工程水文学知识点
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工程水文学知识点总结
工程水文学是一门研究水文工程中的水文学现象、水文过程、地下水运动、水资源管理和水文水文工程的科学。
以下是工程水文学的一些主要知识点:
1. 基础概念:水文学是研究水文过程和水文水资源的学科,包括地下水、地表水、河流湖泊、海洋等水文水资源。
工程水文学是在此基础上进行应用和研究的学科,主要包括水文工程、水资源管理、水文水文工程等。
2. 水文过程:水文过程是指水流、降水、蒸发、土壤的水分输移和分布等过程。
这些过程会影响水文水资源的利用和管理,因此需要对其进行研究。
3. 地下水运动:地下水是指水下的地质水,包括地下水的地质条件、地下径流、地下水的输移和分布等。
地下水运动是工程水文学中非常重要的一部分,因为地下水是水资源中的重要组成部分,也是各种工程的基础。
4. 地表水和河流湖泊:地表水和河流湖泊也是工程水文学中非常重要的一部分。
地表水和河流湖泊的水位、流量、含沙量等水文现象是工程水文学的研究内容。
5. 水文水文工程:水文水文工程是指进行水文水资源管理和利用的各种工程,包括水文站、水文预报、水文监测、水资源论证、河道治理、泵站建设等。
这些工程对于保障水资源的利用和管理至关重要。
6. 数值模拟:工程水文学中的数值模拟是非常重要的一部分。
数值模拟可以帮助研究人员模拟各种水文过程和水文水资源的变化,进而进行分析和预测。
7. 应用:工程水文学的应用包括水文预报、水资源管理、水文站设置、河道治理、泵站建设等。
这些应用对于工程水文学的研究和应用至关重要。
一.名词解释:1.闭合流域:当地面分水线和地下分水线相重合称为闭合流域2.流域面积:流域分水线包围区域的平面投影面积称为流域面积3.田间持水量:土壤所能保持的最大毛管悬着水量,即土壤颗粒所能保持水分的最大值4.下渗率:单位时间内渗入单位面积土壤中的水量5.径流量:时段T内通过河流某一断面的总水量6.径流深:将径流量W平铺在整个流域面积F上所得的水层深度7.单沙:与断面平均含沙量有稳定关系的断面上有代表性的垂线或测点含沙量8.测站:在流域内一定地点按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行整理为及时观测信息,这些指定的地点称为测站9.汇流时间:流域各点的净雨到达出口断面所经历的时间成为汇流时间10.单位线:单位时段内在流域上均匀分布的单位净雨量所形成的出口断面流量过程线成为单位线11.相应水位预报:就是用某时刻上游站的水位(流量)预报一定时间后下游站的水位12.柱蓄:下断面稳定流水面线以下的蓄量13.枯水期:流域内降雨量较少,通过河流断面的流量过程低落而比较稳定的时期,称为枯水期14.绝对误差:水文要素的预报值减去实测值为预报误差,其绝对值为绝对误差15.实际代表年法:就是从实测年、月径流量系列中,选出一个和几个实际年作为设计代表年,用其年径流分配过程直接与相应的用水过程相匹配而进行调节计算,求出调节库容,确定工程规模。
16.水文比拟法:就是将参证流域的径流资料特征参数、分析成果按要求有选择的移置到设计流域上的一种方法。
17.流量历时曲线:按其时段所出现的流量数值及其历时或相对历时而绘制的曲线。
18.平均日流量历时曲线:是以各年同历时的日平均流量的平均值为纵坐标,其相应历时为横坐标点绘的曲线。
二.简答题1.试说明水体污染源调查的主要内容?1)水体污染源所在单位周围的环境状况2)污染源所在单位的生产生活3)污水量及其所含污染物质的量4)污染治理情况5)污水排放方式和去向已经纳污水体的性状6)污染危害7)污染发展趋势2.试论述水位流量关系曲线移用的条件和方法?1)在设计断面与水文站相距不远且两断面间的区间流域面积不大,河段内无明显的出流与入流的情况下,再设计断面设立临时水尺,与水文站同时观测水位。
工程水文学第一章绪论工程水文学:水文学的一个重要分支,为工程规划设计、施工建设、运行管理提供水文依据的一门科学。
工程水文学基本内容:①水文资料收集、整理、刊布;②水文分析与计算——推求设计值;③水文预报——预报预见期内发生的预报预见期内发生的水文现象。
水资源:①狭义上:水资源是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。
②广义的:水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中的物质,在社会生活中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。
简言之,水资源是一种参与自然界水分循环,可恢复的动态资源。
在确定水资源定义时,要包括三个方面:①可恢复的动态资源,②参与自然界水分循环,③地球水圈中可以利用并且利用的具有资源价值的水。
水资源的复杂性表现为:①水的类型繁多,具有运动性;②用途广泛;③量与质在一定条件下可以改变;④开发利用受经济技术条件、社会条件和环境条件的制约。
水资源的特点:①水利和水害的两重性;②综合利用;③水资源的再生性;④水流的随机可变性;⑤水利资源的地区性和整体性;⑥某些意义的不可取代性。
我国水资源的特点:①总量不算少,但人均水量低;②地区上分布极不均匀;③与耕地、人口的分布不相匹配;④年内、年际变化大。
这些对我国水资源的开发利用是不利的。
水文研究的基本方法:①成因分析法;②数理统计法;③地理综合法。
第二章径流及径流形成过程径流:降水形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。
径流形成过程:在流域中,从降水到达地面至水流汇集于流域出口断面的物理过程。
3为产流过程,后2为汇流过程)产流过程:降雨扣除损失成为净雨的过程。
净雨:降雨扣除损失后的雨量称为净雨,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,汇流阶段:净雨通过坡地、河网汇集到流域出口断面的过程,可细分为坡地汇流和河网汇流。
坡地汇流:坡面漫流+表层流径流+坡地地下汇流河网汇流:从支流到干流,从上游到下游,到流域出口断面的过程;第三章水文信息采集与处理水文测站:在流域内一定地点(或断面)按统一标准对所需要的水文要素作系统观测,以获取信息并进行处理为即时观测信息,这些指定的地点称为水文测站。
第一章:绪论1.水文学中使用的方法?在认识和掌握这些随机现象的规律以及预测其未来的发展进程时,通常需要应用概率论和梳理统计的方法来来进行研究。
我们要学会运用“实践、认识、再实践、在认识”这一认识客观世界的规律,去收集、整理、分析和统计各种水文现象,以便使我们的估计比较切合实际,尽量减少它与实际可能性之间的差异。
2.学习《工程水文学》的目的?了解水文现象的历史和预测其未来,因此必须冲跟认识到现场调查和收集积累资料的意义,以及运用历史唯物主义和辩证唯物主义的观点对资料进行分析处理的重要性。
第二章:河川水文基础知识1.河流的形成:降水扣除损失以后剩余的水体,在重力的作用下,经地面与地下沿着一定方向和路径流动,最初水流侵蚀地面,冲成沟壑,形成小溪。
许多小溪汇集呈小河,若干小河有汇合成大的江河,最后流入海洋或者内陆湖泊。
2.河流的分段:一般天然河流,按照河谷和河床情况,冲淤程度,水情变化等特点,分为河源、上游、中游、下游和河口五段。
河源是河流最初具有水流的地方,它可能是溪涧、泉水、冰川、湖泊或沼泽等。
上游是紧接河源的河段上段,多处于深山峡谷中,坡陡流急,河谷下切强烈,流浪小而水位涨落急剧,常有急滩或瀑布,河底纵断面多呈梯形。
中游是河流的中间段,两岸多丘陵,常有滩地,河床坡度较平缓,冲淤不明显。
下游是河流的下段,一般处于平原区,河槽宽阔,流量大,流速小,坡底缓,淤积明显,浅滩和河湾较多。
河口是河流流入海洋或湖泊的河段。
3.河流的基本特征:河流的基本特征一般用河流断面、河流长度及河流比降来描述。
4、流域:降水落到地面形成的径流,被高地、山岭分割而汇集到不同的河流中,汇集水流的同一区域成为某河流的流域。
概况地说,流域就是河流的集水区域。
流域特征:1)几何特征:主要指流域面积和流域形状。
2)自然地理特征:主要指流域的地理位置和地形。
5、分水线:分隔水流的高地、山岭的山脊线,就是相邻流域的分界线,呈分水线(或分水岭)。
1.地面径流:落到地面的水体,受到地心引力的作用,相当部分经过地面和表土层汇集如河流。
2.流动水,水文循环:大量地面径流和地下径流经河川流入海洋,组成地球上的部分水体从海洋到大气在回到海洋的循环运动,这部分水体称为流动水,这种水循环体系则称为水文循环.3.水文学:探讨地球上各种水体的存在、循环和分布,化学和物理性质以及它们对环境的影响. 工程水文学:应用于实际工程的水文学.应用范围:水利水电、交通航运、农业灌溉、城市建设、核能利用海上油气勘探与开发、渔业生产和环境保护等.水文学研究方法:成因方法,数理统计方法4.河谷:许多小溪汇集成小河,河水流经得谷地.河床:河谷底部有水流的部分.水系:脉络相通的大小河流所构成的系统.干流:水系中直接流入海洋或湖泊的河流部分.一级支流:汇入干流的河流.天然河流分为:河源,上游,中游,下游,河口.河流横断面:垂直于水流方向的断面.水位:横断面内,自由水面用某一水准基面的高层标定.大断面:遭遇设计标准洪水时的过水断面.河槽:泄洪与输沙的主要通道.河滩、边滩:河槽中沿两岸较高的、可移动的泥沙堆积体.中部经常行水的称为主槽.只有河槽而无河滩的断面称为单式断面,有河槽又有河滩的断面称为复式断面.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,沿沿河流中泓线的断面称为河流纵断面.从河源到河口的距离称为河流长度.单位长度河段的落差称为河段比降.5.山区河流:流经地势高峻、地形复杂的山区.平原河流:流经地势平坦的平原地区.6.流域:降水落到地面形成的径流,被高地、山岭分隔而汇集到不同的河流中,汇集水流的同一区域.分水线:分隔水流的高地、山岭的山脊线,就是相邻流域的分界线.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:地面与水下分水线不重合的流域.流域几何特征:主要指流域面积和流域形状.自然地理特征:主要是流域的地理位置和地形.7.径流:流域内的降水,扣除损失后一部分形成地面水流,一部分渗入地表土壤,在含水层内形成地下水流,两者汇集到河网并沿河槽流出流域的出口断面.径流形成过程:由降水开始到水流流经流域出口断面的全部物理过程.形成过程的四个阶段:降水过程,流域蓄渗过程,坡面漫流过程和河槽集流过程。
工程水文学重点●水文现象的基本特性:确定性、随机性、地区性。
●水文现象的基本研究方法:成因分析法、数理统计法、地区综合法。
●工程水文学在水利工程各阶段的应用:1)规划设计阶段:为确定工程的规模提供设计水文数据。
2)施工阶段:为确定临时性水工建筑物规模提供施工期的设计洪水。
3)运营管理阶段:提供水文预报,以便编制水量调度方案,合理调度水量,充分发挥工程效益。
●水循环:各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面径流和地下径流的往复循环过程,称为水文循环,也称为水循环。
●水循环可分为大循环和小循环。
大循环:海洋与陆地之间的水分交换过程。
小循环:海洋或陆地上局部的水分交换过程。
●水循环的原因:内因:水的物理三态在一定条件下的相互转换。
外因:太阳辐射和地心引力。
●水循环的四个过程:降雨、蒸发、下渗、径流。
●水量平衡●一条河流沿水流方向,自高向低可划分为河源、上游、中游、下游和河口五段。
自河源沿主河道至河口的距离称为河流长度。
●河流某一断面地表水和地下水的区域称为该断面的流域。
流域的边界为分水线。
分水线有地面和地下之分。
若地面分水线和地下分水线相重合,称为闭合流域,否则为非闭合流域。
流域某一断面以上,由地面分水线所包围的水平面积称为流域面积。
●包气带:地下水面以上,土壤含水量未达饱和,是土壤颗粒、水分和空气同时存在的三相系统,称为包气带。
●土壤水分的存在形式:吸湿水、薄膜水、毛管水(支持毛管水(毛管上升水)、毛管悬着水)、重力水。
●田间持水量:土壤中所能保持的最大毛管悬着水量。
●下渗的物理过程分为三个阶段:渗润阶段、渗漏阶段、渗透阶段。
●地下水类型:包气带水、潜水(浅层地下水)、承压水(深层地下水)。
●点源污染:具有固定排放口和地点的环境污染。
(百度百科)●面源污染:引起水体污染的排放源,分布在广大的面积上,与点源污染相比,它具有很大的随机性、不稳定性和复杂性,受外界气候、水文条件的影响很大。
(百度百科)●特大洪水的重现期如何确定?一般是根据历史洪水发生的年代来大致推估。
《工程水文学》总复习第1章 绪论1、水文学概念;2、水资源包括哪几方面内容?3、工程水文学包括哪几方面内容?第2章 水文循环与径流形成1、概念:水文循环,水文小循环,水文大循环,水量平衡原理,水系,流域,闭合流域,非闭合流域,流域面积,流域长度,降水,降水强度,土壤含水量,下渗,下渗率,下渗能力,蒸发,蒸发率,径流,净雨,日降雨量。
2、计算:水量平衡方程;河道纵比降;3、径流的表示方法及其表示单位:径流流量,径流总量,径流深,径流模数,径流系数(简答或者计算)4、河流沿水流方向,可分为哪几段?5、我国降水及径流自东南向西北有什么样的特点?6、流域总蒸发包括哪几种蒸发面的蒸发?7、河川径流有哪三个特性?第3章 水文信息采集与处理1、概念:水位,输沙率,含沙量2、水文站观测项目有哪些?3、根据测站的性质,河流水文站可以分为哪两种?4、日平均水位计算方法?5、流速仪法测算断面流量的步骤?6、浮标法测流,测得的流量要经过怎么样处理得到实际流量?第4章 流域产汇流计算1、降雨包括那些方面的内容?2、降雨强度过程线,降雨量累积过程线,降雨强度~历时曲线3、降雨强度过程线与累积雨量有什么样的关系?4、流域平均降雨量的计算(重点掌握垂直平分法,也就是泰森多边形法)5、前期影响雨量的计算 :公式、消退系数计算、计算出t a P ,大于流域蓄水容量时,前期影响雨量应如何选取?、起算值如何确定?6、已知降雨径流相关图时,会由降雨推求径流。
7、流域修建水库时,流域蒸发如何改变,流域径流又如何改变?那么围垦湖泊时,流域蒸发及径流是如何变化?第6章 水文统计1、概念:事件,概率,频率,随机变量,适线法2、概率和频率有什么区别和联系?3、统计参数的计算:包括均值x ,均方差σ,变差系数xCv σ=,偏态系数(一般选取nCv Cs =),统计参数对频率曲线的影响:均值,Cv ,Cs 4、频率与重现期的关系:5、经验频率曲线的绘制步骤。