水文学原理(1-3章)

1、水文学原理课件，课程介绍，1，水文学原理的主要内容1。各种水的形成、演化；形成水的原因和演化规律；研究水的形成和演化的方法。第二，学习目的1。掌握水文现象的基本规律和研究方法。2.这是一门专业基础课程，为后续课程的学习做准备。第三，主要参考书斜坡水文学，维新翻译径流形成原理，瑞小芳编辑土壤和水物理原理和过程，dxiler翻译通用水文学，邓寿林编辑项目水文学，(美国)林思城市水文学，周元县，1 .水文学测试(或水文学资讯收集)2。水文学预测3。水文学计算，2，传统水文学内容，1，水文学干事英语Hydrology，源自拉丁语，水的知识。经历了4个开发期间：1 .新芽(早于公元1600年)2。基础时

2、期(公元1600-1900年)3。实践期间(1900-1950年)4。现代化时期(1950年-) 2。中国水文学发展，第二节水文学发展，第一，水文现象的基本特征1。时间的周期性和随机性2。根据空间变化的相似性和特殊性、第三节水文现象的基本特征和研究方法、每日潮汐变化过程、年最大流量变化过程、年降水量变化过程、二是水文现象的研究方法、原因分析质量保存、能量(动量)保存等定理，揭示了水文现象运动变化的机制和规律。数理统计方法水文学现象具有随机性，根据概率论研究水文学现象特征值的统计规律。地理合成法水文学现象以区域方式进行，形成区域实验式，绘制各种特征值等高线图，揭示水文特征值的区域规律。第4节自然

3、水的水循环，水文学循环的原因(外源，内因)，水的持续蒸发，运输，冷凝，着陆，生产，汇合的往复循环过程，第4节自然水的循环(继续)，大循环和小循环大循环：海洋大陆海洋(垂直水平)大陆的降水量大于蒸发量。大陆外流地区进出口数量的基本平衡；大陆内部流动地区的降水量基本等于蒸发量。第四节自然水的水循环(继续)、水文学循环的作用和重要性地球上的总水量为13亿8600万Km3，参与循环的约57万7000 Km3占0.0416%。1、气候控制；2、地球表面的形成；3、形成巨大的水资源；4、形成所有水文现象。第五节地球的水资源、水资源概念(广义水资源，窄水资源)、第五节地球的水资源(续)、水资源问题的原因水资

4、源时空分布不均；水资源分布与人口和耕地分布不一致。水环境污染；水资源浪费。合理安排对策时间和空间；积极开展水污染防治。节约用水。佐原健二水文现象和过程的物理基础，第一部分水的物理性质是仅次于空气的最活跃物质之一；水有三种状态的变化，是自然水文循环的基础。水比其他氢化物有特别高的熔点和沸点。水具有特别大的比热和蒸发潜热。水有异常的密度变化(4C密度最大)；水有更大的表面张力。水是各种盐的好溶剂。水几乎不可压缩。，第二节水文平衡，1，水量平衡1。一般水平衡方程式，iow，I=pxec RR rg o=EB QA RR rg，px EC RR rg=EB QA RR w，E=Eb-Ec，Rr Rg=

5、RI，Rr Rg=RO，则Px RI河流余部车站水平衡方程式(1)封闭余部车站(没有水的余部车站)的水平衡方程式Px=P，RI=0，qa=0，RO=R:特定时间段：P=E R W，(2)未封闭的余部车站(2)全局水量平衡方程，一，水量平衡(续)，2，热平衡(续)，1。一般热平衡方程，SISOS，第三节水文混合(放在第四章土壤水中)，第一节降雨类型，第一，根据降雨原因分类，第三章降水、气旋或低压横断面引起的气旋郑智薰。郑智薰正面郑智薰气压会聚到低压部位，气流上升产生降雨。水分以多种形式从大气到达地面，统称降水。郑智薰、雪、露珠、霜、冰雹等。空气质量物理特性水平分布比较均匀的大范围空气团。皮包面性

6、质不同的两个气团之间的狭长急倾斜转移地带。峰从空间倾斜，向冷空气倾斜。暖风雨：暖风相遇时，暖风团推动电线向冷气团移动。峰后暖流一面朝冷空气推进，一面沿着正面慢慢上升，上升过程中冷却，产生雨。温暖的电线坡度很小，一般是1:150，所以温暖的电线多雨，多雨，需要很长时间。形成锋雨，形成暖锋雨，形成冷锋雨，冷锋郑智薰：冷温湿组相遇时，冷温湿组下楔冷却温湿组上升冷却降雨。根据移动速度，可分为慢电线和费翔冷却电线。冷锋的降水与温暖锋相似。快速冷锋移动快，坡度大，约1333670，降水量小，雨强，持续时间短。冷锋形成图、慢冷锋、快冷锋、优地面加热、低空气膨胀上升和上部空气对流运动。下层温暖潮湿的空气上升到

7、高空，冷空气凝结产生降雨。夏天下午，大部分强度大，面积小，期限短。地球雨暖湿年代在运动中遇到山脊时，沿着斜坡上升，逐渐凝结成雨。地形雨在刮风的斜坡下得很大。大风雨是从热带海洋的风暴中带到大陆的雨。悲惨的天气经常发生在浙江、福建、广东、台湾等沿海地区。第二，根据降雨强度及工程特性，暴雨短，强度大，隐蔽面积不大。气象规定：每日降雨量50毫米暴雨；日降雨量100毫米暴雨；日降雨量200毫米。主要影响小流域的洪水。暴雨很长，强度变化很大。影响当地洪水。雨长，强度小，遮挡面积大。影响大流域的洪水。降雨量元素降水量、降水量持续时间和时间、降水强度、降水区域降水量通过路径降水量累积曲线降水强度和统市曲线等降

8、雨量线平均深度和面积曲线，第二部分降水特性说明，、等降雨线类似于地形图等高线的实践。等雨量表示的降水分布和实际降水分布的匹配程度取决于(1)降雨站位置(是否为降雨控制点)。(2)根据特定流域中具有7个降雨站的降雨站数、每站6小时的降雨数据绘制相应的等雨量线。、90、70、50、40、110、120、第三节计算区域平均降水量，常用的区域(或余部车站)平均降水量计算方法如下：算术平均法是面积不大，地形起伏不大，场地多，流域更均匀。计算容易。泰森多边形方法适用于降雨分布不均、场地少、面积小的流域。确认每个工作站的权重后，仍然简便，准确度更好。根据降雨量固定了降雨量站权重，缺点是与实际情况不完全一致。

9、等雨量线法适用于大而密集的流域。理论上比较完美，但是每次降雨量都要绘制等雨量线，计算权重，工作量很大。泰森多边形法、等雨量线法、使用球期，首先要将测量用图用胶带固定在柔软的桌面上，确保球期放置位置到达图中的任意位置；以球籍针作为测量区域边界上任意点的起点，读取并记录起点的读数ra。沿测量目标区域边界顺时针移动从起点到起点的球籍针，从此点读取和记录读数Rb。再次，移动球籍针沿被测量区域的边界继续逆时针回到起点，读取并记录此时的读数RC；R1=Rb-Ra，R2=Rb-Rc，如果差值不大(由10控制)，则按最终读数差值r计算平均值。如果两者大不相同，就应该重新测量。r与面积之间的转换：1厘米1厘米纸

10、张区域的读数差异为10。也就是说，R/10相当于图纸1cm2的面积，图纸1cm2对应实际集水区的面积可以根据图形的比例尺确定。例如，对于1:000图表，1cm2等于0.25km2。四节降水量数据的一致性测试和插值、1、降水量数据的一致性确认、降雨量站位置、雨量站位置、雨量计高度或轴向、仪表和观测方法等的变化，可以使降水量数据发生系统偏差。利用双累积分析方法，可以分析和修正系统偏差。4节降水量数据的一致性测试和插值(续)，2，不一致性降水数据的校正表明，自1985年以来车站每年测量的降水量比最初观测条件下观测到的降水量减少了KC/KB倍，为了保持降水量数据的一致性，可以用KB/KC的系数修正85

11、年以后观测到的降雨量。第四节降水数据的一致性检查和插值(续)，1 .算术平均法PA=(P1 P2 Pn) /n应用条件：插值站的多年平均降水量与附近站的多年平均降水量相差10%。特定站的数据大部分是由于仪器故障或其他原因而丢失的，为了保持数据的完整性，在水文预报或水文分析计算中使用，必须插补丢失的数据。亚站截至1950年的降雨量系列中，如果1957、1958、1961年降雨资料不足，则需要插值。由于4节降水量数据的一致性测试和插值(续)、短期降水量的等雨量线法、空间分布不均等因素，插值站降水量与附近逆降水量的相关性较差等，降雨线图的插值效果更好。第五节影响降水量的因素和我国降雨量的时空分布，第

12、一，影响降水量的因素1。地理位置的影响降水量低纬地区比高纬度地区大，沿海地区比内陆地区多。2.气旋或台风路径的影响气旋或台风过去的地区降水量大。3.地形的影响地形主要通过强制气流上升来增加降水量。4.其他因素的影响，第五节降水的影响因素和我国降雨的时空分布(续)，第二，我国降水的时空分布1。空间分布以多年平均年降水量为例：(a)南方降水量多，北方降水量少，从东南向西北减少。台湾，海南山2000毫米华南，南岭南16001800毫米江南，南岭地区14001600毫米长江余部车站1001400毫米秦岭，汉江，淮河8001000毫米华北平原，东北500800毫米西北2005000毫米泰山1040.7毫米泰安859