水力学教程第一章 绪论

环境工程2014.9-2014.10水文学与水文地质学课程简介是一门应用广泛、实用性强的学科，是研究地球上各种水体的形成、运动变化规律以及地理分布的科学。通常所说的水文学是指陆地水文学，而陆地水文学又包括水文学及水文调查、河流动力学、水文学原理、水文地理学、水文预报、水文分析与计算、工程水文学、城市水文学。本课程主要是工程水文学的内容课程简介本课程总学时为32学时,（2~10周）考核方式：满分100分，闭卷考试（70%）+平时成绩（30%）163网盘邮箱：hustest2012@163.com；PW：hust2012第一章

绪论20水文学及其工程应用水文学：研究地球上水的形成、循环分布、性质及水与周围环境相互作用的学科目的：运用水文规律为给排水工程和市政工程的规划、设计、施工管理提供正确的水文资料及分析成果，以充分开发与合理利用水资源，减免水害，充分发挥工程效益1.2自然界表部层圈中水的分布与水循环水的分布

地球表部层圈中水的总量约为1.4×109km3

各层圈中的水及其分布类型数量／km3

数量百分比／％大气圈大气水130000.000009地表水圈地表水

海洋水冰覆盖及冰川淡水湖咸水湖及内陆海河流水137000000029200000125606104000125097.3107502.0740690.0000890.0000740.000001地壳浅部地下水84170000.5978571.2自然界表部层圈中水的分布与水循环水循环水循环概念地球上各种形态的水，在太阳辐射、重力等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程，称为水循环。地球上各类水体，通过水循环形成了一个连续而统一的整体。1.2自然界表部层圈中水的分布与水循环水循环成因：内因：水的“三态”变化。外因：太阳辐射和地心引力。太阳辐射分布的不均匀性和海陆的热力性质的差异，造成空气的流动，为水汽的移动创造了条件。地心引力（重力）则促使水从高处向低处流动。从而实现了水分循环。

1.2自然界表部层圈中水的分布与水循环水循环过程图水循环类型：根据其路径和规模分为：大循环（又称外循环、海陆间循环）小循环（又称内部循环，包括海洋小循环和陆地小循环）1.3水文现象水文现象的定义：

地球上的水在太阳热能的作用下，不断蒸发而成水汽，随大气运动而散布到各处。这种水汽如遇到适当条件与环境，则凝结成降水，降落到地面。到达地面的雨水，除部分为植物截留和蒸发外，一部分沿地面流动成为地面径流，一部分渗入地下含水层成为地下径流。降水、蒸发、渗流和径流，统称为水文现象1.3水文现象水文现象的基本规律：水文现象在时程变化上存在周期性和随机性周期性：指水文现象有以一定周期循环变化的性质，分别有以多年、月、日为单位的周期。随机性：指水文现象在发生的时间和数值上不会完全重复，具有一定的偶然性特点。1.3水文现象水文现象的基本规律：地区上存在相似性及特殊性相似性：指不同的流域，如果所处的地理位置（指纬度、距海远近等）相似，由于纬度地带性的影响，水文现象也就具有一定程度的相似性。特殊性：不同流域虽然处在相似的地理位置，但由于各流域的地质、地形等非地带性下垫面条件的差异，水文现象就会有很大的差异1.4水文学的研究方法水文学的研究是在实测资料的基础上，根据水文现象的基本特征进行综合分析。根据水文现象的特点，其研究方法一般可以划分为成因分析法、地理综合法、数理统计法。

1.4水文学的研究方法物理成因法

以物理学原理为基础，研究水文现象的形成、演变过程，揭示水文现象的本质、成因，及其与各因素之间的内在联系，以及其定性和定量的关系，通常是建立某种形式的确定性模型。

广泛应用于水文预报和水文分析计算1.4水文学的研究方法地理综合法

是按照水文现象地带性规律和非地带性的地域差异，用各种水文等值线图表示水文特征的分布规律，或建立地区经验公式，以揭示地区水文特征

是确定资料短缺地区水文特征值的重要方法1.4水文学的研究方法数理统计法

是以概率理论为基础，根据实测资料，运用数理统计方法，求得水文现象特征值的统计规律，或对主要水文现象与其影响因素之间进行相关分析，求出其经验关系。

20世纪60年代发展起来的随机水文学，则主要是运用随机分析方法，把水文现象确定性和不确定性结合在一起研究1.5本课程内容及学习要求本课程内容

本课程主要叙述水循环运动中，从降水到径流入海这一过程中，关于地面径流的运动规律、测量方法及在工程上的应用问题。它包括：河川及径流的基本概念，河川水文要素测量方法，水文分析中常用的数理统计法的基本原理，河川径流的年际变化与年内分配，枯水径流与洪水径流的调查分析与计算，降雨资料的整理与暴雨公式的推求，小流域暴雨洪水流量的计算等。1.5本课程内容及学习要求本课程学习要求

了解河川水文现象的基本规律；掌握水文统计的基本知识；能够独立进行一般水文资料的收集及整理工作；具有一定的水文分析计算技能。1.6与环