水文学与水文地质学复习.ppt

《水文学与水文地质学》、水文学的含义水文学是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环和环境相互作用规律的一门科学。2、水文循环的概念存在于地球上各种水体中的水,以蒸发、降水、入渗和径流方式进行的往复交替的运动过程,称为水文循环或水循环。分类:大循环(Longcycle)海陆之间的水文循环小循环(Shortcycle)海洋或陆地的局部水文循环※、水文现象的基本规律水文现象受上界面气象要素、下垫面因素和人类活动的影响。水文规律分为三类的,即成因规律、统计规律和地区综合规律4、水量平衡原理在自然界水循环过程中,任意区域在一定时段内,输入水量与输出水量之差等于该区域的蓄水变化量。水量平衡方程、径流系数(α=R/P)。4、工程水文学的基本研究方法根据水文现象的基本规律,按不同的条件和要求,工程水文学的研究方法通常分为三类:成因分析法、数理统计法和地理综合法。实际工作中,这三种方法相辅相成、互为补充。.3第二章水文学基本知识1、河流与流域(1)河流河流分为河源、上游、中游、下游及河口五段。河流的基本特征:河流长度、河流断面(横断面、纵断面、中泓线)、河道纵比降的计算。(2)流域流域:汇集地表和地下径流的区域。闭合流域:地面分水线和地下分水线相重合的流域。非闭合流域:地面与地下分水线不重合的流域。流域的基本特征:流域面积、流域长度和平均坡度、流域自然地理特征等(地理位置、气候特征和下垫面条件)。.42、降水与下渗(1)降水的定义是指大气中的水分以各种形式降落到地面。(2)降水的三要素常用降水量、降水历时、降水强度、降水面积和暴雨中心等来描述降水特征。降水量:一定时段内降落在某处或某面积上的总水量(mm).降水历时:降水所经历的时间。(annual,month,day,hour,min)。降水强度单位时间内的降水量(mm/min,mm/h)..5(3)降水的特征表示方法降水累积曲线降水过程线等雨量线(4)流域平均降水量雨量站观测的降雨量只代表那一点的降雨,而形成河川径流的则是整个流域上的降雨量,对此,可用流域平均雨量(或称面雨量)来反映。主要有算术平均法、等雨量线法、(5)下渗下渗是指地面上的雨水从地表渗入土壤的运动过程。充分供水条件下的下渗率为下渗能力。对于比较干燥的土壤,充分供水条件下,下渗的物理过程可分为三个阶段,它们依次为渗润阶段—渗漏阶段--渗透阶段下渗曲线确切地说,应称下渗能力曲线,指地面充分供水条件下下渗率随时间的变化过程线。.73、河川径流径流形成过程:流域内,自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程,称为径流形成过程。径流形成过程径流形成过程可概括为:降雨过程→扣除损失→净雨过程→流域汇流→流量过程,其中降雨转化为净雨的过程称为产流过程;净雨转化为河川流量的过程称为汇流过程。、植物截留、填洼和补充土壤缺水的下渗量。径流常用流量、径流量、径流深、流量模数、径流系数来表示。(计算)(1)流量Q单位时间通过河流某过水断面的水量,单位为m3/s、L/s。(2)径流总量指一定时段内通过河流某一过水断面的总水量。常用单位为m3,万m3,亿m3等。(3)径流深Y将计算时段内的径流总量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度,以mm为单位。(4)径流模数M(L/s/km2)流域出口断面流量与流域面积的比值(5)径流系数α某一时段的径流深度与相应的降雨量的比值α=Y/、水文测量与信息采集(1)水位河流某时刻在某断面的自由水面相对于某一基面的高程。目前全国统一基面:黄海基面水位=水尺零点高程+水尺读数水位观测设备:水尺、自记水位计日平均水位计算方法:算术平均法:一日内水位变化平缓,或起伏大但等时距观测面积包围法:一日内水位变幅大,观测次数多但观测时距不等(2)流量流量测量包括过水断面测量、流速测量和流量计算三部分。流速测量有一点、两点、三点(、、)或五点法。.10