水文分析知识
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水文预报主要知识点总结水文预报的主要知识点包括以下几个方面:1. 水文资料的获取和处理水文资料是水文预报的基础,包括雨量、水位、流量、蒸发、降雪、土壤含水量等观测数据,以及地形、土壤、植被、地下水、地表水等空间数据。
水文资料的获取依靠气象、水文观测站、遥感技术和地理信息系统等手段,数据的处理和分析则需要运用数理统计、计算机模拟、数据挖掘等方法。
2. 气象因素与水文变化的关系气象因素对水文过程有着显著影响,主要包括降水、蒸发、降雪等。
降水是引起洪涝灾害的主要原因,而蒸发则是水体的主要损失途径,降雪则是冬季水资源的重要来源。
通过对气象因素与水文变化的关系进行研究,可以发现其规律性,从而提高水文预报的准确性和可靠性。
3. 水文模型的建立与应用水文模型是描述水文过程的数学模型,包括水文循环模型、径流模型、地下水模型、土壤水模型等。
通过建立水文模型,在预报时段内对水文过程进行模拟和预测,可以为水文预报提供科学依据和数值计算支持。
4. 预报技术与方法水文预报的技术和方法主要包括统计预报、物理模型预报、时间序列预报、模糊预测、灰色预测、人工神经网络等。
其中,统计预报是基于历史观测数据的分布特征和规律性来进行预测,而物理模型预报则是借助数学方程描述水文过程,通过计算机模拟来进行预测。
不同的预报技术和方法适用于不同的预报对象和目标,需要根据实际情况进行选择和应用。
5. 水文预报的评估与调整水文预报的准确性和可靠性是其重要评价指标,需要通过对观测数据和实际情况的对比,对预报结果进行评估和调整。
评估方法包括统计检验、误差分析、敏感性分析等,通过评估和调整,可以不断提高水文预报的准确性和可靠性。
水文预报是气象水文科学的重要内容之一,对于社会经济的可持续发展具有重要意义。
通过加强水文预报的研究和实践,提高水文预报的科学性、准确性和可靠性,可以为我国的水资源管理、防洪减灾、农业灌溉、城市供水等领域提供有力支撑。
同时,水文预报的发展也需要不断创新和完善,加强国际交流与合作,借鉴和吸收国际先进经验和技术,推动水文预报事业的发展和进步。
水文学知识点降雨量:从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度。
暴雨损失:暴雨损失主要包括植物截留、蒸发、填洼和下渗。
资料的代表性:现有资料系列的统计特性能否很好反映总体的统计特性,应对资料系列的代表性作出评价。
降雨强度:降雨强度是指单位时段内的降雨量,以毫米/分或毫米/时计。
下渗率:水分自地表渗入土壤中的强度。
以每小时若干毫米表示。
不连续系列:通过历史洪水调查和文献考证后,实测和调查的特大洪水需在更长的时期N内进行排位,需耗时不连贯的,其中有不少属于漏缺项位,这样的系列成为不连续系列或不连续样本。
水文循环的四大类型:降水、蒸发、渗流、径流水文循环定义:地球上的某一区域内,在太阳作用或重力作用下,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。
地表径流过程分类:坡地漫流、河槽集流水文学的研究:水文学史研究存在于地球大气层中和地球表面以及地壳内水的各种现象发生和发展规律及其内在联系的学科。
水文现象的研究方法:成因分析法、数理统计他、地利综合法河长:从河源到河口的距离。
中泓线:河道中各横断面,水流最大流速点的连线。
深泓线(浮线):河道中和横断面最大水深点的连线。
弯曲系数:沿河流中泓线两点间的实际长度与直线距离的比值。
河槽基本特征:在平原河道,由于河中环流的作用、泥沙的冲刷与淤积,平原河道具有蜿蜒曲折的形态。
深槽与浅槽沿水流流向交替出现,有一定规律。
山区河流为岩石河床,平面形态异常复杂,无上述规律。
河流的纵断面一般是指沿河流深泓线的断面。
纵断面作用:表示出河底的纵坡和落差的分布,是推算水流特性和估计水能蕴藏量的主要依据。
河流的横断面:与水流方向相垂直的断面,两边以河岸、下面以河底为界称河槽横断面;包括水位线在内的横断面则成为过水断面。
枯水期水流通过的部分称为基本河槽,也称为枯水河槽或主槽。
只有在洪水期才被洪水泛滥淹没的部分称为洪水河槽或河漫滩。
纵比降:任意河段首尾两端的高程差与其长度之比。
水文学知识点1. 水文学的定义水文学是研究水文现象、水文过程以及水文特征的学科,它涉及水资源的形成、分布、循环和利用等方面。
通过对水文学的研究,可以对水文过程进行分析和预测,为水资源的合理管理和利用提供科学依据。
2. 水文循环水文循环是指水在地球上不断循环的过程。
它包括了蒸发、降水、径流和地下水等环节。
蒸发是指水由液态转化为水蒸气,降水是指水蒸气在大气中冷却凝结成液态水或固态水,并以降水形式返回地表。
其中,一部分降水会形成地表径流,沿地表流入河流、湖泊和海洋等水体;另一部分降水则渗入地下,形成地下水。
3. 水文循环对水资源的意义水文循环是维持地球上水资源平衡的重要过程。
通过水文循环,水从海洋、湖泊和河流等水体蒸发升华进入大气,再通过降水形式返回地表和地下,使水资源得以循环利用。
水文循环不仅提供了人类生活所需的淡水资源,还维持了地球上各种生态系统的稳定。
4. 水文循环的影响因素水文循环受多种因素的影响,包括气候、地形地貌、土壤类型和植被覆盖等。
气候条件决定了水蒸气的蒸发量和降水量,气温越高蒸发量越大,降水量也会相应增加。
地形地貌对水的径流和地下水流动具有重要影响,高山地区容易形成降水集中的河流,而平原地区则更容易形成地下水。
土壤类型和植被覆盖也能影响水分的渗透和蒸发过程。
5. 水文学参数和指标水文学研究中使用了一些参数和指标来描述水文过程。
例如,降水强度指标可以描述降水的总量和强度,径流系数可以衡量降水中多少比例转化为地表径流,含水层厚度可以用来评估地下水资源的丰富程度等。
这些参数和指标对于水文学的研究和水资源管理具有重要意义。
6. 水文模型水文模型是通过数学和计算机技术对水文过程进行模拟和预测的工具。
水文模型能够通过输入地表和地下水系统的数据,模拟出水文过程的变化和发展规律,如洪水预测、干旱预警等。
水文模型在水文学研究和实际应用中起到了重要作用。
7. 水资源管理水文学的研究成果对于水资源管理具有重要指导意义。
水文学知识点总结水文学是一门关于水在宇宙中的形成、运动、分布和变化的学问。
它从宏观的角度研究水的整体特性,以期了解水的起源、流量、运动和利用,以及水对生态、社会和经济的影响。
本文对水文学的基本理论和基本概念进行了总结。
一、水循环水循环是指水从地表流入河流、湖泊、海洋,随着热量和气压变化而产生水蒸发,随后由云彩运输到另一个地方并以降水的形式回到地表,从而形成一种地球表面水体的循环系统。
水蒸发产生的水汽,可以形成雾霭、浓云和雨云,在大气中传播。
二、水文地理水文地理是研究地球上的水资源而产生的一门科学,它从宏观的角度研究地球表面的水在空间上的分布特征以及水的变化规律,以期了解水资源的分布、变化和评价。
水文地理的研究包括了水资源的调查,水土的分析,水系的划分,水系的特征,水系的运动,水系的改造,水系的旱涝等。
三、水文气象学水文气象学是研究水文过程中气象要素变化的科学,主要研究降水、陆地交换热量、相对湿度和大气水汽等气象要素。
在水文气象学中,重点关注天气过程中的气象要素变化,以及这些变化对水文过程的影响。
四、水质学水质学是研究了解水质、水质变化和影响水质的原因,并实施相应改善措施的一门学问。
水质学讲究对水质的实时监测和长期跟踪,并将观测结果进行分析,掌握水质变化的规律。
在水质学中,有关水质的指标包括溶解氧、pH、水温、锰、硫和氨等。
五、水资源管理水资源管理是指有效地利用水资源,最大限度地满足社会经济发展的水资源调控和管理活动。
水资源管理的重点包括有效的利用水资源,保护水资源,实施水资源规划,实现水资源公平,建立水资源收费制度,保护生态环境等。
总而言之,水文学涉及一系列与地球水系和水资源有关的学科和问题,为深入了解它们提供了基础理论。
本文对其相关理论和概念进行了总结,以便帮助读者更好地理解水文学。
高考地理水文知识点总结地理水文是研究地球上的水资源、水循环以及水文地理现象的学科。
在高考中,地理水文是一个重要的考点,涉及到水资源、水循环、水文地貌等方面的知识。
以下是对高考地理水文知识点的总结。
一、水资源水资源是指人类利用的各类水体的总和。
水资源的分布不均衡,世界上一些地区因缺水而困扰,而另一些地区则水资源丰富。
在高考中,常涉及到的水资源知识点如下:1. 水资源的类型:水资源主要包括表层水、地下水和冰雪水。
表层水主要指河流、湖泊、池塘等地表水;地下水是指处于地下的水体;冰雪水则包括冰山、冰川等。
这些水资源在不同地理环境中起着重要的作用。
2. 水资源的分布:全球水资源分布不均匀,其中,北半球水资源丰富,南半球则相对匮乏。
这与气候、地形等因素有关。
在地理水文的学习中,我们需要了解不同地区的水资源分布规律,以及如何合理利用水资源。
3. 水资源的利用与保护:由于全球人口的不断增加和经济的发展,水资源的利用与保护问题越来越突出。
高考中可能会涉及到水资源的合理利用、农田灌溉、城市供水等方面的内容。
我们需要了解水资源利用的可持续发展原则,并学习水资源保护的方法。
二、水循环水循环是地球上水分在不同水体之间循环变化的过程。
水循环的研究对于认识地球水资源的分布和利用具有重要意义。
在高考中,我们需要掌握水循环的基本概念和过程。
1. 水循环的各环节:水循环主要包括蒸发、冷凝、降水、入渗等一系列过程。
蒸发是指水由液态变为气态,冷凝是指水由气态变为液态,降水则是指水从大气层中返回到地表。
入渗是指水渗透到土壤中或透过岩石缝隙进入地下水。
2. 影响水循环的因素:气候、地形和植被是影响水循环的重要因素。
气候是指一定地区长期的天气状况,而地形和植被则会影响水分的蒸发和降水。
在高考中,我们需要了解这些因素对水循环的影响,以及它们之间的相互关系。
三、水文地貌水文地貌是由水的作用所形成的地表地貌。
在高考中,常涉及到的水文地貌有河流地貌、湖泊地貌和河流与湖泊的发育规律。
海洋水文知识
1、潮汐:是指海面在周期性天体引潮力作用下产生的周期性升降运动,叫潮汐。
2、高潮:是指在一个潮汐周期内,某海域海面升到最高位置,叫高潮。
3、低潮:是指在一个潮汐周期内,某海域海面降到最低位置,叫低潮。
4、高平潮:在高潮发生后,海面有一段暂停升降的过程,叫高平潮。
5、低平潮:在低潮发生后,海面有一段暂停升降的过程,叫低平潮。
6、小潮:在上弦(农历初七、初八)或下弦(农历二十二、二十三)日,太阳、月亮和地球三者在空间的位置近于成直角,太阳引潮力方向与月亮引潮力方向近于垂直,最大程度地互相削弱,使潮汐椭球体最不扁长,因而出现了高潮最低和低潮最高的潮汐现象,这是潮差最小,称为小潮。
7、大潮:在朔(农历初一)或望(农历十五)日,太阳、月亮和地球的位置差不多在一条线上(或在统一子午圈上),这是太阳引潮力和月球引潮力几乎作用于潮汐椭球体长轴的同一方向,互相叠加,因而出现了高潮最高和低潮最低的潮汐现象,这时高潮潮高与低潮潮高之差最大即潮差最大,成为大潮。
8、潮间带:即是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海岸,也就是海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水面的范围。
9、潮下带:指平均低潮线以下,浪蚀基面以上的浅水区域。
10、半日潮:在一个潮汐周期内,有两次高潮和两次低潮,叫半日潮。
11、全日潮:在一个潮汐周期内,只有一次高潮,叫全日潮。
水文分析与计算知识重点水文分析是指通过对水文资料、水文过程和水文工程的研究,分析水文系统的组成、演变和变化规律,从而对水文问题进行预测、评估和解决的过程。
在进行水文分析时,需要重点掌握以下几个知识重点:1.水文资料的收集和处理:水文资料是水文分析的基础,包括雨量、径流、蒸发量、蓄水量等数据。
在水文分析中,需要掌握收集、整理和处理水文资料的方法和技巧,如资料的存档和检索、数据的质量控制和校正等。
2.水文过程的理论和模型:水文过程是指雨水和蒸发等自然过程对水文系统的影响和作用。
要进行水文分析,需要了解常见的水文过程理论,如降雨产流机理、蒸发过程、水文循环等,并能应用数学模型对水文过程进行模拟和推断。
3.水文特征的提取和描述:水文特征是指描述水文系统状态和变量的指标,如流量、水位、径流系数等。
在水文分析中,需要掌握提取和描述水文特征的方法和技巧,如频率分析、趋势分析、周期性分析等。
4.水文统计和概率理论:水文分析中经常用到统计和概率理论的方法,如概率密度函数、频率分布、参数估计等。
掌握水文统计和概率理论的基本原理和方法,对于进行水文分析和预测非常重要。
5.水文模型和模拟:水文模型是指将水文过程和水文特征用数学方程表示的模型,可以用来模拟和预测水文系统的变化。
掌握常用的水文模型,如水文平衡模型、单位线模型、概念性模型等,并了解模型的参数优化和校验方法。
6.水文工程设计和规划:水文分析为水文工程设计和规划提供了科学依据。
了解水文工程的基本原理和方法,如水库调度、泥沙运移、排水设计等,可以更好地进行水文分析和模拟,为工程设计和规划提供可靠性评估和效益分析。
7.水文预报和预警:水文分析还包括对水文灾害的预报和预警。
掌握水文预报和预警的方法和技术,如流域响应模型、水文灾害风险评估等,可以提高对水文灾害的预测和应对能力。
以上所述只是水文分析的一些知识重点,水文分析还涉及到很多细节和实际应用,需要不断学习和实践。
随着科学技术的进步和水文分析方法的更新,水文分析的知识体系也在不断发展和完善。
高考地理水文知识点归纳地理是一门关于地球表面的科学,而水文学是地理的一个重要分支,研究地球上水资源的分布、循环和利用,对于我们了解地球的水文环境非常重要。
在高考中,地理水文知识点是必考内容之一,对于提高考试成绩至关重要。
下面,我们将归纳一些高考地理水文知识点,以帮助大家更好地理解和记忆这一领域的知识。
1. 水资源与水循环水资源是指地球上可用于人类生产和生活的水的总和,包括地表水和地下水。
地表水主要通过降水、地表径流、湖泊和河流等形式存在。
地下水则主要储存在含水层中。
水循环是指地球上水分从水面、大气、地下储库之间的流动和再生的过程。
它包括蒸发、降水、融化、蒸发、植物蒸腾等环节。
水循环是地球上水资源分布的重要原因,对于地球上各种生态系统的维持也起着至关重要的作用。
2. 水资源与人类活动水资源在人类活动中至关重要。
农业、工业和城市用水是对水资源的主要需求。
农业用水主要用于灌溉,工业用水用于生产和制造,城市用水则用于人类生活、供水和污水处理。
然而,由于人类活动的不可持续性,水资源短缺已经成为全球面临的严峻问题之一。
过度的用水、不合理的灌溉和环境污染等问题导致了水资源的争夺和浪费,给地球的可持续发展造成了威胁。
3. 水文地貌与水土保持水文地貌是地球表面地貌形成和变化的过程中,水的侵蚀、沉积、剥蚀和湖泊河流等作用的结果。
河流、湖泊、冰川、沙丘和岸线等都是水文地貌的重要标志。
水土保持则主要是指保护和改良土壤以保持其水和养分的能力,防止水和风对土壤的侵蚀。
水土保持是地理的一个重要分支,对于维护生态系统平衡、保护生态环境具有重要作用。
4. 水资源的分布特点地球上水资源的分布极为不均衡。
北半球的水资源丰富,南半球则相对贫乏。
其中,东南亚地区水资源丰富,西部和北部沙漠地区水资源稀缺。
而非洲撒哈拉沙漠、中东地区和澳大利亚大部分地区更是缺水问题的集中体现。
水资源的分布取决于地理条件、气候和地貌等因素。
不同地区的人们需要因地制宜地开发和利用水资源,以满足各自的需求。
1、断层水压力表和闸阀作用
1)压力表
压力表能显示安装位置以上水压,如同山岭+30中段南凤山探水巷钻孔压力表读数2.2MPa,表示220m水柱。
2)闸阀
闸阀通过控制水位达到控制水压作用。
如压力表读数为2.2MPa时,说明闸阀安装位置往上220m处断层水压力为0,往上再设20m矿(岩)柱,即闸阀安装位置往上240m处平面以上可以安全开采。
又如要在闸阀安装位置往上20m处平面以上开采时,通过闸阀放水,闸阀放水过程压力表读数会减少,当压力表读数为0MPa时,说明闸阀安装位置处断层水压力为0,闸阀安装位置往上20m视为20m矿(岩)柱,即闸阀安装位置往上20m处平面以上可以安全开采。
2、水文(含水层)边界
水文边界指含水层周围和深部隔水层围岩(如花岗岩),水文边界是不同水文单元划分依据。
3、帷幕
地面垂直向地下打钻孔落入深部水文边界围岩,平面钻孔成直线布置,间距3m,钻孔工程轴线两端落入水文边界围岩,往钻孔灌注水泥浆,钻孔中溶洞随同钻孔灌浆而灌满,形成一道像帷幕一样的隔水墙,灌浆的钻孔隔水半径3.5m。
帷幕两侧设长期观察钻孔,帷幕单侧3个长期观察钻孔为1组。
若帷幕两侧长期观察钻孔内水位不一样,帷幕就达到堵水的预期效果。
帷幕两端和深部若没插入水文边界,就会出现绕道跑水,帷幕就会失去堵水效果。
4、防水门、防水闸门与水闸墙适用范围
防水门:适用井下主要硐室,如变电所、水泵房等;
防水闸门:适用井下有运输、行人等功能巷道;
水闸墙:适用井下没有运输、行人等功能巷道;
5、行车
行车,又称吊车,用于水泵房水泵安装和维修。
关于水文特征的知识点总结一、水文特征的分类1. 河流流量特征河流流量特征是指河流的水文循环、季节变化、洪水泛滥、干旱等现象以及水流的速度、流量和水位等特征。
2. 河流水质特征河流水质特征是指河流水体中溶解氧、PH值、化学需氧量、氨氮、总磷和总氮等物质的浓度和含量特征。
3. 地表水水文周期特征地表水水文周期特征是指地表水体的自然循环规律,包括蒸发蒸腾、降雨、地表径流、地下径流等周期循环特征。
4. 地面水文特征地面水文特征是指地面水体的水位、渗透性、土壤类型、地下水位等特征。
二、水文特征的影响因素1. 地形地貌地形地貌是指地表的起伏变化和地形的形态特征,对水文特征的影响较大。
比如高山地区的降雨量多,水位高,流速快,水量大;而平原地区的降雨量少,水位低,流速慢,水量小。
2. 气候条件气候条件是指大气环境对地表水文特征的影响,包括降雨量、气温、湿度等气候因素。
气候条件对水文特征的影响很大,比如干旱地区的河流水位低,水量少;而多雨地区的河流水位高,水量大。
3. 地下水位地下水位是指地下水与地面水的交互作用,对地表水文特征具有重要影响。
地下水位高的地区,地表水位也会较高,水量较大;地下水位低的地区,地表水位也会较低,水量较小。
4. 地表利用地表利用是指人类对地表资源的开发利用,包括农业、工业、城市建设等活动。
地表利用对水文特征的影响很大,比如大面积的土地开发会导致水土流失,减少地表水资源;污水排放会污染地表水体,影响水质。
5. 植被覆盖植被覆盖是指地表的植被分布情况,对地表水文特征也具有影响。
植被覆盖率高的地方,蒸发蒸腾作用较大,降雨量较少;植被覆盖率低的地方,蒸发蒸腾作用较小,降雨量较多。
三、水文特征的意义1. 水资源利用水文特征的研究对于水资源的合理利用至关重要。
通过研究河流流量、水质、地表水位等特征,可以合理规划水资源的开发利用,实现水资源的可持续利用。
2. 环境保护水文特征的研究对于环境保护具有重要意义。
水文水资源知识点汇总水文是指关于水资源及其运动、分布、质量、利用、保护等方面的学科。
下面是关于水文水资源的一些重要知识点的汇总。
1.水的循环:水的循环是指地球上水分在不同形式之间循环流动的过程。
主要包括蒸发、降水、冰雪融化、蒸发散和河流湖泊的水循环等。
2.水资源的分类:水资源可以分为地下水和地表水两种。
地下水是指地下蓄水层中的水资源,地表水是地球表面上存在的水资源,包括湖泊、河流、冰川、雪和冰等。
3.水资源的利用:水资源的利用包括生活用水、农业灌溉、工业用水和发电等。
其中生活用水是指人们日常生活中的饮用水和生活用水,农业灌溉是指通过灌溉系统将水引入农田,工业用水是指生产过程中使用的水资源,发电是通过水力发电厂利用水能转化为电能。
4.水循环与气候:水循环过程对于地球的气候具有重要影响。
太阳辐射照射到地球表面,使水蒸发成水蒸气,形成云和降雨。
降雨又能使土壤湿润,影响植被生长,从而对气候产生影响。
5.水资源的保护:保护水资源是人类的共同责任。
保护水资源的措施有限制用水、提高用水效率、加强污水处理和减少污染物的排放等。
此外,还需要建立水资源管理制度和加强跨区域合作。
6.水文测算方法:水文测算是指通过测量和分析水文要素的变化,对水资源进行定量和定性的评估。
常用的测算方法包括水位测量、径流测量和降雨量测量等。
7.水资源可持续利用:水资源可持续利用是指在保护水资源的前提下,合理有效地利用水资源。
可持续利用水资源的方法包括节约用水、合理配置和管理水资源以及提高水资源利用效率等。
8.水资源与人类健康:水是维持人类健康生存的必需物质,但当水资源受到污染或不足时,会对人类健康产生负面影响。
因此,保护水资源和水质对于维护人类健康具有重要意义。
9.水资源与可持续发展:水资源是可持续发展的基础之一、水资源的充足与否,直接关系到经济的发展、社会的稳定和生态的可持续。
因此,实现水资源的可持续发展是推动社会全面进步和可持续发展的重要方向。
1.洪水资料的分析处理:洪水资料的选样→洪水资料的审查→洪水资料的插补延长→洪水资料代表性分析方法。
(一)洪水资料的选样:(1)年最大值法:每年选取一个最大值,n年资料可选出 n项年极值,包括洪峰流量和各种时段的洪量。
(2)年多次法:每年选取最大的k项,则由n年资料可选出n*k项样本系列,k对各年取固定不变,如k=3、5等。
(3)超定量法:选定洪峰流量和时段洪量的阀值Q mo、W to,超过该阀值的洪水特征均选作为样本,每年选出的样本数目是变动的。
(4)超大值法:将n年资料看作一连续过程,从中选出最大的n项。
(相当于以第n项洪水为阀值的超定量法)对一般水利工程:采用年最大取样;对城市雨洪排水和工矿排洪工程:年多次法。
(二)洪水资料的审查(“三性审查”)(1)可靠性分析:主要审查由于人为或天然原因的造成的资料错误或时空不合理现象。
审查的具体内容一般包括:1)水位资料的审查:了解水位基准面的情况,水尺零点高程有无变化,检查施测断面有无变动。
2)检查流量测验情况:检查测验方法、仪器等情况。
如断面布设是否合理、浮标测流系数是否合理、水位流量关系有无问题,特别是水位流量关系曲线的延长部分是否合理。
3)检查上下游河岸整治、溃堤、分洪、改道、堵口等情况及人类活动的情况。
(2)一致性分析:样本是否来自同一总体。
不一致原因:1)上游修建水库蓄水,改变原天然洪水、径流过程;2)大洪水情况下分洪或发生决口、溃堤;3)气候变化、下垫面覆被/土地利用变化。
分析方法:水量平衡原理修正、相关关系修正、水文模型修正。
(3)代表性分析:代表性是指样本与总体接近的程度。
其他条件相同时,样本容量越小,抽样误差愈大;提高样本代表性的主要途径是增加样本长度;方法:历史洪水调查、插补延长、古洪水探测。
(三)洪水资料的插补延长(1)根据上下游测站的洪水特征值进行插补延长(2)利用本站峰量关系进行插补延长(3)利用降雨径流关系进行插补延长(4)根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长注意事项:1)参证站和设计站在成因上有密切的联系,参证站具有充分长的资料,两站有一段相当长的平行观测资料2)插补系列的项数一般不宜超过实测项数n,最好不超过n/23)外延不宜太远:对洪水,一般不超过实测资料的30%4)相关密切, ρ>02.洪水调查的意义:(1)增加样本容量,提高代表性。
水文统计知识点总结一、水文统计学的基本概念1. 水文变量:水文变量是指用以描述水文过程的各种物理量或指标,如降水量、径流量、蒸发量、地下水位等。
2. 水文数据:水文数据是对水文变量进行观测测量所得到的数据,包括观测数据、统计数据和模拟数据等。
3. 概率分布:概率分布是描述随机变量的取值与其概率之间关系的数学函数。
在水文统计学中,常见的概率分布包括正态分布、指数分布、伽马分布、威布尔分布等。
4. 参数估计:参数估计是通过样本数据推断总体参数的过程。
在水文统计学中,常用的参数估计方法包括最大似然估计法、矩估计法、贝叶斯估计法等。
5. 假设检验:假设检验是用来检验统计推断的结论是否成立的一种方法。
在水文统计学中,常用的假设检验方法包括t检验、F检验、χ²检验等。
6. 置信区间:置信区间是对参数估计结果的可信程度进行界定的一种区间估计方法。
在水文统计学中,常用的置信区间估计方法包括Z检验法、t检验法、Bootstrap法等。
二、水文数据的统计描述和分析1. 数据的收集和整理:水文数据的收集包括实地观测和监测站点数据的获取、卫星遥感数据的获取等。
数据的整理包括数据的输入、存储、清洗、筛选等工作。
2. 数据的描述统计分析:通过对水文数据进行描述统计分析,可以得到数据的中心趋势、离散程度、分布形状等信息,包括均值、方差、标准差、偏度、峰度等统计指标。
3. 数据的频率分布分析:频率分布分析是通过概率分布函数对水文数据进行描述和分析,包括经验频率分布、经验概率密度函数、经验累积分布函数等。
4. 数据的极值分析:极值分析是通过极值理论对水文数据的极值情况进行分析,包括极大值和极小值的分布、频率和概率等。
5. 数据的趋势分析:趋势分析是对水文数据的长期变化趋势进行分析,包括线性趋势、非线性趋势、周期性趋势等。
6. 数据的变异分析:变异分析是对水文数据的空间和时间变异特征进行分析,包括空间变异、时间变异、季节性变异等。
水文知识一:流域和水系流域:地表水和地下水的分水线所包围的集水区域或汇水区,习惯上指地表水的集水区域。
流域面积(集水面积):流域分水线与河口断面之间所包围的平面面积,单位以km2计。
流域特征:流域的几何特征、自然地理特征和人类活动影响的总称。
水系(河系):由河流的干流和各级支流,流域内的湖泊、沼泽或地下暗河形成彼此连接的一个系统。
河流:在明渠中,受地表水和地下水补给,或受径流调节补给,经常或间歇地沿着狭长的凹地或岩洞流动的水流。
干流:在水系中汇集全流域径流的河流。
支流:流入一较大河流或湖泊的河流。
二:河流的分段每条河流一般都可分为河源、上游、中游、下游、河口等五个分段。
三:水尺和水位水尺是直接观读江河、湖泊、水库、灌渠水位的标尺。
水尺的历史悠久,直至现代仍在广泛使用。
河流或者其它水体的自由水面离某一基面零点以上的高程称为水位。
水位的单位是米,一般要求记至小数 2 位,即0.01m。
以水位为纵轴,时间为横轴,可绘出水位随时间的变化曲线,称为水位过程线四:基面和珠江基面基面:是指计算水位和高程的起始面。
在水文资料中涉及的基面有:绝对基面、假定基面、测站基面、冻结基面等四种。
珠江基面:1950-1952 年间,珠江水利工程总局测量总队以广州市东阜大道伪陆军测量学校旧址内之“一等水平基点”作原点测设流域水准线,并假定其高程为110m,其基面称为“珠局统一基面”;1954 年10 月起,广东省水利厅将其高程减去105m,命名为“珠江基面原点”,其基面称为“珠江基面”。
珠江基面=黄海基面-0.586m;珠江基面=国家85 高程基面-0.744m。
五:流量指单位时间内通过河渠或管道某一过水断面的水体体积,单位以m3 /s 计。
六:径流和径流量流域地表面的降水,如雨、雪等,沿流域的不同路径向河流、湖泊和海洋汇集的水流叫径流。
在某一时段内通过河流某一过水断面的水量称为该断面的净流量。
径流是水循环的主要环节,径流量是陆地上最重要的水文要素之一,是水量平衡的基本要素。
水文学基本知识点完美版1. 水文学的定义水文学是研究水资源的形成、分布、运动和变化规律的学科,以及与水资源开发利用、水灾害防治相关的知识体系。
2. 水文学的重要性水文学对于社会的可持续发展和人类生存具有重要意义。
它能够提供关于水资源的基本特征和变化趋势的信息,为水资源的科学利用和管理提供依据,同时也为水灾害的预防和减轻提供支持。
3. 水循环的基本过程水文学的核心是研究水循环。
水循环包括蒸发、降水、径流、地下水补给等过程。
通过研究这些过程的物理机制和影响因素,可以了解水的运动规律和分布特征。
4. 降水量的测量方法降水量是水文学中的重要指标之一。
常用的降水量测量方法包括雨量计、激光雷达和卫星遥感等。
不同的方法适用于不同的地区和研究目的。
5. 地下水的形成和补给地下水是地表水向地下渗透后形成的水体。
它在水文循环中起到重要的储存和补给作用。
地下水的形成受到地质、土壤和气候等因素的影响。
6. 水资源开发与利用水文学不仅研究水资源的基本特征,还涉及水资源的合理开发利用。
通过水文学的研究,可以为水资源规划、水利工程设计和水政策制定提供科学依据。
7. 水灾害及防治水文学还研究水灾害的发生机理和防治策略。
洪水、干旱和山洪等水灾害对人类生命和财产造成严重影响,通过水文学的研究可以提前预警和制定相应的应对措施。
8. 水文学的应用领域水文学的研究成果在多个领域得到了应用,包括水资源规划管理、环境保护、农业灌溉和城市供水等。
水文学的发展将更好地支持可持续发展和环境保护的需求。
以上是关于水文学基本知识点的完美版文档,希望对你有所帮助。
*注意:本文档所列内容属于水文学基本常识,相关数据和具体实践应以实际情况和官方数据为准。
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降水:包括空气中气态水遇冷凝而成液态和固态雨、雪、雹、霰(xian)等形式下降于大陆或海洋。
蒸发:是由大陆或海洋的液态水或固态水升入天空称为气态水的过程。
入渗:是地表水在重力的作用下进入土壤或岩层中的过程。
径流:分为地表径流和地下径流。
在水系中直接汇集水流注入海洋或湖泊的称为干流。
汇入干流的称为一级支流,汇入一级支流的称为二级支流。
河长:河源至河口河流溪线的长度称为河长。
中泓线:是指河流的溪线。
河流横断面:是指垂直于水流方向的断面,也成水断面。
其中枯水期的流水部分称为主槽或者基本河槽,洪水期被洪水泛滥淹没的部分称为洪水河槽,也叫河滩。
河流横比降:是指河流沿横断面方向的水面坡度河水纵断面:一般是指沿河流中泓线的断面。
河流纵比降:包括水面比降和河底比降2部分,又称水面坡度和河底坡度。
单位河长的落差称为河流纵比降,河段两端河底的高程称为落差。
流域:河流的地面或地下的集水区域。
降水三要素:降水量、降水历时、降水强度。
流量:是指单位时间内通过河流某一断面的水量,单位是m3/s。
流量是瞬时流量、日平均流量、年平均流量和多年平均流量。
径流总量:是指时间T内通过某一断面的总水量,常用单位m3固体径流:又称泥沙径流,是指河流携带的水中悬移质泥沙和沿河底滚动的推移质泥沙而言。
根据泥沙在河槽内运动的形态分为悬移质和推移质两种,悬移质泥沙是在一定的水力条件下,泥沙处于运动状态,颗粒较细的泥沙被水流中的紊流旋窝带起,悬浮于水中向下游运动。
水位:是指河流、湖泊、水库及海洋的水体的自由水面高程,单位为m。
水文测量中采用的流量(水位)过程线:一年内径流随时间的变化过程,通常以逐月平均流量(或水位)最日平均流量(或水位)表示。
流量(水位)历时曲线:将年内逐日平均流量(或水位)按递减次序排列而成。
横坐标常用百分数表示,长江:长江是我国第一大河流,全长6300余千米,仅次于非洲的尼罗河和南非的亚马逊河。
长江水系发达,长江水系发达,其中雅砻江、岷江、嘉陵江和汉江大支流流域面积超过1.0*105km2,支流面积以嘉陵江最大,年径流量,年平均流量以岷江最大,长度以汉江最长。
水文学知识点水文学,作为一门研究水文现象及其规律的学科,在环境科学领域具有重要的地位。
水文学知识点涵盖了水循环、降水、蒸发、地下水、河流等多个方面的内容。
以下将针对水文学的一些重要知识点进行详细介绍。
1. 水循环水循环是地球上水分在大气、陆地和海洋之间不断循环的过程。
它包括了蒸发、降水、蒸腾、地表径流、地下水流等多个环节。
水循环的平衡关系对维持地球上水资源的平衡具有重要意义。
2. 降水降水是指大气中水汽凝结成水滴或冰晶后落到地表的现象。
降水形式有雨、雪、雹等。
降水量的大小和分布对地表水资源的分配和利用具有直接影响。
3. 蒸发和蒸腾蒸发是指地表水体受热蒸发成水汽的过程,蒸发的大小受到气温、水体面积和风速等因素的影响。
蒸腾是指植物通过叶片蒸腾作用释放水汽至大气中的过程,是地面水分向大气转移的重要途径。
4. 地下水地下水是指存在于地下岩层裂隙和孔隙中的水,是重要的地下水资源。
地下水的补给主要来自地表径流和降水渗漏,对保证地下水资源的可持续利用具有关键意义。
5. 河流河流是地表水体在一定坡度和地形条件下流动形成。
河流的形成和发展与降水量、地形、植被等因素密切相关,对地表径流和水资源调控起着重要作用。
综上所述,水文学知识点涉及了水循环、降水、蒸发、地下水、河流等多个方面的内容,对水资源的管理和保护具有重要意义。
深入了解和研究水文学知识点,有助于我们更好地认识和利用地球上的水资源,实现可持续发展。
希望以上内容能够帮助读者对水文学有更清晰的认识和理解。
水文分析及计算知识重点水文分析是指对水资源、水文过程进行分析、计算和预测的一种方法。
它是水文学的重要组成部分,对于合理利用和保护水资源具有重要意义。
本文将从水文分析的概念、方法和应用等方面进行分析和计算知识的重点介绍。
一、水文分析的概念和目的水文分析是指利用数学和统计方法对水文数据(如降雨量、流量等)进行分析,探索水文过程的规律性和变化趋势,以便进行水资源的合理利用和管理。
其目的主要有以下几点:1.揭示水文过程的规律性和变化趋势,为水资源管理和规划提供依据;2.预测未来的水文变化,以便制定适当的水资源调控措施;3.为水文工程设计和水灾防治提供科学依据。
二、水文分析的方法水文分析的方法包括统计分析、模型分析和实验分析等。
1.统计分析:通过对水文数据进行描述性统计和概率统计,揭示降雨和径流的规律性和变化趋势。
其中包括频率分析、时序分析、相关分析等方法。
2.模型分析:利用数学模型来模拟和预测水文过程,如水文循环模型和水量平衡模型等。
该方法可以通过数学计算来揭示水文过程的内在机理。
3.实验分析:通过野外观测和实验研究,收集原始数据,并进行分析和计算。
如通过监测降雨和径流的数据来分析水文过程的特点和变化规律。
三、水文分析的重点内容水文分析的重点内容主要包括以下几个方面:1.降雨分析:分析降雨过程的特点和规律性,如降雨量、频率、强度等。
通过降雨分析可以确定设计洪水等水文参数,为水资源规划和水灾防治提供依据。
2.地表径流分析:分析地表径流过程的特点和规律性,包括径流量、泥沙含量、径流过程的持续时间等。
通过地表径流分析可以估算流域的径流产量和泥沙输移情况。
3.地下水分析:分析地下水位的变化和水质的状况,研究地下水的补给、排泄和利用情况。
通过地下水分析可以评估地下水资源的量和质。
4.水文循环分析:分析降雨、蒸发、径流等水文过程之间的相互关系和平衡情况。
通过水文循环分析可以了解水资源的供需状况,为水资源管理和规划提供依据。
ArcGIS 水文分析介绍(详细内容见附件)和客户交流ArcGIS的水文分析功能,搜集了些资料,顺便整理了这篇文档。
从水文分析的基本原理、算法入手,分别介绍了Hydrology和 ArcHydro,并以汤国安编写ArcGIS水文分析作为实例,演示如何在ArcGIS中基于DEM执行水文分析。
1基本原理DEM是数字高程模型的英文简称(Digital Elevation Mode),是流域地形、地物识别的重要原始资料。
自20世纪60年代以来,在利用数字高程模型DEM提取流域水文特征,模拟地表水文过程方面,国内外都开展了大量的研究。
1.1基于DEM进行流域分析的原理从DEM提取流域特征,一个良好的流域结构模式是确定算法的前提和关键。
1967年ShreveL¨描述的流域结构模式一直被后来的水文学者所引用.并设计了一些成熟的算法。
Shreve使用一个具有一个根的树状图来描述流域结构(如图1所示)。
在这个结构中,主要包括两个部分,一部分是结点集,一部分是界线集。
沟谷结合点和沟谷源点共同组成一个沟谷结点集。
所有的沟谷段组成沟谷段集,形成一个沟谷网络;所有的分水线段组成分水线段集,形成一个分水线网络;沟谷段集和分水线段集共同组成界线集。
沟谷网络中的每一段沟谷都有一个汇流区域,这些区域由流域分水线集来控制。
外部沟谷段有一个外部汇流区.而内部沟谷段有两个内部汇水区,分布在内部沟谷段的两侧。
整个流域被分割成一个个子流域.每个子流域好象是树状图上的一片“叶子”。
Shreve的树状图流域结构模型是简单明确的.虽然沟谷网络的结点模型和线模型与在栅格DEM中用于表示沟谷结点和沟谷线的栅格点和栅格链之间存在着拓扑不一致性。
但它给出了沟谷网络、分水线网络和子汇流区的定义,明确表达了它们之间的相关关系,成为设计流域特征提取技术的基础。
1.1常用算法流向判定建立在3×3 的DEM 栅格网的基础上,其方法有单流向法和多流向法之分,但单流向法因其确定简单、应用方便而应用广泛。
1.1.1单流向法单流向法假定一个栅格中的水流只从一个方向流出栅格,然后根据栅格高程判断水流方向。
目前应用的单流向法是D8法。
此外,还有Rho8 方法、DEMON 法、Lea 法和D∞法等。
最常用的是D8 法:假设单个栅格中的水流只能流入与之相邻的8 个栅格中。
它用最陡坡度法来确定水流的方向,即在3×3 的DEM 栅格上,计算中心栅格与各相邻栅格间的距离权落差(即栅格中心点落差除以栅格中心点之间的距离),取距离权落差最大的栅格为中心栅格的流出栅格。
所谓最陡坡度法的原理是假设地表不透水,降雨均匀.那么流域单元上的水流总是流向最低的地方“窗口滑动指以计算单元为中心,组合其相邻的若干个单元形成一个窗口”,以“窗口”为计算基本元素,推及整个DEM,求取最终结果。
目前应用最广泛的是基于流向分析和汇流分析的流域特征提取技术。
Jenson and Domingue (1988)设计了应用该技术的典型算法,该算法包括3个过程:流向分析,汇流分析和流域特征提取。
1)流向分析:以数值表示每个单元的流向。
数字变化范围是1~255。
其中1:东;2:东南;4南;8:西南;16:西;32:西北;64:北;128:东北。
除上述数值之外的其它值代表流向不确定,这是由DEM中洼地”和“平地”现象所造成的。
所谓“洼地”即某个单元的高程值小于任何其所有相邻单元的高程。
这种现象是由于当河谷的宽度小于单元的宽度时,由于单元的高程值是其所覆盖地区的平均高程,较低的河谷高度拉低了该单元的高程。
这种现象往往出现在流域的上游。
“平地指相邻的8个单元具有相同的高程,与测量精度、DEM 单元尺寸或该地区地形有关。
这两种现象在DEM 中相当普遍,Jenson and Domingue在流向分析之前,将DEM进行填充;将“洼地”变成“平地”,再通过一套复杂的迭代算法确定“平地”流向。
流向分析过程如图所示。
2)汇流分析:汇流分析的主要目的是确定流路。
在流向栅格图的基础上生成汇流栅格图.汇流栅格上每个单元的值代表上游汇流区内流入该单元的栅格点的总数,既汇入该单元的流入路径数(NIP),NIP较大者,可视为河谷,NlP等于0,则是较高的地方,可能为流域的分水岭。
3)提取流域特征:有了流域汇流栅格图就可以很方便地提取流域的各种特征参数。
例如模拟流域水系,可以设置一个NIP阈值,大于该值的格点为沟谷线上的点,连接各个沟谷线上的点就形成了河网。
在汇流矩阵(汇流栅格)上求子流域的方法如下:从河谷单元或孤立的洼单元开始,向上游搜索所有流向该单元的单元,这些单元构成以开始单元为流域出口的子流域。
模拟出水系及流域边界后,利用GIS的相关函数,就可以很方便地得到流域的各项特征参数,如河流的长度、坡癣、流域面积等。
1.1.1多流向法多流向法的提出比较晚,由Quinn 等1991 年提出,但它的应用比较少。
这种方法所考虑的仍然是中心栅格与其周围的8 个栅格之间的关系,其产流仍然是点源,水流路径也是一维的线,由中心栅格中心点指向相邻栅格中心点;惟一的不同就是将水流按坡度的比例分散地分配给高程较低的相邻栅格。
同时Freeman提出将水流按指数方法分配。
2ArcGIS Hydrology介绍-待续ArcGIS 水文分析介绍(续)ArcGIS提供的水文分析模块主要用来建立地表水的运动模型,辅助分析地表水流从哪里产生以及要流向何处,再现水流的流动过程。
同时,通过水文分析工具的应用,也可以有助于了解排水系统和地表水流过程的一些基本的概念和关键的过程,以及怎样通过ArcGIS水文分析工具从DEM数据上获取更多的水文信息。
1)Flow Direction:水流方向提取,ArcGIS中采用D8单流向法来进行水流方向分析。
2)Sink:洼地计算。
洼地区域是水流方向不合理的地方,可以通过水流方向来判断那些地方是洼地,然后再对洼地进行填充。
有一点必须清楚的是,并不是所有的洼地区域都是由于数据的误差造成的,有很多洼地区域也是地表形态的真实反映,因此,在进行洼地填充之前,必须计算洼地深度,判断哪些地区是由于数据误差造成的洼地而哪些地区又是真实的地表形态,然后在进行洼地填充的过程中,设置合理的填充阈值。
3)Fill:洼地填充。
4)Flow Accumulation:汇流分析。
在地表径流模拟过程中,汇流累积量是基于水流方向数据计算而来的。
对每一个栅格来说,其汇流累积量的大小代表着其上游有多少个栅格的水流方向最终汇流经过该栅格,汇流累积的数值越大,该区域越易形成地表径流。
5)Flow Length:水流长度。
水流长度通常是指在地面上一点沿水流方向到其流向起点(终点)间的最大地面距离在水平面上的投影长度。
水流长度是水土保持上的重要因子之一,当其他条件相同时,水力侵蚀的强度依据坡的长度来决定,坡面越长,汇聚的流量越大,其侵蚀力就越强,水流长度直接影响地面径流的速度,从而影响对地面土壤的侵蚀力。
因此,对于水流长度的提取和分析,在水土保持工作中有很重要的作用。
目前水流长度的提取方式主要有两种,一种是顺流计算(DOWNSTREAM),一种是溯流(UPSTREAM)计算。
顺流计算是计算地面上每一点沿水流方向到该点所在流域出水口最大地面距离的水平投影;溯流计算者是计算地面上每一点沿水流方向到其流向起点间的最大地面距离的水平投影。
6)Map Algebra:利用地图代数来进行河网提取。
目前常用的河网提取方法是采用地表径流漫流模型计算:首先是在无洼地DEM上利用最大坡降的方法得到每一个栅格的水流方向;然后利用水流方向栅格数据计算出每一个栅格在水流方向上累积的栅格数,即汇流累积量,所得到的汇流累积量则代表在一个栅格位置上有多少个栅格的水流方向流经该栅格;假设每一个栅格处携带一份水流,那么栅格的汇流累积量则代表着该栅格的水流量。
基于上述思想,当汇流量达到一定值的时候,就会产生地表水流,那么所有那些汇流量大于那个临界数值的栅格就是潜在的水流路径,由这些水流路径构成的网络,就是河网。
7)Stream Order:河网分级。
8)Basin:流域分割工具。
Watershed:流域分割工具。
ArcGIS 水文分析介绍(三)3.1ArcHydro背景介绍Arc Hydro数据模型是把GIS和水文地理领域知识相结合的水文地理数据模型,由ESRI联合得克萨斯大学的水资源研究中心(Center for Research in Water Resources,CRWR)从1999年开始设计。
2000年6月,在圣地亚哥举行的第20届年度同际GIS用户大会的水文GIS预备会议上,CRWR的主管David R.Maidment 博士提出了ArcGISHydro Data Model的模型及文档的草稿,模型的整体设计于2002年完成。
在2003年ESRI公司召开的第23届年度国际GIS用户大会上,David R,Maidment博士因此被授予终身成就奖。
3.2Arc Hydro数据模型ArcHydro数据模型包括五个部分:Drainage (汇流) 、Hydrography(水文地形) 、Channel(河道)、Network(水文网络)和TimeSeries(时间序列)。
依据Arc Hydro数据模型建立的地理空间数据库的主要结构如图所示。
3.2.1Drainage汇流区Drainage是汇流区要素数据集模型,表达南地形地貌定义的河谷线、分水线、汇流区等水文地理几何特征。
1)Basin:地理数据库数据管理的边界范围,可根据管理的需要,由几个不同的行政流域范围组成,一般用流域内的主河流来命名,例如长江流域。
2)Watershed:根据特定的水文法则得到的流域子集,通常是汇流到河网上某一点、某一河段或者水体的区域,如长江流域可分为长江上游、中下游、汉江等子流域。
3)Catchment:根据流域的河谷线、分水线等自然地形按照一定的规则来划分的汇流区。
4)DrainageLine,DrainagePoint是DEM提取划分的汇流区的出水口所在的网格单元中心点。
5)DrainageLine是DEM提取划分的流径经过的DEM网格单元的中心点连成的线。
3.2.2Hydrography 水文地形Hydrography是水文地形要素数据集模型,表达地表水系及其附属建筑物的底图信息。
1)HydroPoint表示井、泉等;2)HydroLine表示水系线之外的其他线要素,如境界线等。
3)Waterbody要素指湖泊、海湾或者河口湾等。
4)HydroArea要素表示Waterbody之外的其他面要素,如沼泽地、洪水淹没区等。
5)其他点要素有Dam(坝)、Bridge(桥)、Structure(附属建筑物)、MonitoringPoint(测量径流量、降雨量、水质等的监测站)、WaterWithdrawal(入水口)、WaterDischarge(出水口)。