文档介绍：第七章 工程水文学基础
编著:大连理工大学
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第7章工程水文学基础
绪论
水文循环与径流形成
水文测验与水文资料收集
流域产汇流计算
水文统计的基本知识及方法
设计年径流
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绪论
水文学(Hydrolodge)是研究地球上各种水体的一门科学。
它研究各种水体的存在、循环和分布,探讨水体的物理和化学特性以及它们对环境的作用,包括它们对生物的关系。
水体是指以一定形态存在于自然界中的水的总体,如大气中的水汽,地面上的江河、湖泊、沼泽、海洋和地面下的地下水。
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绪论
水资源(Water Resources)
地球表层可供人类利用的水称为水资源。
水资源包括水量、水质、水能资源和水域。
工程水文学(Engineering Hydrology)
应用于实际工程的水文学称为工程水文学。
它研究与工程的规划、设计、施工以及运营管理有关的水文问题,主要内容为水文计算和水文预报。
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水文循环与径流形成
地球上的水因蒸发成为水汽,经输送、上升、冷却、凝结,并在适当的条件下,再降落到地面,这种往复的循环过程,称为水(文)循环。
水文循环是最重要、最活跃的物质循环之一,与人类有密切的关系。水循环使得人类生产和生活不可缺少的水资源具有可再生性。水循环的途径及循环的强弱,决定了水资源的地区分布及时程变化。
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水文循环与径流形成
自然界的水循环
从海洋上蒸发出来的一部分水汽,被气流带到大陆上空,冷凝后降落到陆地表面。其中一部分重新蒸发又回到大气中,另一部分从地面和地下汇入河流,最后又注入海洋。这种海陆间的水循环称为大循环。
海洋中的水蒸发后,在空中冷凝又降落到海洋,或陆地上的水蒸发后又降落到陆地,这种局部的水循环称小循环。
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水文循环与径流形成
根据质量守恒定律可知,在水循环过程中,对于任一区域,任一时段,进入的水量与输出的水量之差额必等于其蓄水量的变量,这称为水量平衡原理。
水量平衡原理是水文学的基本原理之一。
水量平衡法是分析研究水文现象,建立水文要素之间定性或定量关系,了解其时空变化规律等主要方法之一。
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水文循环与径流形成
水量平衡方程
根据水量平衡原理,可以列出水量平衡方程。
对某一区域,有
()
—时段内输入、输出该区域的总水量。
—时段内区域蓄水量的变化量,可正可负。
上式为水量平衡方程的通用式。
对不同的研究对象,需具体分析其输入、输出量的组成,写出相应的水量平衡方程式。
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水文循环与径流形成
河流的基本特征
河流横断面:垂直于水流方向的断面称为河流横断面。
河流横断面是河道水位、流量测验计算的重要依据。
河流纵断面:河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线,称为中泓线或溪谷线。
沿河流中泓线的剖面,称为河流的纵断面,又称纵剖面。
纵断面图可以用来表示河流的纵坡和落差的沿程分布。它是推算水流特性和估计水能蕴藏量的主要依据。
河流纵比降:
任意河段(水面或河底)的高差称为落差。河流比降有水面比降与河底比降。
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水文循环与径流形成
流域
降落到地表上的水,被高地、山岭分隔而汇集到不同的河流中,这些汇集水流的区域,称为某河流的流域。流域是河流的集水区域。
分隔水流的高地,山岭的山脊线,就是相邻流域的分界线,称为分水线(或分水岭)。
一般大中河流多按闭合流域考虑,即地面分水线与地下分水线相重合的流域,称为闭合流域。否则叫不闭合流域。
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