第八章工程水文学
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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。
工程水文学题库及题解宋星原雒文生赵英林魏文秋张利平编著内容提要本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目按工程水文学基本内容分为概念题和计算题两大题型,概念题又划分填空题、选择题、判断题和问答题四类题型,题目中有易、中、难三个难度档次,分别考核不同的知识结构和知识层次。
题库中有的题目在于了解学生对基本概念、基本理论和基本计算方法的掌握程度,有的则是了解学生分析问题与解决问题的能力以及对学科前沿知识的理解程度,所有的题目都给出了解题过程和结果,以便于学习和理解。
为了便于学生报考研究生的参考,本书还选编了武汉大学以及原武汉水利电力大学近年来的考研试题及题解。
本书涵盖了工程水文学基本内容,可作为高等院校水利水电类、土木工程类和环境工程类各专业本科生的辅助教材,尤其适用于立志报考研究生的同学使用,也可供上述专业的成人教育、函授教育、网络学院的学生以及专业技术人员的学习和参考。
前言为使考试规范化,保证教师按教学大纲教学、学生按教学大纲学习,全面、系统和有重点地掌握工程水文学的基本概念、原理和方法,提高学生分析问题与解决问题的能力, 1994年11月,由原武汉水利电力大学水文试题库编写组编印了《工程水文学试题库》,并在我校工程水文学教学中得到广泛应用,受到老师和同学们的一致好评。
随着教学改革的深入,在前期题库研究工作的基础上又积累了大量的资料,为本书的出版奠定了一定的基础。
作者通过多年的教学研究及实践,对原有的资料进行了编辑与加工,重新修改并补充了大量题目,对所有题目给出了解题过程,以便于读者学习。
本书题量大、内容新颖,并配有全部题解及近年考研试题。
书中难、中、易题型有机结合,有益于学生深刻理解工程水文学的基本理论、提高分析与解决有关工程水文学问题的能力。
同时,本书的出版对高校教师出题组卷也具有一定的借鉴作用。
本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目覆盖了水文循环与径流形成、水文信息采集与处理、水文统计、年径流及年输沙量分析与计算、由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、流域产汇流计算、水文预报等工程水文学的基本内容。
第一章测试1.地球上的水资源是“取之不尽、用之不竭”的。
()A:错B:对答案:A2.我国南方湿润地区的河流水量普遍丰沛,年内各月水量分配相对较为均匀,而北方干旱地区的大多数河流水量不足,年内分配极不均匀。
这是水文现象随机性表现。
()A:错B:对答案:A3.中国人均水资源量仅为世界人均水资源量的1/4,约为()?(单选题)A:1000 m3B:8000 m3C:2000 m3D:5000 m3答案:C4.降水是一种常见的水文现象,你认为该现象具有哪些基本特性?()A:地区性B:均匀性C:确定性D:随机性答案:ACD5.以下是地表水体的有()A:湿地B:海洋C:河流D:水库答案:ABCD第二章测试1.某闭合流域多年平均降水量为950mm,多年平均径流深为450mm,则多年平均年蒸发量为()。
A:500mmB:450mmC:1400mmD:950mm答案:A2.日降水量50~100mm的降水称为()。
A:大雨C:中雨D:小雨答案:B3.降雨过程中,土壤实际下渗过程始终是按下渗能力进行的。
()A:错B:对答案:A4.采用流域水量平衡法推求多年平均流域蒸发量,常常是一种行之有效的计算方法。
()A:错B:对答案:B5.一次降雨形成径流的损失量包括()。
A:植物截留,填洼、补充土壤缺水和蒸发B:植物截留、填洼、补充土壤吸着水和蒸发C:植物截留,填洼和蒸发D:植物截留、填洼、补充土壤毛管水和蒸发答案:A第三章测试1.流域干湿程度可以为以下()等工作提供基本依据。
A:次降雨汇流计算B:洪水预报C:农田灌溉D:次降雨产流计算答案:BCD2.超渗产流模式下产流的条件是()。
A:雨强小于下渗能力B:流域蓄水量小于流域蓄水容量C:雨强大于下渗能力D:流域蓄水量大于流域蓄水容量答案:BC3.蓄满产流模式下全流域产流的条件是()。
A:PE+A>WmB:PE+A≥W′mmC:PE+A≥W′mD:PE+A≥Wm答案:B4.蓄满产流模式下流域某点蓄满后要产流的条件是()。
第八章 由暴雨资料推求设计洪水本章学习的内容和意义:在设计流域实测流量资料不足或缺乏时,或人类活动破坏了洪水系列的一致性,就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题。
另外,可能最大洪水和小流域设计洪水也常用暴雨资料推求。
由暴雨资料推求设计洪水的基本假定是:暴雨与洪水同频率。
对于比较大的洪水,大体上可以认为某一频率的暴雨将形成同一频率的洪水,即假定暴雨与洪水同频率。
因此,推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨,再按照降雨形成径流的原理和计算方法,由设计暴雨推求出设计洪水。
本章习题内容主要涉及:暴雨资料的选样;不同资料情况下设计暴雨的计算;推求设计净雨;推求设计洪水过程线;可能最大暴雨和可能最大洪水的推求;小流域设计洪水的计算。
一、概 念 题(一)填空题1.设计暴雨的设计频率一般假定与相应的 具有相同的频率。
2.暴雨点面关系是 ,它用于由设计点雨量推求 。
3.由暴雨资料推求设计洪水时,假定设计暴雨与设计洪水频率 。
4.推求设计暴雨过程时,典型暴雨过程的放大计算一般采用 法。
5.判别暴雨资料是否为特大值时,一般的方法是 。
6.由暴雨资料推求设计洪水的一般步骤是 _______________、 、 。
7.暴雨资料的插补延展方法有 。
8.流域内测站分布均匀时,可采用 计算面雨量。
9.流域内侧站分布不均匀时,宜采用 计算面雨量。
10.一般情况下,用泰森多边形法计算流域平均雨量比用算术平均法合理些,但在 情况下,两种方法可获得相同的结果。
11.暴雨频率分析,我国一般采用 法确定其概率分布函数及统计参数。
12.暴雨点面关系有两种,其一是 ;其二 。
13.设计面雨量的时程分配通常选取 作为典型,经放大后求得。
14.对暴雨影响最大的气象因子,包括 和 两大类。
15.用W m 折算法(m p a rW P ,)计算设计暴雨的前期影响雨量P a 时,在湿润地区,当设计标准较高时,r 应取较 值;在干旱地区,当设计标准较低时,r 应取较 值。
⼯程⽔⽂与⽔利计算(武⼤版教材)08⼯程⽔⽂与⽔利计算(武⼤版教材)第⼋章流域产汇流计算内容简介研究对象本章从定量上研究降⾬形成径流的原理和计算⽅法,包括流域的产流计算和汇流计算。
产流计算主要研究流域上降⾬扣除植物截留、下渗、填洼等损失,转化为净⾬过程的计算⽅法。
汇流计算主要研究净⾬沿地⾯和地下汇⼊河⽹,并经河⽹汇集形成流域出⼝断⾯径流过程的计算⽅法。
研究内容1.短期洪⽔预报;2.枯⽔预报;3.施⼯⽔⽂预报;4.⽔⽂实时预报⽅法。
研究⽬的本章研究的流域产汇流计算是⼯程⽔⽂学中最基本的概念和⽅法之⼀,是以后学习由暴⾬资料推求设计洪⽔,降⾬径流预报等内容的基础。
本章研究内容和⽅法⽆论在⽔利⼯程的规划设计阶段还是运⾏管理阶段,都具有⼗分重要的地位。
第7.1节概述内容提要1. 由降⾬过程推求径流过程的基本内容与流程;2. 流域产汇流计算的基本思路。
学习要求掌握由降⾬过程推求径流过程的主要环节与基本思路。
1. 流域产汇流计算基本内容与流程由流域降⾬推求流域出⼝的河川径流,⼤体上分为两个步骤:①产流计算:降⾬扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失之后,剩下的部分称为净⾬,在数量上等于它所形成的径流深。
在我国常称净⾬量为产流量,降⾬转化为净⾬的过程为产流过程,关于净⾬的计算称之为产流计算。
②汇流计算:净⾬沿着地⾯和地下汇⼊河⽹,然后经河⽹汇流形成流域出⼝的径流过程,这个流域汇流过程的计算称之为汇流计算。
它们之间的联系可简明地表⽰成图7-1-1所⽰的流程图。
图7-1-1由降⾬过程推求径流过程流程图2. 流域产汇流计算的基本思路流域产汇流问题的内容⼗分丰富。
这⾥仅介绍⽬前使⽤⽐较普遍和⽐较成熟的计算⽅法及其原理。
产流计算的⽅法有降⾬径流相关图法和初损后损法等;汇流计算的重点是单位线法和瞬时单位线法。
⽆论产流计算还是汇流计算,基本思路都是,先从实际降⾬径流资料出发,分析产流或汇流的规律;然后,⽤于设计条件时,则可由设计暴⾬推求设计洪⽔,⽤于预报时,则由实际暴⾬预报洪⽔。
《工程水文学》课程教学大纲一、课程中文名称:工程水文学二、课程英文名称:Engineering Hydrology三、课程编码:ZB0610320四、课程性质:水利工程、水文水资源工程专业基础必修课五、学时数、学分数、开课学期:48学时、3学分、第五学期六、课程目的与要求:《水文学》是水利工程专业的一门专业基础课。
课程的主要目的是使学生认识水文现象的一般规律,了解水文测验技术和工程水文学的基本原理,掌握具有不同资料条件下进行水文分析和计算的方法,为学习后续专业课,以及将来从事专业工作和进行科学研究打下基础。
七、本课程与其它课程的联系:先修课程:概率论、水力学后续课程:水利计算八、教学方法:传统教学方法九、考核方法:闭卷考试十、选用教材参考书目:教材:任树梅、朱仲元:《工程水文学》,中国农业大学出版社。
参考书目:1、叶守泽:《水文水利计算》,中国水利电力出版社;2、詹道江、徐向阳、陈元芳:《工程水文学》,中国水利电力出版社。
十一、教学进程安排表:序号章节教学内容学时理论实践合计1.第一章绪论 2 22.第二章水循环和径流形成 4 43.第三章水文测验及水文资料收集 6 4 104.第四章水文统计的基本方法 6 65.第五章设计年径流分析计算8 66.第六章由流量资料推求设计洪水 6 87.第七章由暴雨资料推求设计洪水 6 88.第八章小流域设计洪水计算 6 4合计44 4 48十二、主要教学内容、重点和难点第一章绪论一、学习目的通过本章的学习,了解工程水文学的研究对象及其在国民经济建设中的作用、了解水文现象的基本特征。
本章计划1学时。
二、课程内容1-1 水文计算的研究内容了解水文学、工程水文学的基本概念。
1-2 水文计算在农田水利建设中的任务了解水文计算在水利工程建设与运用不同阶段的任务。
1—3 水文现象的基本特点了解水文现象的3个特点。
三、重点、难点提示和教学手段重点:水文计算的任务。
四、思考与练习无第二章水循环和径流形成一、学习目的通过本章的学习,要求学生了解水文循环及水量平衡方程,掌握河流降水、蒸发、下渗及径流等过程的特点。