工程水文学PPTPPT课件

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第一章 绪论 → 1.2 工程水文学的研究对象及其作用
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水文学(Hydrology)是一门研究水在自然界中运行、 变化和分布规律的科学。
水文学
水文气象学 水文地质学 地表水文学
河川水文学 湖泊水文学
海洋水文学 陆地水文学
冰川水文学 沼泽水文学
应用于实际工程的水文学称为工程水文学，包括 有关控制或利用河川和海洋资源所建造的工程，其规 划、设计、施工与运行管理所需要的水文学的知识。
黄河入海口
二、我国水资源总量
1、地表水资源量
年平均径流总量：27115亿立方米，折合年平均径流 深284mm；近20年统计最高年份与最低年份径流相差25% 以上。
年平均入海量17243亿立方米，约占全国河川径流总 量的63%，呈逐年减少之势。
我国有许多国际河流，年出境水量为6057亿立方米， 占全国总量的27%；流进境内水资源量为172亿立方米。
狭义的水资源：指人类在一定的技术经 济条件下能够直接使用的淡水。
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第一章 绪论 → 1.1 我国的水资源概况
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地下
大气
山河
海洋
自然界 中的水
湖泊
冰川
沼泽
冰川：
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湖泊：
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大气：
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沼泽：
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沼泽：
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地下：
贵州安顺 地下暗河
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地下：
趵突泉
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山河：
长江
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山河：
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一、世界水资源存在形式及比例
地球的总储水量约1386×10^7亿立方米，其中 海洋水为1338×10^7亿立方米，约占全球总水 量的97%。人类主要利用的淡水约35×10^7亿 立方米，在全球总储水量中只占2.5%。
广义的水资源：指人类在一定的技术经 济条件下能够直接或间接使用的地球 上的各种水体。包括海洋、地下水、 冰川、河流等各种水体的总称（气态， 液态，固态）
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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 分类：大循环－－海陆之间的水文循环
小循环－－海洋或陆地局部的水文循环 l 自然界水循环的意义：
水的可更新性。 水具有自身净化作用。 水存在的形式多样性，分布的广泛性，时空变化的随机性， 水资源的分配的巨大差异性。
工程水文学
第一章 绪论 第二章 水文基础知识 第三章 水文资料的收集 第四章 水文统计 第五章 设计年径流分析计算 第六章 小流域设计洪水计算 第七章 径流调节计算
第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 我国的水资源概况 1.2 工程水文学的研究对象及其作用 1.3 水文现象的特点与水文学的研究方法
第一章 绪论 → 1.1 我国的水资源概况
水量平衡
水量平衡原理： 自然界中的水分不停的运动与循环只是其形态和存在场所
的改变，既不会自消自灭又不会无中生有，就全球而言， 水的数量保持着平衡。 陆地：多年降水量等于多年蒸发量与入海径流量之和
海洋：多年蒸发量等于多年降水量与入海径流量之和
陆地水量平衡： PL = EL + RL 海洋水量平衡： Po + RL = Eo
PL 、Po－－陆地、海洋的多年降水量 EL、Eo－－陆地、海洋的多年蒸发量 RL－－－－陆地多年入海径流量 两式相加：PL + Po = EL + Eo
全球水平衡（数据来自John Mbugua et al,1995）
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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）。
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
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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
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
中游
下游
河口
河源
上游
中游
河口
下游
黄河分段示意图.ຫໍສະໝຸດ 382、河流的基本特征
河流 断面
河流 比降
河流的 基本特征
河流 长度
l 河流长度——从河源到河口的距离。 l 河流比降——单位长度河段的落差。
i H 2 H 1 /l H /l
整理 分析
观测
主要 任务
掌握
内容包括：
收集
水文现象变化规律 水文资料的测验和收集方法
水文资料的整理、分析、 统计和计算方法
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航运
水资源
河川 资源
淡水养殖
水能资源
石油 天然气
海洋 资源
海洋运输 港口航道
渔业
我国的河川和海洋都蕴藏着丰富的资源，有待于我们去综合 开发和利用。所有的这些水资源的开发利用，都需要我们进行相 应的工程建设，工程水文学是我们利用地球丰富资源的基础。
长江三峡
大运河
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三峡水库
世界最大水利枢纽中国长江三峡水库大坝二00三年六月一日 上午下闸蓄水成功。十五天后，三峡库区水位将达到135米高程。
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。
i —— 河底或水面比降。
H2, H1 —— 河段上游端和下游端水面或河底的高程。
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。
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3、水资源与人口、耕地、矿产资源分布不匹配
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全国660个城市中，有近400个城市缺水， 全国城市年缺水量为60亿立方米左右。全 国有山西、重庆、天津、陕西、河南、贵 州、四川、北京、山东等9个省（直辖市） 人均用水量小于300立方米；其中山西、 重庆、天津不足200立方米。
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2.7万亿 m3
水资源总量 2.8万亿m3
河川径流
地下水
0.1万亿m3
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三、我国水资源特点
1、水资源总量较丰富，人均拥有水量少
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2、水资源时空分布极不均匀
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连续最大四个月降水量占年降水量百分数
连续最大四个月降水量占年降水量 70％以上地区
年内年际分配不匀，旱涝灾害频繁。