流量过程线
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水文名词(一)(一)流域和水系流域是地表水与地下水分水线所包围的集水区或汇水区,因地下水分水线不易确定,习惯上将地表水的集水区称为流域。
河道干流的流域是由所属各级支流的流域所组成。
流域面积的确定,可根据地形图勾出流域分水线,然后求出分水线所包围的面积。
河流的流域面积可以计算到河流的任一河段,如水文站控制断面,水库坝址或任一支流的汇合口处。
流域里大大小小的河流,构成脉络相通的系统,称为河系或水系。
(二)河流的分段及其特点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。
(1)河源。
河流开始的地方,可以是溪涧、泉水、冰川、沼泽或湖泊等。
(2)上游。
直接连着河源,在河流的上段,它的特点是落差大,水流急,下切力强,河谷狭,流量小,河床中经常出现急滩和瀑布。
(3)中游。
中游一般特点是河道比降变缓,河床比较稳定,下切力量减弱而旁蚀力量增强,因此河槽逐渐拓宽和曲折,两岸有滩地出现。
(4)下游。
下游的特点是河床宽,纵比降小,流速慢,河道中淤积作用较显著,浅滩到处可见,河曲 发育。
(5)河口。
河口是河流的终点,也是河流流入海洋、湖泊或其它河流的入口,泥沙淤积比较严重。
(三)河流的断面河流的断面分为纵断面及横断面。
(1)纵断面。
沿河流中线(也有取沿程各横断面上的河床最低点)的剖面,测出中线上(或河床最低点)地形变化转折点的高程,以河长为横座标,高程为纵座标,即可绘出河流的纵断面图。
纵断面图可以表示河流的纵坡及落差的沿程分布。
(2)横断面。
河槽中某处垂直于流向的断面,称为在该处河流的横断面。
它的下界为河底,上界为水面线,两侧为河槽边坡,有时还包括两岸的堤防。
横断面也称为过水断面,它是计算流量的重要参素。
(四)水尺与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。
连实测流量过程线法哎呀呀,咱今儿就来说说这个连实测流量过程线法。
你说这玩意儿像不像我们生活中的一个小助手呀?想象一下,在那复杂的水流世界里,流量就像个调皮的孩子,一会儿跑得快,一会儿跑得慢。
而连实测流量过程线法呢,就是我们抓住这个小调皮的法宝。
它可不是随随便便就能搞定的哦!就好像我们要做好一件事,得精心准备,认真对待。
这方法得仔细去观测,去记录,每一个数据都像是一颗珍贵的宝石,不能有丝毫马虎。
你看啊,水流的变化多复杂呀,一会儿涨起来,一会儿落下去,就像我们的心情,时好时坏。
但有了连实测流量过程线法,我们就能把这些变化都清楚地掌握在手里。
这就好比我们走路,得知道脚下的路怎么走才不会摔跤。
连实测流量过程线法就是给我们指引方向的那个东西,让我们在水流的世界里不至于迷失。
我们为啥要用这个方法呢?这还用问吗?它能帮我们了解水的脾气呀!就像了解一个朋友的性格一样,知道什么时候该哄,什么时候该让。
比如说,我们要建个大坝,要是不了解水流的情况,那可不行!这时候连实测流量过程线法就派上大用场了,它能告诉我们水流的规律,让我们的大坝建得稳稳当当的。
而且啊,这个方法可不是一成不变的哦!它也得随着实际情况不断调整,就像我们的生活,得与时俱进。
你想想,如果一直用老一套的方法,那能行吗?肯定不行呀!水流在变,我们的方法也得跟着变。
总之呢,连实测流量过程线法就是我们在和水流打交道时的好帮手。
它虽然看起来有点复杂,但只要我们用心去学,去用,就一定能让它发挥出大作用。
别小看它哦,它可是能为我们解决很多大问题的呢!所以呀,大家都要好好去了解它,掌握它,让它为我们的生活和工作带来便利呀!。
201002808作业4、等流时线法任秋丽1、根据下表前三列数据采用等流时线法推求出口断面的地面径流流量过程线。
2、利用克拉克法修正漫流过程线。
(等流时线法推求的流量过程线称为漫流过程线)(1)通过试算法确定蓄量参数K。
(假设K,采用线性水库推流公式推求流量过程线)(2)推求修正后的地面径流过程线。
(作业需要附两条流量过程线的对比图)表1、解答:1、已知r d,ΔF,代入等流时线法汇流公式:Qt=1/Δτ * ∑=-niiFtri1*Δ分别求出出口断面的地面径流Qt,并列入上表表1中的第5栏中,与实测流量对比作图如下图1。
图1表22、(1)通过试算法确定蓄量参数K 。
试算,第一次假设K1=8h ,而Δt=3h,由公式:C0=0.5Δt/(K+0.5Δt),和C2=(K -0.5Δt)/(K+0.5Δt)算得C0= 0.157895 C2= 0.684211 . 由线性水库推流演算公式:Q2=2C0*I+C2*Q1进行演算即得克拉克单位线,计算结果列上表2.(2) 推求修正后的地面径流过程线。
用所求单位线推求各时段净雨出流过程,进而求和计算流量过程线。
计算结果列于下表。
(两条流量过程线的对比图1)观察其相符程度,作出试算结果的判断。
观察知,计算流量过程线的峰值比实测流量过程线的峰值大,在继续试算,计算步骤同上,计算结果如下表4:取 K2=9 ,C0=0.14286 C2=0.714表4观察其相符程度,作出试算结果的判断。
观察知,实测流量过程线的峰值在两次试算的中间,在继续试算,计算步骤同上,计算结果如下表5:取K3=8.65 C0=0.147783 C2=0.704433(两条流量过程线的对比图2)观察知,基本与实测流量过程线相符,试算结束,即为所求修正后的地面径流过程线:两条流量过程线的对比图3步骤:1、把假设的时段单位线q1代入r1*qi、r3*qi算得其出最大时段净雨量产生的地面径流,并求其和;用总流量减去其和即为最大净流量产生的地面径流。
方法技巧:如何判读河流流量过程线图1.判读方法⑴读横轴,看时间与径流曲线的对应状况。
横轴指示了径流变化对应的月份,从中可以看出河流径流变化的时间分布特点。
图中径流最高值出现在8月份,冬季的几个月份径流变化较小。
⑵读竖轴,看流量的数值大小。
竖轴上标明的流量数值大小可以反映河流的流量大小。
图中的最大流量在220 m3/s左右,说明该河流量较小。
⑶读曲线,看径流的变化特点。
从径流曲线的高低起伏变化可以看出其丰水期和枯水期的长短分布状况。
图中河流的丰水期从6月份持续到9月份。
⑷看组合,分析河流的水文特征。
该河的径流变化基本上与气温的变化一致,且流量较小,说明该河以冰雪融水补给为主,径流的季节变化大,年际变化较小。
2.主要应用(从流量过程曲线图中分析河流补给)⑴洪水期出现在夏秋、枯水期在冬春的河流,一般多为雨水补给,但地中海气候区河流刚好相反。
⑵汛期出现在夏季的河流,除由雨水补给外,也可能是冰川融水补给。
⑶春季和夏季出现两个汛期的河流,除由雨水补给外,还可能有季节性积雪融水补给。
⑷河流在冬季断流可能是河水封冻的缘故,内流河往往是由于气温低,冰川不融化,没有冰川融水补给所致。
⑸曲线变化和缓,多系地下水补给,也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区的河流。
3.河流流量过程线与沿线地理环境的关系示例(不同地区河流流量过程线)⑴地区(我国)⑵天气(我国)⑶气候(北半球)【典型例题】(【全国百强校】浙江省绍兴市第一中学2016届高三上学期期中考试)读我国某河流水文断面“径流日流量变化曲线图”,完成下列各题。
1.该水文断面最有可能位于( )A.乌鲁木齐河 B.松花江 C.钱塘江 D.淮河2. 河流径流量最大时( )A.降水量丰富 B.冰雪消融量大 C.径流蒸发量小 D.河流下渗量小思维过程从图表中获取信息答案 1.A 2.B练习:(2016·湖南师大附中模拟)下图是我国某地区一条河流受三种不同水体补给而形成的全年流量曲线图。
方法技巧:如何判读河流流量过程线图1.判读方法⑴读横轴,看时间与径流曲线的对应状况。
横轴指示了径流变化对应的月份,从中可以看出河流径流变化的时间分布特点。
图中径流最高值出现在8月份,冬季的几个月份径流变化较小。
⑵读竖轴,看流量的数值大小。
竖轴上标明的流量数值大小可以反映河流的流量大小。
图中的最大流量在220 m3/s左右,说明该河流量较小。
⑶读曲线,看径流的变化特点。
从径流曲线的高低起伏变化可以看出其丰水期和枯水期的长短分布状况。
图中河流的丰水期从6月份持续到9月份。
⑷看组合,分析河流的水文特征。
该河的径流变化基本上与气温的变化一致,且流量较小,说明该河以冰雪融水补给为主,径流的季节变化大,年际变化较小。
2.主要应用(从流量过程曲线图中分析河流补给)⑴洪水期出现在夏秋、枯水期在冬春的河流,一般多为雨水补给,但地中海气候区河流刚好相反。
⑵汛期出现在夏季的河流,除由雨水补给外,也可能是冰川融水补给。
⑶春季和夏季出现两个汛期的河流,除由雨水补给外,还可能有季节性积雪融水补给。
⑷河流在冬季断流可能是河水封冻的缘故,内流河往往是由于气温低,冰川不融化,没有冰川融水补给所致。
⑸曲线变化和缓,多系地下水补给,也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区的河流。
3.河流流量过程线与沿线地理环境的关系示例(不同地区河流流量过程线)⑴地区(我国)⑵天气(我国)⑶气候(北半球)【典型例题】(【全国百强校】浙江省绍兴市第一中学2016届高三上学期期中考试)读我国某河流水文断面“径流日流量变化曲线图”,完成下列各题。
1.该水文断面最有可能位于( )A.乌鲁木齐河 B.松花江 C.钱塘江 D.淮河2. 河流径流量最大时( )A.降水量丰富 B.冰雪消融量大 C.径流蒸发量小 D.河流下渗量小思维过程从图表中获取信息答案 1.A 2.B练习:(2016·湖南师大附中模拟)下图是我国某地区一条河流受三种不同水体补给而形成的全年流量曲线图。
第一章复习参考题一、名词解释水资源:广义:世界上一切水体;狭义:仅仅指在一定时期内,能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体,这种开发利用,技术上可行、经济合理、且对生态环境影响是可以接受。
水循环:是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水气输送、凝结降水、下渗及径流等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
径流的特征值:流量:流量Q指单位时间内通过某一断面的水量,常用单位为立方米/秒;径流总量:径流总量W是指T时间段内通过某一断面的总水量,常用单位为立方米;径流深度:径流深度R是指将径流总量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度,以毫米为单位;径流模数:径流模数M是流域出口断面流量与流域面积F之比;径流系数:径流系数a是某一时段的径流深度R与相应的降水深度P之比,a<1。
蓄满产流:降雨在补足包气带中的水分亏缺之后,所余的水量全部形成地表径流和地下径流,即蓄满产流。
超渗产流:当降雨强度超过下渗率时,未渗入土壤的水分便形成地表径流,即超渗产流。
河岸调节作用:当河网水位上升至高于其两岸地下水位,且河水与两岸地下水之间有水力联系时,一部分河水补给地下水,增加两岸的地下蓄水量;当河网水位低于地下水位时,一部分地下水补给河水,这种调节称为河岸调节。
二、简答题1、水资源的特性1.水资源的循环再生性与其有限性;2, 时空分布的不均匀性;3, 利用的广泛性和不可替代性;4 利与害的两重性2、水循环的发生机理第一,水循环服从于质量守恒定律;第二,太阳辐射与重力作用,是水循环的基本动力;第三,水循环广及整个水圈,并深入大气圈、岩石圈及生物圈。
第四,全球水循环是闭合系统,但局部水循环却是开放系统。
3、水循环的实质水循环就是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水气输送、凝结降水、下渗及径流等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
4、蓄满产流与超渗产流的区别蓄满产流:降雨在补足包气带中的水分亏缺之后,所余的水量全部形成地表径流和地下径流,即蓄满产流。
洪水过程线与下泄流量过程线
当流域上发生暴雨或融雪时,在流域各处所形成的地面径流,都依其远近先后汇人河道,当近处的地面径流汇入时,河水流量开始增加,水位相应上涨,这就是洪水起涨之时,随着远处的地表径流陆续流到河水流量和水位继续上涨,及至大部分高强度的地表径流汇人时,河水流量增至最大值;称为洪峰流量,其相应的最高水位,称为洪峰水位。
此后,洪峰流量和水位逐渐下降,到暴雨停止后的一段时间,河水流量及水位即回落。
如在方格纸上以时间为横坐标,以江河的水位或流量为纵坐标,可以绘出从起涨到峰顶到落尽的整个过程曲线,称为洪水过程线。
下泄流量过程线是指径流随时间而变化,将各时刻的径流值相连所构成的曲线。
径流一般用流量表示,故亦称流量过程线。
它不仅反映河流断面上水量随时间的变化,还在一定程度上综合反映流域的气候(包括降水的时间分配和降水的地区分布、气温等)和自然地理特征(山地、平原、湖泊和沼泽、土壤、植被等),为水文区划、河流分类、区域水文分析、径流计算、洪水预报、水资源合理开发利用等提供依据。
地下水流量过程线的分析方法
潮流计算是分析地下水流量过程的一种重要方法。
潮流计算的基本原理是,对地下水流量
过程线进行分析,然后求解出潮流计算问题的解决方案。
它通过求解地下水动力学的潮流
半定常方程组,确定流量在与水位变化有关的各水力学因素中的分布,以及在不同位置、
不同时刻流量和水位的关系。
潮流计算是依据发展规律和特征而设计的,其设计细节一般分为:首先,识别问题的求解
范围;然后,分析计算空间的几何形状;然后,建立坐标系统;再进行水位观测点的确定;最后,关注地质条件,处理地下水流量的边界条件和水力学相关参数,确定地下水流量的
过程线,解决潮流计算问题。
地下水流量过程线分析涉及多方面的技术分析,主要包括水害分析、水污染分析、潮流计算、水位观测、水库模拟等。
水害分析主要包括流量、水位报警及其他方面的研究;水污
染分析主要专注于污染物的流量及水质的监测;潮流计算根据各水力学因素的分配,确定
各位置、不同时刻的流量与水位的关系;水位观测,主要分析观测系统的建立、流量预报等;水库模拟,模拟水库的水资源运行规律,确定合理水资源利用模式。
潮流计算是分析地下水流量过程的重要方法,也是地下水管理的重要依据。
它根据理论模型,采用合理的数学及计算机技术,解决出潮流计算问题的解决方案,从而获得地下水流
量过程的数学描述,以及各位置不同时刻的流量与水位的关系,以便后续的地下水管理及
水资源开发利用。
河流流量过程曲线判读
山东省利津县第二中学徐光辉
流量过程曲线反映的主要内容包括:流量的大小;从曲线变化幅度了解水量的季节变化;从曲线高峰期了解汛期出现的时间和长短;从曲线低谷区了解枯水期出现的时间和长短。
河流径流量过程线图一般可以从以下几个方面把握。
(1)河流流量大小取决于降水量(或冰雪融化量)及流域面积。
如河水补给的水量一般较大,冰雪融水补给河流径流量一般较小;但同样是河流补给,我国南方地区与北方地区河流的径流量大小差别很大。
(2)河流的径流量的季节变化。
以降水补给为主的河流季节变化大,以地下水补给为主的河流季节变化小。
(3)汛期出现的时间。
如冰川补给汛期在夏季;季节性冰雪融水补给的河流汛期大多在春季;同样是降水补给,夏雨型气候区的河流汛期在冬季,年雨型的热带雨林、温带海洋性气候则多无明显的汛期。
(4)有无断流。
一般降水补给、地下水补给的河流不会出现断流的情况。
内流河往往由于气温低,冰雪不融化,没有冰川融水补给所致。
(5)曲线变化和缓,多是地下水补给,也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区,还可能是水库的调节功能。
河流流量过程线图读图方法和解题思路。
(1)横坐标—时间变化—分析水文特征:河流径流量季节变化、汛期、冰期、断流等情况
(2)纵坐标—数值特征—分析径流量特征:数值高低(峰值、谷值)、径流量变化幅度、极值出现时间
(3)解题思路分析:结合地理位置与海陆位置——分析气候特征——确定径流量随降水量的变化而变化?径流量随气温的变化而变化?
我国各地区河流流量过程曲线的分析如下。
(1)东部季风区(华北地区)
降水集中在7、8月,汛期为7、8月或稍晚一些时间;由于冬春降水少,枯水期出现在12、1、2月份。
本区以雨水补给为主,径流的季节变化随降水量的变化而变化。
(2)东北地区
由于纬度较高,冬季严寒,积雪深厚,春季积雪消融,4、5月份形成一次汛期(春汛);7、8月份东南季风带来降雨,河流又出现第二次汛期(夏汛);冬季气温低,河流封冻,小河流会断流。
(3)西北内陆地区
降水稀少,河流主要补给水源是冰川融水。
冰川消融量随气温的增高而增加,故该地区河流7、8月份水量最大;冬季气温低,冰川不融化,河流断流;由于冰川融化量有限,加之蒸发强烈和下渗量大,故该地区河流流量一般不超过250m3/s。
(4)南部沿海地区
每年5月因夏季风带来降雨,出现第一次汛期;该地区8、9月份多台风雨,故出现第二次汛期;本地区纬度低,又濒临海洋,是我国降水量最丰富的地区,所以流量大,汛期长,无结冰期,水位差较小。
(5)西南喀斯特地区
溶洞、暗河等发育,促使地表水下渗,由于地下径流作为补给水源,导致地表河流径流量变小。
多数河流是由于多种形式补给的,如黄河夏秋时以雨水补给为主,冬季时以地下水补给为主,春季时又有积雪融水补给,因此要注意综合分析。
请结合讲解,完成下题,巩固判断规律。
甲图是我国一个水电站大坝下游某观测站在筑坝前后所测得的该河两条全年流量曲线,乙图是一个被森林覆盖的河盆在暴雨中呈现的河流流量曲线和含沙量曲线。
读图完成下列问题。
甲乙
(1)甲图中A、B、C表示这条河流的三种补给形式,其中A是_____________补给,B是_____________补给,C是_____________补给。
(2)甲图①②两条曲线,哪条是筑坝后测到的?_____________,理由是_________________。
(3)假设乙图中暴雨发生时该河盆的森林早已被砍伐,试在图中绘出可能出现的河流流量曲线及含沙量曲线。
森林砍伐前后,该地区呈现的流量曲线特点是____________;原因是______________。
解析:从甲图中河流流量变化的情况和季节可知:A为雨水补给,B为季节性积雪融水补给,C为地下水补给。
从①②两流量变化特点来看,②为筑坝之后的流量,因为筑坝后,形成的水库对流量有调节作用,能削减洪峰,增加枯水期流量。
从甲图中可以看出,河流三种补给形式,各具特点:A补给集中于7、8、9月,B 补给集中于3、4月,C补给较稳定,枯水期补给多,丰水期补给少,综合这些特点该河应为我国东北地区的河流。
森林被砍伐后,河流流量曲线将更加陡涨陡落,含沙量将大增。
答案:(1)雨水季节性积雪融水地下水
(2)②流量曲线平稳
(3)图略。
森林砍伐前,流量较小且比较平稳,砍伐后,流量增大且水位陡涨陡落森林可截留一部分雨水,具有涵养水源的作用。