水文学基础知识教学教材139页PPT

合集下载

水文地质基础知识 ppt课件

绪言
水文地质学：是研究地下水的科学。研究地下水水量和水质时空演化规律，地下水的合理开发利用等。
地下水：赋存于地表以下岩石空隙中的水（非饱和带水、饱和带水）。
地下水的功能和作用
宝贵的资源（与其它资源的不同）重要的环境要素（资源、污染、生态、灾害等）地质营力信息载体
层。
支持毛细带中间带土壤水带
水文地质学研究的重点是饱水带。但包气带作为补给通道作用也不容忽视。
地下水赋存
含水层
定义：饱含水的透水层，或能够透过并给出相当数量水的岩层。
辨异：饱含水的弱透水层（粘土、沿粘土等）；不含水的透水层（沙漠、被疏干的含水层等）
隔水层
定义：不透水的岩层，或不能透过并给出一定水量的岩层。辨异：隔水层的相对性，并非完全隔水－弱透水层
重量含水量体积含水量：岩石中水的体积与岩石体积（包括孔隙和水的体积）之比。（土壤的凋萎含
水量、田间持水量、毛管断裂含水量等）
给水度（）：单位体积的饱和岩石，在重力的作用下释出水的体积。或：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。（应用：重要的水文地质参数，区域水资源评价）
地表水体本身就是水循环的要素水循环中水流的冲刷、侵蚀、搬运、堆积作用形成各种地貌形

2024版《水文地质学基础》ppt课件

《水文地质学基础》 ppt课件
contents
目录
• 水文地质学概述 • 地下水基本知识 • 岩土ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ水理性质与渗透性 • 地下水资源评价与开发利用 • 地下水运动规律与数学模型 • 水文地质勘察方法与技术手段 • 工程建设中水文地质问题探讨
水文地质学概述
01
水文地质学定义与研究对象
水文地质学定义
水文地质学与其他学科关系
与地质学关系
地质学为水文地质学提供基础理论和研究方法，水文地质学则是地质学的一个分支，专注于研究地下水的相关问题。
与水文学与水资源关系
水文学与水资源学科为水文地质学提供水量、水质等方面的数据和研究方法，而水文地质学则更侧重于地下水的研究。
与环境科学关系
环境科学为水文地质学提供环境保护和治理的理论和方法，而水文地质学则为环境科学提供关于地下水环境的基础数据和研究成果。
地下水资源评价原则
系统性、综合性、动态性、可持续性和经济性。
水量均衡法
基于水量平衡原理，通过计算区域补给量和排泄量的差值来评价地下水资源量。
地下水资源评价方法
水量均衡法、解析法、数值法和模拟法等。
解析法和数值法
通过建立地下水运动数学模型，利用解析解或数值解来求解地下水资源量。
地下水资源开发利用现状及前景展望
管理措施

水文学教材pdf

《水文学》

一、水文学的基本概念

1. 水文学定义：水文学是研究地表水循环及其对环境的影响，以及地表水资源的利用的学科。

2. 水文学内容：水文学涉及水资源清淤及有关工程、河流流量及其影响、水库积水、地下水流、降雨量及其分布、水土保持、水文监测、水

质污染以及控制等内容。

3. 水文学的研究方法：水文学的研究基于地理和物理的原理，重点关注水的来源、形态变化及其分布，以及随水流变化的地质环境演变情况。

二、水文学在自然资源开发中的应用

1. 供水：水文学可以帮助我们分析水文地质条件，以选择合适的供水地，并确定供水的质量和量。

2. 灌溉：水文学可以帮助我们确定施水时间和量、施水方式和阶段性及节水性等，以便提高作物产量及其质量。

3. 水利工程：水文学可以帮助我们提供有效的水利工程建设方案，为社会发展服务。

三、水文学的历史渊源

1. 先秦时期：我国先秦时期就有关于天水流量的记载，如《诗经》

《易经》《淮南子》等，开创了中国水文学。

2. 两汉时期：孙思邈的《治水论序》是两汉时期水文学的重要著作，

从水体的整体性和流动性出发，理论上做出了比较科学的洪水治理构想。

3. 唐宋元明清时期：唐宋元明清时期出现了许多水利工程，也对水文

学观点形成了重大影响，如张普水《芦沟集》，陆九渊《灌河集》等，直接开创了水文学发展的新篇章。

4. 近现代：近现代，著名水文学家牛顿及其派别和麦克斯韦等准确描

述了水的循环过程，从数学上研究了其不稳定状态，为水文学发展奠

定了坚实的基础。

四、水文学的发展趋势

1. 将环境，技术和社会因素纳入水文学概念；

水文地质学基础ppt课件

22
2024/1/28
06
水文地球化学基础知识
23
水文地球化学基本概念和原理
水文地球化学定义
研究地下水中化学物质的来源、运移、转化和归宿
的科学。
2024/1/28
水文地球化学过程
包括溶解、沉淀、吸附、离子交换等。
水文地球化学作用
地下水与岩石、土壤、气体等环境介质之间的相互
作用。
24
地下水化学成分形成和变化过程
裂隙连通性与延伸性
连通的裂隙网络以及良好的延伸性有助于提高渗透性。
裂隙面粗糙度
裂隙面的粗糙度会影响流体的流动状态，从而影响渗透性。
2024/1/28
17
岩溶发育规律及其对渗透性影响
岩溶作用类型
岩溶洞穴与管道
岩溶作用包括溶蚀作用、沉淀作用和交代作用等，不同类型的岩溶作用对渗透性影响不同。
岩溶洞穴和管道是岩溶地区的主要储水空间和导水通道，对渗透性有重要影响。
富水性评价方法包括：抽水试验、压水试验、地球物理勘探等。
2024/1/28
20
基岩裂隙含水层特征及其富水性评价
基岩裂隙含水层主要分布在基岩山区，由各种岩石的裂隙构成。
这类含水层的富水性受裂隙发育程度、张开度、连通性等因素影响。
富水性评价方法包括：水文地质测绘、地球物理勘百度文库、钻孔揭露等。

水文地质学基础ppt课件

表3-1含水介质三类，埋藏三分，组合共分为9类
孔隙水
包气带潜水
承压水
www.themegallery.com
上层滞水孔隙潜水孔隙承压水
裂隙水
上层滞水裂隙潜水裂隙承压水
岩溶水
上层滞水岩溶潜水岩溶承压水38
上层滞水(a) 、潜水(b)、承压水(c)
a b c
39
3.4 潜水与潜水含水层
www.themegallery.com
Company33Logo
54 32 1
岩
层
渗
④
透
性
与
③
时
间
尺
度
②
的
关
①
系
34
3.2.3 含水系统
含水系统—Groundwater aquifer system
地下水含水系统：
是指由隔水或相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系的含水岩系
含水系统：包含多个含水层和弱透水层，或局部隔水层含水系统：可以进行子系统划分含水系统的划分含水系统的定义是从大的空间尺度研究含水层、隔水层
20
（2）弱结合水的特点密度大于1，为1.3~1.774g/cm3；不受重力影响；可以从簿膜厚的颗粒向簿膜小的颗粒方向移动，但速度十分缓慢；溶解盐类能力较弱冰点为-15℃ 有一定的粘滞性和抗剪强度在一定条件下（饱水带）可传递静水压力弱结合水的外层能被植物吸收利用

《水文地质学基础》课件

《水文地质学基础》PPT 课件
欢迎来到《水文地质学基础》PPT课件！本课程将深入探讨水文地质学的各个方面，帮助您全面了解这一重要领域的基础知识。
什么是水文地质学
水文地质学是研究地下水的形成、分布、运动及与地下环境的相互作用关系的学科。它涵盖了地质学和水文学的知识，对于水资源管理和工程建设具有重要意义。
研究地下水的输送量和水量平衡。
3 地下水流动模型
探讨地下水的数学模型及其在水资源管理中的应用。
3
地下水的运动规律
探索地下水在地下层中的流动方式与规律。
岩石和土壤的水力性质
1 渗透性与孔隙度
研究岩石和土壤的孔隙结构及水分运移特性。
2 导水性与密实性
分析岩石和土壤的水流速度、水分保持能力等性质。
3 水分特性曲线
探讨岩石和土壤中水分含量与毛细力之间的关系。
地下水赋存状态与地下水水文循环
地下水赋存状态
3
湖泊与地下水
探讨湖泊水体与地下水的相互影响与水环境保护。
地下水的运动规律
地下水的运动受多种因素影响，包括渗透性、孔隙度、水位差、水力梯度等。本节将深入研究地下水的流动规律，为水资源管理和水工程建设提供基础理论支持。
地下水的流动特征
1 地下水流速
Biblioteka Baidu2 地下水流量
分析地下水在地下层中的流动速度和流向。

注册公用设备工程师给排水专业基础水文学PPT课件

第2页/共78页
水文现象的基本规律及水文学的研究方法
1）水文现象的基本规律：
水文现象的确定性规律（Determination) 水文现象的周期性变化；水文现象的因果关系。
水文现象的随机性规律(Randomness) 水文现象在时间和数量上不重复。
第3页/共78页
2）水文学的基本研究方法：
雨量的损失量或地面滞留量。
第41页/共78页
降雨形成的径流量（亦称为净雨量） (Runoff / Excess rainfall)
径流量(净雨量) = 降雨量 - 损失量径流量（净雨量）包括二个方面：
地面径流 R 地下径流 Rg
第42页/共78页
a. 地面径流R (Surface runoff)包括：
第26页/共78页
➢ 下游
下游特点是河槽宽，坡度缓，流速小，河道淤积作用较为显著，浅滩和河洲到处可见河床多为细沙和淤泥。
亚马孙河下游
第27页/共78页
➢ 河口
河口是河流终点，位于流入海洋、湖泊的地段，因该段流速骤减，泥沙大量淤积，往往形成三角洲。
长江口 (19黄99河/12口/25 )
对于内陆河，往往没有河口，而消失于沙漠里。
第21页/共78页
干支流实例
黄河
西安
第22页/共78页
河流的分段
依据水流的流动方向从上至下分为五段：

水文基础知识

水文基础知识
水文基础知识
• 水总是向着阻力最小的地方流动 • 时刻观察水流变化 • 辨认水位高度，以此来判断水在涨还是落
水文基础知识
水文基础知识
水的力量：
水流速度 kmh 4.8 9.7 14.5 19.3
腿受力 kg/N 7.6/75 30/299 68/672
121/1196
身体受力 kg/N 淹没的船 kg/N
水文基础知识
河流危险的认识
越过滤网
• 卡在堆积的障碍物，撑起身体再越过。
水文基础知识
桥墩：
河流危险的认知
• 桥下有很多碎石以及漂浮物 • 这里经常会发现被困者 • 这里会产生强烈下游漩涡
水文基础知识
河流危险的认知
水面漂浮障碍物堆积：
• 极度来自百度文库险的障碍物 • 受训后的救援人员也很难通过 • 水压很大
河流危险的认知
底切岩石：
• 这可能是最糟糕的情况，很容易被卡在缝隙中
水文基础知识
河流危险的认知
如何判断底切
可以观察在河水流过岩石时是否形成水枕。如果河水流过岩石，并未发生偏转，水流消失，则可能存在底切。
水文基础知识
河流危险的认知
如何穿越涡流
无论是在船上还是游泳，在空气水流和混乱水流穿过混乱的水域都是一种挑战，可能会被卷入水下。以最快的速度穿过涡流，身体或船应与涡流垂直，离上游越远越好，那里的螺线流是最小的。

水文学基础知识ppt课件

一、水文循环及水量平衡
• 水文学：
研究地球上江河、湖泊、冰川、地下水和海洋等各种水体的存在数量、分布及变化规律的科学。
与气象学、地理学、生态环境学等关系密切。
2
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
1.1 水文循环：（1）地球上水的存在形式：
暖锋雨的特点：
➢ 雨区位于锋线前方；
➢降雨强度较小(锋面坡度小，介于 1/100~1/300，暖湿气团上升缓慢）；
➢ 云和降雨区面积较大。
28
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
冷锋雨:
冷暖气团相遇时，冷气团较强起主导作用，冷气团推动锋面向暖气团一侧移动。根据冷锋推移速度的不同，又分为慢行冷锋和急行冷锋两种：
9
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
非闭合流域/闭合流域：
★ 非闭合流域：
若地面分水线与地下分水线在位置上不完全重合，即地面和地下集水区不相重合常称这种流域为非闭合流域。
★ 闭合流域：
若流域的地面水和地下水分水线在位置上重合，即地面和地下集水区相重合，则称这种流域为闭合流域。

水文基础知识PPT

河流或者其它水体的自由水面离某一基面零点以上的高程称为水位。水位的单位是米，一般要求记至小数2位，即0.01m。以水位为纵轴，时间为横轴，可绘出水位随时间的变化曲
线，称为水位过程线。
5、河流的断面：
河流的断面分为纵断面和横断面。
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，测出中线以上（或河床最低点）地形变化转折的高程，以河长为横座标，高程为纵座标，即可绘出河流
流域形状和面积
水利措施
六、常用的水文特征值
1、汛期时间的划分：
从全国来讲,汛期时间是不同的，主要由各地区根据具体气候、降水情况决定，南方入汛时间较早,结束时间较晚;北方入汛时间较晚，但结束时间较早。每年4
月～9月，我省降雨明显比其它月份多,故我省习惯上把4月～9月称为汛期。汛期又分为初汛期、中汛期和末汛期。中汛期又称大汛期或主汛期。
降水要素及其时空表示方法：（1）、降水要素降水量、降水历时和时间、降水强度、降水面积（2）、降水量过程线
（3）、降水量累积曲线（4）、降水强度与历时曲线（5）、等雨量线（6）、平均深度与面积曲线
降水观测：（1）、按降雨强度大小，降雨可分为小雨、中雨、大雨及暴雨，其中暴雨为暴雨、大暴雨和特大暴雨。
2、频率与重现期：
(l)频率的概念。频率是指某一数值随机变量出现的次数与全部系列随机变量总数的比

水文学原理课件(第一章)

第一章绪论(Introduction)

本章主要内容

水文学的研究对象

水文学的发展动力

水文学的分支学科

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

Aerosphere

Biosphere

lithosphere Anthroposphere

Hydrosphere

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 China

Floods

Droughts

Soil and water losses Water pollution

less

turbid

dirty

洪涝灾害频繁

水文学原理课堂PPT

第二节水文循环现象（续）
水文循环的作用和意义地球上总水量13.86亿Km3，参与循环的约57.7万Km3，占0.0416%。 1、调节气候； 2、塑造了地球表面； 3、形成了巨大的水利资源； 4、形成一切水文现象。
第三节地球系统中的水及水平衡
水资源的概念（广义水资源、狭义水资源）地球上水的分布
13.86亿km3
淡水 2.53%
咸水 97.47%
13.86亿km3
海洋 96.5%
陆地 3.5%
生物水 0.003%
3500万km3淡水
永冻土层水 0.86%
冰川雪盖 68.7%
地下水 30.1%
淡水湖 0.26%
78.5
18:10
2.2
80.7
时间
累积降雨
时段降雨
13:00
0
0
14:00
11.5
11.5
15:00
60.0
48.5
16:00
77.0
17.0
17:00
78.5
1.5
18:00
80.7
2.2
时间
累积降雨
时段降雨
13:00
0
0
14:00
11.5
11.5
15:00
60.0
48.5
16:00
77.0