水文学原理 PPT

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徐六径
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徐六径塘口
常浒河口
金泾塘口
沙
小
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新江海河
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白
茆 ------111---111111000000000
沙

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局部模型下边界 （白茆河口）
崇头
崇
明
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白
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沙
老
天生港 长 青 沙
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海
洪北沙
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坝 九龙港
横
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十二圩港口 西界港口
沙
四号坝
狼
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汇丰码头 水山码头
团结闸
山
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海门港
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测流断面及垂线 潮位站 临时潮位站
新泾河
钱 泾 口
圩角港
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青 龙 港

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海洋水文学 水文气象学
陆地水文学
地表水水文学 土壤水水文学
地下水水文学
河川水文学 湖泊水文学 冰川水文学 河口水文学
按应用分 环境水文学、农业水文学、城市水文学······
二、传统水文学的内容
1.水文测验 (或水文信息采集) 2.水文预报 3.水文水利计算
第二节 水文学的发展
一、水文学简史
英文Hydrology，来源于拉丁语，“水的知识”。 经历了四个发展时期：
– （2） 由水文现象具有地区上的相似性，可有目的选择代表性的 河流进行观测，并移用其成果于相似地区。
三、研究方法
• 2、研究方法
确定性规律
成因分析法
偶然性规律
数理统计法
区域性规律
地理综合法
四、研究意义
• 1、给水工程
主要与取水工程有关： (1) 水量丰沛时： 了解水位、泥沙及冰凌情况
四、研究意义
浪港
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沙 ------111---111111000000000
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五、发展史
• 3、应用水文学发展阶段（1900-1950年） • 进入20世纪，大规模的水利水电建设蓬勃发展，需要科学
的水文计算和水文预报，使应用水文学迅速发展起来。
• ① 美国1900年J.A.塞登提出著名的塞登定律； • ② 1924年H.A.福斯特建立了P-Ⅲ水文频率曲线计算
方法；
• ③ 1932年L.R.K.谢尔曼提出单位线法 • ④ 1935年G.T.麦卡锡建立了马斯京根河道洪水演算法。 • 这一时期我国水文学发展则比较落后。 • 4、现代水文学发展阶段（1950年-至今） • 随着计算机、遥感、遥测等高新技术的应用，使水文学发
通

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南通节制闸 任港
姚 港
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东界港口
黄泥山
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州
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六干河口
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农场水闸
4#
3# 沙
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• 1、水文知识的萌芽阶段(公元1400年以前) – 这一时期中国的水文知识居于世界领先地位，如： – ① 公元前239年的《吕氏春秋》 ； – ② 2000年前建成的都江堰； – ③ 公元527年的《水经注》
• 2、水文科学基础形成阶段（1400-1900年） – 该时期，西欧的产业革命促进了水利事业的发展，在 水文观测方面，发明制造了雨量器、蒸发器、流速仪 等，系统的水文测验为水文定量计 算及预报奠定了坚 实基础。
水文学原理
课程介绍
一、水文学原理的主要内容
1. 各种水体的形成、演变； 2. 水体形成的成因、演变的规律； 3. 研究水体形成成因、演变规律的方法。
二、学习目的
1.掌握水文现象的基本规律和研究方法； 2.本课程为专业基础课，为后继课程的学习做准备。
三、主要参考书
1. 山坡水文学，刘新仁译 2. 径流形成原理，芮孝芳编著 3. 土壤和水—物理原理和过程，D·希勒尔著 华孟译 4. 普通水文学，邓绶林编著 5. 工程水文学，（美）林斯莱著 6. 城市水文学，朱元甡、金光炎著
局部模型上边界 1#（ 军 用 码 头 ） ------333---333333000000000 2#
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营船港
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新
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应用范围
工程水文学、农业水文学、土壤水文学、森林水文学、 城市水文学、生态水文学等
工作方式 水文测验学、水文调查学、水文实验学
研究地域 区域水文学、全球尺度水文学（大尺度水文学）
研究时段 古水文学、现代水文学
第一章 绪论
第一节 水文学的内容和任务
一、水文学的定义
研究水的科学，核心——水文循环。
广义水文学 按分布划分
程；各类形态的水与气候及其他物理的和地理的因素间的关系，以及
它们之间的相互作用；研究侵蚀和泥沙同水文循环的关系；检验在水
资源管理和利用中的水文问题；以及在人类活动影响下水的变化。
– 中国大百科全书：水文科学是地球上水的起源、存在、分布、循环、 运动等变化规律和运用这些规律为人类服务的知识体系，水圈同大气 圈、岩石圈和生物圈等自然圈层的关系也是水文科学的研究领域。
水文学知识实例
• 1、黑龙江 全长4485公里，流域面积是89万平方公 里(只算国内)，仅次长江、黄河占第三位。年径流总 量达2720亿立方米，仅次于长江、黄河占第三位。
• 2、1998年长江流域特大洪水为百年一遇大洪水。 • 3、自从2010年9月23日以来，山东大部分地区近140
天基本无有效降水，发生了严重的秋冬春三季连旱。 分析显示，如果到2月底仍然没有大范围有效降水， 全省气象干旱将达到200年一遇，部分市将达到500 年一遇。 • 4、明天有小雨。
1. 萌芽期（公元1600年之前） 2. 奠基时期（公元1600-1900年） 3. 实践时期（1900-1950年） 4. 现代化时期（1950年- ）
二、中国水文学的发展
第三节 水文现象的基本特点及研究方法
一、水文现象的基本特点
1.时程变化上的周期性与随机性 2.空间变化上的相似性与特殊性
沙
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茆
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荡茜口
鹿鸣 泾口
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一、水文学及其研究对象
• 2、研究对象
– 水文学是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环 和与环境相互作用规律的一门科学。
– 水在地球上的分布：
–
形态：汽态、液态、固态
–
空间：空中、地面、地下和生物中
–
水圈：大气水、海洋水、陆地水和生物水
二、水文学研究内容
第一章 绪 论
第七章 蒸发与散发
第二章 水文循环
–
（2） 随机性的体现
–
（3） 二者对立统一
• 水文现象地区分布的相似性与特性的体现
–
（2） 特殊性的体现
–
（3） 二者对立统一
• 小结：
– （1） 由水文现象具有时程上的随机性和地区上的特殊性，需要 对各个不同流域的各种水文现象进行年复一年的长期观测，积累
资料，进行统计，分析其变化规律。
• 1（、2）给水量水不工足程时
以丰补欠，进行水量引取、蓄放和调节
密云水库
四、研究意义
• 2、 排水工程 • （1）雨水排泄 • （2）洪水防御
2006年7月韶关铁路成为河道
水中熄火的车辆
2006年7月韶关体育馆陷入汪洋
四、研究意义
五、发展史
• 水文学经历了由萌芽到成熟、由定性到定量、由经验到理 论的发展过程。
沙
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新
7# 8#通
9#
海
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10#
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11#
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展进入了一个新时代，流域数学模型、水资源学、水环境 学、随机水文学相继形成。
五、发展史
• 水文学的分类
分类依据
划分的分类与分支学科
研究方法 研究对象
动力水文学、系统水文学、计算水文学、水文统计学、 随机水文学、地理水文学、同位素水文学、数字水文学 等
河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、 河口海岸水文学、水文气象学、地下水文学、海洋水文 学和水资源学等
新开港闸
开
七干河口
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福山新塘
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铁 000000000
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黄沙
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望虞河口
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海洋泾口
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水文学
研究对象 研究内容 研究方法 研究意义 发展史
一、水文学及其研究对象
• 1、水文学
International association of hydrological sciences
– 国际水文科学协会（IAHS）：研究地球上水文循环和大陆上各种水，
如地下水和地下水，雪和冰川及其物理的、化学的和生物学的变化过
天生港

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港------111---111111000000000 沙 ------333---333333000000000
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第八章 产流机制
第三章 流域和水系 第十章 地表水流
第四章 降 水
第十一章 洪水演算
第五章 土 壤 水 第六章 下 渗
第十二章 流域产流 第十三章 流域汇流
三、研究方法
• 1、水文现象的特点
• 水文现象：水在循环过程中的存在和运动形态。
• 水文现象时程变化的周期性与随机性的对立统一
–
（1） 周期性的体现