工程水文学知识点

工程水文学知识点工程水文学知识点#/6第一章.水循环是指地球上各样水体在太阳辐射和重力的作用下，经过蒸发、水汽输送、冷凝下降、下渗，形成径流的来去循环过程。期因：太阳辐射、地球重力以及地形地貌等下垫面因素。内因：水拥有固液气三态互相转变的物理性质.在太阳辐射下，不断地蒸发变为水汽进入大气，并随气流输送到各地，在必定的条件下形成降水回到地球表面，此中一部分被植物截留和土壤积蓄，经过蒸发散返回大气，另一部分以地表径流和地下径流的形式汇入江河湖库，最后回归海洋。在水循环过程中，太阳辐射强度、大气环流体制和海陆散布决定了水汽的运转规律。.水资源是水文循环使陆地必定地区内均匀每年产生的淡水量，是陆地上由大气降水补给的各样地表和地下淡水水体的动向水。往常用多年均匀年降水量和多年均匀年径流量描绘/一地球表面可供人类利用的水称为水资源。.我国水资源散布的趋向是由东南向西北递减，空间散布十分悬殊。.河流的水资源之因此络绎不绝是因为自然界存在着永不断止的水文循环过程。 使水拥有再生性 一.工程水文学任务三个阶段：（1）规划设计阶段，主要任务：确立工程的规模，依据工程的特征和规划设计要求，展望和预估将来工程使用限期的水文形势，供给用于确立工程规模的设计洪水或设计径流。（2）施工建设阶段，主要任务：将规划设计的工程付诸实行用于预估暂时性水工建筑物设计洪水，并为施工期的防洪安全供给短期洪水预告。（3）运用管理阶段，主要任务：在于使建成的工程充发散挥效能。经过水文预告，预告来水量大小和过程，以便进行合理调动，充发散挥工程效益；同时，还需不断进行水文复核修正本来预估的水文形势数据，改良调动方案或对工程推行扩建、改建，使得工程更好地为经济社会发展服务.工程水文学内容（1）水文信息采集和办理（2）降雨径流关系剖析揭露流域径流的形成规律，描绘流域产汇流计算方法和数学模型。（3）水文剖析与计算揭露水文现象的成因规律与统计规律，研究水文因素与地理因素之间的联系实时空散布特点，预估将来（很长期间内）水文形势的方法和门路（4）水文预告：短期预告方法，估计水文变量在预示期内的大小和时辰变化。（预示期内）.水文现象既有必定性又有有时性.三个规律：成因规律、统计规律—地理散布规律.研究方法：成因剖析法、数理统计法、地理综合法补11.水循环重要环节：降水、下渗、蒸发散、径流AA*--第一章.径流是指降水形成的沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、凹地等处流动的水流。.沿着地面流动的水流称为地面径流或地表径流、 沿着土壤、岩石孔隙流动的水流称为地下径流、水流聚集到河流后，在重力的作用下沿着河流流动的水流称为河川径流。3：河川1径流的根源是大气降水。降水分为降雨和降雪两种形式，因此河川径流又分为降雨和融雪径流.降水、下渗、蒸发是地球上水文循环中最活跃的因子，也是径流形成的主要影响因素。.一条河流沿水流方向，自高向低分为河源、上游、中游、下游和河口五段，河源是和河流的起源地.河流长度指的是自河源沿主河流至河口的距离。..河流断面：(1)横断面：垂直水流方向的剖面称为河流的横断面(2)纵断面：沿中泓线的剖面称为河流的纵断面河槽中沿水流方向各断面最大水深点的连线，称为中泓线或溪线.河流纵比降：单位河长的落差称为河流纵比降.流域：聚集地表水和地下水的地区称为流域(河流某一断面的集水地区)，也就是分水线包围的地区。.当地面分水线和地下分水线(河网周围最高点的连线)相重合，称为闭合流域，不然为不闭合流域。在闭合流域中，流域蓄水变量的多年均匀值近似为0,径流系数小于！在石灰岩地域溶洞发育，常为非闭合流域。.流域基本特点(1)流域面积：流域分水线包围地区的平面投影面积(2)河网密度：流域内河流干支流的总长度与流域面积的比值为河网密度。(3)流域的均匀宽度：流域面积与流域长度的比值(4)流域形状系数：流域均匀宽度与流域的长度的比值(5)流域的自然地理特点：流域的地理地点以流域所处的经纬度表示，反响流域所处的天气带。流域的天气特点包含降水、蒸发、湿度、气温、气压、风，它们是河流形成和发展的主要因素流域下垫面条件：指流域的地形地貌、地质结构、土壤和岩石性质、植被、湖泊、沼泽等状况。.降水是液态或固态水汽凝固物从云中下降到地面的现象。.降水量指一准时段内下降在某一面积上的总水量，用下降在地面上相应的水层深度表示， mm计.对流层内与降水有关的主要气象因素有：气温、气压、风、湿度、云、蒸发。一.我国降雨量特点：三个不均：地域散布不均、年际散布不均、年内散布不均。一16.降水量地理散布：全国大概可分为十分润湿的、润湿带、半润湿带、半干旱带、干旱带。17蒸发散是发生在拥有水分子的物体表面上的一种水分子运动现象。18蒸发散分为水面蒸发、土壤蒸发、植物截留蒸发和植物发散(水面蒸发、陆面蒸发)。19径流分为产流和汇流。产流：流域产流过程其实是降雨扣除损失的过程，降雨量扣除损失后的雨量就是净雨量，净雨和它形成的径流在数目上是相等的，即净雨量等于径流量。净雨是径流的根源，径流则是净雨汇流的结果。.汇流包含：坡地汇流和河网汇流，一般河网汇流比坡地汇流快.径流量：时段T内经过某一段面的总水量.径流深：将径流量W平铺在整个流域面积F上所得的水层深度.流量模数：流域出口断面流量Q与流域面积F的比值.径流系数某时段径流深R与形成该径流深相应的流域均匀降水量P的比值.流域总蒸发主要取决于土壤蒸发和植物蒸发散.下渗指下降到地面的雨水从地表浸透到土壤中的运动过程下渗三个阶段：渗润阶段、渗漏阶段、浸透阶段。AA*--支第三章.测站按其主要观察项目而分别称水位站、流量站（水文站）、雨量站、蒸发站。.依据测站的性质，河流水文测站又可分为基本站、专用站两大类。.水文测站的建立主要考虑选择测试河段和布设观察断面。.测站的水位与流量之间呈优秀的稳固关系（单调关系），该关系常常受一断面或一个河段的水力因素控制，前者称为断面控制，后者称为河槽控制。.水文测站一般应布设基线、水平点、各样断面即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面、比降断面。基线往常与测流断面垂直，起点在测流断面线上，基线长度一般应为；水平点分为基本水平点和校核水平点，均应设在基岩或稳固的永远建筑物上；测流断面应与基本水尺断面重合，且与断面均匀流向垂直；浮标测流断面有上中下3个断面；比降断面建立比降水尺，观察河流水面比降和剖析河床的糙率。.采集水文信息基本门路：驻测、巡测、间测及水文检查相联合的方式.驻测：在河流或流域内的固定点上对水文因素所进行的观察。.水文检查目的：提升水文资料系列代表性。.水位，是指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面走开固定基面的高程。以m计.当前全国一致采纳黄海基面。.流量测试：测流实质上是丈量横断面及流速两部分工作。.断面丈量，是在断面上布设必定数目的测深垂线，施测各条测深垂线的起点距和水深并观察水位。用施测时的水位减去水深，即得各测深垂线处的河底高程。.起点距是指该测深垂线至基线上的起点桩之间的水平距离中小河流断面索法；大河上测角交汇法水深一般用测深杆、测深锤或测深铅鱼，超声波回声测声仪。.流速丈量：天然河流中一般采纳流速仪法测定水流的流速，其实是测出流速仪在该点的转数。流速仪法测定可分为积点法、积深法、积宽法.水深大于1m可用五点法测流：、、、、.为了除去流速的脉动影响，个测点的测速历时可在 60-100S之间采纳。.河流中的泥沙按其运动形式可分为悬移质、推移质、河床质。.描绘河流中悬移质的状况，常用的两个指标是含沙量和输沙率。.输沙率测试是由含沙量测定与流量测试两部分工作构成。.单位水样含量与单位断纱关系：当断面比较稳固、主流摇动不大时断面均匀含沙量与断面上某以垂线均匀含沙量之间有稳固关系.水道断面面积包含过水断面面积和死水面积.水文测试中止面流量确实定，重点是测点流速的施测第四章.产流阶段是指降雨经植物截留、填洼、下渗的损失过程。降雨扣除这些损失节余部分为净雨。净雨在数目上等于它所形成的径流量，净雨量的计算称为产流计算.汇流阶段是指净雨沿地面和地下汇入河网，并经过河网聚集形成流域出口断面流量的过程。由净雨推求流域出口断面过程称为汇流计算。汇流两个阶段坡面汇流和河网汇流3.流域蓄水量的减退过程线称为退水曲线.蓄满产流是以降雨使土壤含水量达到田间持水量为产流的控制条件。.产流计算公式、土壤含水量递推公式以及流域蒸发公式，构成蓄满产流模型的主题。.超渗产流是以降雨强度大于土壤下渗率为产流控制条件。7.何谓超渗产流，何谓蓄满产流，它们的主要差别是什么不论当地的土壤含水量能否达田间持水量，只需降雨强度超出下渗强度就产生地表径流，称此为超渗产流。蓄满产流则是指一次降雨过程中，仅当包气带的含水量达田间持水量后才产流，且此后的有效降雨所有变为径流。可见这两种产流模式的主要差别在于：蓄满产流以包气带的含水量达到田间持水量（即蓄满）作为产流的控制条件，而超渗产流则以降雨强度大过于当地的下渗能力作为产流的控制条件，而不论蓄满与否。格一^^宰第八章.水文现象既有必定性又有有时性。.随机变量分为失散型随机变量和连续性随机变量。.南方河流水量充足，丰水年和枯水年的年径流相对来说变化较小，因此南方河流 Cv一般较小。.关于一个统计系列，当Cs=0时称为正态散布；当Cs>0时称为正偏态散布；当Cs<0时称负偏态散布.从整体散布的密度晒来看「曲线下的面积以均值为界，对Cs=0，左侧等于右侧，Cs>0，左侧大于右侧；Cs<0左侧小于右侧。.正态频次曲线中包含的两个统计参数分别是均值x和均方差。.皮尔逊III型密度曲线中包含的三个统计参数分别是均值 势系数Cv，偏态系数Cs.皮尔逊III型密度曲线的形状主要取决于偏态系数Cs -9我国工程水文计算中往常采纳适线法.关于我国大部分地域，频次剖析标线时选定的线型为皮尔逊 III型散布.识图：皮尔逊III型频次曲线，当Cv、Cs不变，均值X大的频次曲线越陡，X大位与X小之上。皮尔逊III型频次曲线，当X、Cs不变，Cv越大频次曲线偏离程度增大且越陡皮尔逊III型频次曲线，当x、Cv不变，Cs越大，曲线上段越陡，下端越缓和Cs减小时，中部上抬两头下降.正态频次曲线绘在频次格纸上为一条直线13，重现期是指事件的均匀重现间隔时间，即均匀间隔多少时间出现一次.设计频次是指洪水或暴雨超出和等于其设计值的出现时机设计保证率是指供水或供电获得保证的程度.水文上研究样本系列的目的是用样本的频次散布来估计整体的概率散布.有关剖析中，两变量的关系有完整有关，零有关，统计有关三种状况.在水文剖析计算中，有关剖析的目的是插补延伸系列.水文剖析计算中，有关剖析的先决条件是两变量在物理成因上确有联系.无偏估值是指无量多个同容量样本参数的数学希望值等于整体的同名参数值.用样本的无偏估值公式计算统计参数时，则计算出的统计参数近似等于相应整体的统计参数.皮尔逊III型频次曲线的三个统计参数x、Cv、Cs值中，为无偏估计值的参数是x.用配线法进行频次计算时，判断配线能否优秀所按照的原则是理论频次曲线与经验频次点据配合好的原则第七章设计年径流剖析.水文计算任务：在水利工程的规划设计阶段。要剖析工程规模、来水、用水、保证率四者之间关系关于无调理性能的引水工程，要求供给历年（代表年）的每日流量过程资料；关于有调理性的蓄水工程，要求供给历年的逐月（旬）流量过程资料或各样时段径流量的频次曲线。.当拥有长久实测径流资料时，按设计要求分―3种种类：（1）设计年、月径流量系列（2）实质代表年的年、月径流量（3）设计代表年的年代径流量。.径流资料的剖析计算3个步骤：（1）应付实测径流资料进行审察（2）其次，运用数理统计方法推求设计年径流量（3）最后，用代表年推求径流年内分派过程。.水文资料的“三性”审察是指对资料的靠谱性，一致性，代表性进行审察。.资料靠谱性审察：（1）水位资料的审察（2）水位流量关系曲线的审察（3）水量均衡的审察。.资料一致性审察：成立在天气条件和下垫面条件稳固性上，当天气条件或下垫面条件有显着变化时，资料的一致性就受到损坏，因此引用水文站资料时，一定进行合理的修正，复原到修筑工程前的同一基础上，常用水量均衡法、降雨径流有关法进行修正复原。一般来说，只需下垫面条件的变化不是特别显着，能够以为径流系列拥有一致性。.在年径流系列的代表性审察中，一般将参证变量长系列与设计变量同期的参证变量系列的同名统计参数对比较，当二者大概靠近时，则以为设计变量系列拥有代表性。.在实测径流量资猜中，按必定的原则选用代表年，对浇灌工程只选枯水年为代表年，对水电工程一般选丰水年、平水年、枯水年3个代表年，防洪取丰水年。.在典型年的选择中，入选出的典型年不仅一个时，对浇灌工程，应当选用浇灌需水季节的径流较枯，非浇灌季节的径流量相对照较大的年份。在典型年的选择中，入选出的典型年不仅一个时，对水电工程，应当选用枯水期较长，径流又较枯的年份。.拥有短期实测径流资料，一定想法展