《工程水文学》复习资料

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1 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。降水过程:降水是径流形成的主要因素,降水过程的特征:主要由降水量、降水强度、时程分配、雨型、空间分布、笼罩面积、暴雨中心位置和暴雨移动路径.(流域蓄渗过程)雨水被流域内生长的树木、杂草及农作物的茎叶截留一部分,称植物截留.然后落到地面上的雨水,部分渗入土壤,称为入渗。单位时间内的入渗量称为入渗强度.随着降雨量的不断增加,土壤中的含水量逐渐趋于饱和,入神强度减小,达到一个稳定值,称为稳定入渗.(坡面漫流过程):流域蓄渗过程完成以后,剩余雨水沿着坡面流动,称为坡面漫流.(河槽集流工程):坡面漫流的雨水汇入河槽后,顺着河道由小沟到支流,由支流到干流,最后达到流域出口断面,这个过程称为河槽集流.影响径流的主要原因:①气象气候因素:主要为降雨和蒸发.②下垫面因素:主要包括地形、土壤、地质、植被、湖沼和流域形态。人类活动对径流的影响:农业措施,林牧业措施,水利措施。

8.河川水文情势:河川水文要素,如水位、流量、泥沙和冰情等多年的一般变化情况。主要特点:不重复性、地区性、周期性和模糊性.径流的度量单位:①流量:单位时间内流过断面的水体体积.②径流总量:某时段T内流过断面的水体体积.③径流深:径流总量平均分布在流域上的水深.④径流模数:单位流域面积上所产生的流量. ⑤径流系数:某时段降雨量x所形成径流深y的比例数,以小于1的数或百分数表示.

9.水文站分类:①基本站②实验站③专用站 测验河段的选择:尽可能使所选测验河段的水位流量关系曲线成为单一式的,从而可根据观测的水位较容易推求流量.

10.基本水文站的布设:①布设基线和基本测流断面②布设浮标测流断面和比降断面③设立水准基线及水尺④仪器及工具设置

11.观测水位的设备:水尺和自记水位计.

2 12.水文站的水位观测要求:①观测时段要求②比降水尺的水位观测要求③精度要求④在施测流速、流向和泥沙时,亦需同时观测基本水尺水位

13水位观测资料的整理:(1)日平均水位计算:①算术平均法(适用等时剧观测)②面积包围法(适用不等时距观测)(2)编制”逐日平均水位表”(3)日平均水位过程线及日平均历时曲线绘制

14.水深测量方法:①用测深器具测深②缆道悬索测深③超声波测探

15.起点距:测深垂线至某指定点(一般是基线与测流断面的交点)的水平距离。测量常用方法:①断面索观读法②仪器交会法

16.流速仪的种类:有旋杯式和旋桨式,公式:v=kN+c,旋杯式流速仪适用于少沙河流,旋桨式还能适用于多沙河流.

17.流速仪测流的步骤及流量计算:①测各垂线上的测点流速②相应水位计算③垂线平均流速计算④部分面积计算⑤部分面积平均流速计算⑥部分流量和断面流量计算⑦其他水利要素计算

18.水位-面积-流速关系延长法:其实就是间接法。确定V,A与H的关系后,用Q=A*V,求对应高水位H的Q值,然后描点延长.水位-流量关系曲线低水位延长方法:关键是找断流水位,确定断流水位的方法:纵横断面资料确定发,分析法.

19.洪水过程特征三要素:洪峰流量、一次洪水过程总量,洪水历时。

20.设计洪水和设计标准:设计任何水工建筑物时,都需要选定某一量级的洪水作为设计依据,以便规划设计建筑物规模、进行结构计算。

21.设计洪水计算的内容和方法:内容:设计洪峰量,不同时段(最大3,5,7,11日..)的设计洪水总量,设计洪水过程三项。方法:①由流量资料推求②由暴雨推求设计洪水③资料少时用水温比拟法,等值线图法,水力学公式法等来推求。

22.同比放大法:按同一个倍比放大典型洪水过程的各纵坐标,从而得到设计洪水过程线的方法 同频率放大法:在放大典型过程线时,按峰和不同时段的洪量分别采用不同倍比,使放大后的设计洪水过程,其峰和各时段的洪量都符合于同一设计累积频率的放大。

23.波浪要素:波峰:波浪剖面高出静水面的部分。波谷:波浪剖面低于静水面的部分。波峰线:垂直波浪传播方向上各波峰顶的连线。波向线:与波峰线正交的线,即波浪传播方向。波高:相邻波峰顶和波谷底之间的垂直距离,通常以H表示。波长:两相邻波峰顶(或波谷底)之间的水平距离,通常以L表示。周期:波浪起伏一次所需的时间,或相邻两波峰顶通过空间固定点所经历的时间间隔,通常以T表示。波陡:波高与波长之比。波速:波形移动的速度。

24.海浪分类:①强制波(风浪,不对称),自由波(涌浪,规则光滑),混合浪(风浪与涌浪相迭加形成)②毛细波又称表面张力波(复原力为表面张力为主,微小皱曲的涟波),重力波(复原力以重力为主,风浪,涌浪,地震波,船行波),长周期波(复原力为重力和科氏力)③不规则波:波浪要素不断变化 规则波:波浪要素不变,一种理想波(涌浪接近规则波)④长峰波又称二维波:波风线很长,几乎为平行直线,涌浪 短峰波又称三维波:波风线难以辨认,波峰波谷交替出现,风浪⑤前进波:波峰线向前或向岸传播的波浪 驻波又称立波:波形不向前传播,波峰波谷在原地做周期性升降,干涉结果⑥深水前进波:在水深大于半波长的水中传播浅水前进波:在水深小于半波长的水中传播⑦震荡波:一个周期内,水质点在原地做震荡运动推移波:一个周期内,水质点有明显位移

25.风的成因:气压梯度力,地转偏向力(科氏力)地转风,离心力,摩擦力。

26风速:空气在单位时间内所流过的水平距离。风向:风吹来的方向

27.海浪观测项目:海况,波型(风浪,涌浪,混合浪),波向,波高,周期,风速,风向,水深。测波仪种类:岸用光学测波仪,压力式测波仪,声学测波仪。

28.风场三要素:风速U,风时t,风距F

3 29.风浪发展的三个状态:①过渡状态:受风时限制②定长状态:受风场大小限制③充分成长状态:受风速限制

30.判断风浪状态的标准:①最小风时:U一定,给定F时,TTmin时处定长状态,风浪推算时取Tmin作为计算风时。②最小风距:U一定,给定T时,若FFmin时处过渡态,风浪推算时取Fmin作为计算风距

③U越大,Tmin和Fmin就越大。

31.水深变浅引起的波浪变形:①波浪从深水向浅水传播,周期不变,波长波速减小②进入浅水初期,波高略有减小,当进入d/Lo<0.163的区域后,波高逐渐增大,超过深水波高直至破碎

32.近岸波浪的破碎:崩波型,卷波型,坍滚型,激散型

33.潮汐变化规律:周日不等,半月不等,周月不等,周年不等,多年不等

34.基准面(重点):1.平均海平面:分为日,月,年和多年平均海平面2.半潮面:高潮的高度和低潮的高度的平均值.3.理论深度基准面4.潮高基准面5.当地筑港零点:在过去的工程中,历史上已经规定过一个零点,而且所有的建设资料都是已该零点为基准面的,称之为当地零点。