北京市水利助理工程師復(fù)習(xí)資料總工程水文學(xué)

PAGE109《水利專業(yè)業(yè)基礎(chǔ)與與實(shí)務(wù)》考考試大綱綱前言根據(jù)《北京京市人事事局關(guān)于于工程技技術(shù)等系系列中、初初級(jí)職稱稱試行專專業(yè)技術(shù)術(shù)資格制制度有關(guān)關(guān)問題的的通知》（京京人發(fā)

[20005]]26號(hào)號(hào)）及北北京市人人事局《關(guān)關(guān)于北京京市中、初初級(jí)專業(yè)業(yè)技術(shù)資資格考試試、評(píng)審審工作有有關(guān)問題題的通知知》（京京人發(fā)[[20005]334號(hào)）文文件的要要求，從從20005年起起，我市市工程技技術(shù)系列列中級(jí)專專業(yè)技術(shù)術(shù)資格試試行考評(píng)評(píng)結(jié)合的的評(píng)價(jià)方方式。為為了做好好考試工工作，我我們編寫寫了本大大綱。本本大綱既既是申報(bào)報(bào)人參加加考試的的復(fù)習(xí)備備考依據(jù)據(jù)，也是是專業(yè)技技術(shù)資格格考試命命題的依依據(jù)。在考試知識(shí)識(shí)體系及及知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)的知曉曉程度上上，本大大綱從對(duì)對(duì)水利專專業(yè)中級(jí)級(jí)專業(yè)技技術(shù)資格格人員應(yīng)應(yīng)具備的的學(xué)識(shí)和和技能要要求出發(fā)發(fā)，在基基本要求求中提出出了“掌掌握”、“熟熟悉”和和“了解解”共33個(gè)層次次的不同同要求，這這3個(gè)層層次的具具體涵義義為：掌掌握系指指在理解解準(zhǔn)確、透透徹的基基礎(chǔ)上，能能熟練自自如地運(yùn)運(yùn)用并分析解解決實(shí)際際問題；；熟悉系系指能說說明其要要點(diǎn)，并并解決實(shí)實(shí)際問題題；了解解系指概概略知道道其原理理及應(yīng)用用范疇。在考試內(nèi)容容的安排排上，本本大綱從從對(duì)水利利專業(yè)中中級(jí)專業(yè)業(yè)技術(shù)資資格人員員的工作作需要和和綜合素素質(zhì)要求求出發(fā)，主主要考核核申報(bào)人人的專業(yè)業(yè)基礎(chǔ)知知識(shí)、專專業(yè)理論論知識(shí)和和相關(guān)專專業(yè)知識(shí)識(shí)，以及及解決實(shí)實(shí)際問題題的能力力?？荚囋囍R(shí)點(diǎn)點(diǎn)不僅涵涵蓋了專專業(yè)理論論知識(shí)和和申報(bào)人人在工作作后運(yùn)用用這些學(xué)學(xué)識(shí)所應(yīng)應(yīng)獲得和和具備的的實(shí)踐經(jīng)經(jīng)驗(yàn)與能能力，還還涉及參參加工作作后通過過各種途途徑所應(yīng)應(yīng)擴(kuò)展的的新知識(shí)識(shí)，是對(duì)對(duì)申報(bào)人人綜合素素質(zhì)全面面的考核核。命題內(nèi)容在在本大綱綱所規(guī)定定的范圍圍內(nèi),考試采采取筆試試、閉卷卷的方式式?！端麑I(yè)業(yè)基礎(chǔ)與與實(shí)務(wù)》考考試大綱綱編寫組組二○○六年年三月第一部分水文文水資源源一、基礎(chǔ)知知識(shí)1、掌握水水文循環(huán)環(huán)和水量量平衡基基本知識(shí)識(shí)2、掌握水水文學(xué)基基礎(chǔ)知識(shí)識(shí)（含降降雨、蒸蒸發(fā)及入入滲，流流域與河河系，河河川徑流流及水文文統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)的基本本知識(shí)）3、掌握水水文測驗(yàn)驗(yàn)及水文文資料整整編的主主要內(nèi)容容二、水資源源分類及及評(píng)價(jià)方方法1、掌握水水資源分分類及計(jì)計(jì)算方法法2、掌握水水資源供供需平衡衡及預(yù)測測的原理理和計(jì)算算方法3、掌握節(jié)節(jié)約水資資源的途途徑和措措施4、熟悉工工業(yè)、農(nóng)農(nóng)業(yè)、生生活、生生態(tài)環(huán)境境需水量量的分析析確定方方法三、防洪1．掌握洪洪水要素素概念及及危害性性2．掌握《防防洪標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GGB5002011-944）中有有關(guān)水利利水電工工程的內(nèi)內(nèi)容3．熟悉洪洪水的控控制與管管理措施施4．了解洪洪水調(diào)度度及水庫庫的調(diào)洪洪計(jì)算的的基本原原理與方方法5、了解流流域產(chǎn)匯匯流的基基本概念念6、了解水水文預(yù)報(bào)報(bào)的方法法（洪水水預(yù)報(bào)、枯枯水預(yù)報(bào)報(bào)）7、了解設(shè)設(shè)計(jì)洪水水的主要要內(nèi)容和和方法8、了解防防洪預(yù)案案編制的的原則及及主要內(nèi)內(nèi)容第二部分水利利工程一、基礎(chǔ)知知識(shí)1、掌握水水工建筑筑物分類類及等級(jí)級(jí)劃分2、了解水水利工程程對(duì)環(huán)境境的影響響3、熟悉北北方主要要作物需需水規(guī)律律，掌握握灌溉制制度制定定的方法法4、熟悉農(nóng)農(nóng)田土壤壤水分特特征參數(shù)數(shù)及基本本運(yùn)動(dòng)規(guī)規(guī)律5、掌握灌灌溉排水水工程類類型及適適用條件件二、水工建建筑物及及灌溉工工程1、掌握水水壩的類類型、組組成、特特點(diǎn)及適適用條件件，了解解基本設(shè)設(shè)計(jì)步驟驟2、掌握水水閘的類類型、組組成、特特點(diǎn)及適適用條件件，了解解基本設(shè)設(shè)計(jì)步驟驟3、熟悉橋橋梁的類類型、特特點(diǎn)，了了解基本本設(shè)計(jì)步步驟4、掌握灌灌溉系統(tǒng)統(tǒng)（渠道道、管道道）的組組成、渠渠系建筑筑物的分分類及其其作用5、熟悉不不同灌水水方法及及其技術(shù)術(shù)特點(diǎn)6、了解排排水系統(tǒng)統(tǒng)類型及及特點(diǎn)7、熟悉堤堤防工程程的類型型及設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)第三部分水利利管理一、掌握中中國水法法規(guī)（中中華人民民共和國國水法、中中華人民民共和國國環(huán)境保保護(hù)法、中中華人民民共和國國水污染染防治法法、中華華人民共共和國水水土保持持法、中中華人民民共和國國防洪法法等）中中有關(guān)水水利方面面的內(nèi)容容二、熟悉北北京市水水資源基基本狀況況和特點(diǎn)點(diǎn)三、了解信信息化技技術(shù)在水水利中的的應(yīng)用四、掌握不不同水利利工程的的管理基基本內(nèi)容容及要求求五、掌握灌灌溉、排排水管理理基本內(nèi)內(nèi)容六、熟悉節(jié)節(jié)水型社社會(huì)的內(nèi)內(nèi)涵七、掌握水水土保持持監(jiān)測的的內(nèi)容及及方法八、熟悉水水土保持持生態(tài)建建設(shè)項(xiàng)目目管理程程序第四部分水土土保持一、基礎(chǔ)知知識(shí)1、掌握土土壤侵蝕蝕的概念念、類型型、特點(diǎn)點(diǎn)及影響響因素2、掌握土土地資源源類型，熟熟悉土地地評(píng)價(jià)的的程序和和方法二、水土保保持規(guī)劃劃及措施施1、熟悉水水土保持持綜合調(diào)調(diào)查的內(nèi)內(nèi)容及方方法2.、掌握握水土保保持重點(diǎn)點(diǎn)防治區(qū)區(qū)的劃分分標(biāo)準(zhǔn)及及防治對(duì)對(duì)策3、掌握不不同水土土保持綜綜合措施施的內(nèi)容容4、了解水水土保持持效益與與經(jīng)濟(jì)評(píng)評(píng)價(jià)的內(nèi)內(nèi)容與方方法5、熟悉開開發(fā)建設(shè)設(shè)項(xiàng)目水水土保持持方案編編制內(nèi)容容及規(guī)范范第五部分水生生態(tài)環(huán)境境一、掌握水水體污染染源的分分類及特特點(diǎn)二、掌握水水體中主主要污染染物及其其危害性性三、熟悉不不同水體體環(huán)境質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)價(jià)的相關(guān)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)四、熟悉水水環(huán)境質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)價(jià)的方法法五、熟悉不不同用途途的水質(zhì)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)六、熟悉再再生水利利用的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及要要求七、了解開開發(fā)建設(shè)設(shè)項(xiàng)目環(huán)環(huán)境影響響評(píng)價(jià)報(bào)報(bào)告編制制內(nèi)容及及規(guī)范第六部分知識(shí)識(shí)產(chǎn)權(quán)保保護(hù)一、知識(shí)產(chǎn)產(chǎn)權(quán)的基基本概念念二、知識(shí)產(chǎn)產(chǎn)權(quán)的分分類三、知識(shí)產(chǎn)產(chǎn)權(quán)法四、專利權(quán)權(quán)的定義義與分類類五、商標(biāo)的的定義六、著作權(quán)權(quán)與版權(quán)權(quán)的定義義七、專利權(quán)權(quán)和商標(biāo)標(biāo)的申報(bào)報(bào)程序八、專利權(quán)權(quán)和商標(biāo)標(biāo)保護(hù)的的時(shí)效第二章水水文循環(huán)環(huán)與徑流流形成第一節(jié)水文文循環(huán)與與水量平平衡水文循環(huán)分分類:按按水文循循環(huán)的規(guī)規(guī)模與過過程,可可分為大大循環(huán)和和小循環(huán)環(huán)。大循環(huán)或外外循環(huán)：：從海洋洋蒸發(fā)的的水汽,,被氣流流輸送到到大陸形形成降水水,其中中一部分分以地面面和地下下徑流的的形式從從河流匯匯歸海洋洋;另一一部分重重新蒸發(fā)發(fā)返回大大氣。這這種海陸陸間的水水分交換換過程,,稱為大大循環(huán)或或外循環(huán)環(huán)。小循環(huán)或內(nèi)內(nèi)循環(huán)：：在大循循環(huán)運(yùn)動(dòng)動(dòng)中,水水一方面面在地面面和上空空通過降降水和蒸蒸發(fā)進(jìn)行行縱向交交換,另另一方面面通過河河流在海海洋和陸陸地之間間進(jìn)行橫橫向交換換。海洋洋從空中中向大陸陸輸送大大量水汽汽,陸地地則通過過河流把把水輸送送到海洋洋里。陸陸地也向向海洋輸輸送水汽汽,但與與海洋向向陸地輸輸送的水水汽相比比,其量量很少,,約占海海洋蒸發(fā)發(fā)量的88%,所所以,海海洋是陸陸地降水水的主要要水汽來來源。海海洋上蒸蒸發(fā)的水水汽在海海洋上空空凝結(jié)后后,以降降水的形形式落到到海洋里里,或陸陸地上的的水經(jīng)蒸蒸發(fā)凝結(jié)結(jié)又降落落到陸地地上,這這種局部部的水文文循環(huán)稱稱為小循循環(huán)或內(nèi)內(nèi)循環(huán)。前前者稱為為海洋小小循環(huán),,后者稱稱為內(nèi)陸陸小循環(huán)環(huán)。水文循環(huán)中中的各種種現(xiàn)象如如圖2--1所示示。圖2-1水水文循環(huán)環(huán)示意圖圖二、地球上上的水量量平衡在水文循環(huán)環(huán)過程中中,對(duì)任任一區(qū)域域、任一一時(shí)段進(jìn)進(jìn)入水量量與輸出出水量之之差額必必等于其其蓄水量量的變化化量,這這就是水水量平衡衡原理。水水量平衡衡原理是是水文學(xué)學(xué)的基本本原理,,水量平平衡法是是分析研研究水文文現(xiàn)象,,建立水水文要素素之間定定性或定定量關(guān)系系,了解解其時(shí)空空變化規(guī)規(guī)律等的的主要方方法之一一。根據(jù)水量平平衡原理理,可列列出水量量平衡方方程。對(duì)對(duì)某一區(qū)區(qū)域,有有式(22-1))：I-O=△△S(22-1))式中I、OO--給給定時(shí)段段內(nèi)輸入入、輸出出該1區(qū)區(qū)域的總總水量;;△S--時(shí)時(shí)段內(nèi)區(qū)區(qū)域蓄水水量的變變化量,,可正可可負(fù)。上式為水量量平衡方方程的通通用式,,對(duì)不同同的研究究對(duì)象,,需具體體分析其其輸入輸輸出量的的組成,,寫出相相應(yīng)的水水量平衡衡方程式式。研究范圍、研研究范圍圍而言，整整個(gè)大陸陸水量平平衡方程程式(22-2))：PC-R--EC=△SC(22-2))海洋水量平平衡方程程式(22,3))：P0+R--E0=△SO(2--3)式中PC、PP0--大大陸和海海洋上的的降水量量;EC、E00--大大陸和海海洋上的的蒸發(fā)量量;R--流入入海洋的的徑流量量(包括括地面和和地下徑徑流量))；△SC、△△S0--大大陸和海海洋上在在研究時(shí)時(shí)段內(nèi)蓄蓄水量的的變化量量。在短時(shí)段內(nèi)內(nèi),△△SC和△S0可正可可負(fù),但但對(duì)多年年平均情情況,正正負(fù)可以以相互抵抵消,蓄水量量的變化化量趨于于零。因因此,對(duì)對(duì)多年平平均情況況,有式式(2--4)和和式(22-5))：大陸：((2-44)海洋：((2-55)式中、大陸和和海洋多多年平均均降水量量;、--大陸陸和海洋洋多年平平均蒸發(fā)發(fā)量;--多年平平均流人人海洋的的徑流量量(包括括地面和和地下徑徑流量))。合并式(22-4))和式((2-55),得得全年平平均全球球水量平平衡方程程為式((2-66)或式式(2--7)：：(22-6))或(22-7))式(2-77)表明明,全球球多年平平均降水水量與多多年平均均蒸發(fā)量量相等,為為11330mmm。第二節(jié)河流流與流域域河流河流的形成成與分段段河流的形成成：降落落到地面面的雨水水,除下下滲、蒸蒸發(fā)等損損失外,,在重力力的作用用下沿著著-定的的方向和和路徑流流動(dòng),這這種水流流稱為地地面徑流流。地面面徑流長長期侵蝕蝕地面,,沖成溝溝壑,形形成溪流流,最后后匯集成成河流。河谷：河流流流經(jīng)的的谷地稱稱為河谷谷,河床或河槽槽：河谷谷底部有有水流的的部分稱稱為河床床或河槽槽。左岸、右岸岸：面向向下游,,左邊的的河岸稱稱為左岸岸,右邊邊的河岸岸稱為右右岸。河河流是水水文循環(huán)環(huán)的一條條主要路路徑。河流的形成成與分段段：一條條河流沿沿水流方方向,自自高向低低可分為為河源、上上游、中中游、下下游和河河口五段段。河源是河流流的發(fā)源源地,多多為泉水水、溪澗澗、冰川川、湖泊泊或沼澤澤等。上游緊接河河源,多多處于深深山峽谷谷中,坡坡陡流急急,河谷谷下切強(qiáng)強(qiáng)烈,常常有急灘灘或瀑布布。中游河段坡坡度漸緩緩,河槽槽變寬,,兩岸常常有灘地地,沖淤淤變化不不明顯,,河床較較穩(wěn)定。下游是河流流的最下下段,一一般處于于平原區(qū)區(qū),河槽槽寬闊,,河床坡坡度和流流速都較較小,淤淤積明顯顯,淺灘灘和河灣灣較多。河口是河流流的終點(diǎn)點(diǎn),即河河流注入入海洋或或內(nèi)陸湖湖泊的地地方。河流基本特特征1.河流的的長度自河源沿主主河道至至河口的的距離稱稱為河流流長度,,簡稱河河長,以以km汁汁?？稍谠谶m當(dāng)比比例尺的的地形圖圖上量的的。2.河流斷斷面河流斷面有有橫斷面面和縱斷斷面。垂垂直于水水流方向向的斷面面稱為橫橫斷面,,簡稱斷斷面,其其一般形形狀如圖圖2-22所示。斷斷面內(nèi)自自由水面面高出某某一水準(zhǔn)準(zhǔn)基面的的高程稱稱為水位位?？菟谒髁魉疾坎糠譃榛竞哟泊?或稱稱為主槽槽,洪水水泛濫所所及部分分為洪水水河床,,或稱為為灘地。河流中沿水水流方向向各斷面面最大水水深點(diǎn)的的連線稱稱為中泓泓線,沿沿中泓線線的斷面面稱為河河流的縱縱斷面。河流縱縱斷面能能反映河河床的沿沿程變化化。3.河道縱縱比降圖2-3河河道縱斷斷面示意意圖任意河段兩兩端(水水面或河河底)的的高差△△h稱為為落差,單位河長的的落差稱稱為河道道縱比降降,簡稱稱比降,,用小數(shù)數(shù)或千分分?jǐn)?shù)表示示。水系及河流流地貌定定律三、流域(一)流域域流域：匯集集地面水水和地下下水的區(qū)區(qū)域稱為為流域,也也就是分分水線包包圍的區(qū)區(qū)域。分水線有地地面、地地下之分分。閉合流域：：當(dāng)?shù)孛婷娣炙€線與地下下分水線線相重合合,稱為為閉合流流域,否否則為不閉合流域域,如圖圖2-55所示。在在實(shí)際工工作中,,除有石石灰?guī)r溶溶洞等特特殊的地地質(zhì)情況況外,對(duì)對(duì)于一般般流域,,當(dāng)對(duì)所所論問題題無太大大影響時(shí)時(shí),多按按閉合流流域考慮慮。流域是指匯匯集于一一條河流流的集水水區(qū)域。分分水嶺是是流域匯匯水的分分界線。沿沿流域分分水嶺的的界面在在向上向向下與頂頂面和底底面包圍圍成一個(gè)個(gè)水文系系統(tǒng)(圖圖1-2)。圖2-5地地面分水水線與地地下分水水線示意意圖流域是相對(duì)對(duì)于某一一出口斷斷面的,,當(dāng)不指指明斷面面時(shí),流流域即指指對(duì)河口口斷面以以上區(qū)域域。(二)流域域基本特特征1.流域面面積流域分水線線包圍區(qū)區(qū)域的平平面投影影面積,,稱為流流域面積積,記為為F,以以km22計(jì)?？煽稍谶m當(dāng)當(dāng)比例尺尺的地形形圖上勾勾繪出流流域分水水線,量量出其流流域面積積。2.河網(wǎng)密密度流域內(nèi)河流流干支流流總長度度與流域域面積的的比值稱稱為河網(wǎng)網(wǎng)密度,,以Kmm/kmm2計(jì)。3.流域的的長度和和平均寬寬度流域長度就就是流域域軸長。以以流域出出口為中中心向河河源方向向作一組組不同半半徑的同同心圓,,在每個(gè)個(gè)圓與流流域分水水線相交交處作割割線,各各割線中中點(diǎn)的連連線的長長度即為為流域的的長度,,以kmm計(jì)。流域面積與與流域長長度之比比稱為流流域平均均寬度,,以kmm計(jì)。4.流域形形狀系數(shù)數(shù)流域平均寬寬度與流流域長度度之比稱稱為流域域形狀系系數(shù)。扇扇形流域域的形狀狀系數(shù)較較大,狹狹長形流流域則較較小,所所以流域域形狀系系數(shù)在一一定程度度上以定定量的方方式反映映流域的的形狀。5.流域的的平均高高度和平平均坡度度將流域地形形圖劃分分為1000個(gè)以以上的正正方格,,依次定定出每個(gè)個(gè)方格交交叉點(diǎn)上上的高程程以及與與等高線線正交方方向的坡坡度,取取其平均均值即為為流域的的平均高高度和平平均坡度度。6.流域自自然地理理特征包括流域的的地理位位置、氣氣候特征征、下墊墊面條件件等。(1)流域域的地理理位置。流流域的地地理位置置以流域域所處的的經(jīng)緯度度來表示示,它可可以反映映流域所處的氣候候帶,說說明流域域距離海海洋的遠(yuǎn)遠(yuǎn)近,反反映水文文循環(huán)的的強(qiáng)弱。(2)流域域的氣候候特征。包包括降水水、蒸發(fā)發(fā)、濕度度、氣溫溫、氣壓壓、風(fēng)等等要素。它它們是河河流形成成和發(fā)展展的主要要影響因因素,也也是決定定流域水水文特征征的重要要因素。(3)流域域的下墊墊面條件件。下墊墊面指流流域的地地形、地地質(zhì)構(gòu)造造、土壤壤和巖石石性質(zhì)、植植被、湖湖泊、沼沼澤等情情況,這這些要素素以及上上述河道道特征、流流域特征征都反映映了每一一水系形形成過程程的具體體條件,,并影響響徑流的的變化規(guī)規(guī)律。第三節(jié)降水水降水是指液液態(tài)或固固態(tài)的水水汽凝結(jié)結(jié)物從云云中降落落到地面面的現(xiàn)象象,如雨雨、雪、霞霞、雹、露露、霜等等等,其其中以雨雨、雪為為主。降水特征用用五大基基本要素素來表示示,如降降水量、降降水歷時(shí)時(shí)、降水水強(qiáng)度、降降水面積積及暴雨雨中心等等。降水量指一一定時(shí)段段內(nèi)降落落在某一一點(diǎn)或某某一面積積上的總總水量,,用深度度表示,,以mmm計(jì)。如如一場降降水的降降水量指指該次降降水過程程的降水水總量。日日降水量量指一日日內(nèi)降水水總量等等等。降降水量一一般分為為7級(jí),,如表22-1。凡凡日降水水量達(dá)到到和超過過50mmm的降降水稱為為暴雨。暴雨又分為暴雨、大暴雨和特大暴雨三個(gè)等級(jí)。降水歷時(shí)：：降水持持續(xù)的時(shí)時(shí)間稱為為降水歷歷時(shí),以以minn、h或或d計(jì)。降水強(qiáng)度：：單位時(shí)時(shí)間的降降水量稱稱為降水水強(qiáng)度或或雨率,,以mmm/miin或mmm/hh計(jì)。降水面積：：降水籠籠罩的平平面面積積為降水水面積,,以kmm2計(jì)。暴雨中心：：暴雨集集中的較較小的局局部地區(qū)區(qū),稱為為暴雨中中心。降水的特征征不同,,它所形形成的洪洪水的特特性也不不同。降水的形成成與分類類水汽、上升升運(yùn)動(dòng)和和冷卻凝凝結(jié).(二)降水水的分類類降水通常按按空氣抬抬升形成成動(dòng)力冷冷卻的原原因分為為對(duì)流雨雨、地形形雨、鋒鋒面雨和和氣旋雨雨。1.對(duì)流雨雨2.地形雨雨圖2-111地形對(duì)對(duì)氣流的的影響示示意圖(a)地形形抬升FF(b))喇叭口口地形內(nèi)內(nèi)氣流輻輻合;((c)馬馬蹄形地地形內(nèi)氣氣流輻合合3.鋒面雨雨鋒面:兩個(gè)個(gè)溫濕特特性不同同的氣團(tuán)團(tuán)相遇時(shí)時(shí),在其其接觸區(qū)區(qū)由于性性質(zhì)不同同來不及及混合而而形成一一個(gè)不連連續(xù)面,,稱為鋒鋒面。圖2-122鋒面類類型示意意圖第四節(jié)土壤水水、下滲滲與地下下水田間持水量量:指土土壤中所所能保持持的最大大毛管懸懸著水量量。當(dāng)土土壤含水水量超過過這一限限度時(shí),,多余的的水分不不能被土土壤所保保持,將將以自由由重力水水的形式式向下滲滲透。田田間持水水量是劃劃分土壤壤持水量量與向下下滲透水水量的重重要依據(jù)據(jù),對(duì)水水文學(xué)有有重要意意義。飽和含水量量:指土土壤中所所有孔隙隙都被水水充滿時(shí)時(shí)的土壤壤含水量量,它取取決于土土壤孔隙隙的大小小。介于于田間持持水量到到飽和含含水量之之間的水水量,就就是在重重力作用用下向下下運(yùn)動(dòng)的的自由重重力水分分。下滲是指降降落到地地面上的的雨水從從地表滲滲入土壤壤內(nèi)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)過程程。下滲不僅直直接決定定地面徑徑流量的的大小,,同時(shí)也也影響土土壤水分分的增長長,以及及表層流流與地下下徑流的的形成。因因此,分分析下滲滲的物理理過程和和規(guī)律,,對(duì)認(rèn)識(shí)識(shí)徑流形形成的物物理機(jī)制制有重要要的意義義。(二)下滲滲率和下下滲能力力下滲率或下下滲強(qiáng)度度：單位位時(shí)間內(nèi)內(nèi)滲入單單位面積積土壤中中的水量量稱為下下滲率或或下滲強(qiáng)強(qiáng)度,記記為f,,以mmm/miin或mmm/hh計(jì)。下滲能力：：在充分分供水條條件下的的下滲率率則稱為為下滲能能力。通常用下滲滲率或下下滲能力力隨時(shí)間間的變化化過程來來定量描描述土壤壤下滲規(guī)規(guī)律,如如圖2--27所所示的下下滲能力力隨時(shí)間間的變化化過程線線,稱為為下滲能能力曲線線,簡稱稱下滲曲曲線,并并以f（tt）~tt表示,,第五節(jié)蒸蒸發(fā)蒸散發(fā):是是水文循循環(huán)中自自降水到到達(dá)地面面后由液液態(tài)或固固態(tài)轉(zhuǎn)化化為水汽汽返回大大氣的階階段。蒸散發(fā)在水水量平衡衡研究和和水利工工程規(guī)劃劃中是不不可忽視視的影響響因素。蒸散發(fā)類型型:水面面蒸發(fā)::蒸發(fā)發(fā)面為水水面時(shí)稱稱為水面面蒸發(fā);;植物散發(fā)蒸蒸發(fā)面是是植物莖莖葉則稱稱為植物物散發(fā);;土壤蒸發(fā)::蒸發(fā)面面為土壤壤表面時(shí)時(shí)稱為土土壤蒸發(fā)發(fā);陸面蒸發(fā)::因?yàn)闉橹参锸鞘巧L在在土壤中中,植物物散發(fā)與與植物所所生長的的土壤上上的蒸發(fā)發(fā)總是同同時(shí)存在在的,通通常將二二者合稱稱為陸面面蒸發(fā)實(shí)際的蒸發(fā)發(fā)量:從從水面躍躍出的水水分子量量與返回回蒸發(fā)面面的水分分子量之之差值,,就是實(shí)實(shí)際的蒸蒸發(fā)量，蒸蒸發(fā)量用用相應(yīng)于于水面上上的水層層深度來來度量,,記為EE,以mmm計(jì)。(二)水面面蒸發(fā)觀觀測水面蒸發(fā)是是在充分分供水條條件下的的蒸發(fā)。確確定水面面蒸發(fā)量量的大小小,通常常有兩種種途徑::器測法法和間接接計(jì)算法法。第六節(jié)徑流流徑流:是指指降水所所形成的的,沿著著流域地地面和地地下向河河川、湖湖泊、水水庫、洼洼地等流流動(dòng)的水水流。地面徑徑流,或或地表徑徑流:沿沿著地面面流動(dòng)的的水流稱稱為地面面徑流,,或地表表徑流;;地下徑流::沿土壤壤巖石孔孔隙流動(dòng)動(dòng)的水流流稱為地地下徑流流;徑流的形成成過程徑流形成過過程:流流域內(nèi),,自降雨雨開始到到水流匯匯集到流流域出口口斷面的的整個(gè)物物理過程程,稱為為徑流形形成過程程。徑流的形成成是相當(dāng)當(dāng)復(fù)雜的的過程,,為便于于分析一一般把它它概括為為產(chǎn)流過過程和匯匯流過程程兩個(gè)階階段。（一）產(chǎn)流流過程降落到流域域內(nèi)的雨雨水,一一部分會(huì)會(huì)損失掉掉,剩下下的部分分形成徑徑流。凈雨:降雨雨扣除損損失后的的雨量稱稱為凈雨雨。顯然,凈雨雨和它形形成的徑徑流在數(shù)數(shù)量上是是相等的的,但二二者的過過程卻完完全不同同,凈雨雨是徑流流的來源源,而徑徑流則是是凈雨匯匯流的結(jié)結(jié)果;凈凈雨在降降雨結(jié)束束時(shí)就停停止了,,而徑流流卻要延延長很長長時(shí)間。產(chǎn)流過程::我們把把降雨扣扣除損失失成為凈凈雨的過過程稱為為產(chǎn)流過過程,凈凈雨量也也稱為產(chǎn)產(chǎn)流量。降降雨不能能產(chǎn)生徑徑流的那那部分降降雨量稱稱為損失失量。在在前期十十分干旱旱情況下下,降雨雨產(chǎn)流過過程中的的損失量量稱為最最大損失失量,記記為IMM。流域域的損失失過程,,如圖22-344所示。實(shí)測的總徑徑流過程程劃分為為地面徑徑流和地地下徑流流,凈雨也只劃劃分為地地面凈雨雨和地下下凈雨。表層流與地地面徑流流的性質(zhì)質(zhì)相近,,通常把把它歸并并到地面面徑流中中,表層流凈雨雨也自然然地歸入入地面凈凈雨中。流域產(chǎn)流過過程又稱稱為流域域蓄滲過過程。在在這一階階段,流流域?qū)到涤赀M(jìn)行行了一次次再分配配。(二)匯流流過程凈雨沿坡面面從地面面和地下下匯入河河網(wǎng),然然后再沿沿著河網(wǎng)網(wǎng)匯集到到流域出出口斷面面,這一一完整的的過程稱稱為流域域匯流過過程。前前者稱為為坡地匯匯流,后后者稱為為河網(wǎng)匯匯流。2.河網(wǎng)匯匯流過程程河網(wǎng)匯流過過程:各各種成分分徑流經(jīng)經(jīng)坡地匯匯流注入入河網(wǎng),,從支流流到干流流,從上上游向下下游,最最后流出出流域出出口斷面面,這個(gè)個(gè)過程稱稱為河網(wǎng)網(wǎng)匯流或或河槽集集流過程程。河槽調(diào)蓄作作用:坡坡地水流流進(jìn)入河河網(wǎng)后,,使河槽槽水量增增加,水水位升高高,這就就是河流流洪水的的漲水階階段。在在漲水段段,由于于河槽貯貯蓄一部部分水量量,所以以對(duì)任一一河段,,下斷面面流量總總小于上上斷面流流量。隨隨降雨和和坡地漫漫流量的的逐漸減減少直至至完全停停止,河河槽水量量減少,,水位降降低,這這就是退退水階段段。這種種現(xiàn)象稱稱為河槽槽調(diào)蓄作作用。水文中常用用的流量量還有::日平均均流量、月月平均流流量、年年平均流流量、多多年平均均流量及及指定時(shí)時(shí)段的平平均流量量。2.徑流量量徑流量指時(shí)時(shí)段T內(nèi)內(nèi)通過河河流某一一斷面的的總水量量,記為為W,以以m3、萬萬m3或或億m33計(jì),有有時(shí)也用用時(shí)段平平均流量量與時(shí)段段的乘積積為單位位,如((m3/s))·d、((m3/s))·M等。3.徑流深深將徑流量平平鋪在整整個(gè)流域域面積上上所得的的水層深深度,記記為R,,以mmm計(jì)。按按式(22-322)計(jì)算算:(2--32))式中W時(shí)段TT內(nèi)徑流流量,dd;--計(jì)算時(shí)時(shí)段內(nèi)平平均流量量,m33/s;;T--計(jì)算算時(shí)段,,s;F--流域域面積,,km22。4.徑流模模數(shù)流域出口斷斷面流量量與流域域面積之之比值稱稱為徑流流模數(shù),,記為MM,以LL/(ss-kkm)計(jì)計(jì)。按式式(2--33))計(jì)算::((2-333)5.徑流系系數(shù)某一時(shí)段的的徑流深深R與相相應(yīng)時(shí)段段內(nèi)流域域平均降降雨深度度P之比比值稱為為徑流系系數(shù),記記為α。按式(2--34))計(jì)算::(2--34))因R<P,,故α<1?！纠?-11】某水水文站流流域面積積F=5545000kmm2,多年年平均降降雨量FF=16650mmm,多多年平均均流量==16880m33/s。根根據(jù)這些些資料可可算得::(1)多年年平均徑徑流量==T=116800×3655×864400==5300億m33。(2)多年年平均徑徑流深(3)多年年平均徑徑流模數(shù)數(shù)(4)多年年平均徑徑流系數(shù)數(shù)=9772/116500=0..59。第三章水文文信息采采集與處處理第三節(jié)流流量測驗(yàn)驗(yàn)一、概述流量是單位位時(shí)間內(nèi)內(nèi)流過江江河某一一橫斷面面的水量量,以mm3/ss計(jì)。它它是反映映水資源源和江河河、湖泊泊、水庫庫等水體體水量變變化的基基本數(shù)據(jù)據(jù),也是是河流最最重要的的水文特特征值。流量是根據(jù)據(jù)河流水水情變化化的特點(diǎn)點(diǎn),在水水文站上上用各種種測流方方法進(jìn)行行流量測測驗(yàn)取得得實(shí)測數(shù)數(shù)據(jù),經(jīng)經(jīng)過分析析、計(jì)算算和整理理而得的的資料,,用于江江河流量量變化的的規(guī)律,,為國民民經(jīng)濟(jì)各各部門服服務(wù)。(三)流速速測量圖3-3為為旋杯式式流速儀儀1一旋杯,,2一傳傳訊盒，33一電鈴鈴計(jì)數(shù)器器;4一一尾翼；；5一鋼鋼絲繩,,6一繩繩鉤；77一懸桿桿；8一一鉛魚圖3-4旋旋槳式流流速儀根據(jù)測速方方法的不不同,流流速儀法法測流可可分為積積點(diǎn)法、積積深法和和積寬法法。第七節(jié)水文數(shù)數(shù)據(jù)處理理水文數(shù)據(jù)處處理的工工作內(nèi)容容包括::收集校校核原始始數(shù)據(jù);;編制實(shí)實(shí)測成果果表；確確定關(guān)系系曲線,,推求逐逐時(shí)、逐逐日值;;編制逐逐日表及及洪水水水文要素素摘錄表表;合理理性檢查查;編制制處理說說明書。水水位數(shù)據(jù)據(jù)處理較較簡單。對(duì)對(duì)上述處處理工作作內(nèi)容,,重點(diǎn)介介紹關(guān)系系曲線的的確定及及逐時(shí)、逐逐日值的的推求。一、水位流流量關(guān)系系曲線的的確定二、水位流流量關(guān)系系曲線的的延長三、水位流流量關(guān)系系曲線的的移用四、日平均均流量計(jì)計(jì)算及合合理性檢檢查.五、懸移質(zhì)質(zhì)輸沙率率資料整整編六、水文數(shù)數(shù)據(jù)處理理成果的的刊布徑流特征值值的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式利利用水文文手冊和和水文圖圖集便可可以估算算無水文文觀測數(shù)數(shù)據(jù)地區(qū)區(qū)的水文文特征值值。叫制各種水水文特征征的等值值線圖及及各徑流流特征的的經(jīng)驗(yàn)公公式叫依依據(jù)的小小河數(shù)據(jù)據(jù)少,當(dāng)當(dāng)利用手手冊及圖圖集估算算小流域域的徑流流特征值值時(shí),應(yīng)應(yīng)根據(jù)實(shí)實(shí)際情況況;二要要的修正正。當(dāng)上述年鑒鑒、手冊冊、圖集集所載資資料不能能滿足要要求時(shí),,可向其其他單位位收集。例例如,有有關(guān)水質(zhì)質(zhì)方面更更詳細(xì)的的資料,,可向環(huán)環(huán)境監(jiān)測測部門收收集,有有關(guān)水文文氣象方方面的資資料,可可向氣象象臺(tái)站收收集。第四章水文統(tǒng)統(tǒng)計(jì)三、頻率設(shè)事件A在在n次試試驗(yàn)中出出現(xiàn)了mm次，則則稱（44—2－22）為事件A在在n次試試驗(yàn)中出出現(xiàn)的頻頻率。三、隨機(jī)變變量的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)數(shù)說說明隨機(jī)機(jī)變量統(tǒng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律律的數(shù)字字特征，稱稱為隨機(jī)機(jī)變量的的統(tǒng)計(jì)參參數(shù)。統(tǒng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)數(shù)有總體體統(tǒng)計(jì)參參數(shù)與樣樣本統(tǒng)計(jì)計(jì)參數(shù)之之分。水水文計(jì)算算中常用用的樣本本統(tǒng)計(jì)參參數(shù)有均均值、均均方差、變變差系數(shù)數(shù)和偏態(tài)態(tài)系數(shù)。1、均均值均均值表示示系列中中變量的的平均情情況。設(shè)設(shè)某水文文變量的的觀測系系列（樣樣本）為為x1，x2，……,,xn，則其均均值為（4－－3—6）令稱稱模比系系數(shù)，則則（44－3——7）2、均方差差均方差是反反映系列列中各變變量集中中或離散散的程度度。研究究系列集集中或離離散程度度，常采采用方差差Dx或均方方差，計(jì)計(jì)算公式式為（44－3——8）（44－3——9）3、變差系系數(shù)水文計(jì)算中中用均方方差與均均值之比比作為衡衡量系列列的相對(duì)對(duì)離散程程度的一一個(gè)參數(shù)數(shù)，稱為為變差系系數(shù)，或或稱離差差系數(shù)、離離勢系數(shù)數(shù)，用CCv表示，其其計(jì)算式式為（44－3——10）上式說明，Cv是變量換算成模比系數(shù)k以后的均方差。4、偏偏態(tài)系數(shù)數(shù)在數(shù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)中采用用偏態(tài)系系數(shù)CS作為衡衡量系列列不對(duì)稱稱程度的的參數(shù)，其其計(jì)算式式為（44－3——12）上式右端的的分子、分分母同除除以，則則得（44－3——13）當(dāng)系列對(duì)于于對(duì)稱時(shí)時(shí)，CSS＝0；；當(dāng)系列列對(duì)于不不對(duì)稱時(shí)時(shí)，CSS0，若若CS＞0，稱稱為正偏偏；若CCS＜0，稱稱為負(fù)偏偏，如圖圖4－33—2所示示。圖4—3——2CCv對(duì)密度度曲線的的影響（說明：依依此顯示示CS＝0、CCS＞0、CCS＜0所所相應(yīng)的的曲線。）第四節(jié)水水文頻率率曲線線線型2、頻率格格紙正態(tài)態(tài)頻率曲曲線在普普通格紙紙上是一一條規(guī)則則的S形形曲線，它它在P==50%%前后的的曲線方方向雖然然相反，但但形狀完完全一樣樣，如圖圖4—4—2中的的①線。水水文計(jì)算算中常用用的一種種“頻率格格紙”，其橫橫坐標(biāo)的的分劃就就是按把把標(biāo)準(zhǔn)正正態(tài)頻率率曲線拉拉成一條條直線的的原理計(jì)計(jì)算出來來的，如如圖4——4—2中的的②線。圖4—4——2頻頻率格紙紙橫坐標(biāo)標(biāo)的分割割（說明：先先繪出曲曲線，再再顯示出出箭頭并并閃動(dòng)，最最后繪出出曲線。）三、皮爾遜遜Ⅲ（P－－Ⅲ）型曲曲線11、皮爾爾遜Ⅲ型曲線線的概率率密度函函數(shù)皮爾遜Ⅲ型型曲線是是一條一一端有限限一端無無限的不不對(duì)稱單單峰、正正偏曲線線（見圖圖4—4—3），數(shù)數(shù)學(xué)上常常稱伽瑪瑪分布，顯然，三個(gè)個(gè)參數(shù)確確定以后后，該密密度函數(shù)數(shù)隨之可可以確定定?？梢砸酝普?，這這三個(gè)參參數(shù)與總總體三個(gè)個(gè)參數(shù)、CCv、CS具有如如下關(guān)系系：2、皮爾遜遜Ⅲ型頻率率曲線及及其繪制制水文計(jì)算中中，一般般需要求求出指定定頻率PP所相應(yīng)應(yīng)的隨機(jī)機(jī)變量取取值xpp，見附表1“皮爾遜遜Ⅲ型頻率率曲線的的離均系系數(shù)值表表”。由就可可以求出出相應(yīng)頻頻率的xx值：（4——4—12）附表1皮皮爾遜ⅢⅢ型頻率率曲線的的離均系系數(shù)值表表（摘錄錄）P（%）Cs0．115205080959999．933、皮爾爾遜Ⅲ型頻率率曲線的的應(yīng)用在在頻率計(jì)計(jì)算時(shí)，由由已知的的CS值，查查值表得得出不同同的P的的值，然然后利用用已知的的、CV，通過過式（44—4—12）即即可求出出與各種種P相應(yīng)應(yīng)的值，從從而可繪繪制出皮皮爾遜ⅢⅢ型頻率率曲線。當(dāng)CS等于于CV的一定定倍數(shù)時(shí)時(shí),P--Ⅲ型頻率率曲線的的模比系系數(shù)KPP=,也已已制成表表格,見見附表22“皮爾遜遜Ⅲ型頻率率曲線的的模比系系數(shù)KPP值表”。頻率率計(jì)算時(shí)時(shí)，由已已知的CCS和CV可以從從附表22中查出出與各種種頻率PP相對(duì)應(yīng)應(yīng)的KPP值，然然后即可可算出與與各種頻頻率對(duì)應(yīng)應(yīng)的=KKP。有了了P和的的一些對(duì)對(duì)應(yīng)值，即即可繪制制出皮爾爾遜Ⅲ型頻率率曲線。附表2皮爾遜遜Ⅲ型頻率率曲線的的模比系系數(shù)KPP值表（摘錄錄，CSS=2CVV）P（%）Cs0．1152050759095990．050．100．200．300．400．500．600．700．800．901．001．161．341．732．192．703．273．894．565．306．086．911．121．251．521．832．152．512．893．293．714．154．611．081．171．351．541．741．942．152．362．572．783．001．041．081．161．241．311．381．441．501．541．581．611．001．000．990．970．950．920．890．850．800．750．690．970．930．860．780．710．640．560．490．420．350．290．940．870．750．640．530．440．350．270．210．150．110．920．840．700．560．450．340．260．180．120．080．050．890．780．590．440．300．210．130．080．040．020．01四．經(jīng)驗(yàn)頻頻率曲線線上述各種頻頻率曲線線是用數(shù)數(shù)學(xué)方程程式來表表示的,,屬于于理論頻頻率曲線線。在水水文計(jì)算算中還有有一種經(jīng)經(jīng)驗(yàn)頻率率曲線,,是由由實(shí)測資資料繪制制而成的的,它它是水文文頻率計(jì)計(jì)算的基基礎(chǔ),具有一一定的實(shí)實(shí)用性。1、經(jīng)驗(yàn)頻頻率曲線線的繪制制根據(jù)實(shí)測水水文資料料，按從從大到小小的順序序排列，如如圖4——4—4所示示，然后后用經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率公公式計(jì)算算系列中中各項(xiàng)的的頻率，稱稱為經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率。以以水文變變量x為縱坐坐標(biāo)，以以經(jīng)驗(yàn)頻頻率為橫橫坐標(biāo)，點(diǎn)點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率點(diǎn)點(diǎn)據(jù)，根根據(jù)點(diǎn)群群趨勢繪繪出一條條平滑的的曲線，稱稱為經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率曲曲線，圖圖4—4—5為某某站年最最大洪峰峰流量經(jīng)經(jīng)驗(yàn)頻率率曲線。有有了經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率曲曲線，即即可在曲曲線上求求得指定定頻率的的水文變變量值。圖4—4——4水文系系列按大大小排列列示意圖圖（說明：從從左至右右，一條條一條地地顯示出出來。）圖4—4——5某站年年最大洪洪峰流量量經(jīng)驗(yàn)頻頻率曲線線（說明：從從左至右右，一條條一條地地顯示出出來后，再再在閃動(dòng)動(dòng)中顯示示曲線。）對(duì)經(jīng)驗(yàn)頻率率的計(jì)算算，目前前我國水水文計(jì)算算上廣泛泛采用的的是數(shù)學(xué)學(xué)期望公公式（4——4—13）式中p——等于于和大于于xm的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率；；m—xm的序號(hào)號(hào)，即等等于和大大于xmm的項(xiàng)數(shù)數(shù)；n——系列列的總項(xiàng)項(xiàng)數(shù)。2、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)頻率率曲線存存在的問問題經(jīng)驗(yàn)頻率曲曲線計(jì)算算工作量量小，繪繪制簡單單，查用用方便，但但受實(shí)測測資料所所限,往往往難以以滿足設(shè)設(shè)計(jì)上的的需要。為為此，提提出用理理論頻率率曲線來來配合經(jīng)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)據(jù)，這就就是水文文頻率計(jì)計(jì)算適線線（配線線）法。五、頻率與與重現(xiàn)期期的關(guān)系系頻率曲線繪繪制后，就就可在頻頻率曲線線上求出出指定頻頻率p的的設(shè)計(jì)值值xp。由于于“頻率”較為抽抽象，水水文上常常用“重現(xiàn)期期”來代替替“頻率”。所謂謂重現(xiàn)期期是指某某隨機(jī)變變量的取取值在長長時(shí)期內(nèi)內(nèi)平均多多少年出出現(xiàn)一次次，又稱稱多少年年一遇。根根據(jù)研究究問題的的性質(zhì)不不同，頻頻率P與與重現(xiàn)期期T的關(guān)關(guān)系有兩兩種表示示方法。1、當(dāng)當(dāng)為了防防洪研究究暴雨洪洪水問題題時(shí)，一一般設(shè)計(jì)計(jì)頻率PP＜500％，則則（4——4—14）式中：T―――重現(xiàn)現(xiàn)期，年年；――頻率，％％。（2）當(dāng)考考慮水庫庫興利調(diào)調(diào)節(jié)研究究枯水問問題時(shí)，設(shè)設(shè)計(jì)頻率率P＞550％，則則（44—4—15）第六節(jié)水文頻頻率計(jì)算算適線法法適線法(或或稱配線線法)是是以經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率點(diǎn)點(diǎn)據(jù)為基基礎(chǔ),在在一定的的適線準(zhǔn)準(zhǔn)則下,,求解與與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)據(jù)擬合合最優(yōu)的的頻率曲曲線參數(shù)數(shù),是我我國估計(jì)計(jì)水文頻頻率曲線線統(tǒng)計(jì)參參數(shù)的主主要方法法。適線線法主要要有兩大大類,即即目估適適線法和和優(yōu)化適適線法。一、目估適適線法1、目估配配線法的的作法與與步驟目估配線法法又稱目目估適線線法，是是以經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率點(diǎn)點(diǎn)據(jù)為基基礎(chǔ)，給給它們選選配一條條符合較較好的理理論頻率率曲線，并并以此來來估計(jì)水水文要素素總體的的統(tǒng)計(jì)規(guī)規(guī)律。具具體步驟驟如下：：（11）將實(shí)實(shí)測資料料由大到到小排列列，計(jì)算算各項(xiàng)的的經(jīng)驗(yàn)頻頻率，在在頻率格格紙上點(diǎn)點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)（縱縱坐標(biāo)為為變量的的取值，橫橫坐標(biāo)為為對(duì)應(yīng)的的經(jīng)驗(yàn)頻頻率）（22）選定定水文頻頻率分布布線型（一一般選用用皮爾遜遜Ⅲ型）。（33）先采采用矩法法或其它它方法估估計(jì)出頻頻率曲線線參數(shù)的的初估值值、Cv，而CCs憑經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)初選為為Cv的倍數(shù)數(shù)。（4）根據(jù)據(jù)擬定的的、cv和cs，查附附表1或或附表22，計(jì)算算值。以以為縱坐坐標(biāo)，為為橫坐標(biāo)標(biāo)，即可可得到頻頻率曲線線。將此此線畫在在繪有經(jīng)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)據(jù)的圖上上，看與與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)據(jù)配合合的情況況。若若不理想想，可通通過調(diào)整整、cv和cs點(diǎn)繪頻頻率曲線線。（5）最后后根據(jù)頻頻率曲線線與經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)的的配合情情況，從從中選出出一條與與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)據(jù)配合合較好的的曲線作作為采用用曲線，相相應(yīng)于該該曲線的的參數(shù)便便看作是是總體參參數(shù)的估估值。（6）求指指定頻率率的水文文變量設(shè)設(shè)計(jì)值。2．統(tǒng)計(jì)參參數(shù)對(duì)頻頻率曲線線的影響響為了避免配配線時(shí)調(diào)調(diào)整參數(shù)數(shù)的盲目目性，必必須了解解皮爾遜遜Ⅲ型分布布的統(tǒng)計(jì)計(jì)參數(shù)對(duì)對(duì)頻率曲曲線的影影響。（11）均值值對(duì)頻率率曲線的的影響當(dāng)皮爾遜ⅢⅢ型頻率率曲的兩兩個(gè)參數(shù)數(shù)cv和cs不變時(shí)時(shí)，由于于均值的的不同，可可以使頻頻率曲線線發(fā)生很很大的變變化，如如圖4－－6—1所示示。圖4—6——1均值對(duì)對(duì)頻率曲曲線的影影響（說明：隨隨著變化化，曲線線作相應(yīng)應(yīng)變化。）（2）變差差系數(shù)ccv對(duì)頻率率曲線的的影響為了消除均均值的影影響，我我們以模模比系數(shù)數(shù)K為變變量繪制制頻率曲曲線，如如圖4－－6—2所示示。圖中中cs=1..0。ccv=0時(shí)時(shí)，隨機(jī)機(jī)變量的的取值都都等于均均值，此此時(shí)頻率率曲線即即為k==1的一一條水平平線，隨隨著cvv的增大大，頻率率曲線的的偏離程程度也隨隨之增大大，曲線線顯得越越來越陡陡。圖4—6——2變差系系數(shù)cvv對(duì)頻率率曲線的的影響（說明：隨隨著Cv變化，曲曲線作相相應(yīng)變化化。）（3）偏態(tài)態(tài)系數(shù)ccs對(duì)頻率率曲線的的影響圖4－6——3表示示cv=0..1時(shí)種種種不同同的css對(duì)頻率率曲線的的影響情情況。從從圖中可可以看出出，正偏偏情況下下，css愈大，均均值（即即圖中kk=1）對(duì)對(duì)應(yīng)的頻頻率愈小小，頻率率曲線的的中部愈愈向左偏偏，且上上段愈陡陡，下段段愈平緩緩。圖4—6——3偏態(tài)系系數(shù)css對(duì)頻率率曲線的的影響（說明：隨隨著Cs變化，曲曲線作相相應(yīng)變化化。）第七章由由流量資資料推求求設(shè)計(jì)洪洪水第一節(jié)概概述述設(shè)設(shè)計(jì)洪水水是指水水利水電電工程規(guī)規(guī)劃、設(shè)設(shè)計(jì)中所所指定的的各種設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的洪水水。合理理分析計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)洪水，是是水利水水電工程程規(guī)劃設(shè)設(shè)計(jì)中首首先要解解決的問問題。1994年年共同制制訂了GGB5002011—94《防防洪標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》作為為強(qiáng)制性性國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，自自19995年11月1日日起施行行。GBB502201——94根根據(jù)工程程規(guī)模、效效益和在在國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)中的的重要性性，將水水利水電電樞紐工工程分為為五等，其其等別見見表9——l。水利水電樞樞紐工程程的水工工建筑物物，根據(jù)據(jù)所屬樞樞紐工程程的等別別，作用用和重要要性分為為五級(jí)，其其級(jí)別見見表9--2。設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)根根據(jù)建筑筑物級(jí)別別選定不不同頻率率作為防防洪標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。這樣樣，把洪洪水作為為隨機(jī)現(xiàn)現(xiàn)象，以以概率形形式估算算未來的的設(shè)計(jì)值值，同時(shí)時(shí)以不同同頻率來來處理安安全和經(jīng)經(jīng)濟(jì)的關(guān)關(guān)系。當(dāng)當(dāng)河流發(fā)發(fā)生比設(shè)設(shè)計(jì)洪水水更大的的洪水時(shí)時(shí)，選定定一個(gè)非非常運(yùn)用用洪水標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行行計(jì)算，算算出的洪洪水稱為為非常運(yùn)運(yùn)用洪水水或校核核洪水。GGB5002011-944規(guī)定的的校核洪洪水標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)見表99-3?！ぴO(shè)計(jì)洪水包包括設(shè)計(jì)計(jì)洪峰流流量、不不同時(shí)段段設(shè)計(jì)洪洪量及設(shè)設(shè)計(jì)洪水水過程線線三個(gè)要要素。推推求設(shè)計(jì)計(jì)洪水的的方法有有兩種類類型，即即由流量量資料推推求設(shè)計(jì)計(jì)洪水和和由暴雨雨資料推推求設(shè)計(jì)計(jì)洪水。當(dāng)當(dāng)必須采采用可能能最大洪洪水作為為非常運(yùn)運(yùn)用洪水水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)時(shí)，則由由水文氣氣象資料料推求可可能最大大暴雨，然然后計(jì)算算可能最最大洪水水。第二節(jié)設(shè)設(shè)計(jì)洪峰峰流量及及設(shè)計(jì)洪洪量的推推求由由流量資資料推求求設(shè)計(jì)洪洪峰及不不同時(shí)段段的設(shè)計(jì)計(jì)洪量，可可以使用用數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法法，計(jì)算算符合設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的數(shù)值值，一般般稱為洪洪水頻率率計(jì)算。一一、資料料審查資資料的可可靠性之之外，還還要審查查資料的的一致性性和代表表性。為為使洪水水資料具具有一致致性，要要在調(diào)查查觀測期期中，洪洪水形成成條件相相同，當(dāng)當(dāng)使用的的洪水資資料受人人類活動(dòng)動(dòng)如修建建水工建建筑物、整整治河道道等的影影響有明明顯變化化時(shí)，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行還還原計(jì)算算，使洪洪水資料料換算到到天然狀狀態(tài)的基基礎(chǔ)上。洪洪水資料料的代表表性，反反映在樣樣本系列列能否代代表總體體的統(tǒng)計(jì)計(jì)特性，而而洪水的的總體又又難獲得得。一般般認(rèn)為，資資料年限限較長，并并能包括括大、中中、小等等各種洪洪水年份份，則代代表性較較好。此此可見，通通過古洪洪水研究究，歷史史洪水調(diào)調(diào)查，考考證歷史史文獻(xiàn)和和系列插插補(bǔ)延長長等增加加洪水列列的信息息量方法法，是提提高洪水水系列代代表性的的基本途途徑。二二、樣本本選取在設(shè)計(jì)時(shí)段段以內(nèi)，還還必須確確定一些些控制時(shí)時(shí)段，即即洪水過過程對(duì)工工程調(diào)洪洪后果起起控制作作用的時(shí)時(shí)段，這這些控制制時(shí)段洪洪量應(yīng)具具有相同同的設(shè)計(jì)計(jì)頻率。同同一年內(nèi)內(nèi)所選取取的控制制時(shí)段洪洪量，可可發(fā)生在在同一次次洪水中中，也可可不發(fā)生生在同一一次洪水水中，關(guān)關(guān)鍵是選選取其最最大值。例例如，圖圖9—l中最最大1天天洪量與與3天、55天洪量量不屬于于同一次次洪水。三三、特大大洪水的的處理特特大洪水水一般指指的是歷歷史洪水水，但是是在實(shí)測測洪水系系列中，若若有大于于歷史洪洪水或數(shù)數(shù)值相當(dāng)當(dāng)大的洪洪水，也也作為特特大洪水水。特特大洪水水處理的的關(guān)鍵是是特大洪洪水重現(xiàn)現(xiàn)期的確確定和經(jīng)經(jīng)驗(yàn)頻率率計(jì)算。所所謂重現(xiàn)現(xiàn)期是指指某隨機(jī)機(jī)變量的的取值在在長時(shí)期期內(nèi)平均均多少年年出現(xiàn)一一次，又又稱多少少年一遇遇。特大大洪水中中歷史洪洪水的數(shù)數(shù)值確定定以后，要要分析其其在某一一代表年年限內(nèi)的的大小序序位，以以便確定定洪水的的重現(xiàn)期期。四四、頻率率曲線線線型選擇擇樣本系列各各項(xiàng)的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)頻率率確定之之后，就就可以在在機(jī)率格格紙上確確定經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率點(diǎn)點(diǎn)據(jù)的位位置。點(diǎn)點(diǎn)繪時(shí)，可可以不同同符號(hào)分分別表示示實(shí)測、插插補(bǔ)和調(diào)調(diào)查的洪洪水點(diǎn)據(jù)據(jù)，其為為首的若若干個(gè)點(diǎn)點(diǎn)據(jù)應(yīng)標(biāo)標(biāo)明其發(fā)發(fā)生年份份。通過過點(diǎn)據(jù)中中心，可可以目估估繪制出出一條光光滑的曲曲線，稱稱為經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率曲曲線。由于經(jīng)驗(yàn)頻頻率曲線線是由有有限的實(shí)實(shí)測資料料算出的的，當(dāng)求求稀遇設(shè)設(shè)計(jì)洪水水?dāng)?shù)值時(shí)時(shí)，需要要對(duì)頻率率曲線進(jìn)進(jìn)行外延延，而經(jīng)經(jīng)驗(yàn)頻率率曲線往往往不能能滿足這這一要求求，為使使設(shè)計(jì)工工作規(guī)范范化，便便于各地地設(shè)計(jì)洪洪水估計(jì)計(jì)結(jié)果有有可比性性，世界界上大多多數(shù)國家家根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)亻L期期洪水系系列經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)擬擬合情況況，選擇擇一種能能較好地地?cái)M合大大多數(shù)系系列的理理論線型型，以供供本國或或本地區(qū)區(qū)有關(guān)工工程設(shè)計(jì)計(jì)使用。五五、頻率率曲線參參數(shù)估計(jì)計(jì)在在洪水頻頻率計(jì)算算中，我我國規(guī)范范統(tǒng)一規(guī)規(guī)定采用用適線法法。適線線法有兩兩種：一一種是經(jīng)經(jīng)驗(yàn)適線線法(或或稱目估估適線法法)，另另一種是是優(yōu)化適適線法。經(jīng)驗(yàn)適線法法是在經(jīng)經(jīng)驗(yàn)頻率率點(diǎn)據(jù)和和頻率曲曲線線型型確定之之后，通通過調(diào)整整參數(shù)使使曲線與與經(jīng)驗(yàn)頻頻率點(diǎn)據(jù)據(jù)配合得得最好，此此時(shí)的參參數(shù)就是是所求的的曲線線線型的參參數(shù)，從從而可以以計(jì)算設(shè)設(shè)計(jì)洪水水值。適適線法的的原則是是盡量照照顧點(diǎn)群群的趨勢勢，使曲曲線通過過點(diǎn)群中中心，當(dāng)當(dāng)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)據(jù)與曲曲線線型型不能全全面擬合合時(shí)，可可側(cè)重考考慮上中中部分的的較大洪洪水點(diǎn)據(jù)據(jù)，對(duì)調(diào)調(diào)查考證證期內(nèi)為為首的幾幾次特大大洪水，要要作具體體分析。一一般說來來，年代代愈久的的歷史特特大洪水水加入系系列進(jìn)行行配線，對(duì)對(duì)合理選選定參數(shù)數(shù)的作用用愈大，但但這些資資料本身身的誤差差可能較較大。因因此，在在適線時(shí)時(shí)不宜機(jī)機(jī)械地通通過特大大洪水點(diǎn)點(diǎn)據(jù)，否否則使曲曲線對(duì)其其他點(diǎn)群群偏離過過大，但但也不宜宜脫離大大洪水點(diǎn)點(diǎn)據(jù)過遠(yuǎn)遠(yuǎn)。六六、推求求設(shè)計(jì)洪洪峰、洪洪量欄。第三節(jié)設(shè)設(shè)計(jì)洪水水過程線線的推求求設(shè)設(shè)計(jì)洪水水過程線線是指具具有某一一設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的洪洪水過程程線。但但是，洪洪水過程程線的形形狀干變變?nèi)f化，且且洪水每每年發(fā)生生的時(shí)間間也不相相同，是是一種隨隨機(jī)過程程，目前前尚無完完善的方方法直接接從洪水水過程線線的統(tǒng)計(jì)計(jì)規(guī)律求求出一定定頻率的的過程線線。盡管管已有人人從隨機(jī)機(jī)過程的的角度，對(duì)對(duì)過程線線作模擬擬研究，但但尚未達(dá)達(dá)到實(shí)用用的目的的。為了了適應(yīng)工工程設(shè)計(jì)計(jì)要求，目目前仍采采用放大大典型洪洪水過程程線的方方法，使使其洪峰峰流量和和時(shí)段洪洪水總量量的數(shù)值值等于設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的頻率率值，即即認(rèn)為所所得的過過程線是是待求的的設(shè)計(jì)洪洪水過程程線。放放大典型型洪水過過程線時(shí)時(shí)，根據(jù)據(jù)工程和和流域洪洪水特性性，可選選用同頻頻率放大大法或同同倍比放放大法。一、典典型洪水水過程線線的選擇擇，，典型型洪水過過程線是是放大的的基礎(chǔ)，從從實(shí)測洪洪水資料料中選擇擇典型時(shí)時(shí)，資料料要可靠靠，同時(shí)時(shí)應(yīng)考慮慮下列條條件：((1)選選擇峰高高量大的的洪水過過程線，其其洪水特特征接近近于設(shè)計(jì)計(jì)條件下下的稀遇遇洪水情情況。((2)要要求洪水水過程線線具有一一定的代代表性，即即它的發(fā)發(fā)生季節(jié)節(jié)、地區(qū)區(qū)組成、洪洪峰次數(shù)數(shù)、峰量量關(guān)系等等能代表表本流域域上大洪洪水的特特性。((3)從從水庫防防洪安全全著眼，選選擇對(duì)工工程防洪洪運(yùn)用較較不利的的大洪水水典型，如如峰型比比較集中中，主峰峰靠后的的洪水過過程。一一般按上上述條件件初步選選取幾個(gè)個(gè)典型，分分別放大大，并經(jīng)經(jīng)調(diào)洪計(jì)計(jì)算，取取其中偏偏于安全全的作為為設(shè)計(jì)洪洪水過程程線的典典型。二、放放大方法法目目前采用用的典型型放大方方法有峰峰量同頻頻率控制制方法((簡稱同同頻率放放大法))和按峰峰或量同同倍比控控制方法法(簡稱稱同倍比比放大法法)。11．同頻頻率放大大法此此法要求求放大后后的設(shè)計(jì)計(jì)洪水過過程線的的峰和不不同時(shí)段段(1天天、3天天、…)的洪洪量均分分別等于于設(shè)計(jì)值值。具體體做法是是先由頻頻率計(jì)算算求出設(shè)設(shè)計(jì)的洪洪峰值和和不同時(shí)時(shí)段的設(shè)設(shè)計(jì)洪量量值、、…，并求求典型過過程線的的洪峰，和和不同時(shí)時(shí)段的洪洪量、、…，然后后按洪峰峰、最大大1天洪洪量、最最大3天天洪量、…的順序，采用以下不同倍比值分別將典型過程進(jìn)行放大。洪洪峰放大大倍比為為：(99-100)最大大一天洪洪量放大大倍比為為：（99-111）最大大三天洪洪量中除除最大一一天外，其其余兩天天的放大大倍比為為：（99-122）以以上說明明，最大大l天洪洪量包括括在最大大3天洪洪量之中中，同理理，最大大3天洪洪量包括括在最大大7天洪洪量之中中，得出出的洪水水過程線線上的洪洪峰和不不同時(shí)段段的洪量量，恰好好等于設(shè)設(shè)計(jì)值。時(shí)時(shí)段劃分分視過程程線的長長度而定定，但不不宜太多多，一般般以3段段或4段段為宜。由由于各時(shí)時(shí)段放大大倍比不不相等，放放大后的的過程線線在時(shí)段段分界處處出現(xiàn)不不連續(xù)現(xiàn)現(xiàn)象，此此時(shí)可徒徒手修勻勻，修勻勻后仍應(yīng)應(yīng)保持洪洪峰和各各時(shí)段洪洪量等于于設(shè)計(jì)值值。如放放大倍比比相差較較大，要要分析原原因，采采取措施施，消除除不合理理的現(xiàn)象象。[例例9—2]某某水庫設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)P＝11％的洪洪峰和11天、33天、77天洪量量，以及及典型洪洪水過程程線的洪洪峰和11天、33天、77天洪量量列于表表9—8。要要求用分分時(shí)段同同頻率放放大法，推推求P＝＝1％的的設(shè)計(jì)洪洪水過程程線。首先，計(jì)算算洪峰和和各時(shí)段段洪量的的放大倍倍比。其次次，將典典型洪水水過程線線的洪峰峰和不同同時(shí)段的的洪量乘乘以相應(yīng)應(yīng)的放大大系數(shù)，得得放大的的設(shè)計(jì)洪洪水過程程線（見見圖9--5）。由由于各時(shí)時(shí)段放大大倍比值值不同，時(shí)時(shí)段分界界處出現(xiàn)現(xiàn)不連續(xù)續(xù)現(xiàn)象，可可徒手修修勻（見見圖9--5）的的虛線，最最后得所所求的設(shè)設(shè)計(jì)洪水水過程線線。2．同倍倍比放大大法此法是按洪洪峰或洪洪量同一一個(gè)倍比比放大典典型洪水水過程線線的各縱縱坐標(biāo)值值，從而而求得設(shè)設(shè)計(jì)洪水水過程線線。因此此，此法法的關(guān)鍵鍵在于確確定以誰誰為主的的放大倍倍比值。如如果以洪洪峰控制制，其放放大倍比比為：（99-133）其中以峰峰控制的的放大系系數(shù)；其余余符號(hào)意意義同前前。如果果以量控控制，其其放大倍倍比為：：（99-144）式中及———以量控控制的放放大系數(shù)數(shù)；——控制時(shí)時(shí)段t的的設(shè)計(jì)洪洪量；——典型過過程線在在控制時(shí)時(shí)段t的的最大洪洪量。采采用同倍倍比放大大時(shí)，若若放大后后洪峰或或某時(shí)段段洪量超超過或低低于設(shè)計(jì)計(jì)很多，且且對(duì)調(diào)洪洪結(jié)果影影響較大大時(shí)，應(yīng)應(yīng)另選典典型。在上述兩種種方法中中，用同同頻率放放大法求求得的洪洪水過程程線，比比較符合合設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)計(jì)算成果果較少受受所選典典型不同同的影響響，但改改變了原原有典型型的雛形形，適用用于峰量量均對(duì)水水工建筑筑物防洪洪安全起起控制作作用的工工程。同同倍比放放大法計(jì)計(jì)算簡便便，適用用于峰量量關(guān)系較較好的河河流，以以及防洪洪安全主主要由洪洪峰或某某時(shí)段洪洪量控制制的水工工建筑物物。第五節(jié)人人庫設(shè)計(jì)計(jì)洪水一一、入庫庫洪水的的概念水水庫防洪洪設(shè)計(jì)一一般是以以壩址設(shè)設(shè)計(jì)洪水水為依據(jù)據(jù)。但水水庫建成成后，洪洪水是從從水庫周周邊匯入入水庫，而而不是壩壩址斷面面的洪水水，這些些從水庫庫周邊匯匯入水庫庫(包括括入庫斷斷面)的的洪水稱稱為入庫庫洪水，它它與壩址址洪水有有一定的的差別，差差異程度度與水庫庫特性及及典型洪洪水的時(shí)時(shí)空分布布有關(guān)。用用人庫洪洪水作為為設(shè)計(jì)依依據(jù)更符符合建庫庫后的實(shí)實(shí)際情況況，特別別是對(duì)壩壩址洪水水與人庫庫洪水差差別較大大的湖泊泊型水庫庫更為必必要。第八章流域產(chǎn)產(chǎn)匯流計(jì)計(jì)算內(nèi)容簡介研究對(duì)象本章從定量量上研究究降雨形形成徑流流的原理理和計(jì)算算方法，包包括流域域的產(chǎn)流流計(jì)算和和匯流計(jì)計(jì)算。產(chǎn)產(chǎn)流計(jì)算算主要研研究流域域上降雨雨扣除植植物截留留、下滲滲、填洼洼等損失失，轉(zhuǎn)化化為凈雨雨過程的的計(jì)算方方法。匯匯流計(jì)算算主要研研究凈雨雨沿地面面和地下下匯入河河網(wǎng)，并并經(jīng)河網(wǎng)網(wǎng)匯集形形成流域域出口斷斷面徑流流過程的的計(jì)算方方法。研究內(nèi)容1.短期洪洪水預(yù)報(bào)報(bào)；2.枯水預(yù)預(yù)報(bào)；3.施工水水文預(yù)報(bào)報(bào)；4.水文實(shí)實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)報(bào)方法。1.流域域產(chǎn)匯流流計(jì)算基基本內(nèi)容容與流程程由流域降雨雨推求流流域出口口的河川川徑流，大大體上分分為兩個(gè)個(gè)步驟：：①產(chǎn)流計(jì)算算：降雨雨扣除截截留、填填洼、下下滲、蒸蒸發(fā)等損損失之后后，剩下下的部分分稱為凈凈雨，在在數(shù)量上上等于它它所形成成的徑流流深。在在我國常常稱凈雨雨量為產(chǎn)產(chǎn)流量，降降雨轉(zhuǎn)化化為凈雨雨的過程程為產(chǎn)流流過程，關(guān)關(guān)于凈雨雨的計(jì)算算稱之為為產(chǎn)流計(jì)計(jì)算。②匯流計(jì)算算：凈雨雨沿著地地面和地地下匯入入河網(wǎng)，然然后經(jīng)河河網(wǎng)匯流流形成流流域出口口的徑流流過程，這這個(gè)流域域匯流過過程的計(jì)計(jì)算稱之之為匯流流計(jì)算。它們之間的的聯(lián)系可可簡明地地表示成成圖7--1-11所示的的流程圖圖。圖7-1--1由降降雨過程程推求徑徑流過程程流程圖圖2.流域域產(chǎn)匯流流計(jì)算的的基本思思路流域產(chǎn)匯流流問題的的內(nèi)容十十分豐富富。這里里僅介紹紹目前使使用比較較普遍和和比較成成熟的計(jì)計(jì)算方法法及其原原理。產(chǎn)產(chǎn)流計(jì)算算的方法法有降雨雨徑流相相關(guān)圖法法和初損損后損法法等；匯匯流計(jì)算算的重點(diǎn)點(diǎn)是單位位線法和和瞬時(shí)單單位線法法。無論產(chǎn)流計(jì)計(jì)算還是是匯流計(jì)計(jì)算，基基本思路路都是，先先從實(shí)際際降雨徑徑流資料料出發(fā)，分分析產(chǎn)流流或匯流流的規(guī)律律；然后后，用于于設(shè)計(jì)條條件時(shí)，則則可由設(shè)設(shè)計(jì)暴雨雨推求設(shè)設(shè)計(jì)洪水水，用于于預(yù)報(bào)時(shí)時(shí)，則由由實(shí)際暴暴雨預(yù)報(bào)報(bào)洪水。第7.2節(jié)節(jié)流域域產(chǎn)匯流流計(jì)算基基本資料料的整理理與分析析內(nèi)容提要流域產(chǎn)匯流流計(jì)算一一般需要要先對(duì)實(shí)實(shí)測暴雨雨、徑流流和蒸發(fā)發(fā)等資料料做一定定的整理理分析，以以便在定定量上研研究它們們之間的的因果關(guān)關(guān)系和規(guī)規(guī)律。本本節(jié)介紹紹這些要要素的分分析計(jì)算算方法。學(xué)習(xí)要求掌握一次實(shí)實(shí)測降雨雨洪水的的總徑流流深、地地面徑流流深和地地下徑流流深以及及流域蒸蒸散發(fā)量量的計(jì)算算方法。7.2.11降雨資資料的整整理關(guān)于各次降降雨的計(jì)計(jì)算，加加流域平平均雨量量、時(shí)段段雨量、降降雨強(qiáng)度度等，在在第二章章已經(jīng)講講過（見見第二章章有關(guān)內(nèi)內(nèi)容）。但必須注意意的是，降降雨場次次的劃分分一定要要與洪水水場次的的劃分相相對(duì)應(yīng)，如如圖7--2-11所示。當(dāng)當(dāng)把洪水水劃分為為兩次時(shí)時(shí)，暴雨雨也要相相應(yīng)地劃劃分為兩兩次，且且兩兩對(duì)對(duì)應(yīng)，前前次暴雨雨Ⅰ對(duì)應(yīng)前前面的洪洪水Ⅰ，后次次暴雨ⅡⅡ?qū)?yīng)后后面的洪洪水Ⅱ，切不不可混淆淆。7.2.22徑流資資料的整整理與計(jì)計(jì)算1．洪水場場次劃分分及次洪洪水總徑徑流深WW的計(jì)算算洪水場次劃劃分是指指，將非非本次降降雨產(chǎn)生生形成的的徑流分分割出去去。如圖圖7-22-1。多多數(shù)情況況下，與與本次降降雨所對(duì)對(duì)應(yīng)的徑徑流過程程，不僅僅包括本本次降雨雨形成的的地面、地地下徑流流，而且且還包括括前期降降雨的地地下徑流流。如圖圖中的虛虛線agg以下的的水量，它它表示如如果沒有有降雨ⅠⅠ時(shí)，河河中仍有有持續(xù)的的徑流，稱稱其為“基流”。另外外，該次次洪水尚尚未退完完又遇降降雨時(shí)，還還會(huì)有后后期洪水水混入，如如圖中的的第Ⅱ場洪水水。圖7-2--1次次降雨徑徑流分割割及總徑徑流量計(jì)計(jì)算示意意圖圖7-2--4斜線線分割法法示意圖圖7.2.33蒸發(fā)資資料的整整理與計(jì)計(jì)算流域蒸散發(fā)發(fā)是產(chǎn)流流量計(jì)算算中的重重要環(huán)節(jié)節(jié)，是影影響流域域土壤蓄蓄水量的的主要因因素。流流域蒸散散發(fā)一方方面取決決于蒸散散發(fā)能力力，另一一方面取取決于供供水條件件，即流流域蓄水水量的大大小。實(shí)實(shí)用中一一般假定定流域蒸蒸散發(fā)量量E與流流域蓄水水量W成成正比，即即 （7-22-4）式中，為第第t日的的流域蒸蒸散發(fā)量量（mmm）；為為第t日日開始時(shí)時(shí)的流域域蓄水量量（mmm）；為流域域蓄水容容量（mmm）；；為第tt日的水水面蒸發(fā)發(fā)器蒸發(fā)發(fā)量（mmm），一一般取EE6011型或880cmm套盆式式水面蒸蒸發(fā)器的的觀測值值；為折折算系數(shù)數(shù)，對(duì)一一定的蒸蒸發(fā)器和和一定的的流域，將將隨季節(jié)節(jié)而變化化，可參參考附近近地區(qū)的的數(shù)值或或通過優(yōu)優(yōu)選求得得。第7.3節(jié)節(jié)前期期流域蓄蓄水量及及前期影影響雨量量的計(jì)算算7.3.11前期流流域蓄水水量W的的計(jì)算，流域蓄水量量主要是是指，在在流域降降雨能夠夠影響的的土層內(nèi)內(nèi)土壤含含蓄的吸吸著水、薄薄膜水和和懸著毛毛管水，不不包括重重力水，是是土壤能能夠保持持而不在在重力作作用下流流走的水水分。在在土壤蓄蓄水量的的計(jì)算中中，往往往取土壤壤蓄水量量的最小小值（相相當(dāng)于凋凋萎系數(shù)數(shù)）為計(jì)計(jì)算零點(diǎn)點(diǎn)，稱田田間持水水量與最最小蓄水水量的差差值為土土壤蓄水水容量。土土壤實(shí)際際蓄水量量在零與與蓄水容容量之間間變化。流流域上各各地點(diǎn)的的蓄水容容量是不不同的，可可從零變變化到點(diǎn)點(diǎn)最大蓄蓄水容量量，其平平均值以以表示，稱稱流域蓄蓄水容量量。1.流域蓄蓄水容量量的計(jì)算算是流域綜合合平均指指標(biāo)，一一般用實(shí)實(shí)測雨洪洪資料分分析確定定。選取取久旱無無雨后一一次降雨雨量較大大且全流流域產(chǎn)流流的雨洪洪資料，計(jì)計(jì)算流域域平均降降雨量PP及產(chǎn)流流量R。因因久旱無無雨，可可認(rèn)為降降雨開始始時(shí)R==0。所所以： （7-33-1）式中，P為為流域平平均降雨雨量（mmm）；；R為PP產(chǎn)生的的總徑流流深（mmm）；；E為雨雨期蒸發(fā)發(fā)（mmm），如如降雨時(shí)時(shí)間短可可忽略不不計(jì)。7.3.22前期影影響雨量量的計(jì)算算，對(duì)于設(shè)計(jì)情情況，為為簡便起起見，常常用前期期影響雨雨量作為為衡量流流域干濕濕程度的的指標(biāo)，反反映流域域蓄水量量的大小小。前期期影響雨雨量的計(jì)計(jì)算式為為第7.4節(jié)節(jié)降雨雨徑流相相關(guān)圖法法推求凈凈雨7.4.11降雨徑徑流經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)相關(guān)圖圖法隨隨著各流流域的條條件不同同，相關(guān)關(guān)圖中考考慮的影影響因素素的多少少有很大大差別。11．P～～～R((Rs))三變量量相關(guān)圖圖法圖7-4--1是某某流域的的P～～～R(RRs)相相關(guān)圖。⑴降雨徑流流經(jīng)驗(yàn)相相關(guān)圖法法的制作作以以次降雨雨量P為為縱坐標(biāo)標(biāo)，以相相應(yīng)的徑徑流深RR(Rss)為橫橫坐標(biāo)，可可按對(duì)應(yīng)應(yīng)的P、RR(Rss)在圖圖上繪一一個(gè)點(diǎn)，并并把它的的值注在在點(diǎn)旁，然然后按點(diǎn)點(diǎn)群分布布的趨勢勢，照顧顧大多數(shù)數(shù)點(diǎn)子，繪繪出以為為參數(shù)的的等值線線，既為為P～～～R(RRs)三三變量相相關(guān)圖法法。圖7-4--1某某流域三三變量降降雨徑流流相關(guān)圖圖圖7-4--3某某流域PP～～TT～Rss相關(guān)圖圖7.4.22蓄滿滿產(chǎn)流模模型法趙人俊俊等經(jīng)過過長期對(duì)對(duì)濕潤地地區(qū)暴雨雨徑流關(guān)關(guān)系的研研究，提提出了蓄蓄滿產(chǎn)流流模型計(jì)計(jì)算總凈凈雨過程程，以及及確定穩(wěn)穩(wěn)滲率ffc劃分分地面、地地下凈雨雨。該法法是我國國濕潤地地區(qū)產(chǎn)流流計(jì)算的的一個(gè)重重要方法法。11.蓄滿滿產(chǎn)流模模型的基基本概念念蓄滿產(chǎn)流模模式：降降雨使含含氣層土土壤達(dá)到到田間持持水量之之前不產(chǎn)產(chǎn)流，此此前的降降雨全部部用以補(bǔ)補(bǔ)充土層層的缺水水量；土土層水分分達(dá)田間間持水量量（蓄滿滿）后開開始產(chǎn)流流，以后后的降雨雨（除去去雨期蒸蒸發(fā)）全全部變?yōu)闉閮粲?。流流域上只只有蓄滿滿的地方方才產(chǎn)流流，故產(chǎn)產(chǎn)流期的的下滲為為穩(wěn)滲率率fc，其其中下滲滲至潛水水層的部部分成為為地下徑徑流，超超滲的部部分成為為地面徑徑流。2.流域域蓄水容容量分布布曲線流域上各點(diǎn)點(diǎn)都有自自己的蓄蓄水容量量，如果果將全流流域各點(diǎn)點(diǎn)的自小小至大進(jìn)進(jìn)行排列列，計(jì)算算出等于于及小于于某一的的面積，并并以流域域面積的的相對(duì)值值表示，如如圖7--4-44。圖中中為流域域中最大大的點(diǎn)蓄蓄水容量量，為小小于、等等于的面面積占流流域面積積的比值值。蓄水水容量曲曲線的線線型采用用b次拋拋物線比比較合適適，即 （7-44-1）圖7-4--4流域域蓄水容容量曲線線圖77-4--5流域域降雨總總徑流相相關(guān)圖5.凈雨過過程的計(jì)計(jì)算設(shè)降雨總歷歷時(shí)為TT，先確確定計(jì)算算時(shí)段ΔΔt，按按所劃分分的時(shí)段段可得降降雨過程程～t。用用蒸發(fā)器器實(shí)測水水面蒸發(fā)發(fā)值（或或作修正正）計(jì)算算蒸發(fā)能能力～tt。由起起始流域域蓄水量量，以及及b、、CC由實(shí)測測資料預(yù)預(yù)先分析析確定，均均為已知知值，根根據(jù)上述述已知條條件，即即可得產(chǎn)產(chǎn)流過程程。6．地面地地下凈雨雨的劃分分由于地面、地地下徑流流的匯流流特性不不同，匯匯流計(jì)算算要求把把總凈雨雨劃分為為地面凈凈雨過程程和地下下凈雨過過程。根根據(jù)蓄滿滿產(chǎn)流的的概念，只只需求得得穩(wěn)滲率率，便可可將總凈凈雨劃分分為地面面、地下下兩部分分。表（7-44-1）計(jì)計(jì)算及劃劃分地面面地下凈凈雨舉例例時(shí)段序號(hào)時(shí)段長度△ti(h)(Pi-EEi)(mm)Ri(mm)按fc劃分分地面、地地下凈雨雨(mm)△tifccRr,iRs,i(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)1514.59.60.66223.311.57.62.0214.63.70.80550.812.31.91.83344.444.4136.96.937.54146.546.5112.32.344.25214.814.8124.64.610.2∑=1199∑=10..116200004.600741.11.1149.21.10860.40.41613.80.40合計(jì)126.33120.5524.895.7第7.5節(jié)節(jié)初損損后損法法計(jì)算地地面凈雨雨過程7.5.11基本原原理初損后損法法將下滲滲損失過過程簡化化為初損損后損兩兩個(gè)階段段，如圖圖7.55.1所所示。①初損：降降雨開始始到出現(xiàn)現(xiàn)超滲產(chǎn)產(chǎn)流時(shí)，歷歷時(shí)，降降雨全部部損失，包包括初期期下滲，植植物截留留，填洼洼等。后損：產(chǎn)流流以后損損失階段段，超滲滲歷時(shí)內(nèi)內(nèi)的平均均下滲能能力。當(dāng)時(shí)段內(nèi)時(shí)時(shí)，按入入滲，入入滲量為為當(dāng)時(shí)段內(nèi)時(shí)時(shí)，按ii入滲，入入滲量為為由水量平衡衡原理，凈凈雨深用用下式計(jì)計(jì)算： （7-55-1）式中P為次次降雨深深（mmm）；為為P形成成的地面面凈雨深深（mmm）；為為初損（mmm）；；為后損損階段的的超滲歷歷時(shí)（hh）；后后期內(nèi)的的平均后后損率（mmm／hh）；PP’為后損損階段非非超滲歷歷時(shí)內(nèi)的的雨量（mmm）。圖7.5..1初初損、后后損示意意圖各場暴雨的的及并不相相同，對(duì)對(duì)于洪水水預(yù)報(bào)及及洪水設(shè)設(shè)計(jì)，應(yīng)應(yīng)通過實(shí)實(shí)測暴雨雨洪水資資料分析析它們的的變化規(guī)規(guī)律，然然后再依依預(yù)報(bào)及及設(shè)計(jì)的的具體情情況，確確定相應(yīng)應(yīng)及，從而而進(jìn)一步步由降雨雨過程推推算凈雨雨過程。7.5.22初損損的確定定11.由實(shí)實(shí)測資料料分析各各場洪水水的初損損流域較小時(shí)時(shí)，降雨雨基本一一致，洪洪水過程程線起漲漲點(diǎn)前的的累積雨雨量就是是初損。對(duì)于較大的的流域，可可在其中中找小流流域水文文站按上上述方法法確定。圖7-5--2確定定初損示示意圖22．綜合合分析的的變化規(guī)規(guī)律利用實(shí)測雨雨洪資料料，分析析各場洪洪水的及及相應(yīng)的的流域起起始蓄水水量（），初初損期的的平均雨雨強(qiáng)，并并建立相相關(guān)圖，如如圖7--5-33。圖7-5--3湟水水西寧～～民和區(qū)區(qū)間初損損關(guān)系曲曲線由于植被和和土地利利用具有有季節(jié)性性變化特特點(diǎn)，初初損量還還受到季季節(jié)的影影響。因因此，也也可以建建立如圖圖7-55-4所所示的以以月份為為參數(shù)的的初損相相關(guān)圖。圖7-5--4溈水水寧鄉(xiāng)站站流域初初損關(guān)系系曲線第7.6節(jié)節(jié)流域域匯流分分析7.6.11流域出出口斷面面流量的的組成流域匯流是是指，在在流域各各點(diǎn)產(chǎn)生生的凈雨雨，經(jīng)過過坡地和和河網(wǎng)匯匯集到流流域出口口斷面，形形成徑流流的全過過程。圖7-6--1等流流時(shí)面積積分布示示意圖11.基本本概念及及含義：：流域匯流時(shí)時(shí)間：流流域上最最遠(yuǎn)點(diǎn)的的凈雨流流到出口口的歷時(shí)時(shí)。匯流時(shí)間ττ：流域域各點(diǎn)的的地面凈凈雨流達(dá)達(dá)出口斷斷面所經(jīng)經(jīng)歷的時(shí)時(shí)間。等流時(shí)面積積dF((τ)：同同一時(shí)刻刻產(chǎn)生、且且匯流時(shí)時(shí)間相同同的凈雨雨，所組組成的面面積。7.6.22等流時(shí)時(shí)線及其其在地面面匯流分分析中的的應(yīng)用11.基本本概念及及含義：：等流時(shí)線：：流域上上匯流時(shí)時(shí)間τ相等點(diǎn)點(diǎn)子的連連線，如如圖7--6-22中標(biāo)有有1、22、…的虛線線（為單單位匯流流時(shí)段長長）。等流時(shí)面積積：兩條條相鄰等等流時(shí)線線間的面面積。2.等流流時(shí)線在在地面匯匯流分析析中的應(yīng)應(yīng)用利用等流時(shí)時(shí)線概念念，分析析圖7--6-22流域上上不同凈凈雨情況況下所形形成的出出口斷面面地面徑徑流過程程。為計(jì)計(jì)算上的的方便，取取計(jì)算時(shí)時(shí)段等于于匯流時(shí)時(shí)段，分分兩種情情況進(jìn)行行討論。⑴地面凈雨雨歷時(shí)等等于一個(gè)個(gè)匯流時(shí)時(shí)段（）流域上一次次均勻凈凈雨，歷歷時(shí)，凈凈雨深RRs，雨強(qiáng)強(qiáng)。凈雨開始tt=0時(shí)時(shí)，雨水水尚未匯匯集到出出口，此此時(shí)流量量為零，即即圖7-6--2某某流域等等流時(shí)線線示意圖圖第1時(shí)段末末t=11時(shí)，最最初降落落在1線線上的凈凈雨在向向下流動(dòng)動(dòng)過程中中，沿途途不斷地地匯集FF1上持持續(xù)的凈凈雨，當(dāng)當(dāng)它到達(dá)達(dá)出口時(shí)時(shí)（t==1），正正好匯集集了F11上沿途途產(chǎn)生的的地面凈凈雨。此此時(shí)的流流量為第2時(shí)段末末t=22時(shí)，最最初降落落在2線線上的凈凈雨在向向下流動(dòng)動(dòng)過程中中，沿途途不斷地地匯集FF2上持持續(xù)的凈凈雨，當(dāng)當(dāng)它到達(dá)達(dá)1線位位置時(shí)，凈凈雨停止止，所以以再繼續(xù)續(xù)向下運(yùn)運(yùn)動(dòng)中，將將不繼續(xù)續(xù)匯集雨雨水。在在第2時(shí)時(shí)段末流流量為第3時(shí)段末末t=33時(shí)，與與上面同同樣的道道理，此此時(shí)的流流量為第4時(shí)段末末t=44時(shí)，凈凈雨最末末時(shí)刻（tt=1）降降落在流流域最遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)的凈凈雨，正正好流過過出口，故故此時(shí)流流量為零零。⑵地面凈雨雨歷時(shí)多多于一個(gè)個(gè)匯流時(shí)時(shí)段流域上凈雨雨歷時(shí)，雨雨強(qiáng)，，，它們們各自在在流域出出口形成成的地面面徑流流流量過程程，可用用與上面面完全相相同的方方法求得得，如表表7-66-1所所列和圖圖7-66-3、圖圖7-66-4所所示。表77-6--1按按等流時(shí)時(shí)線原理理計(jì)算地地面徑流流過程示示例（）圖7-6--3＜的部分分匯流情情況分析析圖圖7-66-4=的全面面匯流情情況分析析從以上分析析中，可可以歸納納出以下下幾個(gè)重重要概念念：一個(gè)時(shí)段的的凈雨在在流域出出口斷面面形成的的地面徑徑流過程程，等于于該凈雨雨強(qiáng)度與與各塊等等流時(shí)面面積的乘乘積，即即。多時(shí)段凈雨雨在流域域出口形形成的地地面徑流流過程，等等于它們們各自在在出口形形成的地地面徑流流過程疊疊加。當(dāng)凈雨歷時(shí)時(shí)小于流流域匯流流時(shí)間時(shí)時(shí)，稱為為流域部部分面積積匯流造造峰（部部分匯流流造峰）；；當(dāng)凈雨雨歷時(shí)大大于或等等于時(shí)，稱稱為流域域全面積積匯流造造峰（全全面匯流流造峰）。地面徑流總總歷時(shí)TT等于凈凈雨歷時(shí)時(shí)與流域域匯流時(shí)時(shí)間之和和，即第7.7節(jié)節(jié)單位位線法推推求流域域出口洪洪水過程程7.7.11單位線線的基本本概念單位線是指指，在給給定的流流域上,,單位時(shí)時(shí)段內(nèi)均均勻降落落單位深深度的地地面凈雨雨，在流流域出口口斷面形形成的地地面徑流流過程線線，稱為為單位線線,如圖圖7-77-1。單單位凈雨雨一般取取10mmm,單單位時(shí)段段可取11、3、66、122、244h等,,依流域域大小而而定。圖7-7--1單位位線示意意圖由于實(shí)際的的凈雨不不一定正正好是一一個(gè)單位位和一個(gè)個(gè)時(shí)段,,所以分分析使用用時(shí)有如如下兩條條假定。倍比假定：：如果單單位時(shí)段段內(nèi)的凈凈雨不是是一個(gè)單單位而是是k個(gè)單單位,則則形成的的流量過過程是單單位線縱縱標(biāo)的kk倍。疊加假定：：如果凈凈雨不是是一個(gè)時(shí)時(shí)段而是是m個(gè)時(shí)時(shí)段,則則形成的的流量過過程是各各時(shí)段凈凈雨形成成的部分分流量過過程錯(cuò)開開時(shí)段疊疊加。7.7.22單位線線的推求求單位線利用用實(shí)測的的降雨徑徑流資料料來推求求，一般般選擇時(shí)時(shí)空分布布較均勻勻,歷時(shí)時(shí)較短的的降雨形形成的單單峰洪水水來分析析。根據(jù)據(jù)地面凈凈雨過程程