水文学全套PPT课件
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水文学原理 ppt课件
量或一次降雨的降雨量点绘在各自测站的位置上，然后按降雨 量相同的原则连成光滑曲线。
第一节 降水要素及其时空变化表示方法
第一节 降水要素及其时空变化表示方法
4、降雨空间变化的表示
a 等雨量线的做法类似于地形图等高线的做法。 b 等雨量线所表示的降水分布与实际降水分布的符合程度取决于：
（1）雨量站位置 （2）雨量站数目
分别对不同历时的等雨 量线图点绘降雨深与面 积关系曲线，得到一组 以历时为参变数的降雨 深与面积关系线。
第二节 降雨的分类及影响降雨的因素
影响降雨的因素 降雨分类 降水成因
第二节 降雨的分类及影响降雨的因素
1、降水成因
水汽、上升运动和冷却凝结（凝结核）是形成降水的三个因素。
降雨
聚集
凝结核
冷却 大气中水汽
第四章 降 水 (Precipitation)
本章主要内容
降水要素及其时空变化表示方法
(Precipitation elements & Temporal and spatial variation)
降雨类型及其影响因素
(Types of rainfall and Affecting factors)
时间 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00
累积降雨 0
11.5 60.0 77.0 78.5 80.7
时段降雨 0
11.5 48.5 17.0 1.5 2.2
历时
1 2 3 4 5 6
累积降雨
48.5 65.5 77.0 78.5 80.7 80.7
雨强
48.5 32.8 25.7 19.6 16.1 13.4
区域（流域）平均降雨量计算方法
第一节 降水要素及其时空变化表示方法
第一节 降水要素及其时空变化表示方法
4、降雨空间变化的表示
a 等雨量线的做法类似于地形图等高线的做法。 b 等雨量线所表示的降水分布与实际降水分布的符合程度取决于：
（1）雨量站位置 （2）雨量站数目
分别对不同历时的等雨 量线图点绘降雨深与面 积关系曲线，得到一组 以历时为参变数的降雨 深与面积关系线。
第二节 降雨的分类及影响降雨的因素
影响降雨的因素 降雨分类 降水成因
第二节 降雨的分类及影响降雨的因素
1、降水成因
水汽、上升运动和冷却凝结（凝结核）是形成降水的三个因素。
降雨
聚集
凝结核
冷却 大气中水汽
第四章 降 水 (Precipitation)
本章主要内容
降水要素及其时空变化表示方法
(Precipitation elements & Temporal and spatial variation)
降雨类型及其影响因素
(Types of rainfall and Affecting factors)
时间 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00
累积降雨 0
11.5 60.0 77.0 78.5 80.7
时段降雨 0
11.5 48.5 17.0 1.5 2.2
历时
1 2 3 4 5 6
累积降雨
48.5 65.5 77.0 78.5 80.7 80.7
雨强
48.5 32.8 25.7 19.6 16.1 13.4
区域（流域）平均降雨量计算方法
桥涵水文课件汇总全套ppt完整版课件最全教学教程整套课件全书电子教案
似性； 水文现象在时间变化和空间分布上存在着尺度性。
2、桥涵水文的研究方法
水文信息、数学方法与水文物理相结合的方法 桥涵水文的研究基础是基于对所研究问题的认识程度
和对与之关联的水文信息资料的掌握程度，选择适当的数 学方法以定量解决所研究的桥涵水文问题。
从系统观点看，桥涵水文研究可视为一种系统，系统 输入就是对水文问题的认识和有关的水文信息的掌握，系 统转换就是合适的数学方法，系统输出就是桥涵水文研究 的结果和结论。
不利。K=1，河道顺直。
1.1 河流
1.1.3 河流特征
（3）河流的横断面：
即过水断面，指垂直于主 流方向，横切河道，河底线与 水面线所包围的平面。
输水能力 减速分布
比降 流量
流量和泥沙的计算
1.1 河流
1.1.3 河流特征
（4）河流的横比降：
河流沿横断面方向的水面坡 度，称为横比降。
A 弯曲河段中的
表示方法的相互转化：
R W Q•t M •t 1000A 1000A 106
2.4 我国河流流量的补给
河流根据补给水量的来源可以分为多种类型的河流。
雨源类河流
01
雪源类河流
02
雨雪源类河流
03
湖泊与沼泽水补给
类河流
05
地下水补给类河流
04
人工补给类河流
06
第三节、 河川的泥沙运动
3.1 河川泥沙及其特性
4 峡谷河段，河床狭窄，河岸陡峭、中、枯水河槽无明显区别。
1.1 河流
1.1.4 河流的平面形态特征
1 中泓线与河道中线一般不重合；
平 原
2
河谷开阔，有时河槽高出地面，靠两侧堤防束水；
区 河
2、桥涵水文的研究方法
水文信息、数学方法与水文物理相结合的方法 桥涵水文的研究基础是基于对所研究问题的认识程度
和对与之关联的水文信息资料的掌握程度，选择适当的数 学方法以定量解决所研究的桥涵水文问题。
从系统观点看，桥涵水文研究可视为一种系统，系统 输入就是对水文问题的认识和有关的水文信息的掌握，系 统转换就是合适的数学方法，系统输出就是桥涵水文研究 的结果和结论。
不利。K=1，河道顺直。
1.1 河流
1.1.3 河流特征
（3）河流的横断面：
即过水断面，指垂直于主 流方向，横切河道，河底线与 水面线所包围的平面。
输水能力 减速分布
比降 流量
流量和泥沙的计算
1.1 河流
1.1.3 河流特征
（4）河流的横比降：
河流沿横断面方向的水面坡 度，称为横比降。
A 弯曲河段中的
表示方法的相互转化：
R W Q•t M •t 1000A 1000A 106
2.4 我国河流流量的补给
河流根据补给水量的来源可以分为多种类型的河流。
雨源类河流
01
雪源类河流
02
雨雪源类河流
03
湖泊与沼泽水补给
类河流
05
地下水补给类河流
04
人工补给类河流
06
第三节、 河川的泥沙运动
3.1 河川泥沙及其特性
4 峡谷河段，河床狭窄，河岸陡峭、中、枯水河槽无明显区别。
1.1 河流
1.1.4 河流的平面形态特征
1 中泓线与河道中线一般不重合；
平 原
2
河谷开阔，有时河槽高出地面，靠两侧堤防束水；
区 河
《水文学原理》课件
水文学在水利工程中的应用
水利工程规划
水文学为水利工程提供基础数据 ，如流域的径流量、水位、流速 等，帮助规划者评估工程对流域
水文环境的影响。
洪水预测与管理
水文学通过分析历史洪水数据， 预测未来洪水趋势，为洪水预警
和防洪减灾提供科学依据。
水资源评价与开发
水文学研究流域的水资源量、分 布和变化规律，为水资源评价、 开发利用和保护提供重要依据。
意义
水循环是地球上水圈和大气圈相互作用的产物，是地球上水的重要运动和循环过 程，对地球表面的气候、生态系统和人类生活等方面都有重要影响。
水循环的环节与过程
环节
水循环包括蒸发、降水、径流等环节 。
过程
水从海洋蒸发后形成水汽，通过气流 输送到陆地，在陆地形成降水，再通 过地表径流和地下水等方式回到海洋 ，完成一个循环。
水文学观测的现代技术
遥感技术
利用卫星或飞机搭载的 遥感设备，对大面积水 体进行快速、准确的观
测。
自动监测技术
利用传感器、数据采集 器等设备，对水体各项
参数进行实时监测。
GIS技术
利用地理信息系统，对 水文学数据进行空间分
析和管理。
数学模型
利用数学模型模拟水文 学过程，预测水文学变
化趋势。
水文学观测数据的处理与分析
河流、湖泊、地下水等水体类型与特征
河流
地下水
河流是流动的水体，由雨水、融雪等 补给，具有水位、流量、流速等特征 ，是水循环的重要环节。
地下水是储存在地下的水体，主要由 降水、地表水渗透形成，具有水位、 水质、储量等特征，是重要的水资源 之一。
湖泊
湖泊是静止的水体，主要由河流、地 下水等补给，具有水深、水质、湖岸 线长度等特征，对周边生态环境有重 要影响。
水文学基础知识ppt课件
❖ 地形作用一般使山的迎风面的降水 量大，而背风面降水量减少。
19
第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
3）锋面雨:
由于不同性质的气团相遇所形成的雨称 为锋面雨。
• 气团：
物理属性（物理属性主要是温度、湿度、 大气静力稳定度等物理量）在水平方向差异很 小的空气质点群体。其水平范围可达几百万平 方公里，铅直厚度可达几公里至十几公里。
14
第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
（3）降雨的分类及其特性
按气流上升运动的原因，常把降雨分成四种 类型：
• 对流雨 • 地形雨 • 锋面雨 • 气旋雨
15
第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
4
第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
水循环示意图
5
第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
水循环的外因： 太阳辐射能和地球引力的存在
急行冷锋：
冷锋运移速度较快，使得暖湿气团产生剧烈的上升 运动，锋面坡度较陡，介于1/40~1/80（41～820）。
急行冷锋雨 特点：
• 降雨在锋线附近， 降雨强度大
• 历时短、雨区窄
急行冷锋雨示意图
19
第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
3）锋面雨:
由于不同性质的气团相遇所形成的雨称 为锋面雨。
• 气团：
物理属性（物理属性主要是温度、湿度、 大气静力稳定度等物理量）在水平方向差异很 小的空气质点群体。其水平范围可达几百万平 方公里，铅直厚度可达几公里至十几公里。
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
（3）降雨的分类及其特性
按气流上升运动的原因，常把降雨分成四种 类型：
• 对流雨 • 地形雨 • 锋面雨 • 气旋雨
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
水循环示意图
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
水循环的外因： 太阳辐射能和地球引力的存在
急行冷锋：
冷锋运移速度较快，使得暖湿气团产生剧烈的上升 运动，锋面坡度较陡，介于1/40~1/80（41～820）。
急行冷锋雨 特点：
• 降雨在锋线附近， 降雨强度大
• 历时短、雨区窄
急行冷锋雨示意图
水文学与水文地质学(ppt 122页)
2019/10/23
18
§1—4 水文现象的特性
1、水文现象时程变化的
周期性 随机性
的对立统一
2、水文现象地区分布的
相似性 特殊性
的对立统一
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19
§1—5 水文学的研究方法
成因分析法
数理统计法
地理综合法
2019/10/23
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第二章 水文学的一般
概念与水文测验
2019/10/23
长江南京附近八卦洲 分汊型河段
2019/10/23
顺直型河段
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2、河流横断面
有单式断面 和复式断面
（1）横断面 —— 与水流方向正交的断面
1>基本河槽 —— 枯水期水主流槽通或过枯的水部河分槽
2>洪水河槽 —— 洪水期被洪河水漫淹滩没或的河部滩分
2019/10/23
30
图2—3河流横断面图示
2019/10/23
可在适当比例
的地图上量得
2019/10/23
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计算：
s z1 z2 l
其中：Ｚ１、Ｚ２ ——若为河面高程差，则 s 为 河面比降 ； 若为河底高程差，则 s 为 河底比降。
如果一条河流各段比降不同，一般 可用分段计算法，求得平均比降。
2019/10/23
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（1）*纵比降计算式：
6—31式 （p186）
特点
断面变大， 流速骤减，极易形成沙洲
或三角洲。
2019/10/23
46
五、分水线及流域 1、有关概念：
流域 —— 指河流的集水区域。凡降落在该流域的 水最终都将汇入该条河流中。
分水线 —— 即流域四周的边界线。地势最高 点的连线。
水文学原理(全套课件上158P)
第三节 水文学的分支学科 (Major Branch Subjects of Hydrology) 1 、按理论或应用可分为：
2、按水体可分为：
3、按应用的对象可分为：
4、按水文学的研究方法分类：
第四节 水文学的研究方法
(Methodologies on Hydrology)
多学科交叉的研究途径 (Interdisciplinary appoach)
第一阶段：十九世纪
1856年，Darcy定律－渗流运动定律
1871年，圣维南(St. Venant)方程组 （明渠缓变不稳定流运动规律）
第二阶段：二十世纪初至五六十年代
1914年，Hazen，水文频率计算 1932年，Sherman，提出了单位线 1935年，Horton，产流量计算 1938年，MaCarthy ，提出Muskingum法
水文学是地球物理科学的一个分支 水文学又是水利工程科学的重要组成部分
水文学又具有社会科学性 水文学是水利工程科学的重要组 成部分（技术科学）
水文学是水资源开发利用的理论 基础（社会科学）
第二节 水文学发展的动力
(Driving force for the Development of hydrology)
研究地球系统中水的运动、循环和时空 分布规律，水的自然和社会属性、经济属性 ，水与生态环境相互关系（作用）以及在水 旱灾害防治、水资源合理开发利用和水环境 保护中的应用的科学称为水文学。
2、水文学的研究内容(Research fields of Hydrology)
揭示地球系统中水的运动规律、水的 循环机理和水的时空分布特点
实验途径(Experimental approach) 流域水文模拟(Hydrological Modelling) 确定性与随机性研究方法的结合 (Combination of deterministic and stochastic approaches)
水文学原理课件(第一章)
第一章绪论(Introduction)本章主要内容1水文学的研究对象2水文学的发展动力3水文学的分支学科4本课程内容及学习方法水是人类生活必需品，同样也是社会生产资料人类社会因水而得以延续，无水就会消亡；水是地球系统中的水圈、大气圈、岩石圈、生物圈和人类圈相互联系的桥梁，是多种物质交换的载体。
大气圈洪水与干旱水圈岩石圈人类圈生物圈地质灾害水资源生态环境AerosphereBiospherelithosphere AnthroposphereHydrosphere水问题的出现(60年代初)人口的快速增长起因工、农业的迅速发展人类活动的加剧引发的水问题水资源的量和质都不能满足需求水多、水少、水脏以及由水而引发的地质灾害问题水资源的短缺是人类今天面对的重要问题之一，它影响着数以百万计人的生计水问题已成为世界关注的问题水资源短缺及水环境恶化是全球性的大问题，据世行预测，按现有的耗水模式及速率，至2025年全球2/3的人将生活在水资源短缺之中。
世行为解决水资源、环境问题而投放到发展中国家的资金为每年700-800亿美元，全球需求量在未来15年内将增加2倍.✓联合国(UN) ---IHD(65-74)/IHP✓相关的国际或地区性的组织IAEA/UNDP/UNESCO✓非政府组织的广泛的关注Four major water issues in ChinaFloodsDroughtsSoil and water losses Water pollutionmorelessturbiddirty洪涝灾害频繁水多南京市(Nanjing)Floods水少水资源短缺突出Droughts2000年以来中国旱情实况时间涉及省市旱情2011长江中下游地区湖南、湖北、江西、江苏、安徽等地发生严重干旱2010西南五省旱灾云南、贵州、广西、重庆、四川5省（区、市）耕地受旱面积1.01亿亩，占全国的84%，作物受旱7907万亩，2088万人、1368万头大牲畜因旱饮水困难(分别占全国的80%、74%).2009我国多省遭遇严重干旱连续3个多月，华北、黄淮、西北、江淮等地15个省、市未见有效降水。
水文学原理课件
尼 罗 河 三 角 洲
这些特征是从上向下逐渐变化的。 上游的特点是：河谷呈“V”字形，河床多为基岩 或砾石；比降大；流速大；下切力强；流量小; 水位变幅大。 中游的特点是：河谷呈“U”字形；河床多为粗 砂；比降较缓；下切力不大而侧蚀显著；流量 较大；水位变幅较小。 下游的特点是：河谷宽广,呈“︶”形,河床多为细 砂或淤泥；比降很小；流速也很小；水流无侵 蚀力，淤积显著；流量大；水位变幅较小。
• • • • • • • u2为收入超过支出时的增量； w1为进入流域的地下径流量； z1为地表及土壤中凝结的水量； w2为由地下径流方式流出的水量； z2为雪面、土面、叶面、水面蒸发量; u1为支出超过收入时的减量； y为以地表径流方式流出的水量。
以上所有数值都用水深表示，则一条河流任意时段的水量 平衡方程式可写为： x=y+(z2-z1)+(w2-w1)+(u2-u1) 令 z=z2-z1; u=u2-u1; w=w2-w1。 u、w可正可负，则平 衡方程变为：x=y+z + u + w 当其它条件相同时，流域面积越大，w就越小，因此， 当计算大流域时，w可忽略，即公式变为： x=y+z + u 当计算一年的时： x=y+z + u年 ； 当计算多年水量平衡时： xo=yo+zo; xo为多年平均降水量， yo为正常径流量zo为正常蒸发量。 • 对于内陆流域，多年水量平衡式为: xo=zo, 即多年 平均降水量等于多年平均蒸发量。
三、河川径流
• （一）径流的形成和集流过程 径流的形成是一个连续的过程，但是可 以划分为几个不同的特征阶段。了解这些 阶段的特点，对于水文分析是重要的。
• 1.停蓄阶段 • 降水落到流域内一部分被植物截留，另一部分 被土壤吸收，然后经过下渗，进入土壤和岩石 孔隙中，形成地下水。所以降水初期不能立即 产生径流。降水进行到大于上述消耗时，便在 一些分散洼地停蓄起来。这种现象称为填洼。 停蓄于洼地的水也不能立即变为径流，所以这
工程水文学ppt精选课件
2009年8月29日，长江三峡三期工程枢纽工程达到正常蓄水（175米水位）。 正常蓄水（175米水位）验收是三峡工程建设的重要里程碑，是三峡工程按照设 计规模全面建成的重要标志。
第一章 绪论 →1.3 水文现象的特点与水文学的研究方法
确定性规律 偶然性规律 区域性规律
成因法
随机现象 概率论和 数理统计
区域性方法
1/1
第二章 水文基础知识
2.1 水循环与水量平衡 2.2 河流、流域与分水线 2.3 降水 2.4 蒸发与下渗 2.5 径流 2.6 径流的度量方法
2.1 水循环与水量平衡
3/6
水文循环
l 定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心 引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流方式进行的往 复交替的运动过程，称为水文循环或水循环
l —— 河段长度。
H —— 水面或河底落差。
6/10
3、山区与平原河流的一般特性
l 山区河流 流经地势高峻、地形复杂的山区。 受水流不断的纵向切割和横向拓宽，河谷断面形成发育 不完全的“V”字和“U”字形。
l 平原河流 流经地势平坦的平原地区。 河谷多为发育完全的河漫滩形态。
8/10
在平原河流主槽中，由于水流和河床的相互作用， 往往形成各种淤积体。
完整编辑ppt
35
2.2 河流、流域与分水线
1、河流的形成和分段 河流——汇集地面径流和地下径流的水道 l 河水流经的谷地称为河谷。 l 河谷底部有水流的部分为河床。 l 脉络相通的大小河流所构成的系统为水系（或河系）。
一般天然河流，按照河谷和河床的情况，冲淤程度， 水情变化等特点，分为：
河源
上游
4、流域分水线与流域面积 l 降水落到地面形成的径流，被高地、山岭分隔而汇集到
第一章 绪论 →1.3 水文现象的特点与水文学的研究方法
确定性规律 偶然性规律 区域性规律
成因法
随机现象 概率论和 数理统计
区域性方法
1/1
第二章 水文基础知识
2.1 水循环与水量平衡 2.2 河流、流域与分水线 2.3 降水 2.4 蒸发与下渗 2.5 径流 2.6 径流的度量方法
2.1 水循环与水量平衡
3/6
水文循环
l 定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心 引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流方式进行的往 复交替的运动过程，称为水文循环或水循环
l —— 河段长度。
H —— 水面或河底落差。
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3、山区与平原河流的一般特性
l 山区河流 流经地势高峻、地形复杂的山区。 受水流不断的纵向切割和横向拓宽，河谷断面形成发育 不完全的“V”字和“U”字形。
l 平原河流 流经地势平坦的平原地区。 河谷多为发育完全的河漫滩形态。
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在平原河流主槽中，由于水流和河床的相互作用， 往往形成各种淤积体。
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2.2 河流、流域与分水线
1、河流的形成和分段 河流——汇集地面径流和地下径流的水道 l 河水流经的谷地称为河谷。 l 河谷底部有水流的部分为河床。 l 脉络相通的大小河流所构成的系统为水系（或河系）。
一般天然河流，按照河谷和河床的情况，冲淤程度， 水情变化等特点，分为：
河源
上游
4、流域分水线与流域面积 l 降水落到地面形成的径流，被高地、山岭分隔而汇集到
水文学原理课件
水文学原理课件
目录 Contents
• 水文学概述 • 水文循环与水体 • 水文要素及其测量 • 水文学研究方法 • 水文学应用 • 未来水文学研究展望
01
水文学概述
水文学的定义与研究对象
定义
水文学是研究地球上水的起源、 分布、循环、物理化学性质及水 与环境相互关系的科学。
研究对象
包括大气水、地表水、地下水、 冰川、湖泊、河流、水库、土壤 水、近海水域和生物体内的水等 。
水资源调查与评价
通过水文监测、水文实验、水文计算等手段，对水资源的数量、质量、
时空分布等进行全面调查和评价，为水资源管理提供科学依据。
02 03
水资源规划与配置
根据社会经济发展需求、生态环境保护要求以及水资源条件，制定水资 源开发利用和保护的规划，合理配置和调度水资源，以满足生产、生活 和生态用水的需求。
水权与水市场管理
通过建立水权制度，明确水资源产权关系，规范水资源的取用、转让和 交易行为，发挥市场机制在水资源配置中的作用，促进水资源的节约、 保护和高效利用。
水利工程设计与建设
水利工程规划
根据河流流域的水文、地形地貌、 气候等自然条件以及社会经济状 况，进行水利工程的规划设计， 以满足防洪、灌溉、发电、供水
流向
流向是指水流的方向，可 以通过流向仪进行测量。
水温、水质、水深的测量
水温
水温是指水体的温度，可 以通过温度计进行测量。
水质
水质是指水体的物理、化 学和生物特性，可以通过 水质监测仪进行测量。
水深
水深是指水体的深度，可 以通过水深测量仪进行测 量。
04
水文学研究方法
实地调查法
总结词
实地调查法是水文学研究中最基础的方法之一，通过实地考察和测量获取第一手 数据。
目录 Contents
• 水文学概述 • 水文循环与水体 • 水文要素及其测量 • 水文学研究方法 • 水文学应用 • 未来水文学研究展望
01
水文学概述
水文学的定义与研究对象
定义
水文学是研究地球上水的起源、 分布、循环、物理化学性质及水 与环境相互关系的科学。
研究对象
包括大气水、地表水、地下水、 冰川、湖泊、河流、水库、土壤 水、近海水域和生物体内的水等 。
水资源调查与评价
通过水文监测、水文实验、水文计算等手段，对水资源的数量、质量、
时空分布等进行全面调查和评价，为水资源管理提供科学依据。
02 03
水资源规划与配置
根据社会经济发展需求、生态环境保护要求以及水资源条件，制定水资 源开发利用和保护的规划，合理配置和调度水资源，以满足生产、生活 和生态用水的需求。
水权与水市场管理
通过建立水权制度，明确水资源产权关系，规范水资源的取用、转让和 交易行为，发挥市场机制在水资源配置中的作用，促进水资源的节约、 保护和高效利用。
水利工程设计与建设
水利工程规划
根据河流流域的水文、地形地貌、 气候等自然条件以及社会经济状 况，进行水利工程的规划设计， 以满足防洪、灌溉、发电、供水
流向
流向是指水流的方向，可 以通过流向仪进行测量。
水温、水质、水深的测量
水温
水温是指水体的温度，可 以通过温度计进行测量。
水质
水质是指水体的物理、化 学和生物特性，可以通过 水质监测仪进行测量。
水深
水深是指水体的深度，可 以通过水深测量仪进行测 量。
04
水文学研究方法
实地调查法
总结词
实地调查法是水文学研究中最基础的方法之一，通过实地考察和测量获取第一手 数据。
水文学基础PPT课件
2.1 岩石中的空隙 Interstices in rocks
岩石—包括坚硬岩石及松散土。 空隙—岩、土中各种类型空洞的总称。 空隙是地下水的赋存场所和运移通道。
孔隙（pore）: 松散岩石颗粒间的空隙 空隙分为 裂隙（fissure）: 坚硬岩石破裂产生的空隙
溶穴（cave）: 可溶性岩石被溶蚀后产生的空隙
13
第13页/共21页
2、孔隙度(porosity)及其影响因素
自然界中松散岩石的孔隙度（P17表2-1）。
岩石名称
砾石
砂
粉砂 粘土
空隙度(%) 70
25—40
25—50
35—50
40—
这里与粒径的关系是：粒径愈小，孔隙度愈大！
• 与以上分析有矛盾！为什么？
• 为何粘性土的孔隙度超过最疏松排列的47.64%可达70%？
2) 张开性（裂隙宽度）
3) 裂隙率等
17
第17页/共21页
三、溶穴
2.1 岩石中的空隙
溶穴：可溶岩在地下水溶蚀作用下产生的空隙。 溶孔、溶隙、溶穴、溶洞等
对可溶岩要描述岩溶发育特征（裂隙+溶洞） 1）岩溶发育方向 2）岩溶率--表示岩溶发育程度 3）溶洞（方向、规模等）
18
第18页/共21页
2.1 岩石中的空隙
14
第14页/共21页
3、粘性土的孔隙与孔隙度
• 粘土颗粒（指直径<0.005mm的颗粒）； • 粘性土颗粒细小，比表面积大，连结力强；颗粒表面带
电，
粘粒在悬浮、推移、互相接触时，易连结起来形成粘 粒团，细小粘粒集合（团）构成颗粒集合体。颗粒集合 体在重力作用下沉积下来，形成峰窝或絮状结构。
• 粘土孔隙 结构孔隙—集合体与集合体、粘粒与粘粒之间的空 隙; 如同海绵、峰窝，或呈絮状结构。
岩石—包括坚硬岩石及松散土。 空隙—岩、土中各种类型空洞的总称。 空隙是地下水的赋存场所和运移通道。
孔隙（pore）: 松散岩石颗粒间的空隙 空隙分为 裂隙（fissure）: 坚硬岩石破裂产生的空隙
溶穴（cave）: 可溶性岩石被溶蚀后产生的空隙
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2、孔隙度(porosity)及其影响因素
自然界中松散岩石的孔隙度（P17表2-1）。
岩石名称
砾石
砂
粉砂 粘土
空隙度(%) 70
25—40
25—50
35—50
40—
这里与粒径的关系是：粒径愈小，孔隙度愈大！
• 与以上分析有矛盾！为什么？
• 为何粘性土的孔隙度超过最疏松排列的47.64%可达70%？
2) 张开性（裂隙宽度）
3) 裂隙率等
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三、溶穴
2.1 岩石中的空隙
溶穴：可溶岩在地下水溶蚀作用下产生的空隙。 溶孔、溶隙、溶穴、溶洞等
对可溶岩要描述岩溶发育特征（裂隙+溶洞） 1）岩溶发育方向 2）岩溶率--表示岩溶发育程度 3）溶洞（方向、规模等）
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2.1 岩石中的空隙
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3、粘性土的孔隙与孔隙度
• 粘土颗粒（指直径<0.005mm的颗粒）； • 粘性土颗粒细小，比表面积大，连结力强；颗粒表面带
电，
粘粒在悬浮、推移、互相接触时，易连结起来形成粘 粒团，细小粘粒集合（团）构成颗粒集合体。颗粒集合 体在重力作用下沉积下来，形成峰窝或絮状结构。
• 粘土孔隙 结构孔隙—集合体与集合体、粘粒与粘粒之间的空 隙; 如同海绵、峰窝，或呈絮状结构。
水文化ppt课件
农业文明时期，人们开始修建水利工程，如灌溉系统 、防洪堤坝等，以保障农业生产和水资源利用。
水与工业文明
工业文明的产生和发展同样离 不开水，水是工业生产的必要 条件。
工业革命时期，随着工业生产 的迅速发展，水资源的需求量 越来越大，水资源的开发和利 用成为工业发展的重要支撑。
工业文明时期，人们开始修建 大型水利工程，如水电站、水 库等，以保障工业生产和能源 供应。
水环境监测
定期对水环境进行监测，掌握 水质状况，及时发现和解决水 环境污染问题。
水环境保护措施
采取多种措施保护水环境，包 括污染源控制、生态修复、水 域管理等，保障水资源的可持 续利用。
水资源的可持续利用
节水型社会建设
国际合作与水资源共享
推广节水技术和措施，提高用水效率 ，减少浪费，建设节水型社会。
水与现代文明
现代文明的发展离不开水，水是 人们生产和生活的重要资源。
现代社会中，水资源日益紧缺， 水资源的保护和利用成为全球关
注的焦点。
人们开始重视水资源的可持续利 用，推广节水技术，加强水资源 管理，以保障人类文明的可持续
发展。
04
水景观与水工程
水景观的构成与特点
构成要素
水景通常由水体、水岸、桥梁、 建筑、植被等元素组成，这些元 素共同构成了水景观的视觉效果 和空间感。
100%
水资源利用
农业、工业、居民生活和生态用 水是水资源的主要利用方向，不 同地区和国家的用水结构不同。
80%
水资源管理
合理配置和调度水资源，保障各 行业和居民用水的需求，同时避 免水资源的浪费和过度开发。
水环境的质量与保护
水环境质量标准
根据不同用途和地区，制定水 环境质量标准，包括水质指标 、污染物排放限制等。
水与工业文明
工业文明的产生和发展同样离 不开水，水是工业生产的必要 条件。
工业革命时期，随着工业生产 的迅速发展，水资源的需求量 越来越大，水资源的开发和利 用成为工业发展的重要支撑。
工业文明时期，人们开始修建 大型水利工程，如水电站、水 库等，以保障工业生产和能源 供应。
水环境监测
定期对水环境进行监测，掌握 水质状况，及时发现和解决水 环境污染问题。
水环境保护措施
采取多种措施保护水环境，包 括污染源控制、生态修复、水 域管理等，保障水资源的可持 续利用。
水资源的可持续利用
节水型社会建设
国际合作与水资源共享
推广节水技术和措施，提高用水效率 ，减少浪费，建设节水型社会。
水与现代文明
现代文明的发展离不开水，水是 人们生产和生活的重要资源。
现代社会中，水资源日益紧缺， 水资源的保护和利用成为全球关
注的焦点。
人们开始重视水资源的可持续利 用，推广节水技术，加强水资源 管理，以保障人类文明的可持续
发展。
04
水景观与水工程
水景观的构成与特点
构成要素
水景通常由水体、水岸、桥梁、 建筑、植被等元素组成，这些元 素共同构成了水景观的视觉效果 和空间感。
100%
水资源利用
农业、工业、居民生活和生态用 水是水资源的主要利用方向，不 同地区和国家的用水结构不同。
80%
水资源管理
合理配置和调度水资源，保障各 行业和居民用水的需求，同时避 免水资源的浪费和过度开发。
水环境的质量与保护
水环境质量标准
根据不同用途和地区，制定水 环境质量标准，包括水质指标 、污染物排放限制等。
水文学原理(水文水资源绪论及第一章)PPT课件
%
淡水亿 km3
%
96.54
0
0
地表水
0.242541
1.75
0.2417
69.0
地下水
0.23700
1.71
0.1083
30.916
土壤水
0.000165
0.001
0.000165
0.047
大气水
0.000129
0.0009
0.000129
0.037
生物水
0.0000112
0.00001
0.0000112
承压水
大气降水
水汽水平运动
地面 蒸发 根系吸收
蒸腾 内陆
海陆间
海上
滴落 地表径流
根系吸收 地下径流
蒸腾
滴落 根系吸收
水面蒸发 海洋
2.水文学的研究内容：
水文学作为地球物理科学的一个分 支，主要研究地球系统中水的存在、分 布、运动和循环变化规律，水的物理性 质、化学性质，以及水圈与大气圈、岩 石圈和生物圈的相互关系。
各省会城月市份 分月降雨量
400 350 300 250 200 150 100
50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份
降雨量（mm）
北 京 天 津 石家庄 太 原 呼和浩特 哈尔滨 长 春 沈 阳
上 海 南 京 合 肥 杭 州 福 州 南 昌 武 汉 长 沙 南 宁
香 港 澳 门 台 北
年径流量（亿m3） 牋巴西 牋俄联邦 牋加拿大 牋美国 牋印度尼西亚
中国 牋印度 牋日本
各主要国家的年径流总量
60000 50000 40000 30000 20000 10000
水文学原理课堂PPT
土壤水 0.05%
大气水 0.04%
河 水 0.006%
第三节 地球系统中的水及水平衡（续）
水资源问题 原因 水资源量时空分布不均匀； 水资源分布与人口、耕地分布不相适应； 水环境污染； 水资源浪费。
对策 时间和空间上的合理调配； 积极开展水污染防治； 节约用水。
三、主要参考书 山坡水文学，刘新仁译 径流形成原理，芮孝芳编著 土壤和水—物理原理和过程，D·希勒尔著 华孟译 普通水文学，邓绶林编著 工程水文学，（美）林斯莱著 城市水文学，朱元甡、金光炎著
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
二、按降雨强度及过程特征分类
暴雨——历时短、强度大、笼罩面积不大。 气象方面规定：日降雨量> 50mm ——暴雨； 日降雨量>100mm ——大暴雨； 日降雨量>200mm ——特大暴雨。 主要影响小流域洪水。 暴雨型霪雨——历时较长、强度变化大。 影响区域洪水。 霪雨——历时很长、强度小、笼罩面积大。 影响大流域洪水。
第一章 绪 论
第二章 水文循环
第四章 降 水
第五章 土 壤 水
第六章 下 渗
第七章 蒸发与散发
第八章 产流机制
第十章 地表水流
第十一章 洪水演算
第十二章 流域产流
第十三章 流域汇流
第三章 流域和水系
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。
第二章 水文循环
大气水 0.04%
河 水 0.006%
第三节 地球系统中的水及水平衡（续）
水资源问题 原因 水资源量时空分布不均匀； 水资源分布与人口、耕地分布不相适应； 水环境污染； 水资源浪费。
对策 时间和空间上的合理调配； 积极开展水污染防治； 节约用水。
三、主要参考书 山坡水文学，刘新仁译 径流形成原理，芮孝芳编著 土壤和水—物理原理和过程，D·希勒尔著 华孟译 普通水文学，邓绶林编著 工程水文学，（美）林斯莱著 城市水文学，朱元甡、金光炎著
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
二、按降雨强度及过程特征分类
暴雨——历时短、强度大、笼罩面积不大。 气象方面规定：日降雨量> 50mm ——暴雨； 日降雨量>100mm ——大暴雨； 日降雨量>200mm ——特大暴雨。 主要影响小流域洪水。 暴雨型霪雨——历时较长、强度变化大。 影响区域洪水。 霪雨——历时很长、强度小、笼罩面积大。 影响大流域洪水。
第一章 绪 论
第二章 水文循环
第四章 降 水
第五章 土 壤 水
第六章 下 渗
第七章 蒸发与散发
第八章 产流机制
第十章 地表水流
第十一章 洪水演算
第十二章 流域产流
第十三章 流域汇流
第三章 流域和水系
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。
第二章 水文循环
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蒸发
蒸发 降水
小循环 海洋
环境与市政工程学院
111 385
1.1.3 水资源简况
(1) 水资源储量
96.53 %
环境与市政工程学院
0.94%
2.53%
海洋水 湖泊咸水和地下咸水 淡水
1.74%
冰川 地下淡水 其他淡水
0.76%
永冻土底冰
湖泊淡水
0.03%
土壤水 大气水
沼泽水
河水
生物水
Natural Renewable Water Resource (km3)
(2)水资源与水文循环的关系 地球表层可供人类利用的水称为水资源。包括水量、水质、
水能资源和水域。 水文循环供给陆地源源不断的降水、径流，某一区域多年平
均的年降水量或年径流量，即该地区的水资源量，因此水文 循环的变化将引起水资源的变化 。 各级水文部门根据水文、水质观测资料通过水文学分析计算 进行水资源评价（包括水环境质量）工作。
环境与市政工程学院
水文学
环境与市政工程学院
《水文学》课程的准备工作和要求
准备工作
教 材 黄廷林, 马学尼. 水文学(第四版).北京:中国建筑工业出版社
参考书目 1. 詹道江, 叶守泽. 工程水文学(第三版). 北京: 人民交通出版社 2. 雒文生, 水文学. 北京: 中国建筑工业出版社 3. 金光炎, 水文水资源分析研究. 南京: 东南大学出版社 4. 金光炎. 水文统计原理与方法. 北京: 中国水利水电出版社 5. 王家祁. 中国暴雨. 北京: 中国水利水电出版社
159,171
Gabon
126,789
Solomon Is.
93,405
Canada
92,810
New Zealand
85,221
Norway
84787
World Ave. 6,859
China 2,186
599,944
环境与市政工程学院
环境与市政工程学院
中
国
缺
水
地
区
分
布
情
Aridity
况
环境与市政工程学院
重 点： 水文现象表现的运动形式； 水文循环的定义和分类； 水文现象的研究方法
难 点： 及水文循环
1.1.1 水文现象 指地球上的水受外部作用而产生的永无休止的运动形式。
(1) 水的相关基本概念 1) 水体：水的聚积体。 2) 水圈：地球上的水以液态、固态和气态的形式分布于海洋、 陆地、大气和生物机体中，这些水体构成了地球的水圈。
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1.1.2 水文循环 (1) 定义
地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力的作用，水 分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变 化、迁移的现象。 (2) 分类
1) 大海循洋环：大区域云（、领大域）气内的循陆环地，也称外海循洋环。
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2) 小循环：小区域（领域）内的循环，也称内循环。
(2) 外部作用 主要指太阳辐射、地心引力，还有其它如周围星球的作用力。
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(3) 运动形式 包括四种：降水、蒸发、渗流、径流等。
1) 降水(Precipitation)： 大气中水汽凝结后以液态水或固态水降落到地面的现象。
如雨、雪、露、霜、雹、霰等。 2) 蒸发(Evaporation)：
水分子从水面、冰雪面或其它含水物质表面以水汽形式逸 出的现象。包括截留蒸发、地面蒸发、叶面散发、水蒸发等。
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3) 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。包括地面径流和地下径流。 4) 渗流(Seepage flow)：
水从地表渗入地下及在地下流动的现象。包括入渗 和渗透两种现象。
水文学主要研究陆地表面的河流、湖泊、沼泽、冰川等， 以后逐渐扩展到地下水、土壤水、大气水和海洋水。
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1) 传统水文学按研究的水体来进行划分： 河流水文学 湖泊水文学 沼泽水文 冰川水文学 海洋水文学 地下水水文学 土壤水文学 大气水文学
2) 由水文学采用的实验方法，派生出三个分支学科： 水文测验学 水文调查 水文实验
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课程要求
课堂要求 1. 按时上、下课，不迟到，不早退 2. 认真听讲、做好笔记
课后要求 1. 课前预习、课后复习 2. 认真做好作业
结 业 1. 形式：开卷考试 2. 成绩：平时成绩（30%）+ 卷面成绩（70%）
第一章 绪论
4
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内 容： 1.1 水文现象及水文循环 1.2 水文学的研究领域及发展 1.3 水文学与给水排水工程的关系 1.4 水文现象的特性 1.5 水文现象的研究方法
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10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0
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世 界 前 10 名 水 资 源 占 有 国 家
Brazil Russia
USA Canada Indonesia
China Colombia
Peru India Congo
4,507 3,051 2,902 2,838 2,830 2,132 1,913 1,897 1283
海洋 陆地
云、大气 云、大气
海洋 陆地
(3) 意义 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一。 认识它的基本客观规律，了解其各影响因素间的内在
联系，对合理开发和利用水资源，抗御洪旱灾害，改 造自然，利用自然都有十分重要的意义。
水汽输送 云
云
蒸发
植物蒸腾
降水
降水
小循环 湖
地下径流
地表径流
8,233
各 800,000
地
区 600,000
人
均
水
资
源
量 0
Per Capita Water Resource (m3/person)
400,000
200,000
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Iceland
Guyana
314,963
Suriname
289,848
Congo
259,547
P. N. Guinea
环境与市政工程学院
1.2 水文学的研究领域及发展 1.2.1 水文学的研究领域 (1) 水文学定义
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。 (2) 研究领域(分类)