水文与水资源学 第六章 流域产沙和输沙
水文气象学课件 6第六章 流域产汇流分析
第六章流域产汇流分析本章要点本章的主要内容包括如下部分：1）介绍流域产流的机制，重点讨论蓄满产流与超渗产流；2）介绍流域产流计算的基本原理和方法；3）介绍流域汇流的基本概念和计算方法。
6.1 概述径流是自然水文循环过程中非常重要的一个环节，径流的产生和发展过程是水文学研究的重要内容。
河道任何一点的径流过程可以通过流量曲线的变化反映，而任意一点的径流过程都是流域上游径流过程综合之后得到的结果，是对整个流域降雨、融雪和其他水量输入的响应。
因此径流产生和发展过程并不是局部空间的水文现象，而是应该在流域尺度下进行研究。
径流的产生和形成是流域尺度上的综合问题，需要综合考虑其他水文过程，如降雨、入渗、饱和及非饱和土壤中的水流运动等。
尽管对这些水文过程单独加以研究已经有了相对成熟的方法，但是如何把这些理论加以综合得到解释流域产流机理的理论尚未取得令人满意的结果，其中一个很重要的原因是流域空间中的变异性太大，各个流域在很多方面都具有差异性。
研究径流的产生和发展过程，人为的可以把整个过程概化为产流阶段和汇流阶段两个阶段。
产流（流域蓄渗）指降雨经植物（树冠）截留、下渗和填洼等过程，形成地表和地下径流的过程。
产生的径流可以分为3种形式：地表径流（坡面流 Overland flow）、壤中流（Interflow / unsaturated flow）和地下径流（Groundwater flow）。
汇流则是指降落在流域上的雨水，从流域各处向流域出口断面汇集的过程。
汇流又可以分为山坡汇流和河网汇流两个阶段。
整个径流的产生和发展的过程可以用下图6-1示意：图6-1：径流产生及过程示意图本章主要研究的内容是地表径流的产流机理和汇流原理。
6.2 流域产流机理流域产流过程实质上就是流域中各种径流成分的生成过程，其实质就是水分经过流域下垫面（包括地面和包气带）作用之后对降水的再分配的过程。
因此不同的下垫面条件对应不同的流域产流机制（Streamflow Generation Mechanisms ），从而进一步影响到整个流域径流发展的过程也不相同。
水文学
• •
P+R=I+∆W+Qf+Qc 上式中：P：年平均降雨量，R：年平 均支流流入量，I：年平均蒸发量，∆W： 年蓄水量，Qf：农业年平均用水量，Qc： 城镇年平均用水量 • 依据水量平衡公式可粗率计算出滦河流 域由于过量的引水使得水量平很发生变化 水量亏损严重，造成滦河流域水量逐年下 降下流断流严重，生态退化。
•
径流的年际变化大于年降水,最大年径流量比 最小年大6~20倍。年径流量的CV值从上游的0.3 变化到中下游的0.8 左右。上游坝上地区CV值 0.3~0.5 ,值径流年际变化平稳,反映了枯季结冰期 长对径流的调节作用；CV值最大在中游的伊逊河 和武烈河流域,为0.8~1.0。武烈河承德站最大年 径流深495mm(1959年) ,是最小年径流深22.7mm （1951年）的20倍 ；下游滦县站最大年径流深 290mm（1959年） ,是最小年径流深 32.7mm(1945年)的8.7倍。
主要内容
• • • • • • • 一、流域概况 二、径流 三、泥沙、冰情 四、暴雨和洪水 五、流域污染源现状 六、引水工程 七 、水量平衡
一、流域概况
1、地理位置
• 滦河发源于河北省丰宁县坝上骆驼沟乡小粱 山南坡大古道沟，流经内蒙古自治区、辽宁省和 河北省的27 个市县区，于河北省乐亭县兜网铺注 入渤海，全长888 km。 滦河流域位于华北平原东北部(如图1),介于东 经115°30′～119°45′、北纬39°10′～42°40′， 北部、东部以苏克斜鲁山、七老图山、努鲁尔虎 山及松岭为界，西南以燕山山脉为界与潮白河、 蓟运河相邻，南临渤海。流域自西北至东南长 435 km，平均宽度103 km，流域域多年平均年径流量47.9 亿立方米 占河北省 地表水总量的26% 。年径流深的分布与年降水量基本一 致,流域中部最大,逐渐向南北两头递减。中部辙河流域为 高值中心 ,年径流深300~350mm; 燕山迎风坡 150~200mm; 背山区及下游平原区75~100mm上游坝上 地区50mm 以下，最小的仅10mm。 • 受季节性气候变化的影响,径流年内分配可分为枯水期 和洪水期：从头年11月至翌年5月为枯水期,其间降水量小, 河水靠地下水与融冰水补给,流量小而稳定；6-10月为洪 水期,由于降雨集中,流域产流机会较多。其中7-10月连续 4个月的径流量占年径流的比重 ,以燕山迎风坡的80-88% 为最大,逐渐向南、北减少。南部平原区为75%左右,燕山 背风区为60-80%,上游坝上地区50-60%。 •
工程水文学题库及题解(全)
工程水文学题库及题解宋星原雒文生赵英林魏文秋张利平编著内容提要本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目按工程水文学基本内容分为概念题和计算题两大题型，概念题又划分填空题、选择题、判断题和问答题四类题型，题目中有易、中、难三个难度档次，分别考核不同的知识结构和知识层次。
题库中有的题目在于了解学生对基本概念、基本理论和基本计算方法的掌握程度，有的则是了解学生分析问题与解决问题的能力以及对学科前沿知识的理解程度，所有的题目都给出了解题过程和结果，以便于学习和理解。
为了便于学生报考研究生的参考，本书还选编了武汉大学以及原武汉水利电力大学近年来的考研试题及题解。
本书涵盖了工程水文学基本内容，可作为高等院校水利水电类、土木工程类和环境工程类各专业本科生的辅助教材，尤其适用于立志报考研究生的同学使用，也可供上述专业的成人教育、函授教育、网络学院的学生以及专业技术人员的学习和参考。
前言为使考试规范化，保证教师按教学大纲教学、学生按教学大纲学习，全面、系统和有重点地掌握工程水文学的基本概念、原理和方法，提高学生分析问题与解决问题的能力， 1994年11月，由原武汉水利电力大学水文试题库编写组编印了《工程水文学试题库》，并在我校工程水文学教学中得到广泛应用，受到老师和同学们的一致好评。
随着教学改革的深入，在前期题库研究工作的基础上又积累了大量的资料，为本书的出版奠定了一定的基础。
作者通过多年的教学研究及实践，对原有的资料进行了编辑与加工，重新修改并补充了大量题目，对所有题目给出了解题过程，以便于读者学习。
本书题量大、内容新颖，并配有全部题解及近年考研试题。
书中难、中、易题型有机结合，有益于学生深刻理解工程水文学的基本理论、提高分析与解决有关工程水文学问题的能力。
同时，本书的出版对高校教师出题组卷也具有一定的借鉴作用。
本书分为题库、题解和考研试题三大部分，题库中的题目覆盖了水文循环与径流形成、水文信息采集与处理、水文统计、年径流及年输沙量分析与计算、由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、流域产汇流计算、水文预报等工程水文学的基本内容。
悬移质输沙理论2
D +
−3 ⎞ ⎛ ⎛ ν ⎞ γs — γ 10 10 ⎟ + 1 .65 × 9 .8 × 0 .6 × 10 −3 gD = −9 × × ⎜9 × ⎜9 ⎟ + ⎜ γ 0 .6 0 .6 ⎟ ⎝ D⎠ ⎝ ⎠ −3 2 2
=-0.015+0.0996=0.0846m/s
悬浮指标为： Z =
单宽悬移质输沙率：1. 沿垂线积分计算
g s = γ s ∫ U ( y )S v ( y )dy
a h
问题1 ：积分的下限a＝？床面高度a处的含沙量 Sva ＝？ 问题2 : 是否可以从床面积到水面？ 对问题2的回答是“不行”，理由如下： a) 所采用的流速公式当y＝0时没有意义(流速和含沙量趋于正、负无穷 大)；b) 从输沙机理上看，在床面附近运动的泥沙，支持其重量的是河床 床面支持、而不是水流的紊动能量，所以这一层运动的泥沙属于推移质 的范畴。
D
ν
γs − γ 0 .6 × 10−3 −3 0 .1 gD = × 0 . 1 × 1 . 65 × 9 . 8 × 0 . 6 × 10 γ 10 −6
=18.69
河流动力学基础
17
悬移质单宽输沙率的概念 –
垂线积分型:均匀沙的Einstein公式 –
垂线平均型:维利卡诺夫公式 和 Bagnold公式
均匀沙的Einstein悬移质输沙率公式: 例题
[例]
2.3 ⎛ R' χ ⎞ U ⎟ = lg⎜ 12 22 . ⎜ κ ⎝ ks ⎟ U '* ⎠
算沙粒阻力对应的水力半径的过程见下表。
′ 的初值 Rb
1.0 0.5 0.6 0.7 0.67 0.68 0.69 0.685
【专业知识】水利知识之水文水资源
【专业知识】水利知识之水文水资源一、水文基础知识水文学主要研究地球上水的形成、循环、时空分布、化学和物理性质以及水与环境的相互关系，为人类防治水旱灾害，合理开发和有效利用水资源，不断改善人类生存和发展的环境条件提供科学依据。
水文学既是地球科学中一门独立的基础科学，并与气象学、地质学、地理学、生态学等有着密切的联系；又是一门应用科学，广泛地为水利、农业、林业、城市、交通等部门服务。
二、水文循环水文循环是指地球上的水分通过蒸发、水汽输送、降水、下渗、径流等过程不断转化、迁移的现象。
水文循环由一系列复杂的过程和路径组成，由海洋的、大陆的以及各种不同尺度的局部循环系统组成，它们互相联系，周而复始，形成庞大而复杂的动态系统。
水文要素是构成某一时间的水文情势的主要因素，是描述水文情势的主要物理量，包括各种水文变量和水文现象。
降水、蒸发和径流是水文循环的基本要素。
同时，把水位、流速、流量、水温、含沙量、冰凌和水质等列为水文要素。
水文要素通常由水文站网通过水文测验加以测定。
水文循环过程中某区域在任一时段内，输入的水量等于输出的水量与蓄水变量之和，即水量平衡。
水汽输送为大气中的水分被气流从一个地区输送到另一地区，或从低空输送到高空的现象，是水文循环的一个环节，可分为水平输送和垂直输送，前者是水汽输送的主要形式，后者是成云致雨的重要条件。
三、水资源及其特性地球上各种形态的天然水，包括大气中的水汽和水滴，海洋、湖泊、水库、河流、土壤、含水层和生物体中的液态水，冰川、积雪和永久冻土中的固态水，岩石中的结晶水。
人类大量利用的是大气降水、河流、湖泊和水库水、土壤水和地下淡水。
地球上水的储量很大，但97.5%是海水，只有2.5%的是淡水。
而2.5%的淡水中可供人类利用的淡水资源在数量上是有限的，不足世界淡水储量的1%，即相当全球水储量的0.007%.从我国水资源特点来看，主要有人均占有水量低、区域分布不均匀、与耕地和人口的分布不相匹配、年际变化大等特点。
第11讲 流域产沙与输沙
右图中，有Ⅰ、Ⅱ
两组沙样，试比较一 下两种沙样的区别。 沙样Ⅰ的组成要粗些、均匀些；沙 样Ⅱ的组成要细些、不均匀些。
6.2.2 泥沙的比重和容重
1.泥沙的比重（γs）
泥沙样品中各个颗粒的实有重量之和（Ws）与所有沙粒的 实际体积（无孔隙的体积，V）之比，也就是无孔隙的单位 体积的泥沙样品的重量，称为泥沙的比重（g/cm3）。
就较严重，进入江河的泥沙量就多。
（一）层状侵蚀（片蚀）
（二）沟状侵蚀（沟蚀）
（三）陷穴侵蚀 （四）滑坡
层状侵蚀（片蚀）
雨滴将坡地上的土壤或其他地表物质的颗粒溅起，
落下的颗粒相对疏松且在坡地的下部相对较多。层
状的漫流出现后，可将这些松散的颗粒移动，坡地
表面均匀地遭受剥蚀，这就是层状侵蚀，又称片蚀
水流有层流和紊流两种状态。
(1)层流 层流——在岩石空隙中渗流时，水的质点作有秩序、平行而互
不混杂的流动。
层流示意图
(2)紊流 紊流——在岩石空隙中渗流时，水的质点作无秩序、互相混 杂、互相碰撞的流动。
水作紊流运动时，水流所受到的阻力比层流状态大，消耗的 能量较多。
若水流处于层流状态，泥沙的水力粗度公式变为：
流域产沙与输沙
引言
什么是泥沙？ 随河水运动和组成河床的松散固体颗粒，叫做泥 沙。随水流运动的泥沙，又称固体径流。 河流泥沙是重要的水文现象之一。河流泥沙对于 河流水情及河流的变迁有着重要的影响，防洪、 航运、灌溉、发电、港口码头等水利工程的建设 都必须考虑河流泥沙问题。
黄河泥沙
6.1 河流的泥沙的来源
s W s V
泥沙的比重随沙粒的成分而变，变化范围不大，大致在 2.60-2.70g/cm3之间。实际应用上，取其平均值2.65g/cm3。
水文与水资源学期末复习资料
水文学复习资料一、基本概念1.水文：泛指自然界中的水的分布（大气圈、水圈、生物圈和岩石圈）、运动和变化规律以及与环境的相互作用。
2.水文学：是研究水存在于地球上大气中和地球表面，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。
3.水资源：狭义：仅仅指在一定时期内在当前经济和技术条件下能直接或间接被人类开发利用的动态水体。
广义：地球上的一切水体。
4.水分循环：是地球上的一个重要的自然过程，是指地球上各种形态的水，在太阳辐射的作用下通过蒸发散、水汽输送上升到空中并输送到各地，水汽在上升和输送过程中遇冷凝结，在重力作用下以降水形式回到地面、水体，最终以径流的形式回到海洋或其他陆地水体的过程。
5.水量平衡原理：是指任意时段内，任何区域内收入（或输入）的水量和支出（或输出）的水量之差，一定等于该时段内该区域储水量的变化。
5.降水：大气中的水以液态或固态的形式到达地面的现象称为降水。
6.蒸发散：是液态水或固态水表面的水分子能量足以超过分子间吸力，不断地从水体表面逸出的现象。
7.下渗：水分通过土壤表面垂直向下进入土壤和地下的运动过程。
8.地下水：广义：指蓄存并运移于地表以下土壤和岩石孔隙中的自然水。
狭义：指饱和带（饱水带）中岩土孔隙中的重力水。
9.河流：是一种天然水道，指在重力的作用下，沿着陆地表面上的线性凹地流动，并汇集于各级河槽上的水流。
二其它复习内容第二章1.水循环的动力是太阳辐射和地球引力。
2.水文循环的原因：（1）外因：太阳辐射和地心引力为水文循环的发生提供了强大的动力条件（2）内因：水的物理性质决定了水在常温条件下就能实现液态、气态和固态的相互转化而不发生化学变化。
3.水循环的4个阶段：蒸发散、水汽输送、降水和径流。
4根据水循环的过程可以把水循环分为大循环和小循环，大循环又称为外循环，是海洋水与陆地水之间通过一系列的过程所进行的相互转化：小循环又称为内循环，是发生在陆地与陆地之间或海洋与海洋之间的局部小循环。
12 第11次课(第6章：水流挟沙力)
当上游进入本河段的床沙质数量较少，水流携带床沙 质的能力有富余，就会从床沙中攫取泥沙得到补充， 直到达到它所能够携带的数量为止，在这个过程中， 河床相应发生冲刷；
6
6.3.1 床沙质与冲泻质 3、泥沙输沙率与流量的关系 反之，当上游进入本河段的床沙质数量过多，则多余 的部分就会落淤，河床相应发生淤积。 由此可见，在不冲不淤相对平衡状态时，床沙质的数量 可以由水流及床沙组成条件确定。这就是图6-7中粗颗粒 泥沙输沙率与水流条件（用流量表示）关系密切的原因。
Sv
C1 s
U
J
Js
（6-27）
引用Darcy-Weisbach 公式
U 8g RJ f
U2 J f
8gR
U2 J s f s 8gR
将J、Js代入式（6-27），有
Sv
C1 s
U
f
f
s
U2 8gR
即
Sv
8C1 s
f
f
s
U3
gR
（6-28）
24
6、张瑞瑾水流挟沙力公式
(2) 公式推导 e、f-fs的表达式
列出能量平衡方程
E E0 Es
(6-25)
19
6、张瑞瑾水流挟沙力公式
(2) 公式推导 a、 E0、Es的表达式
单位时间、过水 断面为A的清水 的能量损失为
E0 AUJ
同理可得，单位时间、过水断面为A的浑水的能量损失为
Es 1 Sv AUJs sSv AUJs
浑水中清水部 分的能量损失
10
6、床沙质和冲泻质的划分
方法1：若在床沙级配曲线右端P<10％的范围内，如果存在 明显的拐点，也可取这一拐点相应的床沙粒径作为床沙质与冲 泻质的分界粒径。 方法2：将悬移质粒配曲线与相应的床沙粒配曲线进行对比， 取床沙粒配曲线上与纵坐标5％相对应的粒径，作为床沙质 与冲泻质的分界粒径。
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
水文学第六章PPT学习教案
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第三节 流域产流分析
❖ 所谓产流，是指流域中各种径流成分的生成过 程，也是流域下垫面（包括地面和包气带）对 降雨的再分配过程。本节介绍自然界两种基本 的产流形式，并建立产流理论的基本概念。
一、包气带对降水的再分配作用 二、产流面积的变化
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包气带：地面以下潜水面以上的地带。也称非饱 和带， 是大气水和地表水同地下水发生联系并进 行水分交换的地带,它是岩土颗粒、水、空气三者 同时存在的一个复杂系统。包气带具有吸收水分、 保持水分和传递水分的能力。
降雨开始时流域是干旱还是湿润，对此 次降雨产生径流的量影响极大，流域的干湿 程度常用流域蓄水量W或其前期影响雨量Pa 表示。
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1.流域蓄水量W和流域蓄水容量Wm
流域蓄水量主要是指，在流域降雨能够影响的 土层内土壤含蓄的吸着水、薄膜水和悬着毛管 水，不包括重力水，是土壤能够保持而不在重 力作用下流走的水分。流域上各地点的蓄水容 量是不同的，可从零变化到点最大蓄水容量， 其流域平均值以Wm表示，称流域蓄水容量。
日期 P（mm）
6月1日
6月2日 7.6
6月3日 32.6
6月4日
16
6月5日
6月6日
6月7日
6月8日
6月9日
6月10日
6月11日
6月12日
6月13日
6月14日
6月15日
K Pa(mm) 0.938 66.8 0.938 62.7 0.938 65.9 0.938 92.4 0.938 100.0 0.938 93.8 0.938 88.0 0.938 82.5 0.938 77.4 0.938 72.6 0.938 68.1 0.938 63.9 0.938 59.9 0.938 56.2 0.938 52.7
《水文与水资源学》课程教学大纲
《水文与水资源学》课程教学大纲Hydrology and Water Resource一、课程基本信息（一）知识目标一是对基本概念理解、掌握；二是对自然界不同运动特征的水与不同分布形式的水之间建立起内在的必然联系；三是能从水资源的特征、属性出发，分析、论证水资源保护与生态环境保护、水资源保护与人类社会可持续发展的关系。
（二）能力目标具备水土资源平衡分析能力。
— 1 —（三）素质目标能从水的物理属性、化学属性和资源属性等方面认识水在自然环境和社会环境中的重要作用，为后续专业课的学习奠定基础。
三、基本要求（一）了解自然界水的形成、分布、运动及变化方面的知识。
（二）理解地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律，及其与地理环境、人类社会之间的相互关系。
（三）掌握水循环、水文统计、水资源平衡计算及水资源开发利用的基本理论和知识。
四、教学内容与学时分配第一章绪论2学时知识点：水文与水资源学研究的对象和任务、水文与水资源的基本特征及研究方法、世界和中国水资源概况、水文与水资源学的任务与内容。
本章小结重点：水文与水资源学的含义、研究对象及内容。
难点：水文与水资源学的含义。
思考题：1.什么是水文与水资源学？2.水文与水资源学的研究对象及内容是什么？作业：水文水资源的基本特征建议教学方法：理论与实际结合，以实际应用为主第2章水循环及其要素6学时第一节水循环及水量平衡2学时知识点：自然界的水循环、水量平衡第二节河流和流域知识点：河流特征、流域特征第三节降水及其特征2学时— 2 —知识点：降水类型、降水的基本要素、降水特征指标、影响降水的因素、我国降水的特征、降水的观测、平均降水量的计算第四节蒸发散与散发知识点：水面蒸发散、土壤蒸发散、植物蒸发散第五节下渗2学时知识点：基本概念、下渗的物理过程、土壤水分再分配、影响下渗的因素、下渗公式、下渗的测定第六节径流知识点：径流的含义及组成、径流的表示方法、径流的形成过程、影响径流的因素、坡面径流的测定、小流域径流的测定本章小结重点：地球水循环模式与类型，各种水循环的特征及地理、生态环境意义以及各种水量平衡方程；大气降水的数量分布特征，大气降水的成分组成特征，大气降水的分配，包括降水分配方程式，蒸发、入渗、径流等过程的作用机理及表示方法，大气降水量的计算方法，降水转化的区域结构规律。
水文学复习提纲
水文学原理复习提纲（中国水利水电出版芮孝芳主编）第一章绪论1.水文学定义：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、化学性质，以及水圈与大气圈、岩石圈和生物圈的相互关系。
（第3页）2.水文学的现象:3.三元性：自然科学、技术科学、社会科学4.水文学研究方法的基本特点：（1）多学科交叉与渗透（2）通过水文实验揭示水文规律（3）应用流域水文模型探索水文规律（4）确定性与随机性研究方法的结合（第6~9页）第二章水文循环1.水文循环的定义:水圈中各种水体在太阳辐射和地心引力作用下通过这种不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程全球水文循环的成因主要原因有二：一是：水的三态变化，为内因；二是地心引力和太阳辐射，为外因2.水文循环的尺度：全球水文循环、流域区域水文循环3.水文循环的作用和意义（1）调节气候（2）形成各种地貌，塑造地球表面（3）提供巨大的水利资源（4）使地球生命生生不息（5）形成水文现象（6）物质循环中最重要的循环4.流域水量平衡方程：（1）水量平衡方程划分有：全球水量平衡方程式、流域水量平衡方程式、水土植水量平衡方程式（第14~16页）（2）平衡方程式中有划分为：针对一定长度的时间段、针对一定得空间尺度（主要是全球水量和流域水量的平衡方程式）5.水文循环的影响因素气象因素、自然地理、地理位置、人类活动第三章流域和水系1.分水线的定义：山峰、山脊、鞍部的连接线称为分水线（第18页）2.分水线的分类：地下分水线和地上分水线（18页）3.流域的定义：地面分水线包围的汇集降落在其中的雨水流至出口的区域（18~19页）闭合流域：地面分水线与地下分水线重合的流域非闭合流域：地面分水线与地下分水线不重合的流域4.水系的定义：流域中大大小小河流交汇形成的树枝状和网状结构（18页）水系的分类：羽毛状、平行状、混合状5.坡地的定义：流域中水系以外的陆域部分。
流域有水系和坡地组成（20页）坡地可以按几何形状分为：倾斜面、收敛曲面、发散曲面6、流域基本单元定义：流域中不可再划分的部分（20页）流域基本单元形状：一本打开的书、扇形、倒扇形、马蹄形7.水系的拓扑学特征（20~23页）（1）水系的分叉：河源数（河流的发源点N）、出口数（为1个）、节点数（两条河流的交汇点N-1）、内链数（N-1）、外链数（N）（2）流域的分级法：斯特拉勒分级法四原则：河源出发为1两条同级河流交汇比原来高一级不同的流域交汇取两者较高的河网中最大级别的河流级别为河网级别或称流域的级别8.水系的几何学特征（了解性）河流长度、河长定律、链长度、弯曲率、河底比降、比降定律、交汇角、横断面（23~26页）9.流域的形状特征（了解性）流域面积、流域长度和宽度、面积定律、流域形状（27~28页）10.流域的结构特征（了解性）河网密度和河道维持常数、河流频度和链频度、高程曲线、流域坡度（27~30页）第四章降雨1.降水的定义：大气中液态或固态水，在重力的作用下，克服空气阻力，从空中降落到地面的现象。
水文与水资源
《水文与水资源学》知识点Ch01 绪论1水文&水资源水文——泛指自然界中水的分布、运动和变化规律以及与环境的相互作用水资源——广义上指能够直接或间接使用的各种水和水中物质，对人类活动具有使用价值和经济价值的水狭义上指在一定经济技术下，人类可以直接利用的淡水水文与水资源的基本特征（1）时程变化的必然性（周期性）和偶然性（随机性）（2）地区的相似性与特殊性（3）水资源的循环性、有限性及不均一性（4）利用的多样性--农业、工业和生活，发电、水运、水产、旅游和环境改造等2水文学&水资源学水文学——是研究地球上水的分布、运动、变化规律及其与环境相互作用的一门学科。
水文学研究方法——水文试验/数理统计/物理与数学模型水资源学——是研究地球水资源的形成、分布和演变规律，以及应用这些规律解决人类对水的需求和由此引起的环境问题的一门科学（中国资源科学百科全书.水资源）。
其核心是淡水供应与利用。
水资源学研究方法——经济学/人文方法渗透水文学与水资源学的关系水文学与水资源学相互交融。
水文学是水资源学的基础，侧重研究水的分布和变化规律。
水资源学是水文学研究对象的拓展，侧重研究水的供应与利用3水文与水资源学的研究对象、任务与内容任务：全面深入了解水资源形成、分布特征、开发利用状况，并系统学习地表水和地下水资源形成规律，掌握水资源评价的基本方法以及管理水资源的基本知识。
内容：地表水和地下水的分布变化规律及计算评价的方法；天然水的水质及其形成变化；水质评价和水资源保护的基本方法；水资源管理等。
4水文学的发展水文学发展的驱动力——人类社会发展需要（认识水、了解水以达到兴利避害和兴利除害的需求目的。
）水文学的发展可归纳为四个阶段萌芽阶段（公元16世纪末前）奠基阶段（公元17世纪~19世纪末）工程水文学兴起阶段（20世纪初—20世纪50年代）现代水文学阶段（20世纪60年代至今）15水资源现状我国水资源特征空间分布不均（空间分布极不平衡，与人口和耕地的分布不相适应）时间分布不均（年际变化不稳定、年内变化大）中国水环境面临的三个严重问题水资源亏缺、洪涝灾害、水体污染世界水资源概况水资源分布不均、供需矛盾尖锐（人口的增加，现代化水平的提高，气候的变化）、水资源污染严重Ch02 水循环及其要素1水分循环水圈——各种水体共同组成了一个连续而不规则的围绕地球表层的水壳水分循环定义——地球表面的水体在太阳辐射作用下通过蒸发上升至空中，然后被气流输送到各地，水汽在上升和输送过程中遇冷凝结以降雨的形式回到地面或水体上，再以河流或地下水的形式汇入海洋，水分这样往复不断地转移交替的现象叫做水分循环水分循环内外因内因：水的气、液、固三态变化外因（动力条件）：太阳辐射、地球引力（重力）水分循环基本环节水分循环类型大循环（外循环）：海陆间的水分循环过程。
微专题——河流的输沙量与含沙量
微专题——河流的输沙量与含沙量输沙量与含沙量一、输沙量河流输沙量是指一定时段内通过河流某一断面的泥沙的重量，单位为t或万t。
简言之，输沙量就是输送沙子的量。
河流输沙量的大小，与含沙量大小有关，还与河流水量的丰枯有关。
一年中最大输沙量在汛期，最小输沙量在枯水期，年际输沙量也不一样，变化较年径流更为剧烈。
在一次洪水过程中，最大输沙量与最大洪水量出现时间大体一致。
就一条河流而言，山区河段输沙能力强，河道以冲刷为主，输沙量沿程增加；平原河段河道以淤积为主，输沙量沿程减少。
二、含沙量而含沙量则指单位体积浑水中所含泥沙的数量，计量单位为千克/立方米。
河流含沙量也随时间变化而不同：一年中最大含沙量在汛期，最小含沙量在枯水期。
含沙量大的河流输沙量不一定大，含沙量小的河流输沙量不一定小，因为这还要考虑到其水量多少的问题。
中国长江年平均含沙量仅0.54千克/立方米，而年输沙量高达4.78亿吨；辽河年平均含沙量为6.86千克/立方米，而年输沙量仅0.41亿吨。
同一条河中含沙量分布也不同：含沙量沿水深分布，一般在水面最小，河床底最大。
含沙量在河流断面上的分布随断面水流情况不同而异。
含沙量沿流程而变化，通常在山区河段含量大，平原河段含量小。
影响河流含沙量的因素：植被覆盖差，土质疏松，河流含沙量就大；反之，含沙量就小。
而内流河含沙量与植被覆盖率关系不大。
除了植被情况外，地质构造，地层构成以及大型湖泊、沼泽的分布也都会影响河流的含沙量。
（1）植被覆盖率：森林覆盖率差则含沙量高，反之则低。
（2）土质：土质疏松则含沙量高，反正则低。
（3）降雨强度：降雨强度大则含沙量高，反之则低。
（4）地势：地势落差大则含沙量高，地势平缓则含沙量低。
（5）地形：平原地区一般含沙量低，山地，丘陵区则相对高。
（6）河流含沙量高低的具体影响因素要结合河流的具体情况进行具体分析：地质构造（地质活动强列、岩石破碎等）、地层构成（黄土高原黄土易受侵蚀）、湖泊沼泽（河流流经这些地方泥沙易沉积，下游含沙量小）等。
水文与水资源学习
水文与水资源学习第一篇：水文与水资源学习水文与水资源学》知识点01绪论1水文&水资源水文水资源水文与水资源的基本特征 2水文学&水资源学水文学水文学研究方法水资源学水资源学研究方法水文学与水资源学的关系3水文与水资源学的研究对象、任务与内容4水文学的发展水文学发展的驱动力水文学的发展可归纳为四个阶段 5水资源现状我国水资源特征中国水环境面临的三个严重问题世界水资源概况02 水循环及其要素1水分循环水圈水分循环定义水分循环内外因水分循环基本环节水分循环类型水分循环周期影响水循环的因素水循环的作用和意义2水量平衡水量平衡原理水量平衡的基本形式水量平衡必须具备列水量平衡方程需要注意非闭合流域、闭合流域多年平均径流系数α和多年平均蒸发系数α非闭合流域、闭合流域水量平衡方程、全球陆地水量平衡方程、全球海洋水量平衡方程、全球多年平均的水量平衡方程3河流与流域河流河流组成要素干流支流外流河内流河河流的分段特征水系及其几何特征河长河网密度河流的弯曲系数河道级别级序分叉比河流的断面形态（纵断面、横断面）河流的比降（纵比降、横比降）分水岭（线）流域流域的几何特征：流域面积、流域长度(L)、流域平均宽度(B)、流域的形状系数(Ke)、流域的不对称系数(Ka)流域的地形特征：流域平均高度、流域平均坡度流域自然地理特征：地理位置、地形特征、气候条件流域的影响因素4降水及其特征降水定义降水类型：按降水性质、按降水强度、按降水形态、按降水成因降水的基本要素：降水量、降水历时、降水时间、降水强度、降水面积为了充分反映降水随时间的变化规律和空间分部规律，常用降水过程线、降水累计曲线、等降水量线、降水特性综合曲线表示降水的特性。
影响降水的因素：地理位置、地形、气旋、台风路径、森林、水面、人类活动我国降水特征：地理特征（空间分布不均）；时间特征（年内分配不均、年际变化大）降水观测：是水文观测的主要内容，降水量的精确测定是水文计算、水文模型研究、洪水预测预报的基础。
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• 6.2.2影响流域产沙与输沙的因素 • 6.2.2.1影响坡面侵蚀产沙与输沙的因素 • 6.2.2.2影响沟道侵蚀产沙与输沙的因素
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6.3泥沙测验 6.3.1悬移质泥沙的测验 6.3.1.1悬移质泥沙在断面内的分布 6.3.1.2悬移质泥沙测验仪器及测验方法
• 6.3.2推移质泥沙的测验 • 6.3.2.1推移质泥沙测验的目的和工作内容 • 6.3.2.2推移质泥沙测验仪器及测验方法
• 6.1.2推移质运动 • 6.1.2.1泥沙的起动 • 6.1.2.2沙波运动
ห้องสมุดไป่ตู้ • • • • •
6.1.3悬移质运动 6.1.3.1悬移质运动特点 6.1.3.2含沙量的分布与变化 6.1.3.3水流挟沙能力 6.1.3.4高浓度输沙
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6.2流域产沙与输沙 6.2.1泥沙来源 6.2.1.1流域产沙 6.2.1.2流域输沙
第六章 流域产沙和输沙 ChapterⅥ Watershed Sediment Yield and Transport • 6.1河流的泥沙 • 6.1.1泥沙的水力特性 • 6.1.1.1泥沙的粒径与级配 • 6.1.1.2泥沙的比重和干容重 • 6.1.1.3泥沙的分类 • 6.1.1.4泥沙的沉降速度 • 6.1.1.5泥沙的群体沉降
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6.4流域输沙量的计算 6.4.1悬移质输沙量计算 6.4.2推移质输沙量计算 6.4.2.1利用采样器测定资料推求 6.4.2.2利用已有资料推求
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思考题 泥沙沉降速度的含义及其影响因素。 不同水流状态时，泥沙沉速的计算方法。 泥沙的群体沉速及其计算方法。 泥沙的启动流速、止动流速、扬动流速的 含义及其计算方法。 • 推移质和悬移质的运动特点。 • 简述河流泥沙的来源。
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泥沙输移比的含义及其影响因素有哪些？ 影响坡面侵蚀产沙与输沙的因素有哪些？ 影响沟道侵蚀产沙与输沙的因素有哪些？ 悬移质泥沙测验常用哪些采样器？怎样采 样？ • 简述推移质泥沙测验的主要仪器及测验方 法。 • 如何计算流域的输沙量。