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2.降水、蒸发、径流基本知识

2.降水、蒸发、径流基本知识
2.降水、蒸发、径流基本知识

降水

大气中的液态或固态水,在重力作用下,克服空气阻力,从空中降落到地面的现象称为降水。降水的主要形式是降雨和降雪,前者为液态降水,后者为固态降水,其他的降水形式还有露、霜、雹等。凡日降水量达到和超过50mm的降水称为暴雨。暴雨又分为暴雨、大暴雨和特大暴雨三个等级。

小雨:12小时内降水量为0.1-4.9mm或24小时内降水量为0.1-9.9mm降雨。

中雨:12小时内降水量5.0~14.9mm或24小时内降水量10.0~24.9mm的降雨过程。

大雨:12小时内降水量15.0~29.9mm或24小时内降水量25.0~49.9mm的降雨过程。

暴雨:12小时内降水量30.0~69.9mm或24小时内降水量50.0~99.9mm的降雨过程。

大暴雨:12小时内降水量70.0~139.9mm或24小时内降水量100.0~249.9mm的降雨过程。

特大暴雨:12小时内降水量大于等于140.0mm或24小时内降水量大于等于250.0mm的降雨过程。

小雪:12小时内降雪量小于1.0mm(折合为融化后的雨水量,下同)或24小时内降雪量小于2.5mm的降雪过程。

中雪:12小时内降雪量1.0~3.0mm或24小时内降雪量2.5~5.0mm或积雪深度达3CM的降雪过程。

大雪:12小时内降雪量3.0~6.0mm或24小时内降雪量5.0~10.0mm或积雪深度达5CM的降雪过程。

暴雪:12小时内降雪量大于6.0mm或24小时内降雪量大于10.0mm或积雪深度达8CM的降雪过程。

一、降水要素

降水是水文循环的重要环节。在水文学中一般只讨论降水时空分布的表示方法和降水资料的整理及应用。描述降水的基本物理量(即降水的基本要素)介绍如下:

(1)降水量(深)。降水量的概念是时段内(从某一时刻到其后的另一时刻)降落到地面上一定面积上的降水总量。按此定义,降水量应由体积度量,基本单位为m3。但传统上总是用单位面积的降水量即平均降水深(或降水深)度量降水量,单位多以mm计,量纲是长度。降水量一般用专门的雨量计测出降水的毫米数,如果仪器承接的是雪、雹等固态形式的降水,则一般将其溶化成水再进行测量,也用毫米数记录。但在进行水资源评价等考虑总水量时多用体积度量降水量。

降水多发生在大的面积上,但仪器观测的点位相对面积很微小,常作为几何的点看待,因此又有“面降水量”和“点降

水量”之说。随着雷达测雨等现代技术的应用,直接测量面雨量也逐步成为现实。

(2)降水历时和降水时间:原始意义的降水历时的概念是一次降水过程中从某一时刻到其后另一时刻经历的降水时间,并不特指一次降水过程从开始到结束的全部历时。若指一次降水过程从降水开始到降水结束所经历的时间,则称为次降水历时。降水时间是指对应某一降雨量而言的时段长,在此时间内,降雨并不一定是持续的。降水历时通常以min、h、或d计。

(3)降水强度。降水强度是评定降水强弱急缓的概念,有单位时间降水量的含义,一般以mm/min或mm/h或mm/d计。mm/min或mm/h多评定瞬时降水强度,mm/h或mm/d多评定时段降水强度。

(4)日降水量。概念上是每日0:00~24:00的降水量。我国水文测验规定以北京时间每日8:00时至次日8:00 时的降水量为该日的降水量。

(5)降水面积。降水笼罩范围的水平投影面积称为降水面积,一般以km2计。

此外,降水的另一个主要得要素是暴雨中心,指暴雨强度较集中的局部地区。

二、降水的分类

降水通常按空气抬升形成动力冷却的原因分为对流雨、地形雨、锋面雨和气旋雨。

1.对流雨

因地表局部受热,气温向上递减率过大,大气稳定性降低,下层空气膨胀上升与上层空气形成对流运动。上升的空气形成动力冷却而致雨称为对流雨。因对流上升速度快,形成的云多为垂直发展的积状云,降雨强度大,历时短,雨区较小。

2.地形雨

空气在运移过程中,遇山脉的阻挡,气流被迫沿迎风坡上升,由于动力冷却而成云致雨称为地形雨。此外,山脉的形状对降雨也有影响,如喇叭口、马蹄形的地形,若它们的开口朝向气流来向,则易使气流辐合上升,产生较大的降雨。地形雨的降雨特性,因空气本身温湿特性,运行速度以及地形特点而异,差别较大。

3.锋面雨

锋面:两个温湿特性不同的气团相遇时,在其接触区由于性质不同来不及混合而形成一个不连续面,称为锋面。

锋区:所谓不连续面实际上是一个过渡带,所以又称为锋区。锋面与地面的交线称为锋线,习惯上把锋线简称为锋。锋面的长度从几百公里到几千公里不等,伸展高度,低的离地1~2km ,高的可达1Okm以上。由于冷暖空气密度不同,暖空气总

是位于冷空气上方。在地转偏向力的作用下,锋面向冷空气一侧倾斜,冷气团总是摸人暖气团下部,暖空气沿锋面上升。由于锋面两侧温度、湿度、气压等气象要素有明显的差别,因此,锋面附近常伴有云、雨、大风等天气现象。锋面雨:锋面活动产生的降水统称锋面雨。

暖锋:暖气团起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动,这种锋称为暖锋。暖锋锋面坡度较小,约为1/50,暖空气沿锋面缓慢上升,在上升过程中绝热冷却,水汽凝结致雨。暖锋的雨区出现在锋线前,宽度常在300~400km,沿锋线分布较广。

特点:降雨强度不大,但历时较长。在夏季,当暖气团不稳定时,也可出现积雨云和雷阵雨天气。

静止锋:冷暖气团势均力敌,在某一地区停滞少动或来回摆动的锋称为准静止锋,简称静止锋。静止锋坡度小,约为1/200,有时甚至小到1/300,沿锋面上滑的暖空气可以一直伸展到距地面锋线很远的地方。

特点:云、雨区范围很广。降雨强度小,但持续时间长,可达10天或半月,甚至一个月。

锢囚锋:当三种气团(热力性质不同的)相遇,如冷锋追上暖锋,或两条冷锋相遇,暖空气被抬离地面,锢囚在高空,称为锢囚锋,如图2-12(d)。由于锢囚锋是两条移动的锋相遇合并而

成,所以它不仅保留了原来锋面的降水特性,而且锢囚后暖空气被抬升到锢囚点以上,上升运动进一步发展,

特点:使云层变厚,降水量增加,雨区扩大。

4.气旋雨

气旋是中心气压低于四周的大气旋涡。在北半球,气旋内的空气作逆时针旋转,并向中心辐合,引起大规模的上升运动,水汽因动力冷却而致雨,称为气旋雨。按热力学性质分类,气旋可分为温带气旋和热带气旋两类,相应产生的降水称为温带气旋雨和热带气旋雨。

三、与降水有关的气象因素

1、气温

气温由地面气象观测规定高度(国际为1.25~2.00m ,我国为1.50m )上的空气温度反映。气温的单位用摄氏度(℃)表示,有的以华氏度(0F )表示,我国气温记录一般采用摄氏度(℃)为单位。摄氏度与华氏度的换算关系是:)32(9

5-=f c 。

空气温度记录可以表征一个地方的热状况特征,因此气温是地面气象观测中的所要测定的常规要素之一。接近地表的大气温度较高,距地面越高,气温越低,平均每升高100m,气温约下降0.65℃,称为气温直减率。

2、气压

单位面积上所受大气的重力称为气压,以hpa计。某高度上的气压就是单位面积上所承受的该高度以上空气柱的重量,由于空气岁高度的增高而变得稀薄,所以气压随高度增加而减小。

3、温度

湿度是表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下,一定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越干燥;水汽越多,则空气越潮湿。在此意义下,常用绝对湿度、相对湿度等物理量来表示湿度。

(1)绝对湿度。是一定体积空气中含有的水蒸气质量,其一般单位是g/m3。绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度。绝对湿度只有与温度一起才有意义,因为空气中能够含有的湿度的量随温度而变化。在不同的压强(自然高度中)绝对湿度也不同,因为随着压强(自然高度中)的变化空气的体积也变化。但绝对湿度越靠近最高湿度,它随压强(自然高度中)的变化就越小。

(2)相对湿度。是绝对湿度与最高湿度之间的比,它的值显示水蒸气的饱和度有多高。相对湿度为100%的空气是饱和的空气。相对湿度是50%的空气含有达到同温度的空气饱和点的一半的水蒸气。相对湿度超过100%的空气中的水蒸气一般会凝结出来。随着温度的增高空气中可以含的水蒸气就越多(最

高湿度增大),也就是说,在同样多的水蒸气的情况下温度升高相对湿度就会降低,因此在提供相对湿度的同时也必须提供温度的数据。

4、风

空气的运动称为风,多数情况仅指空气的水平运动。风向是指风的来向,用8或16个地理方位表示。风速是指空气水平运动的速度,以m/s计,取小数一位。风速的大小常用几级风来表示。风的级别是根据风对地面物体的影响程度而确定的。在气象上,一般按风力大小划分为(0~12)13个等级。在自然界,风力有时是会超过12级的,象强台风中心的风力,或龙卷风的风力,都可能比12级大得多,只是12级以上的大风比较少见,一般不具体规定级数。阵风是指风速忽大忽小的风,此时的风力是指忽大时的风力。

风在图中可由风矢标示,风矢由风向秆和风羽组成。在北半球,风向秆箭头指出风的方向,风羽表示风力,风羽由垂直在风向杆末端右侧3、4个短划和三角构成。

四、流域降雨量的计算

目前,降雨量观测结果均为点雨量,流域平均降水量的计算方法主要有:算术平均法、加权平均法、泰森多边形法、等雨量线法等。在面积较大的流域,最好用泰森多边形法,计算

流域的平均降水量;小流域常用加权平均法;在平地上可用算术平均法和等雨量线法。

1、算术平均法

对于地形起伏不大,降水分布均匀,测站布设合理或较多的情况下,算术平均法计算简单、而且也能获得满意的结果。 )(121n p p p n

P +++=

式中:n p p p 、、21 —— 为各测站点同期降水量(mm )

P ——流域平均降水量(mm )

n ——测站数

2、加权平均法

在对流域基本情况如面积、地类、坡度、坡向、海拔等进行勘察基础上,在每个地类上选择有代表性的地点作为降水观测点,把每个测点控制的地类面积作为各测点降水量的权重。 )(12211n n p A p A p A A P +++= 式中 P ——流域平均降水量(mm )

A ——流域总面积(hm 2或km 2)

n A A A 、、21——每个测点控制的面积(hm 2或km 2

) 3、泰森多边形法

如果流域内的观测点分布不均匀,且有的站偏于一角,此时采用泰森多边形法计算平均降水量较算术平均法更为合理。

在地图上将降水观测点两两相连,形成三角形网,对每个三角形各边作直平分线,用这些垂直平分线构成以每个测站为核心的多边形。假定每个雨量站的控制面积即为此多边形面积(流域边界内)。

)(12211n n p A p A p A A

P +++=

蒸发

蒸散发:是水文循环中自降水到达地面后由液态或固态转化为水汽返回大气的阶段。

蒸散发类型: 水面蒸发: 蒸发面为水面时称为水面蒸发;

植物散发蒸发面是植物茎叶则称为植物散发;

土壤蒸发:蒸发面为土壤表面时称为土壤蒸发;

陆面蒸发: 因为植物是生长在土壤中,植物散发与植物所生长的土壤上的蒸发总是同时存在的,通常将二者合称为陆面蒸发。

流域总蒸发,或流域蒸散发:流域的表面一般包括水面、土壤和植物覆盖等,当把流域作为一个整体,则发生在这一蒸发面上的蒸发称为流域总蒸发,或流域蒸散发,它是流域内各类蒸发的总和。

陆地上一年的降水约66%通过蒸散发返回大气,由此可见蒸散发是水文循环的重要环节。而对径流形成来说,蒸散发则是一种损失。蒸散发在水量平衡研究和水利工程规划中是不可忽视的影响因素。

水分子从物体表面(即蒸发面)向大气逸散的现象称为蒸发。水体中的水分子总是处在不停的运动之中,一方面,当水面上一些水分子获得的能量大于水分子之间的内聚力时,就会突破水面而跃入空气之中,这就是蒸发的物理机制。另一方面,

也会有一些水汽分子从空气中返回水面,这就是凝结现象。因此,蒸发和凝结是具有相反物理过程的两种现象。蒸发必须消耗能量,单位水量蒸发到空气中所需的能量称为蒸发潜热。凝结则要释放能量,单位水量从空气中凝结返回水面释放的能量称为凝结潜热。

自然界有形形色色的蒸发面,主要有水面、裸土层面、植物叶面、冰雪面等,因此如按蒸发面的类型分,蒸发可分为水面蒸发、土壤蒸发、植物散发、冰雪蒸发等。流域表面是多种蒸散发类型的组合,水文学也常笼统说成流域蒸散发,用以概括流域蒸散发的总况。

水面蒸发是可以直接观测的典型蒸发,一般在专门的盛水蒸发器中观测某时段开始和结束的水面高度计算出高差,其水面高差即为该时段的净蒸发量。可见,蒸发量的一种单位同水深的单位,一般用mm计。单位面积的体积蒸发量的量纲也是长度。但在进行水资源评价等考虑总水量时多用体积度量蒸发量,由深度蒸发量乘以水面(陆面)面积获得。裸土层面、植物叶面、冰雪面等的蒸发不易直接观测,通常由水量平衡方程推算其蒸发量。

描述蒸发快慢强弱用蒸发率这个概念,其意义是指单位时间从单位蒸发面面积逸散到大气中的水分子数与从大气中返回到蒸发面的水分子数之差值(净蒸发),当蒸发量以深度单

位表示时,蒸发率常用的单位有mm/h、mm/d、mm/月、mm/a等。若单位时间从单位蒸发面面积逸散到大气中的水分子数小于从大气中返回到蒸发面的水分子数时,净蒸发量为负,一般不用蒸发率表达。蒸发率的大小取决于三个条件:一是蒸发面上储存的水分多少,这是蒸发的供水条件;二是蒸发面上水分子获得的能量多少,这是水分子脱离蒸发面向大气逸散的能量供给条件;三是蒸发面上空水汽输送的速度,这是保证向大气逸散的水分子数量大于大气返回蒸发面的水分子数量的动力条件。影响蒸发率的能量条件和动力条件均与气象因素(如日照时间、气温、水汽压的饱和差、水分子的扩散、空气的对流和紊动等)有关,故将他们合称为气象条件。

在充分供水条件下,单位时间从单位蒸发面面积逸散到大气中的水分子数与从空气返回到蒸发面的水分子数之差值(当为正值时)称为蒸发能力,又称蒸发潜力或潜在蒸发。显然,蒸发能力只与能量条件和动力条件有关,而且它总是大于或等于同气象条件下的蒸发率。水面蒸发是在充分供水条件下的蒸发,因此水面蒸发率与水面蒸发能力是完全相同的。影响水面蒸发的因素可归纳为气象因素和水体因素。气象因素主要包括太阳辐射、温度、湿度、风速、气压等。水体因素主要包括水面大小和形状、水深、水质等。

径流

径流:是指降水所形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。

地面径流,或地表径流:沿着地面流动的水流称为地面径流,或地表径流;

地下径流:沿土壤岩石孔隙流动的水流称为地下径流;

河川径流:汇集到河流后,在重力作用下沿河床流动的水流称为河川径流。

降雨径流和融雪径流:径流因降水形式和补给来源的不同,可分为降雨径流和融雪径流,

我国大部分河流以降雨径流为主。

径流过程是地球上水文循环中的重要一环。在水文循环过程中,大陆上降水的34%转化为地面径流和地下径流汇入海洋。径流过程又是一个复杂多变的过程,与人类同洪旱灾害进行斗争,以及水资源的开发利用和水环境保护等生产经济活动密切相关。因此,揭示和了解径流的变化与规律,分析它与其他水文要素以及各影响因素之间的相互关系,掌握径流形成的基本理论与分析计算方法是十分重要的。

一、径流的形成过程

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。

径流的形成是相当复杂的过程,为便于分析一般把它概括为产流过程和汇流过程两个阶段。

(一)产流过程

降落到流域内的雨水,一部分会损失掉,剩下的部分形成径流。

降雨开始时,除了少量直接降落到河面上形成径流外,一部分滞留在植物的枝叶上,称为植物截流,最终耗于蒸发。落

到地面上的雨水向土壤中下渗,当降雨强度小于下渗强度时,雨水将全部深入土壤中;当降雨强度大于下渗强度时,雨水按下渗能力下渗,超出下渗的雨水为超渗雨。这部分雨会形成地面积水,积蓄于地面大大小小的坑洼地,成为填洼,填洼水量最后消耗于蒸发和下渗。随着降雨的持续,满足了洼地蓄水后开始产生地面径流。形成地面径流的净雨,称为地面净雨。下渗到土壤中的水分,首先被土壤吸收,使包气带土壤含水量不断增加,当达到田间持水量后,下渗趋于稳定,继续下渗的雨水,沿着土壤的孔隙流动,一部分会从坡地侧面土壤孔隙深处,注入河流形成径流,称为表层流或壤中流。

净雨:降雨扣除损失后的雨量称为净雨。

显然,净雨和它形成的径流在数量上是相等的,但二者的过程却完全不同,净雨是径流的来源,而径流则是净雨汇流的结果;净雨在降雨结束时就停止了,而径流却要延长很长时间。

产流过程:我们把降雨扣除损失成为净雨的过程称为产流过程,净雨量也称为产流量。降雨不能产生径流的那部分降雨量称为损失量。在前期十分干旱情况下,降雨产流过程中的损失量称为最大损失量,记为I M。流域的损失过程,如图2-34所示。

表层流净雨:沿着土壤孔隙流动,一部分会从坡侧土壤孔隙流出,注入河槽形成径流,称为表层流或壤中流。形成表层流的净雨称为表层流净雨。另一部分会继续向深处下渗,到达地下水面后,以地下水的形式补给河流,称为地下径流。形成地下径流的净雨称为地下净雨,包括浅层地下水(潜水)和深层地下水(承压水)。

必须着重指出就目前的水文科学水平,要正确划分地面径流、表层流和地下径流是非常困难的,所以实用上一般只把:实测的总径流过程划分为地面径流和地下径流,净雨也只划分为地面净雨和地下净雨。

表层流与地面径流的性质相近,通常把它归并到地面径流中,表层流净雨也自然地归入地面净雨中。

流域产流过程又称为流域蓄渗过程。在这一阶段,流域对降雨进行了一次再分配。

(二)汇流过程

净雨沿坡面从地面和地下汇入河网,然后再沿着河网汇集到流域出口断面,这一完整的过程称为流域汇流过程。前者称为坡地汇流,后者称为河网汇流。

1.坡地汇流过程

坡地汇流分为三种情况:

A.坡面流:超渗雨满足了填洼后产生的地面净雨沿坡面流到附近河网的过程,称为坡面漫流。坡面漫流是由元数股彼此时分时合的细小水流所组成,通常没有明显的固定沟槽,雨强很大时可形成片流。坡面漫流的流程较短,一般不超过数百米,历时亦短。地面净雨经坡面漫流注入河网,形成地面径流。大雨时地面径流是构成河流流量的主要来源。

B.表层流径流:表层流净雨沿坡面侧向表层土壤孔隙流人河网,形成表层流径流。表层流流动比地面径流慢,到达河槽也较迟,但对历时较长的暴雨,数量可能很大,成为河流流量的主要组成部分。表层流与地面径流有时能相互转化,例如,在坡地上部渗入土中流动的表层流,可在坡地下部流出,以地面径流形式流入河槽;部分地面径流也可能在坡面漫流过程中渗入土壤中流动成为表层流。这就是实际工作中把表层流归入地面径流的原因。

C. 地下径流和基流:地下净雨向下渗透到地下潜水面或深层地下水体后,沿水力坡度最大的方向流入河网,称为坡地

地下径流。深层地下水汇流很慢,所以降雨以后,地下水流可以维持很长时间,较大河流可以终年不断,是河川的基本径流,所以常称为基流。

在径流形成过程中,坡地汇流过程对净雨在时程上进行的第一次再分配。降雨结束后,坡地汇流仍将持续一定时间。

2.河网汇流过程

河网汇流过程:各种成分径流经坡地汇流注入河网,从支流到干流,从上游向下游,最后流出流域出口断面,这个过程称为河网汇流或河槽集流过程。

河槽调蓄作用:坡地水流进入河网后,使河槽水量增加,水位升高,这就是河流洪水的涨水阶段。在涨水段,由于河槽贮蓄一部分水量,所以对任一河段,下断面流量总小于上断面流量。随降雨和坡地漫流量的逐渐减少直至完全停止,河槽水量减少,水位降低,这就是退水阶段。这种现象称为河槽调蓄作用。

河槽调蓄是对净雨在时程上进行的第二次再分配。

一次降雨过程,经植物截留、下渗、填洼、蒸发等损失,进入河网的水量显然比降雨量少,且经过坡地汇流和河网汇流,使出口断面的径流过程远比降雨过程变化缓慢,历时也长,时间滞后。

必须指出,降雨、产流和汇流,是从降雨开始到水流流出流域出口断面经历的全过程,它们在时间上并无截然的分界,而是同时交错进行的。

二、径流的表示方法和度量单位

河川径流在一年内和多年期间的变化特性,成为径流情势,前者称年内变化或年内分配,后者称年际变化。河川径流情势,常用流量、径流量、径流深、径流系数的大小来表示。

1、流量

单位时间内通过河流或沟渠某一过水断面的水量成为流量,流量随时间变化的过程,用流量过程线表示,流量过程线。

程线上升部分为涨水段,下降部分为退水段,最高点称为洪峰流量,简称洪峰,记为Qm。水文中常用的流量还有:日平均流量、月平均流量、年平均流量、多年平均流量及指定时段的平均流量。

2.降水、蒸发、径流基本知识分析

降水 大气中的液态或固态水,在重力作用下,克服空气阻力,从空中降落到地面的现象称为降水。降水的主要形式是降雨和降雪,前者为液态降水,后者为固态降水,其他的降水形式还有露、霜、雹等。凡日降水量达到和超过50mm的降水称为暴雨。暴雨又分为暴雨、大暴雨和特大暴雨三个等级。 小雨:12小时内降水量为0.1-4.9mm或24小时内降水量为0.1-9.9mm降雨。 中雨:12小时内降水量5.0~14.9mm或24小时内降水量10.0~24.9mm的降雨过程。 大雨:12小时内降水量15.0~29.9mm或24小时内降水量25.0~49.9mm的降雨过程。 暴雨:12小时内降水量30.0~69.9mm或24小时内降水量50.0~99.9mm的降雨过程。 大暴雨:12小时内降水量70.0~139.9mm或24小时内降水量100.0~249.9mm的降雨过程。 特大暴雨:12小时内降水量大于等于140.0mm或24小时内降水量大于等于250.0mm的降雨过程。 小雪:12小时内降雪量小于1.0mm(折合为融化后的雨水量,下同)或24小时内降雪量小于2.5mm的降雪过程。

中雪:12小时内降雪量1.0~3.0mm或24小时内降雪量2.5~5.0mm或积雪深度达3CM的降雪过程。 大雪:12小时内降雪量3.0~6.0mm或24小时内降雪量5.0~10.0mm或积雪深度达5CM的降雪过程。 暴雪:12小时内降雪量大于6.0mm或24小时内降雪量大于10.0mm或积雪深度达8CM的降雪过程。 一、降水要素 降水是水文循环的重要环节。在水文学中一般只讨论降水时空分布的表示方法和降水资料的整理及应用。描述降水的基本物理量(即降水的基本要素)介绍如下: (1)降水量(深)。降水量的概念是时段内(从某一时刻到其后的另一时刻)降落到地面上一定面积上的降水总量。按此定义,降水量应由体积度量,基本单位为m3。但传统上总是用单位面积的降水量即平均降水深(或降水深)度量降水量,单位多以mm计,量纲是长度。降水量一般用专门的雨量计测出降水的毫米数,如果仪器承接的是雪、雹等固态形式的降水,则一般将其溶化成水再进行测量,也用毫米数记录。但在进行水资源评价等考虑总水量时多用体积度量降水量。 降水多发生在大的面积上,但仪器观测的点位相对面积很微小,常作为几何的点看待,因此又有“面降水量”和“点降

水处理必备基础知识

50条水处理必备基础知识 1、什么是水体自净? 水体自净:受污染的河流经过物理、化学、生物等方面的作用,使污染物浓度降低或转化,水体恢复到原有的状态,或者从最初的超过水质标准降低到等于水质标准。 2、污水处理的基本方法有哪些? 污水处理的基本方法:就是采用各种手段和技术,将污水中的污染物质分离去除,回收利用,或将其转化为无害物质,使污水得到净化。一般分为给水处理和污水处理。 3、现在污水处理技术有哪些? 现代污水处理技术,按作用原理可分为物理处理法,化学处理法,生物处理法。 4、五个水的测量指标 生化需氧量(BOD):是指在有氧的条件下,由于微生物的作用,降解有机物所需的氧量。是表示污水被有机物污染的综合指标。 理论需氧量(thOD):水中某一种有机物的理论需氧量。通常是指将有机物中的碳元素和氢元素完全氧化为二氧化碳和水所需氧量的理论值(即按完全氧化反应式计算出的需氧量)。 总需氧量(TOD):是指水中能被氧化的物质,主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量,结果以O2的mg/L表示。 化学需氧量(COD):是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中,能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。 总有机碳(TOC): 是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。 5、什么情况采用生化法处理? 一般认为BOD/COD值大于0.3的污水才适于采用生化法处理。 6、生活饮用水的卫生标准是什么? 生活饮用水卫生标准的物理指标:色,浑浊度,臭和味。 7、什么是水体富营养化? 水体富营养化是发生在淡水中,由水体中氮、磷、钾含量过高导致藻类突然性过度增殖的一种自然现象。

第二章 降雨径流相关预报

第二章 降雨径流相关预报 在现代水文预报中,虽然大量使用流域水文模型,例如新安江模型、萨克门托模型、水箱模型和陕北模型等进行流域降雨径流预报。但是,不少生产单位,尤其是一些大型水库的管理单位,他们在长期的工作实践中已建立了一套适合于当地实际情况的经验性降雨径流预报方案。 2.1 降雨径流相关图的形式 降雨径流经验关系曲线有各种形式,一般有产流量(f R =次雨量P ,前期影响雨量a P ,季节,温度)、)(0Q P f R a ,洪水起涨流量前期影响雨量=和考虑雨强的超渗式关系曲线形式。这里介绍国内普遍使用的产流量与降雨量和前期影响雨量三者的关系,即R P P a ~~相关图。 图2-1 降雨径流相关图 使用R P P a ~~关系曲线进行净雨量计算一般有两种处理途径:一种是根据洪水初期的a P 值,把时段雨量序列变成累积雨量序列,用累积雨量查出累积净雨,由累积净雨再转化成时段净雨量序列;另一种方法是根据时段降雨序列资料直接推求时段净雨序列。第一种方法的缺点是在整个洪水过程中,使用一条 R P ~曲线, 没有考虑洪水期中a P 的变化。而后者的不足是,当时段取的过小时,一般时段雨量不大,推求净雨时的查线计算易集中在曲线的下段。两种方法的结

果存在差别,至于何者更接近实际也很难断言。 2.2 前期影响雨量a P 的计算 A P 由前期雨量计算,也称前期影响雨量,是反映土壤湿度的参数。其计算公式为 若前一个时段有降雨量,即01>-t P 时,则 )(11,,--+=t t a t a P P K P (2-1) 若前一个时段无降雨时,即01=-t P ,则 1,,-=t a t a KP P (2-2) 式中:K 为土壤含水量衰减系数,对于日模型而言,一般地取85.0≈K ;1,-t a P 和t a P ,分别为前一个时段和本时段的前期影响雨量;1-t P 为前一个时段降雨量。式(2-1)和(2-2)为连续计算式。由于 ?????????+=+=+=+=--+---------) ()()()(,1,33,2,22,1,11,,n t n t a n t a t t a t a t t a t a t t a t a P P K P P P K P P P K P P P K P (2-3) 将式(2-3)各行逐一代入得到 )(,33221,n t n t a n t t t t a P P K P K P K KP P -----+++++= (2-4) 式(2-4)为向前倒数n 天的一次计算式。一般取15天既可满足计算要求。 用m I 表示流域最大损失量,在数值上等于流域蓄水容量。以mm 表示,通常mm 100~60≈m I 。当计算的m a I P >时,则以m I 作a P 值计算,即认为,此后的降雨量P 不再补充初损量,全部形成径流R 。 当计算时段长h 24≠?t 时,土壤含水量衰减系数K 应该用下式换算 N KD K /1= (2-5) 式中:t N ?=/24,KD 为土壤含水量日衰减系数,K 为计算时段是t ?小时的土壤含水量衰减系数。

蒸发量计算的基础知识

冷却塔蒸发量计算的基础知识 总冷却循环水量的蒸发量=E + C ☆基础热力学☆基础空气调节学 E=72 × Q × ( X1 – X2)=L ×△t /600 E : 蒸发量kg/h Q : 风量CMM X1 : 入口空气的绝对湿度kg/kg (absolute humidity) X2 : 出口空气的绝对湿度kg/kg (absolute humidity) △t : 冷却水出入口的温度差℃ L : 循环水量kg/h §局部蒸发量C 这是由冷却水塔本身结构上所引起。当冷却循环水的压力<相同条件下水的蒸发压力,冷却循环水的系统会有闪烁(flash)发生,造成局部蒸发现象(cavitation),这种蒸发量通常仅为冷却循环水量的0.1%以下。在计算局部蒸发量C 时,我们均假设局部蒸发量 C 占全部冷却循环水量的0.1%。 凉水塔补水=蒸发量+排污量+飘散损失+泄漏一般凉水塔内水份的蒸发量不大,约为进水量的1~2.5%. 1、蒸发量计算的基础知识 总冷却循环水量的蒸发量=E + C ☆基础热力学☆基础空气调节学 E=72 × Q × ( X1 – X2)=L ×△t /600 E : 蒸发量kg/h Q : 风量CMM X1 : 入口空气的绝对湿度kg/kg (absolute humidity) X2 : 出口空气的绝对湿度kg/kg (absolute humidity) △t : 冷却水出入口的温度差℃ L : 循环水量kg/h §局部蒸发量C 这是由冷却水塔本身结构上所引起。当冷却循环水的压力<相同条件下水的蒸发压力,冷却循环水的系统会有闪烁(flash)发生,造成局部蒸发现象(cavitation),这种蒸发量通常仅为冷却循环水量的0.1%以下。在计算局部蒸发量C 时,我们均假设局部蒸发量 C 占全部冷却循环水量的0.1%。

水利基础知识

一、单项选择题 1 按某一年价格水平计算的水利工程建造期投入的资金称为。 A 静态投资 B 动态投资 C 水利工程投资 D 建设项目总投资 2 目前,国家规定水利建设项目固定资产投资方向调节税为。 A 0% B 5% C 10% D 15% 3 是维持项目正常运行所需的周转资金 A 流动资金 B 固定资金 C 营运资金 D 货币资金 4*企业在一定时期内为生产、销售产品和提供服务所花费的全部成本和费用成为。 A 总费用 B 总成本 C 总成本费用 D 固定成本 5 年运行费又称。 A 经营成本 B 制造成本 C 建设成本 D 流动资金 6 我国水利工程供水价格,是指供水经营者通过拦、蓄、引、提等水利工程设施销售给用户的价格。 A 水资源 B 天然水 C 自来水 D 淡水 7 同一供水区域内工程状况、地理环境和水资源条件相近的水利工程,供水价格按区域统一核定。供水区域的具体范围由确定 A 省级水行政主管部门商价格主管部门 B 省级物价管理部门 C 流域水行政主管部门 D 流域物价管理部门 8 农业用水价格按补偿供水生产成本、费用的原则核定,。 A 只计利润不计税金 B 按供水净资产计提利润 C 不计利润和税金 D 只计税金不计利润 9 使用供水工程供应的水,应当按照按规定向缴纳水费。 A 水行政主管部门 B 有管辖权的人民政府 C 供水单位 D 环境保护部门 10 目前许多国家都试图通过手段,实行水资源有偿使用和转让制度,以优化配置水资源,提高水资源的利用效率,满足经济社会发展对水的要求。 三、填空题 1 商品价值的货币表现就是价格 2 水利工程投资包括主题工程投资和配套工程投资 3 水利工程建设项目总成本费用中不随产品产量 增减而变动的那部分费用,成为固定成本。 4 国家实行水资源有偿使用制度,对直接从地下或 江河湖泊取水的单位依法征收水资源费。5*《水利工程供水价格管理办法》规定,我国水利工程供水应逐步推行基本水价和计量水价相结合的两部制水价。 第四节模拟试题 一、单项选择 1 电导率可以间接表示出水中的。 A 溶解盐含量 B 盐含量 C 悬浮物浓度 D 酸碱性 2 湖泊水质区别于河水水质和地下水水质的最显 著差异是。 A 时间差异 B 季节差异 C 平面差异 D 垂直差异 3 行业用水定额规定的是取水量审批的 重要依据。 A 用水量 B 排水量 C 消耗量 D 排污量 4 陆地上普遍存在的淡水水体分别是地表水、地下 水、。 A 降水 B 海水 C 土壤水 D 矿泉水 5 水资源。 A 是指淡水资源,不包括海水、苦咸水等 B 可以再生,是无限的 C 是指地表水,不包括地下水 D 是指地下水 6 地表水资源数量是指河流、湖泊、冰川等水体的 地表水量。 A 以多年平均降水量表示 B 以上游来水径流量表示 C 以出口断面径流量表示 D 以河川径流量表示 7 地下水资源数量应当按照不同的 单元分别进行计算。 A水文地质B地形地貌C工程地质D行政区域 8 水资源调查评价。 A 是与水资源规划并行的工作 B 即为水资源数量调查评价 C 即为水资源开发利用及其影响评价 D 包括水资源数量调查评价、质量调查评价以及水资源开发利用及其影响评价 9 我国目前试行的水功能区划有类水功能一级 区。 A 7 B 2 C 11 D 4 10我国目前试行的水功能区划有类水功能二级区。 A 7 B 2 C 11 D 4 11 负责组织全国水功能区的划分,并制订

_水文学基础知识

水文学基础知识 水文学基础知识 一、概念一、概念 1、水文学概念 水文 shuǐ wén 英文:Hydrology 1.水的波纹。亦指如波纹的图形。 2.自然界中水的各种变化和运动的现象。 3.水文,指研究自然界水的时空分布、变化规律的一门边缘学科。“文”作自 然界的现象讲,如“天文”。 水文是水利、水电及一切与水资源有关的国民经济和社会发展所必需的前期工 作的基础,是水利建设的尖兵、防汛抗旱的耳目、水资源管理与保护的哨兵、资源 水利的基石,是一项必须适当超前发展的社会公益性事业。水文学:研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联 系的学科。包括水体的形成、循环和分布,水体的化学成分,生物、物理性质以及 它们对环境的效应等。 水文学:广义地说就是研究地球与水的科学,包括它的性质、现象和分布,其 核心是水循环。水文学,广义地按地球圈层情况可分为水文气象学、地表水文学 和地下水文学三种。按地球表面分布情况,又可分为海洋水文学和陆地水文学。 陆地水文学:主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程 与运动变化规律。按研究水体的不同又可分为:?河川水文学;?湖泊(包括水库)水文学;?沼泽水文学;?冰川水文学;?河口水文学。 2、水文循环

水文循环:地球上或某一区域内,在太阳辐射和重力作用下,水分通过蒸发、 水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。 大循环:从海洋蒸发的水汽,被气流带到大陆上空,遇冷凝结而形成降水,降 水至地面后,一部分蒸发直接返回空中,其余都经地面和地下注入海洋,这种海陆 间的水分交换过程称大循环或外循环。 小循环:陆地上的水经蒸发、凝结作用又降落到陆地上,或海洋面上蒸发的水 汽在空中凝结后,又以降水形式降落在海洋中,这种局部的水文循环称小循环或内 循环。前者又可称内陆小循环,后者称海洋小循环。由陆面蒸发而引起的内陆小循环,对内陆地区的降水有重要作用。因内陆地区距离海洋很远,从海洋直接输送到 内陆的水汽不多,需要通过内陆局部地区的水文循环运动,使水汽不断地向内陆输送,这是内陆地区的主要水汽来源。由于水在向内陆输送过程中,沿途会逐步损 耗,故内陆距离海洋越远,输送的水汽量越少,降水越小,沿海地区一般雨量充 沛,而内陆地区则雨量稀少,气候干燥,就是这个原因。 3、水文现象的基本特点 ? 时程变化上的周期性与随机性 ?周期性由于地球的自转和公转,昼夜、四季、海陆分布,以及一定的大气环境,季区区域等,使水文现象在时程变化上形成一定的周期性。 ?随机性因为影响水文现象的因素众多,各因素本身在时间上不断地发生变 化,所以受其控制的水文现象也处于不断变化之中,它们在时程上和数量上的变化 过程,伴随周期性出现的同时,也存在着不重复性的特点,这就是所谓随机性。 ? 地区上的相似性与特殊性 ?相似性有些流域所处的地理位置(纬度或离海洋远近等)相似,气候与地理条件相似,因而所产生的水文现象在一定程度上有一定的相似性,即具有所谓地带 性。

蒸发量计算

玻璃钢冷却塔技术手册之二(玻璃钢冷却塔性能参数) 发布者:admin 发布时间:2010-10-31 10:30:26 二、 玻璃钢冷却塔性能参数 2.1 冷却效能 部分人有一个错误的概念,就是以冷幅作为玻璃钢冷却塔效能的标准,并以着来选择合适的散热量,其实冷幅是冷却水塔运作的反映与效能是没有直接之关系。 热量是循环系统内所产生的负荷,它的单位为千卡/小时(Kcal/HR)计算公式如下: 热量=循环水流量×冷幅×比热系数 热量负荷和玻璃钢冷却塔的效能是没有直接关系,所以无论玻璃钢冷却塔的体积大小,当热量负荷和循环水流量不变而运作下,在理论上冷幅都是固定的。 若一座玻璃钢冷却塔能适合以下之条件而运作: i)出水温度为32℃及37℃ ii)循环水流量为 200L/S iii)环境湿球温度为 27℃ iv)逼近=32-27=5℃ v)冷幅=37-32=5℃ 计算其热量应为3600000Kcal/HR 此玻璃钢冷却塔也能适合以下之条件有效地运作: i)出水温度为33℃及43℃ ii)循环水流量为 200L/S iii)环境湿球温度为 23℃ iv)逼近=33-23=10℃ v)冷幅=43-33=10℃ 计算其热量应为7200000Kcal/HR

从上述举例可显示出相同玻璃钢冷却塔可在不同热量下运作,而热量的差别示极大,所以不能单靠冷幅来衡量玻璃钢冷却塔的效能。 前文提及玻璃钢冷却塔的散热量直接受环境湿球温度影响,而以上两列因环境湿球温度有差别,导致逼近不同,所以同一冷却水塔能在以上两条件下运作如常,证明玻璃钢冷却塔的效能是直接与逼近有密切关系而不能单以冷幅计算。 2.2 蒸发耗损量 当冷却回水和空气接触而产生作用,把其水温降时,部分水蒸发会引起冷却回水之损耗,而其损耗量和入塔空气的湿球温度及流量有关,以数学表达式作如下说明: 令:进水温度为 T1℃,出水温度为T2℃,湿球温度为Tw,则 *:R=T1-T2 (℃)------------(1) 式中:R:冷却水的温度差,对单位水量即是冷却的热负荷或制冷量Kcal/h 对式(1)可推论出水蒸发量的估算公式 *:E=(R/600)×100% ------------ (2) 式中:E----当温度下降R℃时的蒸发量,以总循环水量的百分比表示%,600-----考虑了各种散热因素之后确定之常数。 如:R=37-32=5℃ 则E={(5×100)/600}=0.83%总水量 或e=0.167%/1℃,即温差为1℃时的水蒸发量 *:A=T2-T1 ℃ ---------- (3) 式中:A-----逼近度,即出水温度(T2)逼近湿球温度的程度℃,按热交换器设计时冷端温度差取值的惯例,宜取A≥3℃(CTI推进A≥5 oF即2.78℃)A<不是做不到,而是不合理和不经济。 2.3 漂水耗损量 漂水耗损量的大小是和玻璃钢冷却塔(是否取用隔水设施),风扇性能(包括风量、风机及风扇叶角度的调整以及它们之间的配合等),水泵的匹配以及水塔的安装质量等因素有关,通常它的耗损量是很少的,大约在冷却器水总流量的0.2%以下。 2.4 放空耗损量 由于冷却回水不断的蒸发而令其变化(使水质凝结)这凝结了的冷却回水能使整个循环系统内产生腐蚀作用及导致藻类生长,所以部分的冷却回水要定期排出,以便补充更新,而这

降水方案

第一章编制说明 一、编制依据 1、和道国际广场(赵都新城S11地块)商业街西区1#楼工程的相 关图纸; 2、本工程《岩土工程勘察报告》 3、国家及行业颁布的规范、规程(主要规范规程): 1)《工程测量规范》 2)《建筑机械使用安全技术规程》 3)《施工现场临时用电安全技术规程》 4)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 4、国家和行业颁布的检验评定标准: 1)《建筑工程施工质量验收统一标准》 2)《建筑施工安全检查标准》 二、工程概况 本工程位于河北省邯郸市学院路以北,浴新大街以东,陵西大街以西,五仓路以南。1#商业采用独立基础和筏板基础相结合型式,本工程正负零为58.95米,基础槽底为-6.2米,集水坑底为-7.15米。 1#商业楼地下水位标高-5.4米,基础开挖后水深0.8米,集水坑底部水深1.75米。由于有地下水影响,在开挖基坑和地下结构施工过程中需进行基坑降水工作。 三、工程地质、水文地质条件 本工程的地层岩性详见岩土工程勘察报告。

第二章基坑降水设计与施工 一、降水方案选择 按照岩土工程勘察报告,地下水为潜水,以砂类土与粉土为含水层。由于底层砂类土以上存在粘性土隔水顶板,底部砂类土层中的地下水必带有一定的弱承压性。针对此类型水,降水难度大,涌水量大,必须采用水泥管深井井点降水。由于降水工期极短,采用管井降水,易在坑壁形成较多的悬挂水、出水点及渗水线,影响基坑稳定。因此,必须采用较小井间距布置,使之形成切断水源之幕墙,方可在较短的抽降周期内最大限度的达到疏干效果。由于砂类土为散粒土,只要合理抽排地下水而不将砂粒土带走,基坑降水不会导致引起地面发生大面积沉降。建筑基坑四周永久性的建筑物,离开基坑之距离远大于降水影响半径,不考虑对永久建筑物地基不均匀沉降的影响。 工程降水采用环形管点围降的方法。在基坑底部外围布置围降抽水管井,用以疏干和降低地下水水位;基槽内应多布置井点,井点位置详见平面布置图。 二、基坑支护 根据该工程基础施工图和基坑土方开挖深度确定土方开挖上口边线,土方根据地勘资料显示和现场具体情况,基础大放坡即土方开挖放坡坡度1: 0.5~1:1为宜,新打的降水井设置在槽边1米位置,其降水井间距:10米。 三、单井结构设计 井深:1-6#井深10.5M;7-11#井深14M;12#为集水坑处降水。井径:380mm;井管:Φ380无砂砼管,过滤器与井管材料相同,孔隙率25~30%,6~14m 位置的滤管外包一层40目尼龙网;滤料:粒径1~4mm石屑;水泵:采用扬程大于25m潜水泵。

水面蒸发量的预测

---------------《水资源研究》第25卷第2期(总第91期)2004年6月--------------- 水面蒸发量的预测 闵骞 (江西省水利厅鄱阳湖水文分局,江西星子 332800) 摘要:提出以气象预报为水面蒸发预测的先决条件,利用中长期气候预报提供的有关气候因 子的预报值,作为计算水面蒸发量预测值的依据。根据中长期预报内容,建立了一个包含气温和 相对湿度两个因子的水面蒸发量气候学预测模型。使用全国不同气候区33个水库湖库漂浮水面 蒸发实验站资料,确定模型参数,并作模型拟合误差检验。采用33站水、陆对比观测资料,建 立预测模型因子水、陆转换关系。应用所建模型预测江西省都昌县小东湖1996~1999年逐月、 旬水面蒸发量,用以说明模型的应用步骤和作模型预测误差检验。结果表明,所建模型的空间适 应性良好,预测精度较高,具有一定的推广价值。 关键词:〖HT5”K〗水面蒸发量;预测;气候模型;气温;相对湿度 水面蒸发是江河湖库塘渠等自然水体水量损失的主要形式之一,尤其在干旱地区和干旱季节,由水面蒸发损失的水量所占比例较大,对水资源及其利用造成明显的影响,是水资源科学管理中必须考虑的重要因素。 水面蒸发量的预测,是江河湖库塘渠水量损失估计的重要依据,是水资源预测的重要组成部分。毫无疑问,这项工作对于有计划地合理配置、高效利用水资源、提高水资源管理水平均有重大意义。 近几年来,随着我国水资源重视程度和管理要求的不断提高,尤其是南水北调工程的开始实施,水面蒸发量预测越来越受到重视。但在水面蒸发量预测预报方面所做的研究仍然很少,可供引用的成果更是凤毛麟角,与国家对水资源管理要求日益提高的形势不相适应,因此,水面蒸发量预测是我国水资源管理中急需解决的重要问题之一。 本文在水面蒸发量预测方法的研究上做了一些新的尝试,通过对道尔顿公式的分解和简化,及对影响水面蒸发主要气象因子之间关系的概化,导出了一个新的水面蒸发模型,作为水面蒸发量预测的基本公式。 1 模型的推导与分析 1.1 模型的推导 水面蒸发计算方法的研究是水面蒸发预测方法研究的先驱和基础。对于水面蒸发量计算方法的研究,已有漫长的历史(至今近300 a),取得了众多的成果,如湍流理论、平流理论、相似理论及能量平衡理论和质量平衡理论均在水面蒸发计算中得到应用,提出了大批较成熟的理论模型[1],其中较著名、应用较广泛的有道尔顿公式、彭曼公式和质量转移公式;在我国,以道尔顿公式的应用最为广泛[2]。而水面蒸发量预测方法研究的历史则较短,大约始自20世纪60年代,是随着水资源工程学和水资源规划学的诞生而兴起的[3],所得成果较少,且多不够成熟,难以在生产上直接引用。因而,就目前所处的探索阶段而言,水面蒸发量的预测宜以理论上成熟、应用上广泛的水面蒸发计算模型为基础,以气象预报为先决条件,从

水文学基础知识

水文学基础知识 一、概念 1、水文学概念 水文 shuǐ wén 英文:Hydrology 1.水的波纹。亦指如波纹的图形。 2.自然界中水的各种变化和运动的现象。 3.水文,指研究自然界水的时空分布、变化规律的一门边缘学科。“文”作自然界的现象讲,如“天文”。水文是水利、水电及一切与水资源有关的国民经济和社会发展所必需的前期工作的基础,是水利建设的尖兵、防汛抗旱的耳目、水资源管理与保护的哨兵、资源水利的基石,是一项必须适当超前发展的社会公益性事业。水文学:研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科。包括水体的形成、循环和分布,水体的化学成分,生物、物理性质以及它们对环境的效应等。 水文学:广义地说就是研究地球与水的科学,包括它的性质、现象和分布,其核心是水循环。 水文学,广义地按地球圈层情况可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学三种。按地球表面分布情况,又可分为海洋水文学和陆地水文学。 陆地水文学:主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。按研究水体的不同又可分为: ①河川水文学;②湖泊(包括水库)水文学;③沼泽水文学;④冰川水文学;⑤河口水文学。 2、水文循环 水文循环:地球上或某一区域内,在太阳辐射和重力作用下,水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。 大循环:从海洋蒸发的水汽,被气流带到大陆上空,遇冷凝结而形成降水,降水至地面后,一部分蒸发直接返回空中,其余都经地面和地下注入海洋,这种海陆间的水分交换过程称大循环或外循环。 小循环:陆地上的水经蒸发、凝结作用又降落到陆地上,或海洋面上蒸发的水汽在空中凝结后,又以降水形式降落在海洋中,这种局部的水文循环称小循环或内循环。前者又可称内陆小循环,后者称海洋小循环。由陆面蒸发而引起的内陆小循环,对内陆地区的降水有重要作用。因内陆地区距离海洋很远,从海洋直接输送到内陆的水汽不多,需要通过内陆局部地区的水文循环运动,使水汽不断地向内陆输送,这是内陆地区的主要水汽来源。由于水在向内陆输送过程中,沿途会逐步损耗,故内陆距离海洋越远,输送的水汽量越少,降水越小,沿海地区一般雨量充沛,而内陆地区则雨量稀少,气候干燥,就是这个原因。 3、水文现象的基本特点 ⑴时程变化上的周期性与随机性 ①周期性由于地球的自转和公转,昼夜、四季、海陆分布,以及一定的大气环境,季区区域等,使水文现象在时程变化上形成一定的周期性。 ②随机性因为影响水文现象的因素众多,各因素本身在时间上不断地发生变化,所以受其控制的水文现象也处于不断变化之中,它们在时程上和数量上的变化过程,伴随周期性出现的同时,也存在着不重复性的特点,这就是所谓随机性。

循环水蒸发量计算

我国是一个水资源十分贫乏的国家,一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一,节约用水成了一个社会发展所必须面对的问题。火力发电厂是一个耗水大户,其中循环水冷却塔的耗水量约占整个电厂耗水量的60%以上。因此,冷却塔耗水量的变化对整个电厂耗水量有着较明显的影响。那么哪些因素影响冷却塔的耗水量,又是如何影响的呢?下面以一台300MW火电机组为实例具体分析一下其变化的内在规律,以期获得对火电厂节水工作有益的结论。 1.计算所需数据:(机组在300MW工况下) 冷却塔循环水量36000t/h? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 循环水温升9.51℃ 凝汽器循环水进水温度20℃? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 空气湿度61% 循环冷却塔的端差5℃(端差为冷却塔循环水出水温度与大气湿球温度之差) 循环水浓缩倍率3.0 2.影响冷却塔耗水量因素分析: 火力发电厂循环水冷却系统运行中,维持系统正常稳定运行的关键是两个平衡,即:水量平衡和盐量平衡。二者相互联系,如果其中一个平衡变化,那么另一个平衡也会随之发生相应变化。 2.1循环水的水量平衡: 水量平衡过程是:机组运行过程中,对于敞开式循环冷却水系统来说,水的损失有蒸发损失、风吹损失、排污损失、漏泄损失(由于量较小,一般可略去不计)等,要维持水量平衡就需要同时对系统进行补水。 循环水系统的水量平衡数学表达式为:PBu =P1+ P2+ P3 [1]公式1 PBu:补充水量占循环水量的百分率,% P1:蒸发损失水量占循环水量的百分率,% P2:风吹损失占循环水量的百分率,% P3:排污损失占循环水量的百分率,% 在以上平衡中通常P1所占的份额较大,而它的大小主要取决于凝汽器的热负荷,以及气候条件(主要是温度因

制冷基础知识

制冷基础知识 一、制冷术语: 什么叫工质? 凡是用来实现热能与机械能的转换或用来传递热能的工作物质统称为工质。在制冷装置中,不断循环流动以实现能量转换的工作物质称为工质。也是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。例如:氟利昂、氨、水等。 什么叫制冷剂? 制冷剂即制冷工质,是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。制冷剂在蒸发器内吸取被冷却对象的热量而蒸发,在冷凝器内将热量传递给周围空气或水而被冷凝成液体。制冷机借助于制冷剂的状态变化,达到制冷的目的。 什么叫载冷剂? 载冷剂也称冷媒是指在间接制冷系统中用以传送冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后,送到冷却设备中,吸收被冷却物体或环境的热量,再返回蒸发器被制冷剂重新冷却,如此不断的循环,以达到连续制冷的目的。载冷剂传递冷量是依靠显热作用,而不象别的制冷剂那样依靠蒸发潜热来实现制冷。例如:空气、水、盐水、有机化合物及其水溶液等。 二、制冷系统中的工作参数的概念 1、温度:温度是表示物质冷热程度的量度。 常用的温度单位(温标)有三种:摄氏温度、华氏温度、绝对温度。

1)摄氏温度(t ,℃):我们经常用的温度。用摄氏温度计测得的温度。 2)华氏温度(F ,℉):欧美国家常用的温度。 3)绝对温标(T,oK):一般在理论计算中使用。 三种温度单位之间换算: A、华氏温度F (℉) = 9/5×摄氏温度t(℃) +32 (已知摄氏温度求华氏温度) B、摄氏温度t (℃)= [华氏温度F(℉)-32]×5/9 (已知华氏温度求摄氏温度) 例: F (℉) t (℃) 212 100 32 0 5 -15 0 -17.8 C、绝对温标T(oK)= 摄氏温度t (℃) +273 (已知摄氏温度求绝对温度) 例: t (℃) T(oK) -30 243 -10 263 0 273

蒸发基础知识

蒸发基础知识 一、单项选择题(中级工) 1.在蒸发装置中,加热设备和管道保温是降低( C )的一项重要措施。 A.散热损失 B.水消耗 C.蒸汽消耗 D.蒸发溶液消耗 2.采用多效蒸发的目的是( C )。 A.增加溶液的蒸发量 B.提高设备的利用率 C.为了节省加热蒸汽消耗量 D.使工艺流程更简单 3.单效蒸发的单位蒸汽消耗比多效蒸发( B )。 A.小 B.大 C.一样 D.无法确定 4.单效蒸发器计算中D/W称为单位蒸汽消耗量,如原料液的沸点为393K,下列 哪种情况D/W最大?( A ) A.原料液在293K时加入蒸发器 B.原料液在390K时加入蒸发器 C.原料液在393K时加入蒸发器 D.原料液在395K时加入蒸发器 5.自然循环蒸发器中溶液的循环速度是依靠( B )形成的。 A.压力差 B.密度差 C.循环差 D.液位差 6.二次蒸汽为( D ). A.加热蒸汽 B.第二效所用的加热蒸汽 C.第二效溶液中蒸发的蒸汽 D.无论哪一效溶液中蒸发出来的蒸汽 7.工业生产中的蒸发通常是( B )。 A.自然蒸发 B.沸腾蒸发 C.自然真空蒸发 D·不确定 8.氯碱生产蒸发过程中,随着碱液NaOH浓度增加,所得到的碱液的结晶盐粒径( B )。 A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断 9.化学工业中分离挥发性溶剂与不挥发性溶质的主要方法是( B )。 A.蒸馏 B.蒸发 C.结晶 D.吸收 10.减压蒸发不具有的优点是( D )。 A.减少传热面积 B.可蒸发不耐高温的溶液 C.提高热能利用率 D.减少基建费和操作费 11.将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时,将引起( A )。 A.沸点升高 B.熔点升高 C.蒸气压升高 D.都不对 12.就蒸发同样任务而言,单效蒸发生产能力W单与多效蒸发生产能力w多 ( C )。 A.W单>W多 B.W单

循环水蒸发量计算

循环水蒸发量计算 我国是一个水资源十分贫乏的国家,一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一,节约用水成了一个社会发展所必须面对的问题。火力发电厂是一个耗水大户,其中循环水冷却塔的耗水量约占整个电厂耗水量的60%以上。因此,冷却塔耗水量的变化对整个电厂耗水量有着较明显的影响。那么哪些因素影响冷却塔的耗水量,又是如何影响的呢?下面以一台300MW火电机组为实例具体分析一下其变化的内在规律,以期获得对火电厂节水工作有益的结论。 1.计算所需数据:(机组在300MW工况下) 冷却塔循环水量36000t/h 循环水温升 9.51℃ 凝汽器循环水进水温度20℃空气湿度61% 循环冷却塔的端差5℃(端差为冷却塔循环水出水温度与大气湿球温度之差)循环水浓缩倍率3.0 2.影响冷却塔耗水量因素分析: 火力发电厂循环水冷却系统运行中,维持系统正常稳定运行的关键是两个平衡,即:水量平衡和盐量平衡。二者相互联系,如果其中一个平衡变化,那么另一个平衡也会随之发生相应变化。 2.1循环水的水量平衡: 水量平衡过程是:机组运行过程中,对于敞开式循环冷却水系统来说,水的损失有蒸发损失、风吹损失、排污损失、漏泄损失(由于量较小,一般可略去不计)等,要维持水量平衡就需要同时对系统进行补水。 循环水系统的水量平衡数学表达式为:PBu =P1+ P2+ P3 [1]公式1 PBu:补充水量占循环水量的百分率,% P1:蒸发损失水量占循环水量的百分率,% P2:风吹损失占循环水量的百分率,% P3:排污损失占循环水量的百分率,% 在以上平衡中通常P1所占的份额较大,而它的大小主要取决于凝汽器的热负荷,以及气候条件(主要是温度因素);P2的大小取0.1%(机组冷却塔中装有除水器时);P3的大小主要取决于循环水系统所能达到的浓缩倍率。 水量平衡的另一种数学表达式为: M=E+B+D [2]公式2 M:补充水量,t/h; E:蒸发损失量,t/h; B:风吹损失量,t/h;的D:排污损失量,t/h 其中:自然通风冷却塔的蒸发损失计算公式为: E=k×△t×Qm [2]公式3 k:与环境大气温度有关的系数,%;△t:循环冷却水温升,℃;Qm:循环水量,T。若其它条件不变,仅冷却水量发生变化时,同一机组△t成反比变化,因而蒸发损失水量则保持不变的。 由公式1和公式2可以推出:B=Qm×P2 公式4) D=Qm×P3 公式5 2.2循环水的盐量平衡: 循环水系统的盐量平衡过程是:机组在运行过程中,由于循环冷却系统中水的蒸发作用,循环水中的溶解盐类不断浓缩,因此就需要通过排污等方式降低溶解盐类。当循环冷却水系统中进入和失去的盐类达到平衡后可得: K=(P1+ P2+ P3)/( P2+ P3)[1]公式6 由以上两个平衡过程的分析可以得出,影响循环水冷却塔耗水量的主要因素为:环境温度,空气湿度,机组出力,浓缩倍率。 3.影响耗水量因素的定量分析:

水文水资源知识点汇总

水文水资源专业技术知识整理 专题1:名词解释 1.1水文类 (1)实测径流系列: (2)天然径流系列: (3)可能蒸发:可能蒸发量是指在一定的气温和环流条件下的蒸发能力,实际蒸发量是测量得到的具体数据。 (4)最大可能蒸发量:指在下垫面足够湿润条件下,水分保持充分供应的蒸发量。它表示一个地方自然条件下潜在的蒸发能力。 (5)参考作物蒸发: (6)超渗产流:地面径流产生的原因是同期的降水量大于同期植物截留量、填洼量、雨期蒸发量及下渗量等的总和,多余出来的水量产生了地面径流。 (7)蓄满产流:又称超蓄产流。因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生径流的方式,是降雨径流的产流方式之一。在降雨量较充沛的湿润、半湿润地区,地下潜水位较高,土壤前期含水量大,由于一次降雨量大,历时长,降水满足植物截留、入渗、填洼损失后,损失不再随降雨延续而显著增加,土壤基本饱和,从而广泛产生地表径流。 (8)释水系数:水头(水位)下降(或上升)一个单位时,从底面积为一个单位高度等于含水层厚度的柱体中所放(或贮存)的水量。 (9)给水度:一般指饱和水的土或岩石在重力作用下,流出来的水体积与土或岩石总体积的比值,称为土或岩石的给水度,又称重力给水度。它是表征土或岩石给水能力的重要参数。 (10)持水度:饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比。 (11)容水度:岩石空隙能够容纳水量的体积与岩石体积之比。 (12)潜热:物质发生相变(物态变化),在温度不发生变化时吸收或放出的热量。(13)感热:亦称显热,物体在加热或冷却过程中,温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量。 (14)导水系数:渗透系数与含水层厚度的乘积。 (15)可能最大降雨:现代气候条件下,一定历时内的最大降水量。 (16)净雨:指降雨量中扣除植物截留、下渗、填洼与蒸发等各种损失后所剩下的那部分量。也叫做有效降雨。净雨量就等于地面径流,因此又叫做地面径流深度。在湿润地区,蓄满产流情况下;净雨就包括地面径流和地下径流两部分。 (17)运动波模型:运动波模型是从一维圣维南方程简化而来,其基本假设是水流的能坡和底坡相等,并借助Chezy阻力公式得到流量和水深的关系。 (18)扩散波模型:扩散波是天然河道中较为常见的一种洪水波,它通过忽略圣维南方程组中动力方程的惯性项后与连续方程联立求解而得。这种洪水波可以反映天然河道中洪水波的坦化与变形,具有明确的水力学基础, 而且计算相对简便,只需水文资料和较少的河道地形资料。 (19)入库洪水:从水库周边汇入水库及由库面降雨所形成的洪水。入库洪水包括入库断面洪水、入库区间洪水两部分。入库断面洪水为水库回水末端附近干支流河道水文测站的测流断面,或某个计算断面以上的洪水。入库区间洪水又可分为陆面洪水和库面洪水。陆面洪水为入库断面以下,至水库周边以上的区间陆面面积所产生的洪

小流域出现水土流失与降雨径流的联系

文章结论非常笼统,只是与基本原理不冲突罢了,没有什么进展,建议在细致些另外还有错别字 小流域出现水土流失与降雨径流的联系 摘要:小流域的水土流失和降雨径流存在一定的联系,研究这种关系需要进行科学的实验,所有数据都建立在科学的基础上,实验能够有效的分析当地的水土流失情况。文章从区域角度进行分析,结合对辽东地区的小流域径流与降水径流的材料,分析影响坡面径流出现因素,总结出小流域出现水土流失和降雨径流之间的关系,供读者参考。 关键词:小流域;水土流失;降雨径流;分析; 目前,水土流失已经被归结到环境问题中。是中国的头号环保问题。这个问题一直困扰着相关工作部门。造成水土流失的原因很多,主要表现在地质条件,土壤类型以及土壤中的植被覆盖率和土壤的降雨量以及径流发育等方面的问题,这些都是影响水土流失的一种因素。分析小流域中出现的径流与降雨之间的关系,能够有效的解决水土流失的问题,从根本上制定相关的政策,对治理水土流失具有很重要的作用。 1 造成水土流失的因素 分析小流域中出现水土流失和降雨径流之间的关系需要从影响水土流失的因素出发,总结影响水土流失因素主要表现在以下几方面: 1.1影响水土流失的因素 自然因素:山坡陡峻,地质古老破碎,降雨量多,降雨强度大,频率高。 人为因素:落后的农耕方式;经济林的生产经营方式处于粗放管理阶段,致使林下林草覆盖度甚低;蚕场的过渡放养。致使树势退化;林木的过渡采伐,生态的整体功能下降,涵养水源的能力差。 1.2影响降雨径流和水土流失关系的因素 产生水土流失的原因很多,仅影响降雨量、径流和水土流失三者的关系就会有许多影响的因子, 首先,自然因素在其中起到主导性作用,降水量的大小、降雨强度的强弱,降雨时间的长短,是径流产生的主要原因。以及土壤的密度等很多方面都直接影响水土流失的情况。 其次,植被覆盖率的高低,土层的厚薄,土壤结构的松散度,土壤的风化程度,产生径流坡度的大小,坡度的长短,都直接影响到产生水土流失的多少。 2 关于小流域出现水土流失和降雨径流之间关系的实验

环境监测考试基础知识试题

环境监测考试基础知识精选试题 一、国家标准及技术规范基础 1、实施污染物排放总量控制是推行可持续发展战略的需要。(对) 2、建设项目建成投入生产或使用后,必须确保稳定达到国家或地方规定的污染物排放标准。(对) 3.为了推动我国火电行业对SO2的治理工作,实行SO2排放总量与排放浓度双重控制。(对) 4、噪声的来源主有交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声和社会噪声。人耳开始感到疼痛的声音叫做痛阈,其声级为120分贝(dB)左右。(对) 5、《环境空气质量标准》(GB3095-1996)将环境空气质量标准分为三级。(对) 6、《环境空气质量标准》(GB3095-1996)将环境空气质量功能区分为三类。(对) 7、《污水综合排放标准》GB8978-1996中规定,石油类和动、植物油的测定方法为测定方法为红外分光光度法。(对) 8、我国1983年颁布了第一个汽车污染物排放标准和测试方法标准。(对) 9、监测工业废水中的一类污染物应在车间或车间处理设施排放口布点采样。(对) 10、建设(包括改、扩建)单位的建设时间,以环境影响评价报告书(表)的批准日期为准。(对) 11、新污染源的排气筒高度一般不应低于15米。若某新污染源的排气筒必须低于15米时,其排放速率标准值按外推计算结果再严格50%执行。(对) 12、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的挥发酚指能与水蒸气一并挥发的酚类化合物。(对) 13、锅炉排放二氧化硫浓度应在锅炉设计出力70%以上时测定。(对)

14、污染源大气污染物排放中的最高允许排放速率,是一定高度的排气筒任何1h 排放污染物的质量不得超过的限值。(对) 15、《污水综合排放标准》GB8978-1996以标准分布时所规定的实施日期为界,划分为两个时段。即1997年12月31日前建设的单位,执行第一时间段规定标准值;1998年1月1日起建设的单位执行第二时间段规定标准值。(对) 16、建设项目试运行期间,污染物排放达不到规定排放标准的,负责验收的环境保护行政主管部门可根据建设项目的具体情况,要求建设单位限期达到规定的污染物排放标准;在实行污染物总量控制的地方,还应达到当地污染物排放总量控制的要求。(对) 17、危险废物腐蚀性鉴别,当pH大于或等于,或者小于或等于时,则该废物是具有腐蚀性的危险废物。(对) 18、我国的环境标准有国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。(对) 19、烟尘的排放量主要受到燃烧方式、锅炉运行情况和煤的性质,还有锅炉负荷的影响。(对) 20、产污和排污系数的物理意义是指单元活动所产生和排放的污染物量。(对) 21、排污系数是指产污系数条件下经污染控制措施削减后或未经削减直接排放到环境中污染物的量。(对) 22、排污系数的物理意义是:每耗用1t煤产生和排放污染物的量。(对) 23、浸出液中任何一种危害成分的浓度超过其标准中所列的浓度值,则该废物是具有浸出毒性的危险废物。(对) 24、环境质量标准、污染物排放标准分为国家标准和地方标准。(错) 25、国家污染物排放标准分综合性排放标准和行业性排放标准两大类。(对)?

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