第1章 绪论(水文)
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工程水文学 第一章
水文气象学
按圈层分布
地表水文学
地下水文学
按地球表面分布 按理论基础与应用
海洋水文学 陆地水文学
水文学原理 应用水文学
水文学原理研究水文循环、水流 运动及与之相关的溶质输移转化 机制理论。
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
二、水文现象
地球上的水只要受太阳辐射和地心引力两种作用而 不停地运动，其表现形式为：降水、蒸发、下渗、径
工程水文学
主要内容
u 第一章 绪论 u 第二章 水文循环与径流的形成 u 第三章 水文信息采集与处理 u 第四章 流域产汇流计算 u 第五章 水文预报 u 第六章 水文统计 u 第七章 设计年径流 u 第八章 由流量资料推求设计洪水 u 第九章由暴雨资料推求设计洪水 u 第十章 可能最大降水/可能最大洪水 u 第十一章 河流泥沙分析计算
第一章 绪论
第一节 水文学 第二节 工程水文学的研究方法 第三节 水文学的发展
第一节 水文学
水，以其善下而润万物，以其三态之变 而求创新，以其生态而绵延，以其汇聚而 纳团结。
故，上善若水！
第一节 水文学
水文学（hydrology）是地球物理学和自然物理学的
分支学科。研究地球上水的性质、分布、循环、运动变 化规律及其与地球环境，人类社会之间相互关，在重力作用下沿着一定方向
和路径流动的水流。
祁连山河川径流
第二节 工程水文学的研究方法
工程水文学的主要内容为水文测验、水文分析计算 和水文预报，其中水文预测与水文预报已成为一门独立 的学科，因此水文分析计算是工程水文学的主要内容。
一、工程水文学在工程建设与管理中的作用
与陆地上的水返回大气的唯一途径。
工程水文学
全球陆地上多年平均年降水量约为 800mm，中国为628mm，其中转换为江 河年径流量的水量折合水深284mm。我 国水资源量仅次于巴西、前苏联、加拿 大、美国及印尼，居世界第六位。但因 为人口众多，只有世界人均占有量的1/4。 耕地平均分摊水量为世界平均数的3/4。
中国降水量的地区分布不均匀，南部和东 南平均年降水量大于1600mm；华北和东北 为400~800mm；西北大部分地区 200~400mm；沙漠边缘地区少于100mm； 新疆塔里木盆地和青海柴达木盆地小于 25mm。
第一章 绪论
一、水文学 二、水资源 三、工程水文学
一、水文学
大气中的水汽，地上的江河、湖沼、海 洋和地下水等，统称为水体。水文学研究各 种水体的存在、循环和分布规律，水体的物 理与化学特性，以及水体对环境的作用，包 括对生物特别是对人类的影响。来自 水体海洋水体
水库
二、水资源
地球表层可供入人类利用的水称为水资 源。水资源的特征包括水量、水质、水能、 水域。按水量角度，实用水资源通常指逐年 可以得到恢复和更新的淡水，主要是江河湖 库和浅层地下水水量 ，大气降水是补给源。
地区研究受其影响的某些水文特征值的地区变化规律， 绘制成等值线或建立地区经验公式，利用它们可以求 出资料短缺地区的水文特征值。
3. 水文现象的地区性规律 气候因素的地区性规律对水文现象的影响。例如我国
河川径流量的分布受降雨量分布的影响，呈现出自东 南沿海向西北内陆逐渐减少的地区性规律。它综合反 映了确定性和随机性规律。
二、水文研究的基本方法
1. 成因分析法 利用水文现象的确定性规律来解决水文问题。 通过观测资料和实验资料研究，建立水文现象与其影
响因素之间的定量关系。在水文现象基本分析和水文 预报中应用广泛。
工程水文学重点
第一章：绪论1.水文学中使用的方法？在认识和掌握这些随机现象的规律以及预测其未来的发展进程时，通常需要应用概率论和梳理统计的方法来来进行研究。
我们要学会运用“实践、认识、再实践、在认识”这一认识客观世界的规律，去收集、整理、分析和统计各种水文现象，以便使我们的估计比较切合实际，尽量减少它与实际可能性之间的差异。
2.学习《工程水文学》的目的？了解水文现象的历史和预测其未来，因此必须冲跟认识到现场调查和收集积累资料的意义，以及运用历史唯物主义和辩证唯物主义的观点对资料进行分析处理的重要性。
第二章：河川水文基础知识1.河流的形成：降水扣除损失以后剩余的水体，在重力的作用下，经地面与地下沿着一定方向和路径流动，最初水流侵蚀地面，冲成沟壑，形成小溪。
许多小溪汇集呈小河，若干小河有汇合成大的江河，最后流入海洋或者内陆湖泊。
2.河流的分段：一般天然河流，按照河谷和河床情况，冲淤程度，水情变化等特点，分为河源、上游、中游、下游和河口五段。
河源是河流最初具有水流的地方，它可能是溪涧、泉水、冰川、湖泊或沼泽等。
上游是紧接河源的河段上段，多处于深山峡谷中，坡陡流急，河谷下切强烈，流浪小而水位涨落急剧，常有急滩或瀑布，河底纵断面多呈梯形。
中游是河流的中间段，两岸多丘陵，常有滩地，河床坡度较平缓，冲淤不明显。
下游是河流的下段，一般处于平原区，河槽宽阔，流量大，流速小，坡底缓，淤积明显，浅滩和河湾较多。
河口是河流流入海洋或湖泊的河段。
3.河流的基本特征：河流的基本特征一般用河流断面、河流长度及河流比降来描述。
4、流域：降水落到地面形成的径流，被高地、山岭分割而汇集到不同的河流中，汇集水流的同一区域成为某河流的流域。
概况地说，流域就是河流的集水区域。
流域特征：1)几何特征：主要指流域面积和流域形状。
2)自然地理特征：主要指流域的地理位置和地形。
5、分水线：分隔水流的高地、山岭的山脊线，就是相邻流域的分界线，呈分水线（或分水岭）。
水文分析与计算
确定性因素和随机因素共同作用下的模型，统称为“随机模型”。第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析二、纯随机模型对水文过程的适用性
采用随机方法解决水文计算问题时，依据的是概率统计理论中的纯随机模型，即假设所研究的水文变量是独立随机地抽自同一客观总体，而这个总体是通过概率分布函数（或概率密度函数）来描述的。
（3）若在上下游均有参证站满足要求，则可进行内插。第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析三、洪水资料的插补延长
2.利用本站峰量关系进行插补延长
通常根据调查到的历史洪峰或由相关关系法求得缺测年份洪峰流量，利用峰量关系可以推求洪水总量。
3.利用暴雨径流关系进行插补延长
通过扣损汇流计算，推求相应于一次暴雨过程的洪水过程线，进而计算其洪峰和洪量。
1．设计洪水具有实际洪水的样式（峰、量、过程），是在时间上、空间上的一个连续过程，可以输入到流域防洪措施系统，经过系统运算输出其防洪工程设计参数，即该系统的防洪安全事故风险情况。
2．设计洪水又区别于实际洪水。它总是与一定的出现概率相联系的，而且是防洪后果的出现概率，及风险率。
第3章防洪安全设计与设计洪水设计洪水是一种稀遇的洪水，其相应的设计洪水过程线是指符合某一设计标准的洪水过程线。
通常把有实测资料的年份（即实测期）之前至能调查到的历史洪水最远年份的这一段时期称为调查期，把有历史文献资料可以考证的时期称为文献考证期。
第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析一、连序和不连序样本系列
样本系列组成包括两种情况：
?系列中没有特大洪水值（连序系列）?系列中有特大洪水值（不连序系列）
第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析一、连序和不连序样本系列
（3）Cs由于观测资料短，计算成果误差很大，规律不明显。
第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析二、上下游及干支流洪水关系的合理性分析在同一条支流的上下游之间，洪峰及洪量的统计参数一般存在较密切的关系。
采用随机方法解决水文计算问题时，依据的是概率统计理论中的纯随机模型，即假设所研究的水文变量是独立随机地抽自同一客观总体，而这个总体是通过概率分布函数（或概率密度函数）来描述的。
（3）若在上下游均有参证站满足要求，则可进行内插。第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析三、洪水资料的插补延长
2.利用本站峰量关系进行插补延长
通常根据调查到的历史洪峰或由相关关系法求得缺测年份洪峰流量，利用峰量关系可以推求洪水总量。
3.利用暴雨径流关系进行插补延长
通过扣损汇流计算，推求相应于一次暴雨过程的洪水过程线，进而计算其洪峰和洪量。
1．设计洪水具有实际洪水的样式（峰、量、过程），是在时间上、空间上的一个连续过程，可以输入到流域防洪措施系统，经过系统运算输出其防洪工程设计参数，即该系统的防洪安全事故风险情况。
2．设计洪水又区别于实际洪水。它总是与一定的出现概率相联系的，而且是防洪后果的出现概率，及风险率。
第3章防洪安全设计与设计洪水设计洪水是一种稀遇的洪水，其相应的设计洪水过程线是指符合某一设计标准的洪水过程线。
通常把有实测资料的年份（即实测期）之前至能调查到的历史洪水最远年份的这一段时期称为调查期，把有历史文献资料可以考证的时期称为文献考证期。
第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析一、连序和不连序样本系列
样本系列组成包括两种情况：
?系列中没有特大洪水值（连序系列）?系列中有特大洪水值（不连序系列）
第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析一、连序和不连序样本系列
（3）Cs由于观测资料短，计算成果误差很大，规律不明显。
第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析二、上下游及干支流洪水关系的合理性分析在同一条支流的上下游之间，洪峰及洪量的统计参数一般存在较密切的关系。
水文地质学基础教程
基础理论——水文学原理 研究对象——河流、湖泊、河口海岸、冰川 ，地下水文学等 应 用——工程水文学，农业、森林、城市、环境水文学等
自然界的水循环
2019/10/1
自然界的水循环
2019/10/1
第二章 岩土中的空隙和水 2.1 岩土中的空隙
（a）分选好的高孔隙度沉积 （b）分选差的低孔隙度沉积 （c）分选好的高孔隙度卵石沉积 （d）分选好的矿物充填沉积
2019/10/1
第一章 绪 论
1.1 地球上的水与水资源：存在形式
• 水存在于：
• 江、河、湖、海、渠、库、塘等洼地—地表水 水圈
•
大气层
—大气水 大气圈
•
生物体内
—生物水 生物圈
• 地壳浅部（十几km，主要1～2km） —地下水 岩石圈
•
矿物结晶格架
—地下水 岩石圈
•
岩浆源
—地下水
岩石圈
•
地幔带
赋存于地面以下岩石空隙中的水(包气带、饱水带中的水)
狭义地下水：地表以下饱水带岩层空隙中的水—重力水 地下水分类：
主要依据——含水介质的类型（赋存空间） 、 埋藏条件（赋存部位）
1.3 水文地质学的发展——趋势
核心课题转移：找水水文地质学→资源…→生态环境… 视野扩展：含水层→地下水系统→水文-生态环境→技术-社 会系统。 目标改变：由当前的问题转向长期的可持续发展… 内容扩展：从地下水的水量为主，转向水量与水质的研究并 重；从狭义地下水，扩大到广义地下水,乃至地下水圈… 思路的改变：从成生角度，加强过程与机理研究… 多学科交叉渗透成为主流：地下水科学与其它自然科学以及 社会科学交叉渗透，以多学科方式研究与处理问题
2019/10/1
自然界的水循环
2019/10/1
自然界的水循环
2019/10/1
第二章 岩土中的空隙和水 2.1 岩土中的空隙
（a）分选好的高孔隙度沉积 （b）分选差的低孔隙度沉积 （c）分选好的高孔隙度卵石沉积 （d）分选好的矿物充填沉积
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第一章 绪 论
1.1 地球上的水与水资源：存在形式
• 水存在于：
• 江、河、湖、海、渠、库、塘等洼地—地表水 水圈
•
大气层
—大气水 大气圈
•
生物体内
—生物水 生物圈
• 地壳浅部（十几km，主要1～2km） —地下水 岩石圈
•
矿物结晶格架
—地下水 岩石圈
•
岩浆源
—地下水
岩石圈
•
地幔带
赋存于地面以下岩石空隙中的水(包气带、饱水带中的水)
狭义地下水：地表以下饱水带岩层空隙中的水—重力水 地下水分类：
主要依据——含水介质的类型（赋存空间） 、 埋藏条件（赋存部位）
1.3 水文地质学的发展——趋势
核心课题转移：找水水文地质学→资源…→生态环境… 视野扩展：含水层→地下水系统→水文-生态环境→技术-社 会系统。 目标改变：由当前的问题转向长期的可持续发展… 内容扩展：从地下水的水量为主，转向水量与水质的研究并 重；从狭义地下水，扩大到广义地下水,乃至地下水圈… 思路的改变：从成生角度，加强过程与机理研究… 多学科交叉渗透成为主流：地下水科学与其它自然科学以及 社会科学交叉渗透，以多学科方式研究与处理问题
2019/10/1
水文学原理(1-3章)
荡茜口 鹿鸣 泾口
-2 00 -2 0 -2 -2 00 -2 0 -2 -2 00 -2 0 -2 -1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1 00 0 00 0 00 0
沙
浪港
-3 00 -3 0 -3 -3 00 -3 0 -3 -3 00 -3 0 -3
新 00 0 00 0
00 0
新开港闸
-1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1
开
-1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1
青 龙 港
-1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1
沙
蒸腾ET
P E
海洋
地下径流Rg
水的不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程
第四节 自然界的水循环（续）
大循环和小循环
大循环：海洋→大气→大陆→海洋（纵向+横向） 小循环：海洋→大气→海洋（海洋小循环） 大陆→大气→大陆（内陆小循环）
水文循环的规律
1)
海洋的蒸发量多于降水量；
2)
3)
大陆的降水量多于蒸发量；
横
-2 00 -2 0 -2 -2 00 -2 0 -2 -2 00 -2 0 -2
港-100 -1 00 -1 0 -1 00 -1 -1 -1 0 -1 0 -1
-1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1 -1 00 -1 0 -1
-2 00 -2 0 -2 -2 00 -2 0 -2 -2 -3 00 -2 00 -3 0 -2 0 -3 -3 00 -3 0 -3 -3 00 -3 0 -3
工程水文学总复习
工程水文学总复习
《工程水文学》总复习
第一章 绪论 第二章 水文循环与河川径流的形成 第三章 水文测验及水文资料的收集与处理 第四章 流域产流、汇流分析与计算 第五章 水文预报 第六章 水文模型简介 第七章 水文统计 第八章 设计年径流及年输沙量的分析与计算 第九章 由流量资料推求设计洪水 第十章 由暴雨资料推求设计洪水
水文调查包括洪、枯水及暴雨调查。
根据洪水痕迹高程确定洪峰流量的常用方法有：水位流量关系法、
比降法（曼宁公式）和水面曲线法。
14
6、水文资料处理
（1）水位流量关系的确定
稳定的水位流量关系曲线： 同一张图上绘制 Z～A、Z～V和Z～Q 关系曲线。
不稳定的水位流量关系曲线：临时曲线法和连时序法。
不同影响因素下水位流量关系：受洪水涨落影响、受河槽冲淤影响、 受变动回水影响及受综合因素影响。
22
3、产流面积的变化
蓄满产流情况：用流域蓄水容量面积分配曲线来表示。随着降雨量 的增加产流面积也增加；产流面积与降雨强度无关。
超渗产流情况：用流域下渗容量面积分布曲线来表示，该曲线与初 始流域蓄水容量有关。随着降雨历时的增长，产流面积时大时小；产流 面积与时段流域蓄水容量和降雨强度有关。
f F
A
大循环与小循环：海陆间的水分交换过程称为大循环；局部地区的 水文循环称为小循环。小循环又分为海洋小循环和内陆小循环。当内陆 距海洋很远时（如我国的西北地区） ，内陆小循环成了内陆地区的主要 水汽来源。
水文循环的作用：联系大气圈、岩石圈和生物圈，塑造地貌形态， 影响气候变迁，决定水资源分布和生物种群的分布，促进全球能量再分 配，侵蚀和搬运泥沙等。
2
第一章 绪论
1、水文学、水资源、应用水文学和工程水文学及它们之间的关系
《工程水文学》总复习
第一章 绪论 第二章 水文循环与河川径流的形成 第三章 水文测验及水文资料的收集与处理 第四章 流域产流、汇流分析与计算 第五章 水文预报 第六章 水文模型简介 第七章 水文统计 第八章 设计年径流及年输沙量的分析与计算 第九章 由流量资料推求设计洪水 第十章 由暴雨资料推求设计洪水
水文调查包括洪、枯水及暴雨调查。
根据洪水痕迹高程确定洪峰流量的常用方法有：水位流量关系法、
比降法（曼宁公式）和水面曲线法。
14
6、水文资料处理
（1）水位流量关系的确定
稳定的水位流量关系曲线： 同一张图上绘制 Z～A、Z～V和Z～Q 关系曲线。
不稳定的水位流量关系曲线：临时曲线法和连时序法。
不同影响因素下水位流量关系：受洪水涨落影响、受河槽冲淤影响、 受变动回水影响及受综合因素影响。
22
3、产流面积的变化
蓄满产流情况：用流域蓄水容量面积分配曲线来表示。随着降雨量 的增加产流面积也增加；产流面积与降雨强度无关。
超渗产流情况：用流域下渗容量面积分布曲线来表示，该曲线与初 始流域蓄水容量有关。随着降雨历时的增长，产流面积时大时小；产流 面积与时段流域蓄水容量和降雨强度有关。
f F
A
大循环与小循环：海陆间的水分交换过程称为大循环；局部地区的 水文循环称为小循环。小循环又分为海洋小循环和内陆小循环。当内陆 距海洋很远时（如我国的西北地区） ，内陆小循环成了内陆地区的主要 水汽来源。
水文循环的作用：联系大气圈、岩石圈和生物圈，塑造地貌形态， 影响气候变迁，决定水资源分布和生物种群的分布，促进全球能量再分 配，侵蚀和搬运泥沙等。
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第一章 绪论
1、水文学、水资源、应用水文学和工程水文学及它们之间的关系
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。
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。
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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(第一章)
水文学原理
主讲： 主讲：胡彩虹
每个人都有两样公平的东西：思想和时间。 每个人都有两样公平的东西：思想和时间。 只有你自己才能决定自己的未来和前途， 只有你自己才能决定自己的未来和前途，面对 每一节课、每一天， 每一节课、每一天，你都在作出对自己未来的 抉择。 抉择。 你怎样运用自己的两小时呢？ 你怎样运用自己的两小时呢？ 你怎样运用课后的每一小时呢？ 你怎样运用课后的每一小时呢？
水通过降水、径流、 水通过降水、径流、蒸发等水文 现象在大气圈、岩石圈、 现象在大气圈、岩石圈、水圈和 生物圈所构成的地球系统中周而 复始地运动， 复始地运动，维持了地球上多种 多样的生命形态。 多样的生命形态。
水多水少
水是载体和溶剂
水污染
水在流动中具有能量
1.1.2 水文学（Hydrology) 水文学（
本学期的教学内容
第一章~第七章 水文循环基本概念、过程及其 基本原理。 第八章~第十章 流域产汇流计算原理 第八章 第十章 第十一章~第十三章 河流泥沙，湖泊、沼泽与 冰床水文，湖泊、水库及河口水文
目前水文学研究的重点内容
1、气候变化对水文时空分布的影响。 气候变化对水文时空分布的影响。 2、水文时间序列演变机理及影响因子。 水文时间序列演变机理及影响因子。 3、产汇流理论和分布式水文模型。 产汇流理论和分布式水文模型。 4、水文尺度及水文相似问题 5、数字水文学。 数字水文学。 6、同位素水文学 7、生态水文学。 生态水文学。 8、人类活动与水文学的关系。 人类活动与水文学的关系。
水文学——研究各种水体的存在、运动、循环和 研究各种水体的存在、运动、 水文学 研究各种水体的存在 分布，水体的物理化学性质， 分布，水体的物理化学性质，以及水体与环境的 相互作用和影响， 相互作用和影响，包括与生物特别是人类的相互 作用和影响。 作用和影响。 水文学原理——阐明各种水文现象、水文过程形 阐明各种水文现象、 水文学原理 阐明各种水文现象 成的原因和机理。 成的原因和机理。 水文学既具有理论科学的特征，也具有学科性质。 水文学既具有理论科学的特征，也具有学科性质。
主讲： 主讲：胡彩虹
每个人都有两样公平的东西：思想和时间。 每个人都有两样公平的东西：思想和时间。 只有你自己才能决定自己的未来和前途， 只有你自己才能决定自己的未来和前途，面对 每一节课、每一天， 每一节课、每一天，你都在作出对自己未来的 抉择。 抉择。 你怎样运用自己的两小时呢？ 你怎样运用自己的两小时呢？ 你怎样运用课后的每一小时呢？ 你怎样运用课后的每一小时呢？
水通过降水、径流、 水通过降水、径流、蒸发等水文 现象在大气圈、岩石圈、 现象在大气圈、岩石圈、水圈和 生物圈所构成的地球系统中周而 复始地运动， 复始地运动，维持了地球上多种 多样的生命形态。 多样的生命形态。
水多水少
水是载体和溶剂
水污染
水在流动中具有能量
1.1.2 水文学（Hydrology) 水文学（
本学期的教学内容
第一章~第七章 水文循环基本概念、过程及其 基本原理。 第八章~第十章 流域产汇流计算原理 第八章 第十章 第十一章~第十三章 河流泥沙，湖泊、沼泽与 冰床水文，湖泊、水库及河口水文
目前水文学研究的重点内容
1、气候变化对水文时空分布的影响。 气候变化对水文时空分布的影响。 2、水文时间序列演变机理及影响因子。 水文时间序列演变机理及影响因子。 3、产汇流理论和分布式水文模型。 产汇流理论和分布式水文模型。 4、水文尺度及水文相似问题 5、数字水文学。 数字水文学。 6、同位素水文学 7、生态水文学。 生态水文学。 8、人类活动与水文学的关系。 人类活动与水文学的关系。
水文学——研究各种水体的存在、运动、循环和 研究各种水体的存在、运动、 水文学 研究各种水体的存在 分布，水体的物理化学性质， 分布，水体的物理化学性质，以及水体与环境的 相互作用和影响， 相互作用和影响，包括与生物特别是人类的相互 作用和影响。 作用和影响。 水文学原理——阐明各种水文现象、水文过程形 阐明各种水文现象、 水文学原理 阐明各种水文现象 成的原因和机理。 成的原因和机理。 水文学既具有理论科学的特征，也具有学科性质。 水文学既具有理论科学的特征，也具有学科性质。
水文学原理-第1章 绪论
水学原理
课程考核成绩评定 1、课程总评成绩由平时成绩和期末考核成绩等构成。 比例 为：平时成绩占30%，期末考核成绩占70% 2、平时成绩由出勤率以及平时随堂作业构成,比例为：1:1
2
教材为水利学科教学指导委员会推荐教材。 内容涉及：水文学发展，水文循环与水量平衡，河流与流域，降水， 土壤水与下渗，蒸散发，径流，流域产流，坡面、土壤与河道水流， 流域汇流，河流泥沙，沼泽、冰川与融雪径流，湖泊、水库与河口水 文。 第1章简要介绍水文学原理基本内容和发展历程； 第2～7章阐述了水文要素及其描述方法； 第8～10章分析了流域产、汇流过程，包括地表、土壤中和地下过程 的基本特征和计算方法 第11章简要分析了河流泥沙的形成及其影响； 第12章和第13章阐述了沼泽、冰川、湖泊、水库以及河口的水文现 象和特征。
8
（3）水文现象在地区分布上，既存在相似性，又存在特殊性
不同的流域，如果所处的地理位置（指纬度、距海远近等）相似， 由于纬度地带性的影响，水文现象也就具有一定程度的相似性。例如， 我国南方湿润区的河流，水量充沛，年内分配较均匀，含沙量较小， 而北方干旱地区的河流则水量不足，年内分配不均，含沙量大。 但有时，不同流域虽然处在相似的地理位置，但由于各流域的地质、 地形等非地带性下垫面条件的差异，水文现象就会有很大的差异（特 殊性），例如，同一气候带，山区河流与平原河流、岩溶区与非岩溶 区，其水文现象就有很大的差别。
6
1.1.2 水文现象 水文现象：水循环过程中，水的存在和运动的各种形态，例如： 降水、蒸发、径流以及河流的结冰封冻等，统称为水文现象。 水文现象的特点： （1）水循环永无止尽（境） 任何一种水文现象的发生，都是全球水文现象整体中的一部 分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。 任何水文现象在空间上或时间上总是存在一定的因果关系的。
课程考核成绩评定 1、课程总评成绩由平时成绩和期末考核成绩等构成。 比例 为：平时成绩占30%，期末考核成绩占70% 2、平时成绩由出勤率以及平时随堂作业构成,比例为：1:1
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教材为水利学科教学指导委员会推荐教材。 内容涉及：水文学发展，水文循环与水量平衡，河流与流域，降水， 土壤水与下渗，蒸散发，径流，流域产流，坡面、土壤与河道水流， 流域汇流，河流泥沙，沼泽、冰川与融雪径流，湖泊、水库与河口水 文。 第1章简要介绍水文学原理基本内容和发展历程； 第2～7章阐述了水文要素及其描述方法； 第8～10章分析了流域产、汇流过程，包括地表、土壤中和地下过程 的基本特征和计算方法 第11章简要分析了河流泥沙的形成及其影响； 第12章和第13章阐述了沼泽、冰川、湖泊、水库以及河口的水文现 象和特征。
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（3）水文现象在地区分布上，既存在相似性，又存在特殊性
不同的流域，如果所处的地理位置（指纬度、距海远近等）相似， 由于纬度地带性的影响，水文现象也就具有一定程度的相似性。例如， 我国南方湿润区的河流，水量充沛，年内分配较均匀，含沙量较小， 而北方干旱地区的河流则水量不足，年内分配不均，含沙量大。 但有时，不同流域虽然处在相似的地理位置，但由于各流域的地质、 地形等非地带性下垫面条件的差异，水文现象就会有很大的差异（特 殊性），例如，同一气候带，山区河流与平原河流、岩溶区与非岩溶 区，其水文现象就有很大的差别。
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1.1.2 水文现象 水文现象：水循环过程中，水的存在和运动的各种形态，例如： 降水、蒸发、径流以及河流的结冰封冻等，统称为水文现象。 水文现象的特点： （1）水循环永无止尽（境） 任何一种水文现象的发生，都是全球水文现象整体中的一部 分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。 任何水文现象在空间上或时间上总是存在一定的因果关系的。
水文预报考试重点
第一章绪论1、水文预报：根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。
2、水文预报内容：洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。
第二章降雨产流量预报1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-W P-W S- Δ W±R交±R引±R其他闭合流域的水量平衡式R t=P t-E t+W t-W t+12、超渗产流和蓄满产流区别：超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流，而蓄满产流的地下径流比例大。
3、地面径流和地下径流形成流量过程线区别：地面径流的运动路径短，汇集速度快，受流域的调蓄作用小，流量过程线呈陡涨陡落，对称性好；地地下径流的水流汇集过程运动于土壤空隙中，流速小，受流域的调蓄作用大，流量过程线呈缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。
4、不对称系数计算要求： 1）进行过程线转化2）孤立洪水，不适用于复式洪水5、产流方式论证中综合分析内容及含义综合性分析表层土质结构疏松、不易超渗密实、易超渗缺水量小、易蓄满大、不易蓄满地下径流比例大比例小产流与降雨特征关系与降雨量关系密切与降雨强度关系密切6、影响土壤蒸发主要因素？土壤蒸发三阶段特征？1）因素：气象因素、土壤供水条件、土壤结构2）特征：第一阶段：θ>= θc1（田间持水量）蒸发主要发生在土壤表层，表层土壤因蒸发而减少的水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段：（毛管断裂含水量）θc2<θ<θc1 ，E继续，θ减小，上层土壤毛管水开始断裂，随着θ减小，毛管水断裂程度越来越严重，下层对上层供水速率变慢，蒸发受气象因素和土壤含水率影响第三阶段：θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏，只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小，E小而稳定，取决于气象因素和地下水的埋深7、 KC包含哪几方面影响？：1）反应水面与陆面蒸发的差异K1 2）水面与陆面所在的地理位置差异K23）器皿与水面的蒸发差异K38、水面蒸发量估计常用方法：水库水量平衡法，空气动力学法，彭曼公式，经验公式法10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点三层蒸发模式计算的额蒸发量最大，二层次之，一层最小。
工程水文学
和地下水的区域叫做河流在该断面以上的
流域。
1、流域分水线 流域的界线称为分水线。
2、流域的几何特征 （1）流域面积F （2）流域长度L （3）流域平均宽度B （B=F/L）
ff zz f1 1 z1 ff22z 22 ... f n znn i i i i f z1 z n i i 1 ZZ 1 ff1 ff22 ... f n F F 1
§1—3 水文学的发展史
一、萌芽时期（1400年以前）
二、奠基时期（1400～1900年）
三、应用水文学的形成（1900～1950年）
四、现代水文学时期（1950年后）
本章小结
一、名词解释
1、水文学（广义、狭义） 2、水资源（广义、狭义） 二、我国水资源的特点和问题 三、水文学的主要内容和研究方法
第一章 绪论
§1—1 水文学 §1—2 水文学的研究方法 §1—3 水文学的发展
§1—1 水文学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、水文学
水文学：广义的水文学就是研究地球上各
种水体的存在、运动、分布及其变化规律
的科学。
水文气象学 陆地水文学 海洋水文学 地下水文学
水文学
狭义的水文学就是指研究对象只限于陆地 水体的陆地水文学。
E陆 P R 陆
多年平均情况下：
E陆 P R 陆
P ——陆地的多年平均年降水量； 陆
E陆 ——陆地的多年平均年蒸发量；
R
——多年平均年入海径流量。
E陆 E海 P P海 陆
对海洋而言， E P R 海 海 将两式合并，即得全球的水量平衡方程：
E陆 E海 P P海 陆
nn
3、流域的地形特征
流域。
1、流域分水线 流域的界线称为分水线。
2、流域的几何特征 （1）流域面积F （2）流域长度L （3）流域平均宽度B （B=F/L）
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§1—3 水文学的发展史
一、萌芽时期（1400年以前）
二、奠基时期（1400～1900年）
三、应用水文学的形成（1900～1950年）
四、现代水文学时期（1950年后）
本章小结
一、名词解释
1、水文学（广义、狭义） 2、水资源（广义、狭义） 二、我国水资源的特点和问题 三、水文学的主要内容和研究方法
第一章 绪论
§1—1 水文学 §1—2 水文学的研究方法 §1—3 水文学的发展
§1—1 水文学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、水文学
水文学：广义的水文学就是研究地球上各
种水体的存在、运动、分布及其变化规律
的科学。
水文气象学 陆地水文学 海洋水文学 地下水文学
水文学
狭义的水文学就是指研究对象只限于陆地 水体的陆地水文学。
E陆 P R 陆
多年平均情况下：
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P ——陆地的多年平均年降水量； 陆
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——多年平均年入海径流量。
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对海洋而言， E P R 海 海 将两式合并，即得全球的水量平衡方程：
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3、流域的地形特征
《水文地质学》课程笔记
《水文地质学》课程笔记第一章绪论1.1 水文地质学的研究对象一、水文地质学的定义水文地质学是地球科学的一个分支，它主要研究地下水的性质、分布、运动、质量以及地下水与地质环境之间的相互作用。
它涉及地下水文、地质学、水化学、环境科学等多个领域，是解决水资源问题、地质灾害防治和环境保护的重要学科。
二、研究对象的具体内容1. 地下水：研究地下水的起源、形成条件、化学成分、物理特性、动态变化等。
- 地下水类型：如孔隙水、裂隙水、岩溶水等。
- 地下水运动：研究地下水的流动方向、速度、流量等。
2. 含水层与隔水层：研究含水层的分布、结构、渗透性、储水性能等。
- 含水层特性：包括含水层的岩性、厚度、连续性等。
- 隔水层特性：研究隔水层的分布规律和隔水性能。
3. 地下水循环：研究地下水的补给、径流、排泄等过程。
- 补给：降水、河流、湖泊等对地下水的补给。
- 径流：地下水在含水层中的流动路径和速度。
- 排泄：地下水以泉、井、河流等形式排出地表。
4. 地下水与环境：研究地下水与环境因素的相互作用，如地下水与土壤、植被、气候等的关系。
- 地下水与生态：研究地下水对生态系统的影响。
- 地下水与污染：研究污染物质在地下水中的迁移和转化。
1.2 地下水的功能一、水资源供给1. 生活用水：地下水作为饮用水源，其水质和水量对人类健康至关重要。
- 饮用水标准：研究地下水的质量标准，确保饮用水安全。
- 供水系统：探讨地下水开采、输送和分配的技术和设施。
2. 工业用水：地下水在工业生产中的应用，如冷却、洗涤、工艺用水等。
- 用水要求：不同工业对水质的不同要求。
- 废水处理：研究工业废水对地下水的影响及其处理技术。
3. 农业灌溉：地下水灌溉对农业生产的影响。
- 灌溉需求：研究作物对地下水的需求量。
- 土壤盐碱化：探讨地下水灌溉引起的土壤盐碱化问题。
二、生态环境调节1. 维持地表水与地下水的平衡：研究地表水与地下水的相互转化关系。
- 水量平衡：探讨降水、蒸发、地表径流和地下径流之间的平衡。
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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点： （1)水文现象的确定性规律； （2)水文现象的随机性规律； （3)水文现象的地区性规律。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （2)水文现象的随机性规律 河流某断面每年洪水期出现的最大洪峰流量，枯水期的最小流量或年径流量的大小是变化
莫测的，具有随机性的特点。但是，通过长期观测可以发现，特大洪水流量和特小水流量出现 的机会较小，中等洪水和枯水出现的机会就较大，而多年平均年径流量却是个趋近稳定的数值 ，水文现象的这种随机性规律需要由大量资料统计出来，所以通常称为统计规律。
（4)分布的不均匀性。水资源在自然界中具有一定的时间和空间分布。时空分布的不均匀 是水资源的又一特性。我国水资源在区域上分布不均匀。总的说来，东南多，西北少；沿海多 ，内陆少；山区多，平原少。在同一地区中，不同时间分布差异性很大，一般夏多冬少。
（5)利害两重性。水作为重要资源给人类带来各种利益，但当水量集中得过快、过多时， 又会形成洪涝灾害，给人类带来严重灾难。人类在开发利用水资源的过程中，一定要用其利、 避其害。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.2水文学的研究方法 水文学的研究方法主要有成因分析法、数理统计法、地区综合法。 （2)数理统计法 由于工程设计需要水文计算预估河流未来的水文情势。而水文现象的变化，具有不重复出
现的随机特性，因而可借助数理统计的原理，以频率计算为方法，根据实测的水文资料，分析 水文特征值的统计规律，从而为工程规划设计提供所需要的水文数据。以这种方法计算所得的 水文数据，并不能阐明水文现象的成因，也不能按时序确定它的数量大小，放在运用上可将以 上两种计算途径结合起来，以期获得满意的成果。在工程规划设计中，数理统计法仍是水文计 算采用的主要方法。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.2水文学的研究方法 水文学的研究方法主要有成因分析法、数理统计法、地区综合法。 （3)地区综合法 根据气候要素及其它地理要素的地区性规律，水文现象也具有地区性的分布律。所以，对
短缺水文资料的地区，可借用邻近相似地区的资料，或利用分区综合分析的成果，进行水文计 算。如应用水文要素的等值线图或分区图，地区性的经验公式或图表来估算工程规划设计所需 要的水文数据。由于我国土地辽阔，中小河流水文资料短缺，因面使用这种方法是非常必要和 可行的。
第一章 绪论
赵平
前言/PREFACE
教学内容：1、水资源及其开发利用；2、水文现象及其研究方法；3、本课程主要任务及内容。 教学要求：了解水资源状况、水资源的开发利以及本课程的主要任务；明确水文现象及其基本规 律，以及其研究方法；掌握水资源的含义及其主要特点和本课程的主要内容。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目录 CONTENTS
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿水青山。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源的开发利用主要是通过各种各样的工程措施来实现。 （1)按开发利用水资源的目的分为: 兴利工程:农田灌溉、水力发电、城乡给排水、航道整治、排涝等工程。 防洪工程:水库、堤防、分洪、滞洪等工程。 水环境保护工程:治污工程、水土保持工程、天然林保护工程等。 2)按开发利用水资源的类型分为: 地表水资源开发利用工程: 蓄水、引水、扬水(提水)、调水等工程。 地下水资源开发利用工程:管井、大口井、辐射井、渗渠等。 综上所述，无论哪种工程措施都与水资源密切相关，所以工程的规划设计、建设施工和运
用以上三种方法解决实际问题时，常常同时使用，它们应是相辅相成，互为补充的。同时 ，应根据工程所在地的地区特点，遵循“多种方法，综合分析，合理选定”的原则，采用合适 的方法，才能为工程规划设计提供可靠的水文依据。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.2水文学的研究方法 水利计算的主要研究方法是采用基于水量平衡原理的调节计算方法。按照研究的对象和特
生这些现象的基本原因是地球的公转和自转，在一个河流流域上降落一场暴雨，这条河流就会 出现一次洪水过程，如果暴雨强度大、历时长、笼罩面积大，产生的洪水就大，显然，暴雨与 洪水间存在因果关系，这就说明，水文现象都有其客观发生的原因和具体形成的条件，它是服 从确定性规律的。但是，水文现象的确定性规律并不能用严密的数理方程表达出来。
循环性
水资源的 特点
多用途性 有限性 分布的不均匀性
利害两重性
1.1水资源的涵义及特点
（1)循环性。水资源与其它固体资源的本质区别在于其所具有的流动性，它是在循环中形 成的一种动态资源。因此，水资源难以按地区或城乡的界限硬性分割，而只应按流域，自然单 元进行开发、利用和管理 。
（2)多用途性。水资源是具有多种用途的自然资源，水量、水能、水体均各有用途。 人 们对水资源的利用十分广泛，主要的用水有：①农业(包括林、牧，副业)生产用水；②工业生产 用水； ③城镇居民生活用水；④ 水力发电用水；⑤船筏水运用水；⑥水产养殖用水；⑦水利环 保护等。
1.1水资源的涵义及特点
（3)有限性。在一定时间、空间范围内，大气降水对水资源的补给量是有限的，这就决定 了区域水资源的有限性。从水量动态平衡的观点来看，某一期间的水量消耗量接近于该期间的 水量补给量，否则将会破坏水平衡，造成一系列不良的环境问题。可见，水循环是无限的，水 资源的蓄存量是有限的，并非取之不竭，用之不尽。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势
。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，还进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国 正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群 众的健康。
1.3.1主要任务 天然来水可以为人类社会所利用，成为自然资源；然而来水过多或过少，反会成为威胁人
1.2水文现象及其研究方法
1.2.2水文学的研究方法 水文学的研究方法主要有成因分析法、数理统计法、地区综合法。 （1)成因分析法 所有水文现象的形式，是受着流域多种因素影响的结果。所以说，多种影响因素与水文现
象之间存在着因果关系。这样，就可以根据观测所得的水文资料，建立水文要素与其影响因素 之间的定量关系，亦即从水文现象的成因出发，去研究水文要素变化的规律，则称为成因分析 法。这种方法可求出比较确切的成果，对水文现象进行基本分析和在水文预报中，目前得到广 泛的应用。但在工程规划设计中，成因分析法有一定的局限性。不完全满足工程设计的需要。
点，调节计算可分为兴利调节(指调节水量)、洪水调节、水能调节(既调节水量又调节水头)。通 过对工程的不同方案调节计算，研究工程规模与效益之间的关系，为合理确定工程规模、效益 提供依据。调节计算方法是水利计算的核心内容，掌握调节计算方法是学习水利计算的关键。
PART 03
课程主要任务与内容
1.3课程主要任务与内容
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 经过人们对水文现象的长期观察、观测、分析和研究，发现水文现象具有以下三种基本特
目前： 《最严格水资源管理制度》 《水十条》
PART 02
水文现象及其研究方法
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 自然界的降水与蒸发，江河中的水位与流量以及含沙量等水文要素，均受到当地气候、地 表特征以及人类经济活动等因素的影响，其变化是错综复杂的，这些水文要素变化的现象称之 为水文现象。 水文现象属于自然现象，是由自然界中各种水体的循环变化所形成的。比如降雨、蒸发、 河流中的洪水、枯水等。它和其他自然现象一样，是许许多多复杂影响因素综合作用的结果。 这些因素按其影响作用分为必然性因素和偶然性因素两类。其中，必然性因素起主导作用，决 定着水文现象发生发展的趋势和方向；而偶然性因素起次要作用，对水文现象的发展过程起着 促进和延缓作用，使发展的确定趋势出现这样或那样的偏离。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （2)水文现象的随机性规律 河流某断面每年洪水期出现的最大洪峰流量，枯水期的最小流量或年径流量的大小是变化
莫测的，具有随机性的特点。但是，通过长期观测可以发现，特大洪水流量和特小水流量出现 的机会较小，中等洪水和枯水出现的机会就较大，而多年平均年径流量却是个趋近稳定的数值 ，水文现象的这种随机性规律需要由大量资料统计出来，所以通常称为统计规律。
（4)分布的不均匀性。水资源在自然界中具有一定的时间和空间分布。时空分布的不均匀 是水资源的又一特性。我国水资源在区域上分布不均匀。总的说来，东南多，西北少；沿海多 ，内陆少；山区多，平原少。在同一地区中，不同时间分布差异性很大，一般夏多冬少。
（5)利害两重性。水作为重要资源给人类带来各种利益，但当水量集中得过快、过多时， 又会形成洪涝灾害，给人类带来严重灾难。人类在开发利用水资源的过程中，一定要用其利、 避其害。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.2水文学的研究方法 水文学的研究方法主要有成因分析法、数理统计法、地区综合法。 （2)数理统计法 由于工程设计需要水文计算预估河流未来的水文情势。而水文现象的变化，具有不重复出
现的随机特性，因而可借助数理统计的原理，以频率计算为方法，根据实测的水文资料，分析 水文特征值的统计规律，从而为工程规划设计提供所需要的水文数据。以这种方法计算所得的 水文数据，并不能阐明水文现象的成因，也不能按时序确定它的数量大小，放在运用上可将以 上两种计算途径结合起来，以期获得满意的成果。在工程规划设计中，数理统计法仍是水文计 算采用的主要方法。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.2水文学的研究方法 水文学的研究方法主要有成因分析法、数理统计法、地区综合法。 （3)地区综合法 根据气候要素及其它地理要素的地区性规律，水文现象也具有地区性的分布律。所以，对
短缺水文资料的地区，可借用邻近相似地区的资料，或利用分区综合分析的成果，进行水文计 算。如应用水文要素的等值线图或分区图，地区性的经验公式或图表来估算工程规划设计所需 要的水文数据。由于我国土地辽阔，中小河流水文资料短缺，因面使用这种方法是非常必要和 可行的。
第一章 绪论
赵平
前言/PREFACE
教学内容：1、水资源及其开发利用；2、水文现象及其研究方法；3、本课程主要任务及内容。 教学要求：了解水资源状况、水资源的开发利以及本课程的主要任务；明确水文现象及其基本规 律，以及其研究方法；掌握水资源的含义及其主要特点和本课程的主要内容。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目录 CONTENTS
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿水青山。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源的开发利用主要是通过各种各样的工程措施来实现。 （1)按开发利用水资源的目的分为: 兴利工程:农田灌溉、水力发电、城乡给排水、航道整治、排涝等工程。 防洪工程:水库、堤防、分洪、滞洪等工程。 水环境保护工程:治污工程、水土保持工程、天然林保护工程等。 2)按开发利用水资源的类型分为: 地表水资源开发利用工程: 蓄水、引水、扬水(提水)、调水等工程。 地下水资源开发利用工程:管井、大口井、辐射井、渗渠等。 综上所述，无论哪种工程措施都与水资源密切相关，所以工程的规划设计、建设施工和运
用以上三种方法解决实际问题时，常常同时使用，它们应是相辅相成，互为补充的。同时 ，应根据工程所在地的地区特点，遵循“多种方法，综合分析，合理选定”的原则，采用合适 的方法，才能为工程规划设计提供可靠的水文依据。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.2水文学的研究方法 水利计算的主要研究方法是采用基于水量平衡原理的调节计算方法。按照研究的对象和特
生这些现象的基本原因是地球的公转和自转，在一个河流流域上降落一场暴雨，这条河流就会 出现一次洪水过程，如果暴雨强度大、历时长、笼罩面积大，产生的洪水就大，显然，暴雨与 洪水间存在因果关系，这就说明，水文现象都有其客观发生的原因和具体形成的条件，它是服 从确定性规律的。但是，水文现象的确定性规律并不能用严密的数理方程表达出来。
循环性
水资源的 特点
多用途性 有限性 分布的不均匀性
利害两重性
1.1水资源的涵义及特点
（1)循环性。水资源与其它固体资源的本质区别在于其所具有的流动性，它是在循环中形 成的一种动态资源。因此，水资源难以按地区或城乡的界限硬性分割，而只应按流域，自然单 元进行开发、利用和管理 。
（2)多用途性。水资源是具有多种用途的自然资源，水量、水能、水体均各有用途。 人 们对水资源的利用十分广泛，主要的用水有：①农业(包括林、牧，副业)生产用水；②工业生产 用水； ③城镇居民生活用水；④ 水力发电用水；⑤船筏水运用水；⑥水产养殖用水；⑦水利环 保护等。
1.1水资源的涵义及特点
（3)有限性。在一定时间、空间范围内，大气降水对水资源的补给量是有限的，这就决定 了区域水资源的有限性。从水量动态平衡的观点来看，某一期间的水量消耗量接近于该期间的 水量补给量，否则将会破坏水平衡，造成一系列不良的环境问题。可见，水循环是无限的，水 资源的蓄存量是有限的，并非取之不竭，用之不尽。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势
。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，还进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国 正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群 众的健康。
1.3.1主要任务 天然来水可以为人类社会所利用，成为自然资源；然而来水过多或过少，反会成为威胁人
1.2水文现象及其研究方法
1.2.2水文学的研究方法 水文学的研究方法主要有成因分析法、数理统计法、地区综合法。 （1)成因分析法 所有水文现象的形式，是受着流域多种因素影响的结果。所以说，多种影响因素与水文现
象之间存在着因果关系。这样，就可以根据观测所得的水文资料，建立水文要素与其影响因素 之间的定量关系，亦即从水文现象的成因出发，去研究水文要素变化的规律，则称为成因分析 法。这种方法可求出比较确切的成果，对水文现象进行基本分析和在水文预报中，目前得到广 泛的应用。但在工程规划设计中，成因分析法有一定的局限性。不完全满足工程设计的需要。
点，调节计算可分为兴利调节(指调节水量)、洪水调节、水能调节(既调节水量又调节水头)。通 过对工程的不同方案调节计算，研究工程规模与效益之间的关系，为合理确定工程规模、效益 提供依据。调节计算方法是水利计算的核心内容，掌握调节计算方法是学习水利计算的关键。
PART 03
课程主要任务与内容
1.3课程主要任务与内容
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 经过人们对水文现象的长期观察、观测、分析和研究，发现水文现象具有以下三种基本特
目前： 《最严格水资源管理制度》 《水十条》
PART 02
水文现象及其研究方法
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 自然界的降水与蒸发，江河中的水位与流量以及含沙量等水文要素，均受到当地气候、地 表特征以及人类经济活动等因素的影响，其变化是错综复杂的，这些水文要素变化的现象称之 为水文现象。 水文现象属于自然现象，是由自然界中各种水体的循环变化所形成的。比如降雨、蒸发、 河流中的洪水、枯水等。它和其他自然现象一样，是许许多多复杂影响因素综合作用的结果。 这些因素按其影响作用分为必然性因素和偶然性因素两类。其中，必然性因素起主导作用，决 定着水文现象发生发展的趋势和方向；而偶然性因素起次要作用，对水文现象的发展过程起着 促进和延缓作用，使发展的确定趋势出现这样或那样的偏离。