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海岸工程水文第一节概述水文学探讨地球上各种水体（江河湖海）的存在、循环和分布，化学和物理性质以及它们对环境的影响。
水文学是地球物理学的一个分支。
应用于实际工程中的水文学称为工程水文学，包括有关控制或利用河川和海洋资源所建造的工程，其规划、设计、施工、与运行管理所需要的水文学知识。
为了在沿海建港，需要了解和掌握的海岸工程水文知识主要有：建港所在海岸地段及其附近海域的海浪、潮汐、近岸海流和泥沙运动的历史状况及今后可能的发展趋势，提供设计海浪要素、各种设计水位、设计海浪流速和流向、海岸演变和泥沙运动的趋势和强度等水文资料和数据，作为沿海港址选择、港口总平面布置、航道选线和设计、码头和防波堤等建筑物和构筑物设计等的依据。
进行观观测、收集、掌握和整理分析本专业所涉及的海岸水文等资料就是本门课程所要解决的主要任务。
其主要内容包括：1水文现象变化规律研究；2.水文资料的测验和收集方法；3.水文资料的整理、分析、统计和计算方法。
水文学的研究方法主要有成因分析和统计分析两种方法。
第二节海浪一、海浪要素和分类1．海浪要素海洋中的波浪是海水运动形式之一，它的产生是外力、重力与海水表面张力共同作用的结果。
引起海水波动的外力因素很多，如风、大气压力的变化、天体的引潮力、海底地震以及人为引起的船体运动等。
由这些因素引起的海水波动，其周期可在极宽的范围内变化，如潮波的周期为半天至1天，海啸的周期为几十分钟，风浪的周期为几秒钟，而海水表面张力波的周期则不足1秒。
本章将主要论述由风引起的重力波，它是风浪、涌浪和近岸波浪的总称。
风浪主要是指在风直接作用下产生的波浪。
涌浪指风停止、转向或离开风区传播至无风水域的波浪。
涌浪传播到浅水区，由于受到水深和地形变化的影响，发生变形，出现波浪的折射、绕射和破碎而形成近岸波浪。
虽然海浪的剖面形状复杂，但人们常把它理想化为如图6—1所示规则剖面，并以各种波浪要素来表征其特性。
各种波浪要素的定义为：波峰：波浪剖面高出静水面的部份，其最高点称为波峰顶。
1.将全球的陆地作为一个独立的单元系统，已知多年平均降水量P c=119000km 3、多年平均蒸发量E c=72000km3、试根据区域水量平衡原理（质量守恒原理）计算多年平均情况下每年从陆地流入海洋的径流量R为多少？、解：根据水量平衡原理，对于全球的陆地区域，多年平均得到的水量为多年平均降水量P c，必然等于多年平均流出的水量，即多年平均蒸发量E c与多年平均流入海洋的径流量R 之和。
由此可得 R=P c-E c=119000-72000=47000km3（一）填空题1、必然现象是指____________________________________________。
2、偶然现象是指。
3、概率是指。
4、频率是指。
5、两个互斥事件A、B出现的概率P（A+B）等于。
6、两个独立事件A、B共同出现的概率P（AB）等于。
7、对于一个统计系列，当C s= 0时称为；当C s﹥0时称为；当C s﹤0时称为。
8、分布函数F（X）代表随机变量X 某一取值x的概率。
9、x、y两个系列，它们的变差系数分别为C V x、C V y，已知C V x＞C V y ，说明x系列较y系列的离散程度。
10、正态频率曲线中包含的两个统计参数分别是，。
11、离均系数Φ的均值为，标准差为。
12、皮尔逊III型频率曲线中包含的三个统计参数分别是，，。
13、计算经验频率的数学期望公式为。
14、供水保证率为90%，其重现期为年。
15、发电年设计保证率为95%，相应重现期则为年。
16、重现期是指。
17、百年一遇的洪水是指。
18、十年一遇的枯水年是指。
19、设计频率是指，设计保证率是指。
20、某水库设计洪水为百年一遇，十年内出现等于大于设计洪水的概率是 ，十年内有连续二年出现等于大于设计洪水的概率是 。
21、频率计算中，用样本估计总体的统计规律时必然产生 ，统计学上称之为 。
22、水文上研究样本系列的目的是用样本的 。
23、抽样误差是指 。
第一章绪论(Introduction)本章主要内容1水文学的研究对象2水文学的发展动力3水文学的分支学科4本课程内容及学习方法水是人类生活必需品，同样也是社会生产资料人类社会因水而得以延续，无水就会消亡；水是地球系统中的水圈、大气圈、岩石圈、生物圈和人类圈相互联系的桥梁，是多种物质交换的载体。
大气圈洪水与干旱水圈岩石圈人类圈生物圈地质灾害水资源生态环境AerosphereBiospherelithosphere AnthroposphereHydrosphere水问题的出现(60年代初)人口的快速增长起因工、农业的迅速发展人类活动的加剧引发的水问题水资源的量和质都不能满足需求水多、水少、水脏以及由水而引发的地质灾害问题水资源的短缺是人类今天面对的重要问题之一，它影响着数以百万计人的生计水问题已成为世界关注的问题水资源短缺及水环境恶化是全球性的大问题，据世行预测，按现有的耗水模式及速率，至2025年全球2/3的人将生活在水资源短缺之中。
世行为解决水资源、环境问题而投放到发展中国家的资金为每年700-800亿美元，全球需求量在未来15年内将增加2倍.✓联合国(UN) ---IHD(65-74)/IHP✓相关的国际或地区性的组织IAEA/UNDP/UNESCO✓非政府组织的广泛的关注Four major water issues in ChinaFloodsDroughtsSoil and water losses Water pollutionmorelessturbiddirty洪涝灾害频繁水多南京市(Nanjing)Floods水少水资源短缺突出Droughts2000年以来中国旱情实况时间涉及省市旱情2011长江中下游地区湖南、湖北、江西、江苏、安徽等地发生严重干旱2010西南五省旱灾云南、贵州、广西、重庆、四川5省（区、市）耕地受旱面积1.01亿亩，占全国的84%，作物受旱7907万亩，2088万人、1368万头大牲畜因旱饮水困难(分别占全国的80%、74%).2009我国多省遭遇严重干旱连续3个多月，华北、黄淮、西北、江淮等地15个省、市未见有效降水。
《水文资料整编》复习提纲第1章水位资料整编1、缺测水位的插补方法答：直线插补法：当缺测时间内水位变化平缓，或虽变化较大，但呈一致的上涨或下落的趋势时，可按缺测缺测时段两端的观测值按时间比例内插求得。
连过程线插补法：当缺测时间内水位有起伏变化，如上下游站区间径流增减不多，冲淤变化不大、水位过程线又大致相似时，可参照上下游站水位起伏变化，连绘本站过程线进行插补。
水位相关法插补：当缺测期间的水位变化较大，或不具备上述两种插补方法的条件，且本站与邻站的水位之间有密切关系时，可采用此法插补。
相关曲线可用同时水位或相应水位点绘。
如当年资料不足，可借用往年水位过程相似时期的资料。
2、水位的保证率答：一年中日平均水位高于和等于某一水位值的天数，称为该水位的保证率。
各种保证率水位的统计方法：列表挑选；图解法。
对全年各日日平均水位由高到低排序，从中依次挑选第1、15、30、90、180、270及最后日对应的日平均水位，即为其保证率水位。
3、水位资料的单站合理性检查答：（1）单站合理性检查：采用逐时或逐日水位过程线分析检查，根据水位变化的一般特性（如水位变化的连续性、涨落率的渐变性、洪水涨陡落缓的特性等）和变化的特殊性（如受洪水顶托、冰塞、冰坝及决堤等影响），检查水位的变化的连续性与突涨，突落及峰形变化的合理性。
（2）综合合理性检查：①上下游水位过程线对照：当上下游各站水位变化过程相似时，应比较同时段各站水位变化趋势。
若发现水位变化过程不相应，则要分析原因。
在有闸坝的河段上，作闸上下游水位对照时，可点绘平均闸门开启高度过程线进行比较。
当闸门全部提出水面时。
上下游站水位变化过程与无闸河段相同。
关闸时，下游水位陡落，上游水位陡涨；开闸时情况相反。
②上下游水位相关图检查：当上下游水流条件相似，河床无严重冲淤看，无闸坝影响时，关系图点群应密集成带状。
对个别突出点应认真分析其原因。
若点群散乱，说明上下游站水位关系不密切，应分析其原因。
中国沿海气象、水文概述一.黄、渤海区A.气象情况1. 风黄渤海区具有明显的季风特征，冬季盛行偏北风，以西北风为主，风向稳定，风力较强。
夏季盛行偏南风，以东南风为主，风向不很稳定，风力较弱。
冬、夏季风期之间各有一个过度期，由冬到夏的过渡期稍长，由夏到冬的过渡期则比较快。
1）季风期冬季风于10月即控制黄渤海区，至次年3月开始衰退，盛行期约6个月。
夏季风于4月即出现于我国东南海区，但4~5月间仍有冷空气南下，因此把4月份称为转换期。
夏季风的盛行期为5~8月，7、8月份为夏季风的极盛行期。
9月份西伯利亚高压势力逐渐恢复，迫使夏季风撤退，转换为冬季风，这个转换过程较为迅速。
2）风向冬季盛行偏北风；春季是冬季风转为夏季风的过渡时期，偏南、偏北气流交替出现，风向分布比较紊乱。
偏南季风开始的时间南部比北部来得早，黄海沿岸一般4月份已转为偏南风，而渤海大部分地区5月份才转为偏南风，真正的东南季风，6月份才能到达北部海区。
夏季风6月开始影响黄海南部，7月份到达黄海北部和渤海，多为东南和南风。
渤海由于地理条件所致，东南季风的特征不甚明显。
秋季是夏、冬季风的过度时期。
黄渤海区自9月份已经变为偏北风，10月份迅速加强，经过几次冷空气南下，到秋末已形成频率高，风力强劲的冬季季风。
3）大风大风指6级以上的风，是黄渤海区主要灾害性天气之一。
8级以上大风日数年平均可达60天左右，6级以上大风日数年平均可达100天左右。
以冬季强度最大。
黄渤海区的大风，受地形影响，有明显的地区特征：①渤海海峡和成山角附近，为有名的大风地带，在同一天气系统的影响下，风力比其他地区大1-2级。
②当冷空气从内蒙进入东北平原之后，由于受长百山的影响，冷空气沿长百山西侧向西南经辽东半岛入渤海和黄海北部，常引起6~7东北大风，强度大时可达到山东半岛北部沿岸，这种地方性大风冬季较多。
③当在一定的气压场配置下，等压线与岸线大致平行时，则在山东半岛南岸20~30海里的范围内，往往出现东北大风。
【关键字】资料工程水文学复习资料第一章：一、选择题1、自然界中，在海陆间的水循环称为（C）a.内陆水循环b.小循环c.大循环d.水文循环2、水文学的研究方法不包括（C）a.成因分析法b.地区归纳法c.计算机模拟法d.数理统计法二、填空题1、工程水文学的定义为应用于实际工程的水文学(包括有关控制或利用河川和海洋资源所建造的工程，其规划、设计、施工与运行管理所需要的水文学知识)。
2、流域的几何特征主要是指流域面积和流域形状。
3、汇流过程包括坡面漫流和河槽集流过程。
4、流域蓄渗过程包括植物截留、入渗和填洼。
第二章：一、选择题1、判断是否为闭合流域的依据是____。
（D）a.流域内是否有溶洞b. 流域分水线是否闭合c.单次降雨的径流系数是否为1d. 地面、地下分水线是否重合2、影响河川径流的因素中，对径流影响最大的是（A）A.降水B.蒸发C.地形D.地质3、河床演变的一般规律是（B）A.凹岸淤积，凸岸冲刷B. 凹岸冲刷，凸岸淤积C. 凹岸凸岸都淤积D. 凹岸凸岸都冲刷二、填空题1、从径流的形成过程来分析，影响径流的气候气象因素是：降雨和蒸发。
2、水文现象的基本特性包括不重复性、周期性、模糊性、地区性。
3、影响径流的因素可分为三类，即气象气候因素、下垫面因素和人类活动因素。
三、简答题1、简述径流模数和径流系数的含义。
（必考）答：径流模数是单位流域面积（F）上所产生的流量(Q)。
径流模数径流系数是某时段降雨量(mm)所形成径流深(y)的比例数。
径流系数2、试述径流形成过程的几个阶段及其影响因素。
答：径流形成过程：降雨过程，流域渗蓄过程，坡面漫流过程，河槽集流过程。
影响因素：（1）气象气候因素：降雨、蒸发。
（2）下垫面因素：地形、土壤和地质，植被与湖沼，流域形状和面积。
（3）人类活动：农业措施，林牧业措施，水利措施。
3、简述山区河流和平原河流的水文特征。
（必考）答：由于山区河流坡面陡峻，岩石裸露，洪水汇流时间短，暴涨暴落，水位变幅极大，往往一昼夜上涨达10m之多，丰、枯流量比也很大。
河长：指干流的自然弯曲长度以千米计。
河床：谷底的过水部分。
集水面积：河流某断面以上的分水线以上包围的面积。
影响径流的因素：气候因素地理因素人类活动。
径流量：在一定时期内通过河流某一断面的总水量。
径流深：把径流量均匀的铺在整个流域面积上所相当的水层深度。
降雨量的成因：空气中要有水气空气上升要有动力。
流量测量断面测量流速测量流量计算。
水文现象的规律性必然性偶然性。
均方差表示各分量分布在均值两侧的离散程度。
总体：随机变量的总体样本：总体中的一部分随机变量。
抽样误差：以样本的统计参数代替总体的同意特征参数必然会产生一定的误差这种由随机变量而引起的误差。
经验频率的计算公式：P/N+1X100%。
统计参数X均Cv Cs对频率曲线的影响：1由Xp=KpX知当Cv,Cs值不变时改变X均时曲线形状不变只是Xp沿纵坐标上下移动均值越大频率曲线的位置愈上坡度越陡反之亦然。
2 Cv的影响X均和Cs不变Cv值越大频率曲线的变幅越大频率曲线的坡度变得陡峻反之频率曲线坡度变的平坦当Cv值小到0时则频率曲线变成K=1的一条直线3当X均Cv不变时Cs增大频率曲线的坡度长端变陡下变平中段凹成弯性反之曲线变化趋势相反。
年径流变化的特性：1、年径流具有大致以年为周期的汛期与枯季交替变化的规律2、年径流量在年际间变化很大，有些河流丰水年径流量可达平水年的2~3倍，枯水年径流量仅为平水年的1/10~1/5。
3、年径流量在多年变化中有丰水年组交替出现的现象。
配线法（相关法）：具有长期（短期）实测资料的设计年径流量分析计算。
水文资料的审查：包括对实测年径流量系列进行可靠性、一致性和代表性的审查。
设计代表年法，代表年的选择的两条原则：1、选取年径流量与设计值相接近的年份作为代表年。
2、选取对工程较为不利的年份作为代表年。
洪水三要素：洪水总量，洪峰流量，洪水过程线。
设计洪水：水利水电工程所依据的设计标准。
特大洪水处理：连续些列：数学期望公式P=M/N+1*100%，不连续系列：分别处理法、统一处理法。
设计洪水过程线的推求方法：1、固定频率放大法2、同倍比放大法。
净雨：流域上的降雨扣除各种损失后剩余的水量将通过各种途径流出流域出口断面，这部分雨量流称为净雨。
设计净雨的推求方法：1、径流系数法2、降雨径流相关图法3、初损后损法。
缺乏实测材料的设计年径流量计算：水文比法和等值线图法。
相关关系：研究两个或多个随机变量之间的联系。
降水的类型:1、锋面雨2、地形雨3、对流雨4、热带气旋雨。
降雨的基本要素：降雨量，降雨历时，降雨时段、降雨强度，降雨面积，降雨中心，降雨方向。
降雨量：是一定时段内降落在某一测点或某一流域面积上的降水深度以米计。
降雨历时：指降雨自始至终所持续的实际时间。
降雨强度：单位时间内的降水量。
流域平均降雨量的计算方法:算术平均法多边形法等雨量线法.。
水文资料的主要来源:水文年鉴水文数据库水文手册水文图集和各种水文调查资料。
频率曲线分为两种1根据实测水文资料直接点绘的频率曲线叫经验频率曲线2为了配合经验频率曲线点群外延频率曲线而提供的一种以数学方程式表示的频率曲线称为理论频率曲线。
水文学：研究地球上各种水体的形成运动变化规率以及地理分布的科学。
工程水文学：将水文学的基本理论与方法应用于工程建设的一门技术学科。
水文现象的特点：不重复性周期性地区性。
水文学的分析方法：成因分析法数理统计法地区综合法。
水循环：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射和地心引力的作用下，以降水蒸发，入渗和径流等方式进行往复交错的流动过程。
水量平衡：对于任意区域在任意时段内，来水量等于出水量与区域蓄水变量之和。
河流：接纳汇集地面和地下径流的天然泄水道是水文循环的必经之途。
河系（水系）：河流分为支流与干流，构成脉络相通的泄水系统。
河系的形态分类：扇形水系羽形水系平行水系混合水系。
流域：指河流某断面汇集水域的区域。
流域面积：以地面分水线所包围的面积为积水面积，也称。
流域长度：流域的几何中心轴长。
河川径流：指降落在流域表面上的降水途经地面及地下流入河川流出流域出口断面的水量，分类：1、地表径流2、表层流3、地下径流。
径流的形式：1、产流阶段2、汇流阶段。
径流的表示方法：1、流量Q2、径流量W3、径流深R4、径流模数M5、径流系数a。
加大出口调度运行方式：1、立即加大出力2、后期集中加大出力3、均匀加大出力。
可调余水量：在水电站实际运行过程中，供水期初总是先按保证出力图工作，但运行至时，发现水库实际水位比该时刻水库上调度线相应的水位高出△E，相应于△E的这部分水库蓄水。
水库调度全图：防洪与兴利的调度图是绘制在一起的。
水库优化调度的基本内容：根据水库的入流过程，遵照优化调度准则，运用最优化方法，寻求比较理想的水库调度方案，使发电，防洪，灌溉，供水等各部门在整个分析期内的总效益最大。
水库优化调度准则:1、在满足电力系统水电站群，保证出力一定要求的前提下，使水电站群的年发电量期望值最大。
2、对火电为主，水电为辅的电力系统中的调度，调频电站，使水电站供水期的保证电能值最大3、对水电为主，火电为辅的电力系统中的水电站，使水电站群的总发电量最大，或者使系统总燃料消耗量最小，也有用电能损失最小来表示的。
频率与重现期关系：研究暴雨洪水时设计频率P<50%则T=1/P 研究枯水问题事P>50%T=1/1-P。
水电站最大工作容量：指设计水平年电力系统负荷最高时水电站能担负的最大发电容量。
满足电力系统正常工作的基本要求：1、系统电力平衡2、系统电量平衡3、容量平衡。
水库消落深度：在一般情况下，水库水位将在正常落水位与死水位之间变动其变幅即为。
极限死水位：当遇到特别枯水年份或者发生特殊情况时，水库运行水位允许比设计死水位还低些。
备用库容：在设计死水位与极限水位之间的库容。
防洪极限水位E限与设计洪水位E设和正常蓄水位之间的相互关系：1、防洪限制水位与正常蓄水位重合2、设计洪水位和正常蓄水位重合3、介于上述两种情况之间的情况。
水电站的出力：指发电机组的出线端送出的功率，一般以千瓦作为计算单位。
水电站的保证出力：指水电站在长期工作中符合水电站设计保证率要求的枯水期内的平均出力。
水电站的技术特性：1、水电站的出力和发电量是随天然径流量和水库调解能力而又一定的变化。
2、一般水库具有综合利用任务，但各部门的用水要求不同。
3、水能是在生性能源，水电站的年运行费用与所产生的电能无关。
4、水电站机组开停灵便，迅速，以停机状态到满负荷运行仅需要1~2分钟时间，并可以迅速改变出力的大小，以适应负荷的强烈变化，从而保证系统周波的稳定。
5、水电站的建设低点要受水能资源，地形，地质条件的限制。
水资源：是指可利用或有可能被利用的水源，这种水源应当有足够的数量和可l用的质量，并在某一地点为满足某种用途而得以利用。
水资源的特点：1流动性2、多用途性3、公共性4、永续性5、利于害的两重性。
河川水能资源的基本开发方式：1、坝式2、引水式3=混合式4、跨流域开发方式5、集水网道式开发方式6、潮汐发电方式7、抽水蓄能发电方式。
安全泄量：在河水不发生漫溢或提防不发生溃决的
前提下，河床能安全通过的最大流量。
径流调节：按人们的需要，通过水库的蓄水，泄水作用，控制径流和重新分配径流。
水域污染：如果侵入天然水体的有害物质，其种类和浓度超过了水体自净能力，并且超过了人或有益生物的耐受能力，就会使水质恶化到危害人或有益生物的健康与生存的程度。
洪水调节：为了拦洪蓄水，消减洪峰而进行的径流调节。
水库面积（容积）特性：水库水位与水面面积（容积）的关系曲线。
水库的水量损失：蒸发损失，渗漏损失，结冰损失。
充利调节分类：1、按调节周期分类：日调节，周，年，多年2、按水库任务分类：第一任务径流调节，综合利用径流调节。
按水质供水方式分类：固定供水，变动供水4、其他分类反调节，单一水库补偿调节，水库群补偿调节。
