水文学第四版知识点总结

水文学第四版知识点总结【篇一：水文学第四版知识点总结】第一章绪论1、水文学是一门研究水在自然界中运行变化规律的科学。

几个水文概念：降水、蒸发、入渗、径流(precipitation,evaporation, infiltration, runoff) 上述四个现象统称为水文现象，又成为水文要素。

3、水文学又有―工程耳目‖之称4、广义的水文学可分为：水文气象学、水文地质学和地表水文学三大类。

5、地表水文学包括海洋水文学和陆地水文学（包括湖泊水文学、沼泽水文学、河川水文学冰川水文学） 6、水文现象在时间变化上既具有周期性（重现性）又具有随机性 7、形成周期变化（重现）的原因主要是地球公转及自转，地球和月球的相对运动，以及太阳黑子的周期性运动所导致的昼夜、四季交替的影响所致 8、水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性 9、自然界的水文循环地球上的水在太阳辐射作用下，不断地蒸发成水汽进入大气，随气流输送到各地；输送中，遇到适当的条件，凝结成云，重力作用下降落到地面，即降水；降水直接地、或以径流的形式补给地球上的海洋、河流、湖泊、土壤、地下和生态水等，如此永不停止的循环运动，称为水文循环。

分类：（1）大循环发生在海洋与陆地之间的水文循环，是形成陆降水、径流的主要形式仅发生在海洋或陆地上的水文循环与水资源的关系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. 10、水文循环的影响因素水文循环所处的自然地理环境，称为下垫面。

如地形、地貌、土壤、地质构造、岩层性质、植被情况、河系等等，都对水文水文循环起着不可忽视的影响。

2）河流的弯曲系数：河源至河口的河长与两地间的直线长度之比。

3）河流的横断面及横比降： a.河流的横断面：垂直于水流方向的断面（过水断面） b.河流横比降：河流沿横断面方向的水面坡度。

产生横比降的原因：弯段离心力的作用流速分布不均匀的影响地球自转偏力的影响尼罗河6650km（世界之最）亚马逊河6437km 长江6300km 4）河流的纵断面及纵比降： a.河流的纵断面：沿河流中泓线的剖面（水面、河底线） b.河流的纵比降：包括水面比降和河底比降某一河段河底高程自上游向下游变化，纵断面如下图，其平均河道坡度(比降)i 按下式计算：=[(h0+h1)l1+(h1+h2)l2+…+(hn-1+hn)ln-2h0l]/l23.流域及其分类流域：河口断面以上的集水区域。

地面分水线包围区域为地面集水区，地下分水线包围区域为地下集水区。

闭合流域：在垂直方向地面、地下分水线重合，地面集水区上降水形成的径流正好由流域出口断面流出，一般的大中流域均属此类。

非闭合流域：地面、地下分水线不重合的流域，如岩溶地区的河流和一些很小的流域。

4、流域基本特征（1）几何特征：流域面积 f：在地形图上绘出流域的分水线，分水线包围的面积，即流域面积，以 km计。

河网密度d：流域内河流干支流总长度与流域面积的比值称为河网密度，以km/km2 流域长度lf：从流域出口到流域最远点的流域中线长度，km计平均宽度lf流域形状系数: lf流域平均高程与平均坡度：将流域地形图划分为 100 个以上正方格，依次定出每个方格交叉上的高程以及与等高线正交方向的坡度，取其平均值。

2）自然地理特征：地理位置：以流域所处的经纬度来表示，它反映流域所处的气候带，说明流域距离海洋的远近，反映水文循环的强弱。

气候：包括降水、蒸发、气温、气压、湿度、风等，是决定流域水文特征的重要因素。

流域下垫面条件：下垫面指流域的地形、地质构造、土壤和岩石性质、植被、湖泊、沼泽等情况5、河川径流的形成过程（四个阶段）径流是指湖泊、水库、洼地等流动的水流。

流域内，自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程，称为径流形成过程。

1.降水阶段：降水：包括雨、雪、雹、露、霜等从空中降落到地表的水，其中主要是雨、雪，尤其降雨，因此也常把降水混称为降雨。

降水的特征常用几个基本要素来表示，如降水量、降水历时、降水强度、降水面积及暴雨中心等。

降水量一般按日雨量大小分为7 级：（单位mm）微雨（200）。

降水是径流、蒸发及入渗等一切地表水的来源。

降水量及其时空分布，将影响径流量等的时空分布特性。

降水三要素由实测求得。

2.流域蓄渗阶段降水开始时，并不会立即形成径流，而是先经植物叶面截留、地面蓄洼、流域蒸发及土壤下渗，此称为流域的蓄渗阶段。

扣除流域蓄渗后的降水量称为净雨量或超渗雨量，此即坡面漫流的径流量；而入渗的水量除了消耗于土壤的蒸发外，其余部分则以地下径流的形式缓慢的补给河流，称为河川径流的一部分。

3.坡面漫流阶段净雨沿地表坡面的流动，称为坡面漫流。

坡面漫流最后将汇入河沟，汇流的速度与地面坡度、植被情况及地质地貌有关。

因此，封山育林、水土保持、合理开发不但是保护水资源的治本措施，而且可以消减汇流速度，延滞坡面径流汇集过程，预防洪涝灾害 4.河槽集流阶段坡面径流经支流汇入干流最后到达流域出口断面或河口的集流过程，称为河槽集流阶径流系数=y/x其中：x—一场降水量径流系数实际上就是降水形成径流量的折减系数6、河流中的水位、流量、泥沙及冰情等变化情势，统称为水文情势。

其中，水位、流量的变化情势常用水位过程线及流量过程线来表示。

3）止动流速——运动泥沙停止时的临界流速三、泥沙的运动形式推移质运动推移质沿河床的运动，称为推移质运动。

分为：滑动、滚动、跳跃运动悬移质运动一般来说，粗颗粒泥沙易成推移质，细颗粒泥沙易成为悬移质。

但是，推移质与悬移质之分取决与流速。

对于同一粒径的泥沙，在流速较小时为推移质，在流速较大时为悬移质。

推移质和悬移质在物理上有着本质的不同（1）运动规律不同：推移质运动取决于泥沙在床面附近的受力情况；而悬移质运动既与其在床面附近受力情况有关，又与水流对其悬浮作用有关。

（2）能量来源不同：推移质运动直接将水流的能量转化为推移质颗粒的动能，形成对水流的阻力；维持悬移质运动的能量来自于水流的紊动动能，紊动动能是水流势能转化为热能过程中的一种过渡形式，是水流已经消耗了的能量的一部分。

悬移质通过影响水流的紊动性质来影响水流的时均流速，对水流能量损失的影响是间接含沙量、挟沙力、输沙量是分析固体径流和河床演变的基本参数四、含沙量、挟沙力、输沙量含沙量s：单位浑水体积中所含泥沙的重量（含沙浓度）2.挟沙力sm：河流处于不冲不淤状态时，一定水流与泥沙条件下，单位体积水流所能夹带泥沙的最大数量。

3.输沙率qs：单位时间内通过过水断面的泥沙重量。

分为悬移质输沙率计算和推移质输沙计算 2-4 河床演变河床形态的变化，称为河床演变是水流冲蚀和泥沙运动共同作用的结果河床演变：纵向演变和横向演变第三章水文资料的收集与整理方法 1、水位、流量、降水量、入渗量及蒸发量等，都是水文计算的基本依据，统称为水文资料。

对这些水文资料的测量，称为水文测验3-1 水位观测水位：指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面的高程，以m计。

水位与高程数值一样，要有一个基面作为起点，水文测验中采用的基面有下列4 绝对基面：将某一海滨地点平均海水面的高程定为0.000m，作为水准基面。

我国曾沿用过大连、大沽、黄海、废黄河口、吴淞、珠江等基面，现在统一规定的基面为青岛黄海基面。

假定基面：这是在水文测站附近没有国家水准点或在一时还不具备接测条件的情况下暂时假定的一个水准基面。

测站基面：某些水文测站专用的一种假定基面，一般选择在河床最低点或历年最低水位以下0.5～1.0m处的水平面作为零点来计算水位高度。

冻结基面：将测站第一次使用的基面冻结下来作为永久固定基面的一种基面，也属水文测站专用的另一种假定基面。

使用冻结基面可保持测站水位资料的历史连续性。

全河上下游或相邻测站应尽可能采用一致的固定基面。

使用水位资料时一定要查清其基面。

观测水位的设备和方法一)观测水位的设备水位观测的常用设备有水尺和自记水位计两类。

种。

其中应用最广泛的是直立式水尺。

观测时记录水尺读数，水位按下式计算：水位水尺读数式中，水尺零点高程是指水尺板上刻度起点的高程，可以预先测量出来 2.自记水位计自记水位计能将水位变化的连续过程自动记录下来，不遗漏任何突然的变化和转折，有的还能将所观测的数据以数字或图像的形式远传室内，使水位观测工作趋于自动化和远传化（二）水位的观测水位的观测包括基本水尺和比降水尺的水位。

基本水尺的观测是分段定时观测。

当水位变化缓慢时(日变幅在0.12m 以内)，每日8 20时各观测一次(称2 时是基本时)；枯水期日变幅在0.06m以内，用1 段制观测；日变幅在0.12～0.24m时，用4 段制观测；有峰谷出现时，还要加测。

比降水尺观测的目的是计算水面比降，分析河床糙率等。

其观测时间和次数，视需要而定。

日平均水位的计算算术平均法：面积包围法 3-2 流量测验流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量测量流量的方法很多，常用的方法为流速面积法，其中包括流速仪测流法、浮标测流法、比降面积法等，本节主要介绍流速仪法测流。

过水断面的流量=断面平均流速断面面积流速仪法是用流速仪测定水流速度，并由流速与断面面积的乘积来推求流量的方法。

它是目前国内外广泛使用的测流方法，也是最基本的测流方法。

一、断面测量水道断面的测量，是在断面上布设一定数量的测深垂线，施测各条垂线的水深，同时测得每条测深垂线与岸上某一固定点（断面的起点桩，一般设在左岸）的水平距离（称为起点距），并同时观测水位，用施测时的水位减去水深，得到各测深垂线处的河底高程。

由此即可绘出河槽断面图，然后由所测水位及断面图，即可算出相应的过水断面面积 1.垂线平均流速的计算一点法:vm v0.6二点法: vm 三点法vm =(v0.2+v0.6+ v0.8 五点法vm v0.2+3 v0.6 10各式中vm 为垂线平均流速，v0.0 、v0.1、 v1.0 为各相对水深处的测点流速。

2.部分面积平均流速的计算部分面积平均流速是指两测速垂线间部分面积的平均流速，以及岸边或死水边与断面两端测速垂线间部分面积的平均流速。

3.部分流量的计算由各部分的部分平均流速与部分面积之积得到部分流量断面流量的计算水位—流量关系曲线的影响因素流量 q=f(断面面积a、平均流速v) 平均流速v=f(水力坡度i、河床糙率n) 3-4河流泥沙测验与冰凌观测一、悬移质泥沙测算描述河流中悬移质的情况，常用的两个定量指标是含沙量和输沙率。

单位体积内所含干沙的质量，称为含沙量，用cs 表示，单位为kg/m3。

单位时间流过河流某断面的干沙质量，称为输沙率，以qs 表示，单位为kg/s。

断面输沙率是通过断面上含沙量测验配合断面流量测量来推求的。