工程水文學知識點說課講解

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第一章

1.水循環(huán)是指地球上各種水體在太陽輻射和重力的作用下，通過蒸發(fā)、水汽輸送、冷凝降臨、下滲，形成徑流的往復循環(huán)過程。外因：太陽輻射、地球重力以及地形地貌等下墊面因素。

內(nèi)因：水具有固液氣三態(tài)互相轉化的物理性質(zhì)

2.在太陽輻射下，不斷地蒸發(fā)變成水汽進入大氣，并隨氣流輸送到各地，在一定的條件下形成降水回到地球表面，其中一部分被植物截留和土壤儲蓄，通過蒸散發(fā)返回大氣，另一部分以地表徑流和地下徑流的形式匯入江河湖庫，終于回歸大海。在水循環(huán)過程中，太陽輻射強度、大氣環(huán)流機制和海陸分布打算了水汽的運行邏輯。

3.水資源是水文循環(huán)使陸地一定區(qū)域內(nèi)平均每年產(chǎn)生的淡水量，是陸地上由大氣降水補給的各種地表和地下淡水水體的動態(tài)水。通常用多年平均年降水量和多年平均年徑流量描述/地球表面可供人類利用的水稱為水資源。

4.我國水資源分布的趨勢是由東南向西北遞減，空間分布非常懸殊。

5.河流的水資源之所以源源不斷是因為自然界存在著永不停止的水文循環(huán)過程。使水具有再生性

6.工程水文學任務

三個階段：

（1）規(guī)劃設計階段，主要任務：確定工程的規(guī)模，按照工程的特性和規(guī)劃設計要求，預測和預估將來工程使用期限的水文情勢，提供用于確定工程規(guī)模的設計洪水或設計徑流。（2）施工建設階段，主要任務：將規(guī)劃設計的工程付諸實施用于預估暫時性水工建造物設計洪水，并為施工期的防洪平安提供短期洪水預告。

（3）運用管理階段，主要任務：在于使建成的工程充分發(fā)揮效能。通過水文預告，預告來水量大小和過程，以便舉行合理調(diào)度，充分發(fā)揮工程效益；同時，還需不斷舉行水文復核修正本來預估的水文情勢數(shù)據(jù)，改進調(diào)度計劃或對工程采取擴建、改建，使得工程更好地為經(jīng)濟社會進展服務

7.工程水文學內(nèi)容

（1）水文信息采集和處理

（2）降雨徑流關系分析

揭示流域徑流的形成邏輯，描述流域產(chǎn)匯流計算辦法和數(shù)學模型。

（3）水文分析與計算

揭示水文現(xiàn)象的成因邏輯與統(tǒng)計邏輯，討論水文要素與地理因素之間的聯(lián)系準時空分布特征，預估將來（很長時期內(nèi)）水文情勢的辦法和途徑

（4）水文預告：短期預告辦法，預計水文變量在預見期內(nèi)的大小和時刻變化。（預見期內(nèi)）

8.水文現(xiàn)象既有必定性又有偶然性

9.三個邏輯：成因邏輯、統(tǒng)計邏輯、地理分布邏輯

10.討論辦法：成因分析法、數(shù)理統(tǒng)計法、地理綜合法

補11.水循環(huán)重要環(huán)節(jié)：降水、下滲、蒸散發(fā)、徑流

其次章

1.徑流是指降水形成的沿著流域地面和地下向河川、湖泊、水庫、凹地等處流淌的水流。

2.沿著地面流淌的水流稱為地面徑流或地表徑流、沿著土壤、巖石孔隙流淌的水流稱為地下

徑流、水流匯合到河流后，在重力的作用下沿著河道流淌的水流稱為河川徑流。

3.河川徑流的來源是大氣降水。降水分為降雨和降雪兩種形式，所以河川徑流又分為降雨和融雪徑流

4.降水、下滲、蒸發(fā)是地球上水文循環(huán)中最活躍的因子，也是徑流形成的主要影響因素。

5.一條河流沿水流方向，自高向低分為河源、上游、中游、下游和河口五段，河源是和河流的發(fā)源地

6.河流長度指的是自河源沿主河道至河口的距離。

7.河流斷面：（1）橫斷面：垂直水流方向的剖面稱為河流的橫斷面

（2）縱斷面：沿中泓線的剖面稱為河流的縱斷面

河槽中沿水流方向各斷面最大水深點的連線，稱為中泓線或溪線

8.河流縱比降：單位河長的落差稱為河道縱比降

9.流域：匯合地表水和地下水的區(qū)域稱為流域（河流某一斷面的集水區(qū)域），也就是分水線包圍的區(qū)域。

10.當?shù)孛娣炙€和地下分水線（河網(wǎng)四面最高點的連線）相重合，稱為閉合流域，否則為不閉合流域。在閉合流域中，流域蓄水變量的多年平均值近似為0，徑流系數(shù)小于1

在石灰?guī)r地區(qū)溶洞發(fā)育，常為非閉合流域。

11.流域基本特征

（1）流域面積：流域分水線包圍區(qū)域的平面投影面積

（2）河網(wǎng)密度：流域內(nèi)河流干支流的總長度與流域面積的比值為河網(wǎng)密度。

（3）流域的平均寬度：流域面積與流域長度的比值

（4）流域外形系數(shù)：流域平均寬度與流域的長度的比值

（5）流域的自然地理特征：流域的地理位置以流域所處的經(jīng)緯度表示，反應流域所處的氣候帶。

流域的氣候特征包括降水、蒸發(fā)、濕度、氣溫、氣壓、風，它們是河流形成和進展的主要因素流域下墊面條件：指流域的地形地貌、地質(zhì)構造、土壤和巖石性質(zhì)、植被、湖泊、沼澤等狀況。

12.降水是液態(tài)或固態(tài)水汽凝聚物從云中降臨到地面的現(xiàn)象。

13.降水量指一定時段內(nèi)降臨在某一面積上的總水量，用降臨在地面上相應的水層深度表示，mm計

14.對流層內(nèi)與降水有關的主要氣象因素有：氣溫、氣壓、風、濕度、云、蒸發(fā)。

15.我國降雨量特征：三個不均：地區(qū)別布不均、年際分布不均、年內(nèi)分布不均。

16.降水量地理分布：全國大致可分為非常潮濕的、潮濕帶、半潮濕帶、半干旱帶、干旱帶。

17蒸散發(fā)是發(fā)生在具有水分子的物體表面上的一種水分子運動現(xiàn)象。

18蒸散發(fā)分為水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)、植物截留蒸發(fā)和植物散發(fā)（水面蒸發(fā)、陸面蒸發(fā)）。

19徑流分為產(chǎn)流和匯流。產(chǎn)流：流域產(chǎn)流過程實際上是降雨扣除損失的過程，降雨量扣除損失后的雨量就是凈雨量，凈雨和它形成的徑流在數(shù)量上是相等的，即凈雨量等于徑流量。凈雨是徑流的來源，徑流則是凈雨匯流的結果。

20.匯流包括：坡地匯流和河網(wǎng)匯流，普通河網(wǎng)匯流比坡地匯流快

21.徑流量：時段T內(nèi)通過某一段面的總水量

22.徑流深：將徑流量W平鋪在囫圇流域面積F上所得的水層深度

23.流量模數(shù)：流域出口斷面流量Q與流域面積F的比值

24.徑流系數(shù)某時段徑流深R與形成該徑流深相應的流域平均降水量P的比值

25.流域總蒸發(fā)主要取決于土壤蒸發(fā)和植物蒸散發(fā)

26.下滲指降臨到地面的雨水從地表滲入到土壤中的運動過程

27下滲三個階段：滲潤階段、滲漏階段、滲透階段。

第三章

1.測站按其主要觀測項目而分離稱水位站、流量站（水文站）、雨量站、蒸發(fā)站。

2.按照測站的性質(zhì)，河流水文測站又可分為基本站、專用站兩大類。

3.水文測站的設立主要考慮挑選測驗河段和布設觀測斷面。

4.測站的水位與流量之間呈良好的穩(wěn)定關系（單一關系），該關系往往受一斷面或一個河段的水力因素控制，前者稱為斷面控制，后者稱為河槽控制。

5.水文測站普通應布設基線、水準點、各種斷面即基本水尺斷面、流速儀測流斷面、浮標測流斷面、比降斷面?；€通常與測流斷面垂直，起點在測流斷面線上，基線長度普通應為0.6B；水準點分為基本水準點和校核水準點，均應設在基巖或穩(wěn)定的永遠建造物上；測流斷面應與基本水尺斷面重合，且與斷面平均流向垂直；浮標測流斷面有上中下3個斷面；比降斷面設立比降水尺，觀測河流水面比降和分析河床的糙率。

6.收集水文信息基本途徑：駐測、巡測、間測及水文調(diào)查相結合的方式

7.駐測：在河流或流域內(nèi)的固定點上對水文要素所舉行的觀測。

8.水文調(diào)查目的：提高水文資料系列代表性。

9.水位，是指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離開固定基面的高程。以m計

10.目前全國統(tǒng)一采納黃?；?。

11.流量測驗：測流實質(zhì)上是測量橫斷面及流速兩部分工作。

12.斷面測量，是在斷面上布設一定數(shù)量的測深垂線，施測各條測深垂線的起點距和水深并觀測水位。用施測時的水位減去水深，即得各測深垂線處的河底高程。

13.起點距是指該測深垂線至基線上的起點樁之間的水平距離中小河流斷面索法；大河上測角交匯法

水深普通用測深桿、測深錘或測深鉛魚，超聲波回聲測聲儀。

14.流速測量：自然?河道中普通采納流速儀法測定水流的流速，實際上是測出流速儀在該點的轉數(shù)。

流速儀法測定可分為積點法、積深法、積寬法

15.水深大于1m可用五點法測流：0.0、0.2、0.6、0.8、1.0

16.為了消退流速的脈動影響，個測點的測速歷時可在60-100s之間選用。

17.河流中的泥沙按其運動形式可分為懸移質(zhì)、推移質(zhì)、河床質(zhì)。

18.描述河流中懸移質(zhì)的狀況，常用的兩個指標是含沙量和輸沙率。