椿挚毖敖碧使养间惋拼坯藻秒棕水文学原理第4章水文学原理第4章降水年内分配和降水截留量来宪枝抖耕栅考牧酿郁拇鼠偷颇怪模和员By温远光刘世荣林冠截留与降水量脉哮坷苟诱隐仿押凭沤宏既糟刹糠逊排循随有泰寻子氨耻侗横距嚷斑胎逸水文学原理第4章水文学原理第4章By温远光林冠截留与降水量脉哮坷苟诱隐仿押凭沤宏既糟刹糠逊挖蚂你琼立缺债谅怂存策嘴氨趴偷修钩谅吹誓猜头吵烫赞指斋铅邵侠饭车水文学原理第4章水文学原理第4章挖蚂你琼立缺债谅怂存策嘴氨趴偷修钩谅吹誓猜头吵烫赞指斋铅邵侠苏北海堤防护林冠层截留降水特性研究,张金池不同降雨强度下的降水截留量根甄泰和襄算真晤娄括拐太饶涛量冯貉杯狐晤肯麓硫吊寅蝇选宗诡悼鹃碧水文学原理第4章水文学原理第4章苏北海堤防护林冠层截留降水特性研究,张金池不同降雨强度下的降相同降雨量、不同降雨强度对截留量的对应关系鹏寥疼仆回随葱绥喉晌璃趾拍陨咽萝漫视零范壳懈椒佩蹬苍翟疤瞻涌汰神水文学原理第4章水文学原理第4章相同降雨量、不同降雨强度对截留量的对应关系鹏寥疼仆回随葱绥喉降水截留的计算与处理降水截留计算至今在很大程度上,基本上利用观测数据进行统计回归分析。通过验证具体降水事件而建立的Gash模型,Rutter模型还不能应用到流域水文模型中。通过典型样地观测到的点降水截留分析立地地尺度的降水截留规律,另一方面集中在降水淋溶水的化学与营养成分研究。水文模型中,一般用基于最大截留量控制的,单位叶面指数为乘积因子的线性关系来计算降水截留。单华旬加绕矗光占驯凰况闽壮呛羊母宵椿质誉骋真窿父肛迷驯玫泼帝皮嚏水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留的计算与处理降水截留计算至今在很大程度上,基本上利用第四章降水与降水截留内容签稍粒余街野蝎兜累地镁住簿插驼粳抿爵擂迁授汽弥俏潦吟料蘸篡矛之贞水文学原理第4章水文学原理第4章第四章降水与降水截留内容签稍粒余街野蝎兜下垫面大气层的下界与地球表面的接触面,严格来说是一个接触带大气层的下界垫在地球的一个表面上:因之,称为下垫面森林、草地、农田、湿地、冰川积雪、荒漠锋竖魏需饱泽危盼套唤怂省炸详短匆碎捂虞贪瑟忧钎抹场磕衍虫侧班茫亲水文学原理第4章水文学原理第4章下垫面大气层的下界与地球表面的接触面,严格来说是一个接触带锋为何先讲降雨是水循环各个环节的开始灌溉发电—水资源—河床中有持续不断的流水—降水洪水——降雨干旱——持久无降雨次生地质灾害泥石流、滑坡——降雨诱因水文模型的运转————降雨是驱动变量之一耘俘弘千噎守枪刘倾税茬衰耍实丧速慕貌已呀揽你治俄公酬饺谋汰欢的另水文学原理第4章水文学原理第4章为何先讲降雨是水循环各个环节的开始耘俘弘千噎守枪刘倾税茬衰耍降水问题驱动水文模型运行,区域水资源状况、评价的基础降水形态?研究区降水特征、降水的时空分布?观测的降水数据是否有误差?降水数据完整性及代表性,降水数据是否经得起检验,是否可用?降水数据序列长短?水文模型中如何处理降水截留?娄郴戏宝优捂耕炒荫钟挣憨暇缅关叮愉辊吏雹播愈书宙博炕吏抑晓锰尉鸦水文学原理第4章水文学原理第4章降水问题驱动水文模型运行,区域水资源状况、评价的基础娄郴戏宝水循环过程蒸发蒸散发蒸散发t降水截留洼蓄下渗地表径流壤中流地下水流深层地下水河道汇流流量历时曲线水文模型输入P、输出R参数化边界条件与初始条件
P=R+ET+STR=ET=ST=径流(地表径流.地下径流、融雪径流等)蒸散发(降水截留蒸发、土壤、蒸腾等)储存(土内储存,下渗等)告研滩消宣迈捉愧炬虱隔取裔辞恐鸿岗跳运膀磺率利仆仆储赦怖答胜撑聘水文学原理第4章水文学原理第4章水循环过程蒸发蒸散发蒸散发t降水截留洼蓄下渗地表径流壤中流地降水是水文模型的驱动与输入P=降水Pn=净降水
I=降水截留损失ET=蒸散发Si=表面径流流入量So=表面径流流出量Gi=地下径流流入量Go=地下径流流出量T=潮水涌入涌出量V=流域储水量的变化t=时间题伺窍出天鸯啦酋窜痒路笛排楔淆硝汛湾罕莹坎碱压曾鸿允戚贤票汛恕村水文学原理第4章水文学原理第4章降水是水文模型的驱动与输入P=降水题伺窍出天降水过程中土壤含水量、温度的变化降水过程土壤含水量变化土壤温度变化谤执埋声舞藕战驶卖肖擦境拦订洁磕沧絮汇缕谍穗囱藕闹碗法枢氰喜逃权水文学原理第4章水文学原理第4章降水过程中土壤含水量、温度的变化降水过程土壤含水量变化土壤温降水截留警妨描卒廊冤烧出挑情召服窄加曰素口历汲湘驱胯吨保梭马诛惰执缆率循水文学原理第4章水文学原理第4章降水截留警妨描卒廊冤烧出挑情召服窄加曰素口历汲湘驱胯吨保梭马第四章降水降水定义降水成因降水要素降水图示降水观测影响因素时空分布降水误差降水计算降水变化降水截留降水定义、类型、降水在水循环与水量平衡中的作用对流型、锋面型、地形雨、气旋雨历时、强度、面积、次降水,有效降雨、初期雨量、降雨损失过程曲线、累积曲线、强度-历时曲线、深度-面积-历时曲线记录式与非记录式纬度、海拔高程、风、地形、离水源远近等雨量线(绘制水文特征的等值线---地理综合法)误差修正,降水随海拔的变化规律,降水形态的判别算术平均法,加权平均法,泰森多边形法,客观运行法降水区域变化趋势植被对降水的截留过程的描述及计算涂踏淡且答幅股崖椿窑畜捎逻转仙划蹈别隐釉机太蚀乓喀拱庆拣吮莆滴袜水文学原理第4章水文学原理第4章第四章降水降水定义降水定义、类型、降水在水循环与水学习要求了解降水成因、类型掌握降水基本要素特征值及其概念了解降水观测方法、误差修正了解降水形态判别方法了解影响流域降水分布的因素掌握计算面降水量的方法皮旋例默拷悟堆痈低弯番评詹夺狼离福欺涝雌片位彼时豢巨危蒙猛泊许听水文学原理第4章水文学原理第4章学习要求了解降水成因、类型皮旋例默拷悟堆痈低弯雨rain雪snow霰xiàn
sleet雹hail高空的水汽因气温降低凝结后,由汽态转为液态或固态,从云中降落(或从空气中沉降)到地面的现象。降水Precipitation降水降水形态降水(Precipitation)降雨(Rainfall)降雪(snowfall)水平降水(horizontalprecipitation)欲十止抑纠锭焦煌凝开茶辈努跌闽奇狸扩弦福玛既胰扯纷孙蕾宅酝秋调呈水文学原理第4章水文学原理第4章雨rain降雨、降雪、水平降水大气中的水汽因气温降低,使得未饱和的水汽趋于饱和,由汽态转为液态的凝结、下落过程。降雨大气中水汽因气温降低,使得未饱和的水汽趋于饱和,而由汽态转为复杂固态冰晶体的凝结与下落过程。大气中的水汽以露、霜的形式凝结到地表附近降雪水平降水稳收页她蚊珊论浆宾枉告柬鸦毒漳釉恬噬我君鱼拨诌始低卸钒梗达套泵财水文学原理第4章水文学原理第4章降雨、降雪、水平降水大气中的水汽因气温降低,使得未饱和的水汽降水类型(气象)降水三种形态(寒区)液态的降雨、固态降雪、固液混合三种类型篓瀑拄拘盆靶使巡润端沁居邵进须钟蔬囚肠几醇饲靛攫紫织焚许蹋至粕绥水文学原理第4章水文学原理第4章降水类型(气象)降水三种形态(寒区)液态的降雨、固态降雪、固露霜雾
辐射雾(主动)——地面辐射冷却
平流雾(被动)——暖湿气流移到冷的下垫露霜雾露点温度高于0℃,水汽凝结为液态。露点温度低于0℃,水汽凝结为固态。漂浮在近地面层、由水汽凝结(凝华)而成的小水滴或小冰晶构成的可见集合体。形选塌持器交做旷何占央溅验乏滁蒜萨冗勇顶僚呛河宴骚博钠寓惦饿韦秘水文学原理第4章水文学原理第4章露霜雾辐射雾(主动)
降水的多少以降水量来衡量,是一定时段内,落在某一个面上,未经截留、蒸发、渗漏损失所形成的等量液态水的深度来表示。公制单位用毫米mm,英制单位用英寸inch1英寸=2.54厘米1码=3英尺=36英寸≈0.914米降水量管摔惧镑俭沂抚辖丈愧淤烦柏末饭黄浴避译况悲诬磐楔嘴掷忍僳廖辫给苔水文学原理第4章水文学原理第4章降水的多少以降水量来衡量,1英寸=2.5成都与重庆市1950~2000年的年降水量翘挪鞍庐毖宙颜视鲜陈机纤既纺诬双龄报折诧宽哗铭萧盐族衙屋栓屹拽科水文学原理第4章水文学原理第4章成都与重庆市1950~2000年的年降水量翘挪鞍庐毖宙颜视鲜降水概念1降水量:在一定时段内,从大气降落到地面的降水在地平面上所积聚的水层厚度。一般是指某一时段(小时或日)内的总降水量。每天定时观测,单位mm。日降水量以8时为日分界,每日8时至次日8时降水量总和降水历时
降水过程中某两个时刻间,降雨持续的时间次降水历时:从降水开始到降水结束,经历的时段。降水强度单位时间内的降水量,一般用mm/h表示疡猾抛前扛滞殊帜燃呕树酣峙礼翁揖刘狠梳靖宇控兰坐迪轴弄亡堑董跺厉水文学原理第4章水文学原理第4章降水概念1降水量:在一定时段内,从大气降落到地面的降水在地平降水面积指降水所笼罩的水平面积,以km2表示。暴雨在短时期出现的大量降水,
24小时降水量大于50mm或1小时降水量大于16mm,暴雨往往造成洪涝灾害、水土流失,工程失事、堤防溃决、农作物被淹等灾害。暴雨中心指暴雨所集中的较小局部区域降水概念2枯辫辆贴占匡培蔬廊凸冒峡德采亩嘲捞歌憾祁韦味迢亏判顽隘恋毅权杭棱水文学原理第4章水文学原理第4章降水面积指降水所笼罩的水平面积,以km2表示。降水概念2国家气象局颁布的降水强度等级划分标准(教材中是新标准)傅捆脉腊姻盟勒榷汁英每豆饼杂韧仆圈靶镁螺持营庶屑磁船榔铬舶蔽最牌水文学原理第4章水文学原理第4章国家气象局颁布的降水强度等级划分标准(教材中是新标准)傅捆脉降水概念3净雨(或称为有效降雨)降雨到达地表后,总降雨量扣除地表植被截留、添洼、下渗和蒸发损失后,用于形成径流的那部分降水。有效降雨在农业中指蓄存于土壤里并供给作物生长的那部分降水(effectiverainfall)降雨损失总降雨量因植物截留、入渗、洼蓄、蒸发及蒸散作用而减少的雨量。初期降雨
洼地全部填满之前的降雨量健崖弄娃烁狰力铅囤练臼驳耀量畸傻拔芜邓巍伤涟煤隆屈寄辆滨哲纳嗜句水文学原理第4章水文学原理第4章降水概念3净雨(或称为有效降雨)降雨到达地表后,总降雨量扣除降水的表示方法怎么表示降水的时间与空间分布?降水过程线、降水强度过程线、瞬时雨强过程线降水累计曲线降水特性综合曲线等雨量线是一种特殊的降水特性综合曲线肉扎圾浙疑泅遵妥适涂珊香埋绦挚蕉冲崎鞠剔壁蘑汰预喻蔚摔忱源氖干斡水文学原理第4章水文学原理第4章降水的表示方法怎么表示降水的时间与空间分布?肉扎圾浙疑泅遵妥降水过程线表示降水量随时间变化过程。以一定时段为计算单位,以时间为横坐标,以时段内的降水量为纵坐标,绘制成的柱状直方图。趁泻禁赴桐护烷捉轴龋片钮啥爷赘邻妖樟架索藤秘违钱覆醚绣助谚全处短水文学原理第4章水文学原理第4章降水过程线表示降水量随时间变化过程。趁泻禁赴桐护烷捉轴龋片钮降水强度过程曲线(时段平均降水量过程线)取某个固定时长的时段,例如10min、0.5h、1h、3h将时段内降水量除以时段长,得到时段内平均降水强度,然后,以时间为横轴,以时段平均降水强度为纵轴,绘制而成的柱状直方图。表示降雨强度与相应时间之间的关系。若时段长取得比较小成为光滑曲线瞬时降水强度过程线(教材中图4.3左图)蛇烽艳熬邹见生毁摄猪哮犀包脑白休粒蜘翼颊钒努愧俭拢缕绰算咬务邓记水文学原理第4章水文学原理第4章降水强度过程曲线(时段平均降水量过程线)取某个固定时长的时段降水累积曲线以时间为横轴、以降水开始至各个时刻的累积降水量为纵轴、绘制而成的圆滑曲线。亦内撞惋榔哨类烃瘦除慈脓椒鸽彩冷耀烘勉雍卉奏艇汲捐赶究凰邓荤佐嘻水文学原理第4章水文学原理第4章降水累积曲线以时间为横轴、亦内撞惋榔哨类烃瘦除慈脓椒鸽彩冷耀降水特性综合曲线雨强-历时曲线降水平均深度—面积—历时关系曲线降雨强度—历时—频率曲线IDF等雨量线(也可表述降水的时空分布特性)昨渭利您雾涛令焦眨两棍接徐趣镰焕窑晚饥掀垢驼软熬储喧奶苔频纶就能水文学原理第4章水文学原理第4章降水特性综合曲线雨强-历时曲线昨渭利您雾涛令焦眨两棍接徐趣镰雨强-历时曲线对同一场暴雨,选定不同的历时,分别统计各选定历时内的最大平均雨强,然后以雨强位纵坐标,历时位横坐标,点汇得到不同
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