水利-防汛抗旱3

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水利-防汛抗旱3 降雨量与降雨强度 降雨量:指从大气中降落到地面的雨、雪、雹等以及由水汽凝结成的露、霜等总水量,其单位为mm。 降雨强度:指单位时段内的降雨量。以毫米/分或毫米/时计。我国气象部门一般采用的降雨强度标准为:小雨:12小时内雨量小于5毫米,或24小时内雨量小于10毫米;中雨:12小时内雨量为5-14.9毫米,或24小时内雨量为10-24.9毫米;大雨:12小时内雨量为15-29.9毫米,或24小时内雨量为25-49.9毫米。暴雨的定量标准,各地并不一致,视具体情况而定。气象上大致规定暴雨按强度分三级:暴雨:12小时雨量等于和大于30毫米,或24小时雨量等于和大于50毫米;大暴雨:12小时雨量等于和大于70毫米,或24小时雨量等于和大于100毫米;特大暴雨:12小时雨量等于和大于140毫米,或24小时雨量等于和大于250毫米。 基 面

变化曲线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。 (1)绝对基面。是将某一海滨地点平均海水面的高程定义为零的水准基面。我国各地沿用的水准高程基面有大连、大沽、黄海、废黄河口、吴淞、珠江等基面。我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面,为中国第一个国家高程系统,从而结束了过去高程系统繁杂的局面。但由于计算这个基面所依据的青岛验潮站的资料系列(1950年~1956年)较短等原因,中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面,以青岛验潮站1952年~1979年的潮汐观测资料为计算依据,并用精密水准测量接测位于青岛的中华人民共和国水准原点,得出1985年国家高程基准高程和1956年黄海高程的关系为: 1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m。 1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用,1956年黄海高程系同时废止。 (2)假定基面。为计算测站水位或高程而暂时假定的水准基面。常在水文测站附近没有国家水准点,而一时不具备接测条件的情况下使用。 (3)测站基面。是水文测站专用的一种假定的固定基面。一般选为低于历年最低水位或河床最低点以下0.5m~1.0m。 (4)冻结基面。也是水文测站专用的一种固定基面。一般测站将第一次使用的基面冻结下来,作为冻结基面。 洪水 flood 洪水(flood) 由暴雨、急骤融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江河湖海水量迅速增加或水位迅猛上涨的水流现象,常淹没堤岸滩涂,甚至漫堤泛滥成灾。 洪水一词最早见于我国《尚书〃尧典》。相传虞夏时期(大约在公元前20世纪)黄河流域连续出现特大洪水,该书记载:"汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵,浩浩滔天,下民其咎"。滔天的洪水淹没了广大平原,包围了丘陵和山岗,大水经年不退,给人民带来深重的灾难。 描述洪水的要素包括洪峰流量(水位)、洪峰流量(水位)出现时间、洪水总量及洪水过程线。当流域内发生暴雨或融雪产生径流时,都依其远近先后汇集于河道的出口断面处。当近处的径流到达时,河水流量开始增加,水位相应上涨,这时称洪水起涨。及至大部分高强度的地表径流汇集到出口断面时,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。到暴雨停止以后的一定时间,流域地表径流及存蓄在地面、表土及河网中的水量均已流出出口断面时,河水流量及水位回落至原来状态。洪水从起涨至峰顶到回落的整个过程连接的曲线,称为洪水过程线,其流出的总水量称洪水总量。 洪水等级 在江河堤防防洪和抢险工作中,一般把达到或接近警戒水位(流量)、水库入库洪峰流量重现期达到2年一遇及其以上时作为洪水发生的标准。水利部门通常将洪水分为常遇洪水、大洪水、特大洪水三个等级。中小河流重现期小于10年一遇的洪水为常遇洪水,10~50年一遇的洪水为大洪水,大于50年一遇的洪水为特大洪水;大江大河的干流及主要支流,小于20年一遇的洪水为常遇洪水,20~100年一遇的洪水为大洪水,大于100年一遇的洪水为特大洪水。一般以洪水的洪峰流量(大江大河以洪水总量)的重现期作为洪水等级划分标准。 洪水特点及其类型 我国大约2/3的国土面积存在着不同类型和不同危害程度的洪水灾害。以云南腾冲至黑龙江呼玛划一条东北-西南走向的斜线,大体与年平均400mm雨量等值线和年平均最大24小时降雨50mm等值线相一致,在这条线以东地区洪水主要由暴雨和沿海风暴潮形成,洪水分布广,频次多,灾情重。以西地区主要由融冰融雪或局部地区暴雨混合型洪水,分布比较分散,范围比较小。北方地区,冬季可能出现冰凌洪水。 暴雨洪水有明显的季节性 受地面气旋波和南支槽的影响,江南地区和浙闽沿海等一些河流4月初即进入汛期,汉江、嘉陵江等河流,受华西秋雨影响,有些年份汛期结束可迟至10月上旬;珠江、钱塘江、嘉陵江等都有明显的双汛期;7、8两月是全国发生洪水最集中时期,洪水峰高量大。中国的最大洪水与世界最大洪水接近。洪水量级最高的地区主要分布在辽东半岛、千山山脉东段、燕山、太行山、伏牛山、大别山等山脉的迎风山区,此外还有陕北高原、峨嵋山区、大巴山区以及武陵山区的澧水流域等局部地区;一次大洪水的洪水量占年径流总量的比例很高,珠江、长江流域干流7天洪量占10%~20%,松花江15%~20%,黄河20%~25%,海河、辽河25%~30%。气候越是干旱地区径流集中程度越高,一般中等流域(指2级支流)年径流量集中在几次洪水。洪水年际变化极不稳定,流量的变幅很大。历史最大流量与年最大流量多年平均值之比,长江以南地区为2~3倍,淮河、黄河中游地区可以达到4~8倍,海河、滦河、辽河流域高达5~10倍。洪峰流量年际变化通常用变差系数CV值来表示,CV值越大,表示年际变化越大。CV值的大小受流域暴雨条件、地形、地质等因素影响,也与流域面积大小有关。江南丘陵、珠江流域、浙闽沿海洪水年际变化比较稳定,CV值在0.30~0.50之间;往北逐渐增加,长江干流以北秦岭以南CV值在0.50~1.00之间,黄河中游、海河、辽河流域洪水年际变化最不稳定,CV值高达1.00~1.50;松花江流域CV值也很高,在0.80~1.10之间。洪水年际变化不稳定的特性,给江河治理、水利工程建设以及水资源的开发利用带来难度。 中国主要江河特大洪水在空间和时间上的变化具有重复性和阶段性的特点 各大流域相类似的特大暴雨洪水重复出现的现象普遍存在,如1931年和1954年长江中下游与淮河流域的特大洪水,其气象成因与暴雨洪水的分布基本相同。黄河中游1843年与1933年洪水,黄河上游1904年与1981年洪水;松花江1932年与1957年洪水;长江上游四川1840年与1981年等著名大洪水,其暴雨洪水特点彼此都相类似。大洪水的时序分布都有高频期和低频期,呈阶段性的交替变化。海河流域近500年中,流域性大洪水共发生28次,平均18年发生一次。在1501~1600年的100年中,大洪水发生3次,平均33年一次;1601~1670年的70年中大洪水发生了8次,平均9年一次;此后1671~1790年又处于一个低频期,长达120年中,大洪水只出现过2次,平均60年一次。到19世纪后半叶,海河流域转入洪水高频期,50年中大洪水出现5次,平均10年出现一次。大洪水的时序变化还有连续性特点,在高频期内大洪水往往连年出现。海河流域(1652~1654年)连续3年发生流域性大洪水,长江中下游1848、1849年,1882、1883年都是连续两年发生大洪水。洪水的高频期和低频期,以及高频期内大洪水连连出现,在其它流域也同样存在。 河漫滩

河流洪 水期淹没的河 床以外的谷底部分 。它由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成。平原区的河漫滩比较发育。由于横向环流作用,V 字形河谷展宽,冲积物组成浅滩,浅滩加宽,枯水期大片露出水面成为雏形河漫滩。之后洪水携带的物质不断沉积,形成河漫滩。河漫滩沉积大多具二元结构,下部是河床相沉积,上部为河漫滩相沉积。河漫滩的主要类型有:①河曲型河漫滩,发育于弯曲型河段。常在凸岸堆积为滨河床沙坝、迂回扇等。②汊道型河漫滩,为在汊道型河段中形成的浅滩及其附属的沙坝、沙嘴等。③堰堤型河漫滩,发育于较直型河段,形成天然堤。④平行鬃岗型河漫滩,为堰堤型河漫滩与河曲型或汊道型河漫滩的过渡类型,表现为一系列平行鬃岗系统,鬃岗之间为浅沟、洼地或湖泊。 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。 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。 河 床

河谷中平水期水流所占据的谷底部分。又称河槽。河床横剖面呈一低洼的槽形。纵剖面,在山区较陡,深槽与浅滩交替,多跌水、瀑布;平原区坡度较缓,微有起伏。平面形态:山区河床多狭窄顺直,岸线因山嘴突出而呈犬牙交错;平原区河床多弯曲或分汊。河床纵剖面是从河源到河口的河床最低点的连线。该纵剖面的发展,受河流侵蚀基准面的控制。河流的下切面是无止境的,往往受某一基面控制,河流下切到接近这一平面后即失去侵蚀能力,不