工程水文学

对工程水文学的认识和理解工程水文学是研究水文现象对工程建设的影响及其利用的学科。

它是水文学的一个分支，是工程建设的一个重要组成部分。

在工程建设中，水文学的应用范围非常广泛，包括水资源开发利用、防洪减灾、水土保持、水生态保护等方面。

工程水文学的研究内容主要包括以下方面：1.水文观测和数据处理：水文观测是工程水文学研究的基础，通过对水文数据的采集、整理、处理和分析，可以为工程建设提供可靠的数据支持。

2.水文过程模拟：通过建立数学模型，对水文过程进行模拟和预测，为工程设计和管理提供科学依据。

3.水文风险评估：通过对水文风险的评估，确定工程建设中可能面临的水文灾害风险，采取相应的防护措施，以保障工程建设的安全和稳定。

4.工程水文设计：根据水文数据和模型预测结果，进行工程水文设计，包括水资源开发、灌溉、排水、防洪等方面。

5.工程水文管理：在工程建设的各个阶段，对工程水文进行管理和监测，及时发现和解决问题，保障工程建设的顺利进行。

工程水文学的研究方法主要包括实验研究、数学模型和现场观测等。

实验研究主要是在实验室或模拟场地进行，通过模拟不同水文条件下的水流变化，研究水文现象对工程建设的影响。

数学模型主要是建立数学方程来描述水文过程，通过模拟和预测水文变化，为工程设计和管理提供科学依据。

现场观测则是在实际工程建设中进行，通过对水文数据的实时监测和管理，及时发现和解决问题，保障工程建设的安全和稳定。

工程水文学的研究成果在实际工程建设中得到了广泛应用。

例如，在水资源开发利用中，通过工程水文学的研究和设计，可以更加科学地进行水资源规划和利用。

在防洪减灾方面，工程水文学的研究成果可以为防洪工程的设计和管理提供科学依据。

在水土保持和水生态保护方面，工程水文学的研究成果可以为生态工程的建设和维护提供科学依据。

工程水文学是工程建设的重要组成部分，其研究成果对实际工程建设具有重要的指导和推动作用。

未来，随着经济发展和社会进步，工程水文学的研究和应用将更加广泛和深入，为保障人类社会的可持续发展作出更大的贡献。

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。

第一章绪论本章重点名词解释水文学（Hydrology）：研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科。

包括水体的形成、循环和分布，水体的化学成分，生物、物理性质以及它们对环境的效应等。

陆地水文学（Land Hydrology）：研究陆地上水的分布、运动、转化，化学、生物、物理性质以及水与环境相互关系的学科。

一、水文现象的基本规律自然界中的水文现象受到上界面的气象要素（降雨、气温、湿度、太阳辐射和风力）、下垫面因素（地形、地质、地貌、土壤和植被）和人类活动的影响。

表现为1）周期性（2）随机性：（3）地区性二、工程水文学的研究方法根据水文现象的基本规律，按不同的条件和要求，工程水文学的研究方法通常可分为三类：成因分析法、数理统计法和地理综合法。

本章重点名词解释地表水（Surface water）：分别存在于河流、湖库、沼泽、冰川和冰盖等水体中水分的总称。

地下水（Ground water）：狭义指埋藏于地面以下岩土孔隙、裂隙、溶隙饱和层中的重力水，广义指地面以下各种形式的水。

降水（Precipitation）：大气中的水分凝结后以液态水或固态水降落到地面的现象。

蒸发（Evaporation）：水分子从水面、冰雪面或其他含水物质表面以水气形式逸出的现象。

径流（Runoff）：陆地上的降水汇流到河流、湖库、沼泽、海洋、含水层或沙漠的水流。

水位（Stage）：自由水面相对于某一基面的高程。

流速（Velocity）：水的质点在单位时间内沿流程移动的距离。

流量（Discharge）：单位时间内通过河渠或管道某一过水断面的水体体积输沙率（Sediment discharge）：单位时间内通过河渠某一过水断面的干沙质量。

水质（Water quality）：水中物理、化学、生物方面诸因素所决定的水是性质。

下垫面（Underlying surface）：承受降水的流域表面的自然地理和河系特征，如地势、地貌、水文地质、土壤、植被、水面等特征水文情势（Hydrologic regime）：水文要素在时空变化的态势和趋势。

工程水文学工程水文学是水文学中的一个分支，主要研究在工程建设和设计中所需要的水文学知识和技术。

工程水文学涉及到许多领域，包括水文数据采集、流量预测、水力学设计和水资源管理等。

一、水文数据采集水文数据采集是工程水文学的重要组成部分。

在进行水文学分析和水力学计算之前，需要获取一定的水文数据。

这些数据包括雨量、径流、蒸发、土壤含水量和水位等。

获取这些数据最常用的方法是通过测量和监测。

为了获取尽可能准确的水文数据，需要选择适当的测站，安装合适的设备，采用适当的观测方法并定期进行校准和维护。

二、流量预测流量预测是工程水文学的另一个重要组成部分。

在水力学设计中，需要预测河流、水库和水闸等场景中水的流量。

这些预测可以基于历史数据、统计模型和物理模型等进行。

流量预测涉及到许多方面，包括水文数据分析、流量变异分析和预测模型选择等等。

预测的精度和可靠性对工程设计和管理至关重要。

三、水力学设计水力学设计是工程水文学中的重要部分，它研究各种水力工程设施的水力学问题，如水电站、水库、灌溉系统、排水系统等等。

水力学设计需要进行各种参数的计算和模拟，比如渠道横截面、流速、水力坡度和断面形状等等。

根据所选用的水力学方法，可以得到不同等级的精度要求的答案。

四、水资源管理水资源管理是工程水文学中的另一个重要领域。

水资源管理涉及到水的供应、开发、保护、利用和维护等方面。

它可以帮助我们更有效地管理和利用水资源，确保水资源的可持续性。

水资源管理需要综合考虑各种因素，如气候变化、水循环和水污染等。

总之，工程水文学是一门非常重要的学科，它为各种水力工程提供了必要的水文学和水力学基础。

在大量的水利投资项目中，工程水文学是不可或缺的。

通过对水文数据采集、流量预测、水力学设计和水资源管理等方面的研究和实践，我们可以更好地应对各种挑战，更好地管理和利用水资源。

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。

工程水文学定义：针对不同涉水工程的性质和需求，将水文学的基本理论与方法运用于工程建设与管理，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。

工程水文学主要内容分二方面：水文计算、水文预报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、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。

水循环的内因：水物理三态之间的相互转化。

（前提条件）水循环的外因：太阳辐射和地球引力。

（基本动力）外部环境：包括地理纬度、海陆分布、地貌等制约了水循环的路径、规模与强度。

水循环的作用与效应直接影响气候变化重塑地表形态：径流冲刷和侵蚀地面，形成沟溪江河形成沟溪江河；水流搬运大量泥沙，可堆积成冲积平原冲积平原；岩石长期受到水流强烈侵蚀和溶解作用，可形成；岩石长期受到水流强烈侵蚀和溶解作用，可形成喀斯特等地貌。

形成再生资源：永不枯竭的淡水资源和能源；滋养和能源；滋养植物；供养海洋生物。

负面影响：降水时空分布不均匀，引发干旱、洪涝灾害。

水量平衡原理及其方程：原理：在水文循环中，任一地区在一定时段内的输入和输出水量之差，必等于该地区蓄水量的变化量（即该地区在时段始末的蓄水量之差）。

水量平衡方程：来水量（I）- 出水量（S） = 区域内蓄水变量（ΔS）（1 ）以地球陆地为研究水量平衡对象，某时段△t内的水量平衡方程可写成：P C －R － E C = △ S CP C ：时段内陆地的降水量； E C ：时段内陆地的蒸发量；R ：时段内由陆地流入海洋的径流量；△ S C ：时段内陆地蓄水量的变化量。

（2 ）以海洋为研究水量平衡对象，某时段△ t内的水量平衡方程可写成：海洋：P O ＋R － E O = △ S O河流：接受一定区域内地表水和地下水补给，经常或间歇地沿着狭长凹地流动的水流。

它是地球上水文循环的重要路径，也是泥沙、盐类和化学元素等进入湖泊、海洋的通道。

水系：河流（包括干流、支流）和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河彼此连接组成一个庞大的系统，又称河系或河网。