工程水文学培训课件PPT课件
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工程水文第3章课件
Q
Qt
Qt+△t 0
Qt t
Qt
e
t Kg
t
t +△t
t
地下水时段退水方程
第十五页，编辑于星期六：二点 五十分。
确定Kg的方法
方法1：根据地下水退水曲线上每隔△t
的流量值Q（t）、Q（t+△t），可算出
Kg
t ln Q(t) ln Q(t t)
取若干计算值的平均值作为流域的Kg。
第十六页，编辑于星期六：二点 五十分。
N
地表径流
B
A
地下径流
地表径流停止点
地下径流分割示意图
第二十一页，编辑于星期六：二点 五十分。
三、土壤含水量
土壤含水量是表示包气带土壤湿润程度的物 理量，土壤保持水分的最大量称为田间持水量。
田间持水量与凋萎含水量的差值称流域蓄水容 量（Wm ）。土壤含水量与前期降雨有密切关系，
可以用参数 前期影响雨量（Pa ）来反映。
已知 Pa = 58mm P ΣP ΣR R 50 50 18 18 30 80 38 20 25 105 63 25 25 130 88 25
18 38 63 88
R(mm)
第三十七页，编辑于星期六：二点 五十分。
3、简化的降雨径流相关图
降雨径流
关系也可采用
简化形式，以
Pe+Pa为纵坐标 ，R 为横坐标
第四十一页，编辑于星期六：二点 五十分。
A+Pe
R = Pe + W0 - Wm
△W =PWe m-W0
Wm
A
W0 0
R= Pe – △W流=域Pe蓄–(水W容m –量W曲0 ) 线
第四十二页，编辑于星期六：二点 五十分。
《工程水文学》(第4版)第5章 水文预报PPT课件
已知下游断面的水位-流量关系曲线（Q=f(Z下)）、上游断面的水位-面积曲线 （A上=f(Z上)）、收缩断面的水位-面积关系曲线（Ac=f(Z下)），用试错法建立壅水 后围堰上游的水位流量关系曲线，步骤如下：
（1）分级定流量值，查Q=f(Z下)曲线得相应的Z下值。 （2）由Z下值查Ac=f(Z下)曲线得相应的Ac值。 （3）由Q和Ac值计算vc和acvc2/2g值。 （4）假定上游壅水高度ΔZ’，按Z上+ ΔZ’值查A上=f(Z上)曲线，得相应的A上值。
某时刻上游站的水位（流量）预报一定时间后下游站的水位（流量）。 河道相应水位（流量）预报的基本关系式：
某上下游站同位相水位示意图
2、河段洪水预报
2）洪峰水位（流量）预报 对于区间来水比例不大、河槽稳定的河段，若 没有回水顶托等外界因素影响，那么在上、下游站 相应水位（流量）过程线上，可以找到相应的特征 点：峰、谷、涨落洪段的反曲点等，利用这些相应 特征点的水位（流量）即可制作预报曲线图（如下 图所示）。
水利部水文局水文情报预报中心
二、短期洪水预报
短期洪水预报包括降雨径流预报、河段洪水预报以及考虑实时修正的实时洪水 预报。
降雨径流预报是指按降雨径流形成过程的原理，利用流域内的降雨资料预报出 流域出口断面的洪水过程。
河段洪水预报是指以河槽洪水波运动理论为基础，由河道上游断面的水位、流 量过程预报下游断面的水位和流量过程。
三、施工洪水预报
2、分期围堰明渠截流期水位、流量预报
（1）龙口上、下游水位和流速极限预报 龙口过水断面的水流要素一般都按水力学中的宽顶堰计算，并分为自由出流
和淹没出流两种情况。相关计算公式可参阅水力学有关书籍。 （2）初蓄期的水库水位与出流量预报 围堰合龙后，工程进入初蓄期，边施工边蓄水，坝前蓄水陡增，水位上升。
（1）分级定流量值，查Q=f(Z下)曲线得相应的Z下值。 （2）由Z下值查Ac=f(Z下)曲线得相应的Ac值。 （3）由Q和Ac值计算vc和acvc2/2g值。 （4）假定上游壅水高度ΔZ’，按Z上+ ΔZ’值查A上=f(Z上)曲线，得相应的A上值。
某时刻上游站的水位（流量）预报一定时间后下游站的水位（流量）。 河道相应水位（流量）预报的基本关系式：
某上下游站同位相水位示意图
2、河段洪水预报
2）洪峰水位（流量）预报 对于区间来水比例不大、河槽稳定的河段，若 没有回水顶托等外界因素影响，那么在上、下游站 相应水位（流量）过程线上，可以找到相应的特征 点：峰、谷、涨落洪段的反曲点等，利用这些相应 特征点的水位（流量）即可制作预报曲线图（如下 图所示）。
水利部水文局水文情报预报中心
二、短期洪水预报
短期洪水预报包括降雨径流预报、河段洪水预报以及考虑实时修正的实时洪水 预报。
降雨径流预报是指按降雨径流形成过程的原理，利用流域内的降雨资料预报出 流域出口断面的洪水过程。
河段洪水预报是指以河槽洪水波运动理论为基础，由河道上游断面的水位、流 量过程预报下游断面的水位和流量过程。
三、施工洪水预报
2、分期围堰明渠截流期水位、流量预报
（1）龙口上、下游水位和流速极限预报 龙口过水断面的水流要素一般都按水力学中的宽顶堰计算，并分为自由出流
和淹没出流两种情况。相关计算公式可参阅水力学有关书籍。 （2）初蓄期的水库水位与出流量预报 围堰合龙后，工程进入初蓄期，边施工边蓄水，坝前蓄水陡增，水位上升。
工程水文学ppt第一章
WUHEE
三、工程水文学(Engineering Hydrology)及其任务
工程水文学是应用水文知识于工程建设（主要是水 利工程）的一门学科。主要内容包括水文计算和水文 预报。 工程水文学贯穿于水利工程实施过程： 1. 水利工程的规划设计阶段； 水文计算的主要任务是确定工程规模。 设计标准、 工程投资、风险三者的关系。
WUHEE
工程水文学
武汉大学水利水电学院
WUHEE
第一章 绪论
第一节 水文学
一、水文学(hydrology) 水体：大气中的水汽、地面上的江河、湖沼、海洋和地 下水等，统称水体。
水文学：研究各种水体的存在、循环和分布，物理和化 学特性，以及水体对环境的影响和作用，包括对生物 特别是对人类的影响。
WUHEE
WUHEE
WUHEE
第二节 水文学
一、水文现象的基本规律 1. 水文现象的确定性规律——成因规律 水文现象的发生都有其客观的原因和具体的形成 条件——因果关系。例如径流的丰枯变化（周期性） ，降雨径流关系等。 2. 水文现象的随机性规律——统计规律 水文现象又受偶然因素的影响，在一定程度上表 现出非确定性——随机性。例如河流某断面每年出现 最大洪峰流量的大小和出现的时间。
WUHEEຫໍສະໝຸດ 2. 水利工程施工阶段水利工程施工期一般较长，工程水文学的任务就是要： 1）为临时性建筑物如围堰、引水隧洞或渠道等，提供整 个施工期的天然来水情势预报（水文计算）； 2）为日常工作的安排提供近期（如几天内）确切的水情 预报（水文预报）。 3. 水利工程管理运营阶段 水文计算的长期平均情势与水文预报短期水情相 结合，确定最经济合理的调度方式，是建成的工程充 分发挥作用。
WUHEE
工程水文学课件 河海大学
“山水之乐”的具体化。3．第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4．作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，
美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法
文本举例表并列
1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进
1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接
1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.
若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰
描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5．第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字
当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得 翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一 股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬 日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四：解读文段，把握文本内容1．赏析第一段，说说本文是如何引
美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法
文本举例表并列
1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进
1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接
1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.
若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰
描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5．第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字
当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得 翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一 股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬 日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四：解读文段，把握文本内容1．赏析第一段，说说本文是如何引
工程水文第4章水文统计的基本知识精品PPT课件
Ｐ（A／B）＝Ｐ（B／A）Ｐ（A）/ Ｐ（B）
＝0.3×0.1 / 0.2
＝0.15
第三节 随机变量及其概率分布
一、水文随机变量 随机变量是表示随机试验结果的数 量表示。水文随机变量一般指水文特征 值，如水位、流量、雨量等，属连续型 随机变量。
二、随机变量的概率分布
随机变量的取值x与其概率P 的对应关系，
二、概率
随机事件A在试验结果中可能出现也可 能不出现，但其出现可能性的大小的数量标 准就是概率。
古典概率表达式
P(A) m n
三、频率
水文事件不属古典概型事件，只能通过
试验来估算概率。设事件A在ｎ次试验中出 现了ｍ次，则称
W (A)
m n
为事件A的频率。
试验者 蒲丰 皮尔逊 皮尔逊
掷币试验出现正面的频率表
称为随机变量的概率分布。水文统计学研究随 机变量的取值大于某一个值的概率
F（x）＝P（X＞x）
称此为随机变量的概率分布函数或概率 分布曲线。
x
1100
某雨量站的年雨量分布曲线
1000
900
800
700
0.2
0.4
0.6
0.8
（（（1（）23）4）年）年P雨P（雨（量X量X＞超小≤x过）于9x=08）000m0=.mm1的m0的的.概1设概的率计率设值计x值x
P（P（PX（＞Xx＞X9=＞08009x）09））5=m==m01.0-2.502.1= 0.9 P（X≤x 8=007）20=m1m－0.52=0.48
1.0
P（X ＞ x）
函数f（x）＝-F ’（x）为概率密度函数，
简称为密度函数或密度曲线。
f（x）
f（x）dx
＝0.3×0.1 / 0.2
＝0.15
第三节 随机变量及其概率分布
一、水文随机变量 随机变量是表示随机试验结果的数 量表示。水文随机变量一般指水文特征 值，如水位、流量、雨量等，属连续型 随机变量。
二、随机变量的概率分布
随机变量的取值x与其概率P 的对应关系，
二、概率
随机事件A在试验结果中可能出现也可 能不出现，但其出现可能性的大小的数量标 准就是概率。
古典概率表达式
P(A) m n
三、频率
水文事件不属古典概型事件，只能通过
试验来估算概率。设事件A在ｎ次试验中出 现了ｍ次，则称
W (A)
m n
为事件A的频率。
试验者 蒲丰 皮尔逊 皮尔逊
掷币试验出现正面的频率表
称为随机变量的概率分布。水文统计学研究随 机变量的取值大于某一个值的概率
F（x）＝P（X＞x）
称此为随机变量的概率分布函数或概率 分布曲线。
x
1100
某雨量站的年雨量分布曲线
1000
900
800
700
0.2
0.4
0.6
0.8
（（（1（）23）4）年）年P雨P（雨（量X量X＞超小≤x过）于9x=08）000m0=.mm1的m0的的.概1设概的率计率设值计x值x
P（P（PX（＞Xx＞X9=＞08009x）09））5=m==m01.0-2.502.1= 0.9 P（X≤x 8=007）20=m1m－0.52=0.48
1.0
P（X ＞ x）
函数f（x）＝-F ’（x）为概率密度函数，
简称为密度函数或密度曲线。
f（x）
f（x）dx
工程水文学课件
实际工作中，这三种方法相辅相成、互为补充。工程水文学中的水
文计算与水文预报都有预报的性质，但因预见期长短的不同而采用不同的方
法，水文预报通常只能预报几天的来水情况，此时必然性起主要作用，随着
预见期的增长，所研究的水文现象影响因素更为复杂，此时必然性退居次要
，偶然性增加，要求用统计的方法进行概率预报。概率预报不同于实时预报
布，从而得出工程规划设计所需要的设计水文特征值。
（3）地理综合法：根据气候要素及其他地理要素的地区分布特点
，分析受其影响的某些水文特征值的地区分布规律，一般用等值线图或地区
经验公式表示（如多年平均年径流深等值线图，洪水地区经验公式等）。利
用这些等值线图或经验公式，求出观测资料短缺地区的水文特征值。
有冷锋、暖锋之分。
天气（Weather）：某一时间某一地区的大气状态，这种大气状态是各种气
候要素的综合表现。
气象（Meteorology）：大气中的冷、热、干、湿、风、雨、雪、霜、雾、
雷电、光等各种物理状态和现象的总称。
气候（Climate）：某地区多年天气状况及变化特征的综合。
暴雨（Storm）：降雨强度和量均相当大的雨。1h内雨量等于或大于16mm，
水系（河系）（Water system）：由河流的干流和各级支流，流域内的湖泊
、沼泽或地下暗河形成彼此连接的一个系统。
河网密度（Drainge density）：流域内干支流总河长与流域面积的比。
河流（River）：在明渠中，受地表水和地下水补给，或受径流调节补给，
经常或间歇地沿着狭长的凹地或岩洞流动的水流。
工程水文学课件1
第一章 绪论
本章重点名词解释
文计算与水文预报都有预报的性质，但因预见期长短的不同而采用不同的方
法，水文预报通常只能预报几天的来水情况，此时必然性起主要作用，随着
预见期的增长，所研究的水文现象影响因素更为复杂，此时必然性退居次要
，偶然性增加，要求用统计的方法进行概率预报。概率预报不同于实时预报
布，从而得出工程规划设计所需要的设计水文特征值。
（3）地理综合法：根据气候要素及其他地理要素的地区分布特点
，分析受其影响的某些水文特征值的地区分布规律，一般用等值线图或地区
经验公式表示（如多年平均年径流深等值线图，洪水地区经验公式等）。利
用这些等值线图或经验公式，求出观测资料短缺地区的水文特征值。
有冷锋、暖锋之分。
天气（Weather）：某一时间某一地区的大气状态，这种大气状态是各种气
候要素的综合表现。
气象（Meteorology）：大气中的冷、热、干、湿、风、雨、雪、霜、雾、
雷电、光等各种物理状态和现象的总称。
气候（Climate）：某地区多年天气状况及变化特征的综合。
暴雨（Storm）：降雨强度和量均相当大的雨。1h内雨量等于或大于16mm，
水系（河系）（Water system）：由河流的干流和各级支流，流域内的湖泊
、沼泽或地下暗河形成彼此连接的一个系统。
河网密度（Drainge density）：流域内干支流总河长与流域面积的比。
河流（River）：在明渠中，受地表水和地下水补给，或受径流调节补给，
经常或间歇地沿着狭长的凹地或岩洞流动的水流。
工程水文学课件1
第一章 绪论
本章重点名词解释
工程水文学第二章课件
降雨等进行预测。
• 2.3.4、流域平均雨深的计算 • 算术平均法：当流域内雨量站分布较均匀，地形起伏变化 不大时，可用算术平均法求得流域上的平均降水量：
p1 p 2 Pn 1 n
P1……Pn — 各雨量站同时期内的降水量，mm;
2.3.2我国降水的时空分布
降水量的年内、年际变化 降水量的年内分配很不均匀，主要集中在春夏季，例如长江以南
地区，3～6月或4～7月雨量约占全年的50～60%；华北、东北地区，
6～9月雨量约占全年的70～80%。 降水量的年际变化很大，并有连续枯水年组和丰水年组的交替。 年降水量越小的地方往往年际间变化越大。 降水量的年内分配很不均匀，主要集中在春夏季，例如长江以南
• 2.3.3 降水量的观测 为了掌握各地降水的变化，水文气象部门设立了大 量的雨量站 、气象站 、水文站观测降水，每年汇总。 整编、刊印或存入水文数据库，供各部门应用。降水观
测有多种方法：
（1）雨量器 ：是最简单的测雨器，分时段人工观测。
（2）自记雨量计 ：随时间连续记录承雨器收集的累积降
水量。
在地形图上绘出流域的分水线，用求积仪量出分水线包围
的面积，即流域面积，以Km2计。
2、流域长度basin length
从流域出口到流域最远点的流域轴线长度，km计。 3、流域形状系数 流域的平均宽度B和流域长度LA之比。即：K=B/LA
2.2.3、流域的主要特征 （三）流域自然地理特征
★ 地理位置：处的经纬度
第二章 水循环及径流形成
• §2.1 水循环及水量平衡
• §2.2
河流与流域
• §2.3 降水 • §2.4 蒸发 • §2.5 下渗 • §2.6 径流及径流形成过程
第五章 水文预报 工程水文学ppt课件
§5.1.2 水文预报的分类
➢ 沙情预报：沙情预报则是根据河流的水沙相关关 系，结合流域下垫面因素，预报年、月和一次洪 水的含沙量及其过程。
➢ 水质预报：预测河流中污染物迁移转化的时空变 化过程。
➢ 施工水文预报：在工程施工期间要进行的特殊预 报项目。
§5.1.2 水文预报的分类
2.按预见期的长短，水文预报可分为 短期水文预报：主要由水文要素作出的预报。 中长期水文预报：包括气象预报性质在内的水文预
根流量演算方法。
§5.2 短期洪水预报
• 短期洪水预报的分类： • 河段洪水预报：以河槽洪水波运动理论为基础，
由河段上游断面的水位、流量过程预报下游断面 的水位和流量过程。 • 降雨径流预报：按降雨径流形成过程的原理，利 用流域内的降雨资料预报出流域出口断面的洪水 过程。
§5.2.1 河段中的洪水波运动
§5.2.4 流量演算法
• (1) 基本原理 • 河段流量演算是由以下两个基本公式组成： • 河槽时段水量平衡方程
• •
1 2 ( Q 上 ,1 Q 上 ,2 ) t 1 2 ( Q 下 ,1 Q 下 ,2 ) t S 2 S 1 S
• 若当河段内有区间入流量q，将q值并入到上断 面的入流量中进行演算，即q：Q'上Q上
§5.2.2 相应水位(流量)法
• 2.无支流河段的相应水位预报 • 在制定相应水位法的预报方案时，要从实测资
料中找出相应水位及其传播时间是比较困难的。 一般采取水位过程线上的特征点，如洪峰、波谷 等，作出该特征点的相应水位关系曲线与传播时 间曲线。
§5.2.2 相应水位(流量)法
• ⑴简单的相应水位法 • 在无支流汇入的河段上，若影响洪水波传播的
§5.2.2 相应水位(流量)法
工程水文学培训ppt课件
(1)将设计代表站n年系列与参证变量N年的统计参 数(主要是均值和变差系数)比较，接近则说明 代表性好。
设计站A具有30年(1970~1999年)年径流量 系列
参证站B具有50年(1950~1999年)年径流量 系列
说明A站具有代表性。
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
小流域的河槽切割较浅，往往不能全部汇集本流域所产生的地 下径流(属于流域不闭合的情况)，其年径流深或年径流模数 一般比同一气候区内较大流域的小。
(三)人类活动因素对年径流量的影响
人类活动对年径流的影响，包括直接和间接影响。
直接影响如跨流域引水，直接减少(或增加)本流域的年径流量。
间接影响如修水库、塘堰等水利工程，旱地改水田，坡地改梯田， 植树造林，种植牧草等措施，主要通过改变下垫面性质而影响年径 流量。
9.62 3.20 10.30 3.42
丰水代表年( 1975~1976) P=10% 设计丰水年
22.4 20.8
37.10 34.50
58.00 23.90 10.60 53.90 22.20 9.85
12.40 6.26 11.50 5.82
全年
月
10 11
12
1
2
总量
平均
枯水代表年(
1964~1965)
湖泊或沼泽增加流域的水面面积，一般增加了蒸发 量，从而使年径流量减少。另外，较大的湖泊增大了流 域的调节作用，起着减小径流年际变化的作用。
(5)流域大小
流域面积大，流域的地面与地下蓄水能力强；同时，流域内各 局部地区径流的不同期性，也随着流域面积的加大愈加明显。 因此， 大流域的径流在年内、年际变化比小流域要平缓些。
工程水文学第七章ppt课件
但是绘制等雨量线需要较多站点的资料，且每次都 要重绘，工作量大。
二、径流量计算
地面径流
壤中流
本次洪水形成
一次洪水流量过程 地下径流
前期洪水未退完的部分水量 非本次降雨补给的深层地下径流
割除
Q(m3/s)
前期 洪水 未退 完的 部分
A E
G
B
本次降雨形成的径流过程
H
C
I
D
F
深层地下径流（基流）
t(h)
假设：流域各处的雨量可由与其距离最近的雨量 站代表。
P
P1 f1 P2 f 2 ... Pn f n F
n
Pi
i 1
fi F
3. 等雨量线法
条件：当流域地形变化较大，而雨量站分布较密， 能结合地形变化绘制等雨量线时。
1 n
P
F
Pi
i 1
fi
该方法能考虑流域地形的变化绘制等雨量线，比较好 地反映了降雨在流域上的变化，精度较高。
气带很厚，缺水量大，降雨过程中的下渗的水量不易 使整个包气带达到田间持水量，所以不产生地下径流， 并且只有当降雨强度大于下渗强度时才产生地面径流， 这种产流方式称为超渗产流。关键是确定流域下渗的 变化规律。
分析： R P I
初损：产流前的损失，主要包括植物 截留、下渗、填洼、初损时刻蒸发等 后损：产流后的损失，主要包括下渗、 后损时刻蒸发等
Pt Et fct
Rt Pt Et
fc t
Rt
Pt Et fct
RGt
Rt
P E Pt Et fct t
t
fc t
Rt
工程水文学ppt精选课件
精选ppt课件2021
55
时段降雨量（mm）
1. 降雨过程线 降雨在时程上的分配可用降雨强度过程线表示
。 常以时段雨量为纵坐标，时段时序为横坐标，采用 柱状图表示。
40
30
20
10
0
ห้องสมุดไป่ตู้
2
4
6
8
时段（Δt＝6h）
降雨过程线
精选ppt课件2021
56
2. 降雨累积曲线 降雨过程也可用降雨量累积曲线表示。此曲线
河源
上游
中游
下游
河口
河源
中游
河口
上游
黄河分段示意图 精选ppt课件2021
下游
38
2、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
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。
精选ppt课件2021
52
3） 降雨强度i
降雨强度表示单位时间内的降雨量， 以mm/min或mm/h计，简称雨强。雨强大 小反映了一次降雨的强弱程度，故常用雨 强进行降雨分级，常见分级标准见下表：
4） 降雨面积指降雨笼罩的水平面积，以 km2计。
精选ppt课件2021
53
降 雨 强 度 分 级（mm）
1/6
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%。
工程水文学课件-河海大学
溉、水电、航运、环境、农业、林业及城市 建设，向水文科学提出了许多新课题，并率 先形成最重要的分支学科 — 工程水文学。 工程水文学包括水文计算、水利计算和 水文预报等内容。
水利工程在其实施过程中，可以划分为以下三个阶段 1、规划设计阶段
主要任务是确定工程的规模。
2、施工阶段
将规划设计的工程付诸实施。
第一章 绪论
一、水文学
二、水资源
三、工程水文学
一、水文学（Hydrology）
大气中的水汽，地面上的江河、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，物理
与化学特性，以及水体对环境的影响和作
用，包括对生物特别是对人类的影响。
地球上各种水体的水量
水源 海洋 冰川与永久雪 地面冰（永冻） 地下水咸水 地下水淡水 咸水湖 总量 （103km3） 1338000 24064.1 300 12870 10530 85.4 占总量 （%） 96.5 1.74 0.022 0.94 0.76 0.006 30.1 17年 占淡水 （%） 68.7 0.86 10000年 更新所 需时间 2650年
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
东南沿海平均年降水量大于1600mm；华北和
单位：km3/a
陆地 119000 72000 44700 2200 46900
二、水资源
地球表层可供人类利用的水称为水资源。
水资源包括水量、水质、水能资源和水域。
水利工程在其实施过程中，可以划分为以下三个阶段 1、规划设计阶段
主要任务是确定工程的规模。
2、施工阶段
将规划设计的工程付诸实施。
第一章 绪论
一、水文学
二、水资源
三、工程水文学
一、水文学（Hydrology）
大气中的水汽，地面上的江河、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，物理
与化学特性，以及水体对环境的影响和作
用，包括对生物特别是对人类的影响。
地球上各种水体的水量
水源 海洋 冰川与永久雪 地面冰（永冻） 地下水咸水 地下水淡水 咸水湖 总量 （103km3） 1338000 24064.1 300 12870 10530 85.4 占总量 （%） 96.5 1.74 0.022 0.94 0.76 0.006 30.1 17年 占淡水 （%） 68.7 0.86 10000年 更新所 需时间 2650年
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
东南沿海平均年降水量大于1600mm；华北和
单位：km3/a
陆地 119000 72000 44700 2200 46900
二、水资源
地球表层可供人类利用的水称为水资源。
水资源包括水量、水质、水能资源和水域。
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所谓具有长期实测径流资料，一般指n≥30年,而且资 料必须具备“三性”：可靠性、一致性、和代表性。 一、资料审查
1. 资料的可靠性审查 （1）水位观测的方法、精度，水位过程线有无反常情况。
（2）流速测验及流量计算的方法。
（3）水位流量关系曲线的绘制及延长方法，历年水位流量 关系曲线受河道变迁引起的变化情况。
工程水文学培训课件PPT课件
第七章 设计年径流量
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第七章 设计年径流量
第一节 概述 第二节 影响年径流的因素 第三节 具有长期实测资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第四节具有短期实测资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第五节 缺乏实测径流资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第六节 流量历时曲线
（三）人类活动因素对年径流量的影响
人类活动对年径流的影响，包括直接和间接影响。
直接影响如跨流域引水，直接减少（或增加）本流域的年径流量。
间接影响如修水库、塘堰等水利工程，旱地改水田，坡地改梯田， 植树造林，种植牧草等措施，主要通过改变下垫面性质而影响年径 流量。
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
（3）土壤和地质
土壤的结构和透水岩层的厚度，直接影响地下水 储量的大小和调节能力的大小，因此影响年径流的年 内分配过程。 （4）湖泊和沼泽
湖泊（包括水库在内）一方面通过蒸发的影响而间接 影响年径流量的大小，另一方面通过对流域蓄水量的调 节而影响年径流量年际的变化。
湖泊或沼泽增加流域的水面面积，一般增加了蒸发 量，从而使年径流量减少。另外，较大的湖泊增大了流 域的调节作用，起着减小径流年际变化的作用。
（1）还原计算的基本原理 W天然 W实测 W还原
W还原 W农业 W引水 W蒸发 W调蓄 W工业 W渗漏 W生活 W水保 W分洪 W其他
（2）还原方法 总量还原法、过程还原法
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
3.资料的代表性审查
年径流系列的代表性，是指所选取的样本对年径流总体的 接近程度，如接近程度较高，则系列的代表性较好，频率 分析成果的精度较高，反之较低。因此，在进行年径流频 率分析之前，还应进行系列的代表性分析。
水利年：是以水库的蓄泄循环周期作为一年，即从水库的蓄水 开始到第二年水库供水结束为一年。
第一节 概述
（1）径流量的年内变化
流量（m3/s） 流量（m3/s）
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时间（月）
600 500 400 300 200 100
第一节 概述
二、 设计年径流分析计算的任务
（一）工程规模与来水、用水、保证率的关系
V＝(QR－Q2)×T2
为保证用水所需的水库库容V的大小，决定于径流的天然过程和用水过程之 间的差别。
第一节 概述
设计保证率：用水量在多年期间能够充分满足的 概率。 （二）设计年径流计算的任务
分析研究年径流量的变化(年际变化和年内变化)规 律，提供工程设计需要的来水资料，作为确定工程 规模的主要依据。
第二节 影响年径流的因素
二、下垫面因素对年径流量的影响
下垫面因素主要包括：地形、植被、土壤、地质、湖 泊、沼泽、流域大小等。 （1）地 形
地形主要通过对气候因素——降水、蒸发、气温的 影响，间接对年径流量发生作用。
（2）植被
一般情况下，由于植被对径流的调蓄作用，年径流量年内 分配区趋于均匀。
第二节 影响年径流的因素
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时间（月）
我国绝大部分河流年径流量年内分配主要取决于年降水量的季 节变化。
（2）径流的年际变化
年径流在年际间 存在丰水年和枯 水年；
一般来说，年径 流变差系数越大， 年径流多年之间 变幅越大。
年径流过程线[（a）黄河陕县站、（b）松花江哈尔滨站]
（5）流域大小
流域面积大，流域的地面与地下蓄水能力强；同时，流域内各 局部地区径流的不同期性，也随着流域面积的加大愈加明显。 因此，大流域的径流在年内、年际变化比小流域要平缓些。
小流域的河槽切割较浅，往往不能全部汇集本流域所产生的地 下径流（属于流域不闭合的情况），其年径流深或年径流模数 一般比同一气候区内较大流域的小。
（4）上、下游站的水量应符合水量平衡原则。
n
Wi W W下游
1
Wi — 上游干支流各站年径流总量； W — 区间年径流总量； W下游 — 下游站年径流总量。
2. 资料的一致性审查
对于年径流量来说，其一致性是建立在气候条件 和下垫面条件稳定的基础上的。
还原计算方法：分项调查分析法、降雨径流模式法、 蒸发差值法等，应视资料情况选择适宜的方法。
第二节 影响年径流的因素
在水文计算中，研究影响年径流量的因素具有重要的意义。 通过对影响因素分析研究，可以从物理成因方面去深入探讨 径流的变化规律。另一方面，在径流资料短缺时，可以利用 径流与有关因素之间的关系来推算径流特征值。也可对计算 成果作分析论证。
R=P-E-△S
年降水量、蒸发量属于气象因素，
流域的年蓄水量变化△S属于下垫面及人类活动因素。
第二节 影响年径流的因素
一、气象因素对年径流量的影响
作为气象因素的年降水量和年蒸发量，对年径流量的 影响程度随流域所处的地理位置的不同而不同。
在湿润地区，降水量较多，年径流系数较高，年降水 量与年径流量之间具有较密切的关系，说明年降水量对 年径流量起着决定性作用，而流域蒸发的作用就相对较 小。 在干旱地区，降水量少，年径流系数很低，年降水量与 年径流量的关系不很密切，降水和蒸发都对年径流量起着 相当大的作用。
样本对总体代表性的高低，可通过对二者统计参数的比较 加以判断。但总体分布是未知的，无法直接进行对比，只 能根据人们对径流规律的认识以及与更长径流、降水等系 列对比，进行合理性分析与判断。
第一节 概述
一、年径流量及其特性 年径流：在一年内通过河流某一断面的水量，称该 断面流域的年径流量。
日历年：阳历1月1日～12月31日。目前水文年鉴上刊印的年径 流资料就是按日历年整编的，设计年径流计算一般也是按日历 年进行的。
水文年：是以水文现象的循环周期作为一年，即从每年的汛期 开始到第二年的枯水期结束为一年。
1. 资料的可靠性审查 （1）水位观测的方法、精度，水位过程线有无反常情况。
（2）流速测验及流量计算的方法。
（3）水位流量关系曲线的绘制及延长方法，历年水位流量 关系曲线受河道变迁引起的变化情况。
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第七章 设计年径流量
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第七章 设计年径流量
第一节 概述 第二节 影响年径流的因素 第三节 具有长期实测资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第四节具有短期实测资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第五节 缺乏实测径流资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第六节 流量历时曲线
（三）人类活动因素对年径流量的影响
人类活动对年径流的影响，包括直接和间接影响。
直接影响如跨流域引水，直接减少（或增加）本流域的年径流量。
间接影响如修水库、塘堰等水利工程，旱地改水田，坡地改梯田， 植树造林，种植牧草等措施，主要通过改变下垫面性质而影响年径 流量。
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
（3）土壤和地质
土壤的结构和透水岩层的厚度，直接影响地下水 储量的大小和调节能力的大小，因此影响年径流的年 内分配过程。 （4）湖泊和沼泽
湖泊（包括水库在内）一方面通过蒸发的影响而间接 影响年径流量的大小，另一方面通过对流域蓄水量的调 节而影响年径流量年际的变化。
湖泊或沼泽增加流域的水面面积，一般增加了蒸发 量，从而使年径流量减少。另外，较大的湖泊增大了流 域的调节作用，起着减小径流年际变化的作用。
（1）还原计算的基本原理 W天然 W实测 W还原
W还原 W农业 W引水 W蒸发 W调蓄 W工业 W渗漏 W生活 W水保 W分洪 W其他
（2）还原方法 总量还原法、过程还原法
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
3.资料的代表性审查
年径流系列的代表性，是指所选取的样本对年径流总体的 接近程度，如接近程度较高，则系列的代表性较好，频率 分析成果的精度较高，反之较低。因此，在进行年径流频 率分析之前，还应进行系列的代表性分析。
水利年：是以水库的蓄泄循环周期作为一年，即从水库的蓄水 开始到第二年水库供水结束为一年。
第一节 概述
（1）径流量的年内变化
流量（m3/s） 流量（m3/s）
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时间（月）
600 500 400 300 200 100
第一节 概述
二、 设计年径流分析计算的任务
（一）工程规模与来水、用水、保证率的关系
V＝(QR－Q2)×T2
为保证用水所需的水库库容V的大小，决定于径流的天然过程和用水过程之 间的差别。
第一节 概述
设计保证率：用水量在多年期间能够充分满足的 概率。 （二）设计年径流计算的任务
分析研究年径流量的变化(年际变化和年内变化)规 律，提供工程设计需要的来水资料，作为确定工程 规模的主要依据。
第二节 影响年径流的因素
二、下垫面因素对年径流量的影响
下垫面因素主要包括：地形、植被、土壤、地质、湖 泊、沼泽、流域大小等。 （1）地 形
地形主要通过对气候因素——降水、蒸发、气温的 影响，间接对年径流量发生作用。
（2）植被
一般情况下，由于植被对径流的调蓄作用，年径流量年内 分配区趋于均匀。
第二节 影响年径流的因素
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时间（月）
我国绝大部分河流年径流量年内分配主要取决于年降水量的季 节变化。
（2）径流的年际变化
年径流在年际间 存在丰水年和枯 水年；
一般来说，年径 流变差系数越大， 年径流多年之间 变幅越大。
年径流过程线[（a）黄河陕县站、（b）松花江哈尔滨站]
（5）流域大小
流域面积大，流域的地面与地下蓄水能力强；同时，流域内各 局部地区径流的不同期性，也随着流域面积的加大愈加明显。 因此，大流域的径流在年内、年际变化比小流域要平缓些。
小流域的河槽切割较浅，往往不能全部汇集本流域所产生的地 下径流（属于流域不闭合的情况），其年径流深或年径流模数 一般比同一气候区内较大流域的小。
（4）上、下游站的水量应符合水量平衡原则。
n
Wi W W下游
1
Wi — 上游干支流各站年径流总量； W — 区间年径流总量； W下游 — 下游站年径流总量。
2. 资料的一致性审查
对于年径流量来说，其一致性是建立在气候条件 和下垫面条件稳定的基础上的。
还原计算方法：分项调查分析法、降雨径流模式法、 蒸发差值法等，应视资料情况选择适宜的方法。
第二节 影响年径流的因素
在水文计算中，研究影响年径流量的因素具有重要的意义。 通过对影响因素分析研究，可以从物理成因方面去深入探讨 径流的变化规律。另一方面，在径流资料短缺时，可以利用 径流与有关因素之间的关系来推算径流特征值。也可对计算 成果作分析论证。
R=P-E-△S
年降水量、蒸发量属于气象因素，
流域的年蓄水量变化△S属于下垫面及人类活动因素。
第二节 影响年径流的因素
一、气象因素对年径流量的影响
作为气象因素的年降水量和年蒸发量，对年径流量的 影响程度随流域所处的地理位置的不同而不同。
在湿润地区，降水量较多，年径流系数较高，年降水 量与年径流量之间具有较密切的关系，说明年降水量对 年径流量起着决定性作用，而流域蒸发的作用就相对较 小。 在干旱地区，降水量少，年径流系数很低，年降水量与 年径流量的关系不很密切，降水和蒸发都对年径流量起着 相当大的作用。
样本对总体代表性的高低，可通过对二者统计参数的比较 加以判断。但总体分布是未知的，无法直接进行对比，只 能根据人们对径流规律的认识以及与更长径流、降水等系 列对比，进行合理性分析与判断。
第一节 概述
一、年径流量及其特性 年径流：在一年内通过河流某一断面的水量，称该 断面流域的年径流量。
日历年：阳历1月1日～12月31日。目前水文年鉴上刊印的年径 流资料就是按日历年整编的，设计年径流计算一般也是按日历 年进行的。
水文年：是以水文现象的循环周期作为一年，即从每年的汛期 开始到第二年的枯水期结束为一年。