水文学与水文地质学5相关分析
地质勘查中水文地质问题分析与研究
地质勘查中水文地质问题分析与研究一、引言随着经济的快速发展和人口的不断增加,人们对水资源的需求越来越大。
水资源是有限的,特别是地下水资源,受到地质条件的制约。
地质勘查中的水文地质问题成为了一个备受关注的领域。
水文地质问题涉及地下水的形成、分布、补给和排泄等方面,对于水资源的合理开发和利用至关重要。
本文将从水文地质问题的分析与研究角度出发,探讨地质勘查中的水文地质问题及其解决方法。
二、水文地质问题的现状1. 地下水的形成与分布地下水是从地表渗漏入地下的雨水和江河湖水经过地下水文系统所形成的。
地下水主要分布在岩溶地区、河流冲积平原和湖泊沼泽等地方。
在地质勘查过程中,需要对地下水的形成与分布进行详细的分析和研究,以确定可开采地下水资源的位置和数量。
2. 地下水补给和排泄3. 地下水资源开发与利用地下水资源是重要的饮用水和工业用水来源,对于农业灌溉也起到重要作用。
地下水资源的开发与利用问题成为了地质勘查中的重要课题。
如何合理开发和利用地下水资源,提高地下水资源的可持续利用性,是地质勘查中亟待解决的问题。
1. 地质勘查地质勘查是水文地质问题研究的基础。
通过地质勘查可以了解地层结构、地下水的分布和运动规律等信息,为水文地质问题的研究提供数据支持。
地质勘查包括地质地貌调查、地球物理勘查、水文地质钻探等内容。
2. 地质水文地球化学研究地球化学是探测地下水的一个重要手段。
通过对地下水中的各种离子、元素和同位素等进行分析,可以了解地下水的来源和补给途径,判断地下水的补给来源和补给方式,为地下水的开发利用提供科学依据。
3. 数值模拟方法数值模拟是研究水文地质问题的有效工具。
通过建立地下水数值模型,可以分析地下水的形成、分布和运动规律,预测地下水资源的变化趋势,评估地下水资源的可利用性,指导地下水资源的合理开发与利用。
加强地质勘查是解决水文地质问题的前提。
只有通过地质勘查获取到地下水资源的有关信息,才能进行有效的水文地质问题研究和合理的地下水资源开发利用。
水文学水文地质学相关分析
水文学水文地质学相关分析水文学和水文地质学是地学领域中与水相关的两个重要学科,它们在地球科学研究中起着不可替代的作用。
水文学主要研究水的分布、循环、质量、量和运动等方面的问题,而水文地质学则是研究地下水和地表水之间的相互作用以及地下水资源的形成、演化和利用等问题。
下面将分别对这两个学科进行相关分析。
首先,水文学研究水的分布、循环、质量、量和运动等方面的问题,对于认识和利用地球上的水资源具有重要的意义。
水是地球上最重要的资源之一,它对于人类的生存和发展至关重要。
水文学研究可以帮助我们了解地表水和地下水的分布情况,研究雨水如何形成、蒸发和降水,以及河流、湖泊和海洋之间的水循环过程。
通过对水资源的科学调查和研究,可以为水资源的开发利用提供科学依据,合理规划水资源的分配和利用方式,确保水资源的可持续利用。
其次,水文地质学研究地下水和地表水的相互作用以及地下水资源的形成、演化和利用等问题,对于保护地下水资源和优化地下水开发利用具有重要意义。
地下水是地球上最重要的淡水资源之一,被广泛用于农业、工业和生活供水等领域。
水文地质学通过研究地下水与地表水之间的相互关系,揭示了地下水补给与排泄的机制,进一步认识了不同地质条件下地下水资源的形成和演化过程,为地下水资源的开发利用提供了科学依据。
此外,水文地质学还研究地下水的污染与修复等问题,对于保护地下水资源的质量和可持续利用具有重要的指导意义。
综上所述,水文学和水文地质学是地学领域中与水相关的两个重要学科,它们的研究内容和方法在地球科学研究中起着不可替代的作用。
水文学研究水的分布、循环、质量、量和运动等方面的问题,为水资源的科学调查和合理利用提供了依据;水文地质学研究地下水和地表水的相互作用以及地下水资源的形成、演化和利用等问题,保护了地下水资源的质量和可持续利用。
这两个学科的研究成果为合理规划和管理水资源,促进可持续发展提供了科学依据和技术支持。
因此,水文学和水文地质学的发展对于解决水资源问题具有重大的现实意义。
水文学与水文地质学 课件 教学配套课件 杨维 第三章 5相关分析
yi
y
Sy y 1r2
0
xi
(x)
(3-34)
x
6/45
图示回归方程误差
3Sy
3Sy
尚辅教学配套课件
y
y=ax+b+3Sy
99.7%
68.3%
Sy Sy
y=ax+b
y=ax+b-3Sy
x
6/45
相关系数误差
尚辅教学配套课件
② 相关系数的误差
标准误差[均方误] (sr):
sr
1 r2 n
(3-35)
尚辅教学配套课件
矩阵: Y = X A
y1
Y
y2
yn
1 x11 xm1
X
1
x12
xm2
1 x1n xmn
a0
A
a1
am
依据最小二乘法原理,得:
A ( X T X )1 X T Y
矛盾 / 普通意义
若(XTX)是非奇异矩阵,解向量A就是唯一的。
6/45
例题
【例题】
序号 1
y
(1)
尚辅教学配套课件
y
(2)
y
(3)
y
(4)
x y (5)
x
x
y
(6)
x
x
6/45
x
关系总结说明框图
尚辅教学配套课件
变量或现象之间的关系可依照密切程度划分
完全相关
零相关
相关关系
简复 相相
直曲 线线 相相
正负 相相
关 关 关关 关关
相关分析:研究两个或两个以上随机变量之间的相关关系。
6/45
水文与地质专业知识点总结
水文与地质专业知识点总结水文学是研究水在地球上的循环、分布、地下水运动,以及水资源开发利用的学科。
而地质学则是研究地球的物质、结构、形态、地质变化和地球历史的学科。
两者都是地球科学的重要分支,在地球资源和环境管理中起着至关重要的作用。
本文将结合水文学和地质学的专业知识点,对这两个学科的理论和方法进行总结和分析。
一、水文学的基本概念与原理1.水文学的概念水文学是研究水在地球上的循环、分布、地下水运动,以及水资源开发利用的学科。
水文学主要包括水文观测、水文数据处理和水文模拟等内容。
2.水文循环水文循环是指水在地球大气圈、地表和地下的循环过程。
主要包括蒸发、降水、径流和蒸散发等过程。
水文循环是水资源形成、分布和转移的基础。
3.水文观测水文观测是指对水文要素如降水、蒸发、流量等进行实测和记录的过程。
水文观测是研究水文循环的基础。
4.地下水运动地下水是指地下岩石裂隙和孔隙中的水,地下水运动是指地下水在地下的流动过程。
地下水运动是水文学中的重要研究内容之一。
5.水文模拟水文模拟是指通过数学模型对水文循环、地下水运动等过程进行模拟和预测。
水文模拟是水资源开发利用和水灾风险评估的重要工具。
二、地质学的基本概念与原理1.地质学的概念地质学是研究地球的物质、结构、形态、地质变化和地球历史的学科。
地质学主要包括岩石学、构造地质学、地貌学、古生物学和地层学等内容。
2.地球结构地球结构是指地球的物质组成和层次结构。
地球主要包括地核、地幔和地壳三个层次,地球结构是地质学研究的基础。
3.地质过程地质过程是指地球表层和地球内部的各种地质作用和变化过程。
主要包括板块构造、火山喷发、地震活动和地貌演变等过程。
4.地层和地质年代地层是指地球表层的地质岩层序列,地质年代是指地球历史的时间序列。
地层与地质年代是地质学研究地球历史和演化的重要依据。
5.资源地质学资源地质学是研究地球资源形成、分布和开发利用的学科。
主要包括矿床成因、石油地质、矿产勘探和资源评价等内容。
水文学与水文地质学重点总结
水文学与水文地质学第一章1、水文学概念:水文学是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环和与坏境相互作用的一门科学。
2、水文循环(1)水的这种既无明确的“开端”,有无明确的“终了”的无休止的循环运动过程称为水文循环。
(2)水分由海洋输送到大陆又回到海洋的循环称为大循坏或外循环。
水分在陆地内部或海洋内部的循环称为小循环或内循环。
为区分这两种小循环,将前者叫做陆地小循坏,后者叫做海洋小循环。
(3)内因一一水的三态在常温条件卞的相互转化夕卜因一一太阳辐射和地心引力(4)四个环节:水分蒸发一水汽输送一凝结降水一径流3、水文循环的时空分布变化特点(简答一扩展)(1)水循环永无止境(2)水文现象在时间上既有具周期性又具有随机性(3)水文现象在地区分布上既具有相似性又具有特殊性4、水量平衡原理概念:水量平衡是指在自然水循坏过程中,任意区域在一定时间内,输入水量与输出水量之差等于该区域的蓄水变化量。
第二章1、河流基本特征(看透书P15-P17.小题)(1)河流长度(L)自河源沿主河道至河口的长度。
深泓线(中泓线):河槽中沿流向各最大水深点的连线。
(2)河流的弯曲系数(①)河流的弯曲系数等于河流长度与河源到河I I之间的直线距离之比。
(3)河槽特征1)河流的断面河流横断面河谷河槽:基本河槽洪水河槽过水断面河流的纵断面2)河流平面形态(4)河流纵比降(J)河流纵比降指任意河段首尾两端的高程差与其长度之比河段纵断面近于直线:J=(Z「Z»L河段纵断面呈折线:J=[(Zo+Zi)Li+(Zi+Z2)L2+-+(Zn-i+Zn)L n-2ZoL]江'(5)河流分段一条河流按照河段不同的特征,沿水流方向可划分为河源、上游、中游、下游和河门5 段。
2、流域的概念:流域是指汇集地表径流和地下径流的区域,是相对河流的某一端面而言。
闭合流域的概念:当流域的地面分水线与地卞分水线相重合,则地面和地下集水区域也相重合,相邻的流域不发生水量交换,此种流域称为闭合流域。
【水文学与水文地质学】5第五章小流域暴雨洪峰流量的计算
H 24 据当地多年平均最大24h暴雨量等值线图可查阅
Cs=3.5Cv
Kp=1+Cv p
• 2.最大日降雨量法(《室外排水设计规范》 )
t:降雨历时(min); T:设量计资料且气 象条件相似的地区进行推算,或依据实践经验推求; q20:当T=1a,t=20min时的本地区暴雨强度
参数 A tn
利用此式求得n和A
怎么建立重现期T与A的关系?
利用下列公式:
这个表的数是怎么得到的? 对于表5-3,给定一个T,就会有一个雨强与时间关系曲线,每 一个雨强与时间关系曲线,就会求一个A值,这样就建立了A-T 之间的关系
(2)图解法按照上例计算
• 见excel计算表5-4
(3)最小二乘法的应用
• ④地表汇流、形成洪峰的历时较短,小流域上的小型水利工程对 洪水的调节能力一般较小,工程规模主要受洪峰流量控制,因而 对设计洪峰流量的要求高于对设计洪水过程的要求;
• ⑤因小流域上修建的工程数量通常很多,而水文站很少,往往缺 乏实测流量资料,故实际计算时概化程度较高。
第二节 推理公式法
• 是一种由暴雨资料推求洪峰流量的简化计算方法 ; • 它以暴雨形成洪水的成因分析为基础,考虑影响洪峰流量的主
流域汇流时间值的计算
汇流时间
L:流域长度,km; V:平均汇流速度,m/s; J:流域平均比降; M:汇流参数。
联立求解:得Qm,τ
流域汇流时间含义:由流域最远点至其出口断面所经
历的时间
求Ψ
:τ时段内的总净雨量 :T=tc 时产生的总净雨量,主雨 峰产生的净雨量。
• 对于tc<τ情况,解方程组5-46b
净雨历时tc的计算
f
下面计算平均损失强度
水文地质学基础之水文地质分析与应用简介
水文地质分析的应用领域
01 水资源管理
为城市供水、农业灌溉和 工业用水提供科学依据。
03 环境保护
评估地下水污染状况,提
出防治措施,保障地下水
安全。
02 地质工程
为地下工程设计、施工提 供地质资料,预防工程地 质灾害。
04 自然灾害防治
预测和预防因地下水活动
引发的地质灾害,如地面
沉降、滑坡等。
03
修复技术
针对已污染的地下水,采取物理、化学、生物等 手段进行修复,恢复水质的健康状态。
地质灾害预警与防治
预警系统
建立完善的地质灾害预警系统,实时 监测地质变化,预测灾害发生可能性 。
防治措施
采取工程和非工程措施,减轻或避免 地质灾害对人类生命财产的威胁。
04
案例分析
水资源开发利用案例
总结词
水资源开发利用案例 主要关注如何合理、 高效地利用水资源, 以满足人类社会和经 济发展的需求。
水文地质学的发展历程
01 古代
人类对地下水的利用可以追溯到古代,如井的挖 掘和地下水资源的管理。
02 近代
随着工业革命和技术进步,水文地质学逐渐发展 成为一门独立的学科,开始系统地研究地下水的 形成、分布和运动规律。
03 现代
水文地质学与环境科学、地球物理学等学科交叉 融合,形成了多个分支领域,如环境水文地质学 、应用水文地质学等。
02
水文地质分析
水文地质分析的主要内容
水文地质环境研究
研究地下水的形成、分布、运动规律及其 与周围环境的关系。
地下水污染调查与防治
调查地下水污染状况,提出防治措施,保 障地下水安全。
地下水资源评价
评估地下水的数量和质量,为水资源管理 和开发提供依据。
水文学与供水水文地质学
水文学与供水水文地质学(仅供参考)第一章1.地球内圈分为:地壳、地幔、地核 P62.地质作用:地质学把自然界引起岩石圈的物质组成、结构、构造及地表地形等不断变化和发展的各种作用统称为地质作用。
3.根据地质作用的动力来源的不同,将地质作用分为外动力地质作用和内动力地质作用。
(1)外动力地质作用类型:风化作用、风的地质作用、地面流水地质作用、湖泊地质作用、冰川地质作用、地下水地质作用、(由重力作用引发的)崩滑作用(2)内动力地质作用类型:构造作用、岩浆作用、变质作用、地震作用 P9-114.矿物:在一定的物理化学条件下天然产出的化合物和单质元素 P115.条痕色:若将矿物在无釉白色瓷板上擦划,在瓷板上留下的矿物粉末呈现的颜色 P126.矿物的硬度:矿物表面抵抗外来硬物尖刻划的能力。
地质上通常将矿物互相刻划以比较其硬度,并选择以下10种矿物作为标准级别,由软到硬分别是:滑石石膏方解石萤石磷灰石长石石英黄玉刚玉金刚石(硬度是相比较而言的)7.矿物的解理:指矿物受硬物敲击后成平面裂开的能力 P14常见的矿物:自然金、金刚石、石墨、黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿、石英等。
8.按岩石的成因,可以分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
(1)岩浆岩的主要构造:块状构造、斑杂构造、条带构造、流纹构造、气孔与杏仁构造代表性岩浆岩:橄榄岩、辉长岩、玄武岩、闪长岩、正长岩、花岗岩、流纹岩(2)沉积岩的主要构造:层理、层面构造代表性沉积岩:砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和页岩、集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、碳酸盐岩、硅质岩、磷质岩、铁质岩(3)变质岩的主要构造:变余构造、板理构造、千枚理构造、片理构造、片麻理构造、条带构造代表性变质岩:片岩、片麻岩、大理岩、角岩、板岩、千枚岩、变粒岩 P19-319.岩层产状的三要素:岩层的走向、倾向、倾角 P3510.褶皱构造定义:褶皱是成层岩层遭受构造作用发生塑性变形而形成的弯曲形态。
褶皱是地壳的层状岩石中很常见的构造。
水文学与水文地质学复习分解课件
03
水文统计方法
水文统计的基本概念
水文统计是水文学和 水文地质学中用来定 量描述和分析水文现 象的方法。
水文统计的应用范围 广泛,包括洪水分析 、水资源管理、水环 境评估等。
水文统计方法通常包 括数据收集、整理、 分析和解释等步骤。
水文频率曲线
水文频率曲线是一种用来描述 水文现象频率分布的图形。
分类:按建模对象和目的不同,水文模 型可分为流域水文模型、地下水模型、 河口模型等。
河口模型:针对河口水流、泥沙输运等 过程进行模拟,用于河口整治和航道建 设。
地下水模型:研究地下水的储藏、运动 和转化过程,预测地下水位变化。
特点
流域水文模型:以流域为研究对象,模 拟降雨、蒸发、径流等水文过程。
水文模型的应用与限制
地下水储存于岩石空隙中,主要存在形式有孔隙水、裂隙水和喀斯 特(岩溶)水。
地下水储存的动态变化
地下水位受气候、地质、人为等因素影响,表现出季节性变化和长 期变化。
地下水的分类与特点
1 2
地下水的分类
根据埋藏条件,地下水可分为上层滞水、潜水、 承压水;根据含水介质类型,可分为孔隙水、裂 隙水和喀斯特(岩溶)水。
详细描述
水文循环是地球上最重要的自然循环之一,它不仅影响着气候和生态系统的平衡,还为人类提供了大量的水资源 。水文循环受到许多因素的影响,如气候、地形、植被和土壤等。
水资源概述
总结词
水资源是指可以被人类利用的淡水资源,包括地表水和地下水。
详细描述
水资源是地球上最重要的资源之一,它对人类的生存和发展具有重要的作用。然而,由于全球气候变 化和人类活动的影响,水资源面临着许多问题,如短缺、污染和过度开采等。
防治措施
水文学与水文地质学(
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5
水文的四大表现形式:
降水 渗流
蒸发 径流
(1)降水 ——指 雨 、 雪 、 雾 、雹、 霰。
降水的形式
下雪前降落 的小冰粒
(2)蒸发
截流蒸发
指:
地面蒸发
叶面蒸发
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水面蒸发
海洋蒸发
水上升为水 汽的五种
形式。
7
(3)渗流
包含
入渗 地表水经过土壤表面进入土壤的过程。
c) 涨水时河道螺旋流:涨水时,河中央上涨较快,断面呈中高岸低的
“水2拱02”1/12形/18,且呈两螺旋流。
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2> 造成的后果:
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在过水断面上形成一封闭 的环流,与纵向水流结合 形成漩涡流,从而将冲刷 凹岸,淤积凸岸,影响取
水口位置的选择。
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四、河流的分段 1、河流 —— 江、河、溪、沟统称河流。
流域面积小,径流相对剧烈 流域面积大,径流相对平缓
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(5)流域的植物被覆—— 由于植物被覆截留降水,从而将会延缓坡地漫流 的速度,增加渗流,减少蒸发。
(6)土壤及地质构造——
影响下渗,地下水对河流的补给,流域地表 的冲刷等。
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(7)湖泊和沼泽——
可以通过蓄水作用,调节径流变化,特别是蒸 发影响径流量的大小。
我国的河流大多以此为主。
(2)融雪径流Biblioteka 局部地区或地段的河流以此为主。
如:青海、 新疆
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二、影响径流的主要因素
1、各种自然地理因素对其的影响
(1)气候因素
水文学与水文地质学(ppt 122页)
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§1—4 水文现象的特性
1、水文现象时程变化的
周期性 随机性
的对立统一
2、水文现象地区分布的
相似性 特殊性
的对立统一
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§1—5 水文学的研究方法
成因分析法
数理统计法
地理综合法
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第二章 水文学的一般
概念与水文测验
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长江南京附近八卦洲 分汊型河段
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顺直型河段
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2、河流横断面
有单式断面 和复式断面
(1)横断面 —— 与水流方向正交的断面
1>基本河槽 —— 枯水期水主流槽通或过枯的水部河分槽
2>洪水河槽 —— 洪水期被洪河水漫淹滩没或的河部滩分
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图2—3河流横断面图示
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可在适当比例
的地图上量得
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计算:
s z1 z2 l
其中:Z1、Z2 ——若为河面高程差,则 s 为 河面比降 ; 若为河底高程差,则 s 为 河底比降。
如果一条河流各段比降不同,一般 可用分段计算法,求得平均比降。
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(1)*纵比降计算式:
6—31式 (p186)
特点
断面变大, 流速骤减,极易形成沙洲
或三角洲。
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五、分水线及流域 1、有关概念:
流域 —— 指河流的集水区域。凡降落在该流域的 水最终都将汇入该条河流中。
分水线 —— 即流域四周的边界线。地势最高 点的连线。
水利水电工程水文地质问题分析
水利水电工程水文地质问题分析水利水电工程是指利用水资源进行水利和水电开发的工程。
在水利水电工程开发过程中,水文地质问题是至关重要的,它关系着工程的安全性、稳定性和持久性。
水文地质问题分析是指对水文地质状况进行系统综合分析,揭示其演变规律和特点,为工程设计和施工提供科学依据。
在水利水电工程中,水文地质问题的分析主要涉及以下几个方面:一、地质构造与地壳运动地质构造对水利水电工程的影响主要表现在两个方面:一是地质构造对水文地质条件的影响,二是地质构造对水文地质灾害的影响。
地质构造所影响的主要是地下水流的路径和速度,特别是河流穿越地区的工程;地质构造还在很大程度上决定了地下水的补给和排泄条件,从而影响水库的蓄水和水库下游的水位。
地质构造还可能引发地壳运动,从而引起地震和地质灾害,对水电站产生不利影响。
在进行水利水电工程水文地质问题分析时,必须重视地质构造和地壳运动的特点与规律,充分考虑水文地质条件和灾害风险。
二、水文地质条件水文地质条件是指地下水位、水文地质构造、渗透性、水源补给条件等一系列水文地质要素。
水文地质条件对水利水电工程起着决定性的作用,主要表现在以下几个方面:1. 地下水位地下水位是指水文地质中地下水的上升高度和水位分布规律,对水利水电工程的水文地质问题具有决定性的影响。
地下水位的高低和分布规律直接影响着水库的蓄水和排泄、地表水的补给与消耗、地下水位变化与水库运行的协调。
2. 渗透性渗透性是指储水层或地层内渗透水分子的能力,它对水利水电工程的水文地质问题也有着重要的影响。
渗透性直接影响着水库的渗漏和渗透,若渗透性过大,就会导致水库渗漏严重,影响水库的蓄水量和安全性;渗透性过小,又会影响水库的缓冲能力,增加了库区的泥沙淤积。
3. 水源补给条件水源补给条件是指地下水层或地表水体对水库的补给能力。
水源补给条件对于水利水电工程的水文地质问题尤为重要,它关系着水库的蓄水量和水电站的发电能力,也关系着水库下游的水位和水资源的合理利用。
水文学与水文地质学课件教学配套课件杨维第三章1基本概念
2 概率与频率
2、概率与频率(Probability and frequency) (1) 概率:
基本性质: 0≤P(A)≤1
(3-1)
(2) 频率:
(3) 概率与频率关系: lim W ( A ) P ( A ) 0 (3-2)
n
概率 = 频率
概率分布
(4) 随机变量的概率分布:
重现期
(2)重现期(Reoccurrence period): 指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现 一次(多少年一遇)。
※ 重现期则是平均若干年出现一次,而不是固定的周期。
T计算公式
√重现期表示方法: ① 实测水文系列由最大值组成时,设计频率标准<50%
T1 P
或:
T(X
xi )
1 P(X
相加定理
概率相加定理:
互斥事件 A1,A2,…… An-1,An中,至少有一
个事件出现的概率等于各事件出现的概率之和。
即:
P( A1 A2 An ) P( A1 ) P( A2 ) P( An )
(3-5)
√ 互斥事件:不可能同时发生的事件。 √ 独立事件:彼此发生的概率相互无影响。
3、累积频率与重现期 (1) 累积频率(Accumulated frequency):
等量或超量值的累积频数(m)与总观测次数(n)之比。
有:
P( X
xi )
m n
(%)
(3-6)
※
频率
累积频率
频率特性
√ 累积频率特性:
P(X xi ) P(X xi ) ?
√累计频率分类: 年频率(P) 次频率(P’ )
1991
110.4
水文地质学中的水文分析与预测技术研究
水文地质学中的水文分析与预测技术研究水文地质学是一门研究地下水与地表水相互作用的学科,而水文分析与预测技术则是水文地质学中至关重要的研究领域之一。
在当前全球气候变化和水资源短缺的严峻形势下,水资源的合理配置和管理显得愈发重要,因此,水文分析与预测技术更加需要被关注和发掘。
一、水文分析水文分析即是对水文过程进行科学分析的过程,包括监测、收集、整理和分析水文数据,以获得具体的水文信息。
水文分析可以通过地表水和地下水监测井点、水质参数、水位和水流量、径流模拟模型等途径得出,其目的是为了预测和管理水资源。
地下水资源是世界各国重要的水资源之一,水文分析在地下水资源管理中扮演着至关重要的角色。
地下水水位监测是对地下水系统进行实时监控的有效方式之一,通过对地下水位的监测与分析,可以得出地下水系统的动态变化情况和地下水流动方向等信息,并作出相应的调控。
同时,水文分析还可以通过建立地下水数值模型,精确预测水文过程的变化趋势,从而为地下水资源的科学利用提供依据。
二、水文预测技术水文预测技术是指依据水文过程的基本规律和特点,对未来水文过程进行科学预测的一种方法。
水文预测技术可以分为短期、中期和长期三种预测时间范畴,其中短期预报时间范畴为24小时内、中期预报时间范畴为1个月至3个月、长期预报时间范畴为6个月至1年以上。
短期水文预测主要应用于城市暴雨、山洪灾害等事件的预警预报以及特定水资源的科学管理。
中长期水文预测则广泛应用于跨流域水资源的分配与调度、大型水利工程的规划与设计、海洋工程的建设与管理等方面。
而水文预测技术的核心即是建立水文模型,建立水文模型需要依据具体情况选择不同建模工具,例如SWMM、MODFLOW、MIKE等。
而在选择建模工具时,需考虑建模精度、建模效率、适用范围等多种因素。
水文预测技术的应用可以通过不同的渠道实现,例如实时水文预报系统、预警系统、应急响应系统等。
尤其是在自然灾害预警和应急响应方面,水文预测技术将发挥巨大作用,可有效减少自然灾害对人民生命和财产的危害。
水文学与供水水文地质总结
供水水文地质第一章地质基础知识1、了解地球分圈;了解地球表面;2、掌握地壳物质组成含量最多的成分;3、掌握矿物与岩石的关系;掌握矿物的主要物理性质(硬度、解理);4、掌握岩石按自然成因的分类;掌握岩浆岩的分类及产状;掌握岩浆岩根据SiO2分类与岩石颜色的关系;掌握沉积岩的形成过程;沉积岩的产状;认识化石存在是沉积岩的特征之一;掌握沉积岩在地球的的分布;掌握松散岩石(第四纪松散堆积物)的概念;5、掌握岩层地质时代分类;掌握国际时代单位与底层单位及对应关系;了解地质年代表;6、掌握岩层产状的要素;掌握文字记录的格式和地质图上的表示方法;7、了解岩层接触关系;8、掌握褶曲基本类型及区别;了解褶曲的几何要素;了解褶曲分类;9、了解裂隙;10、掌握断层(上盘、下盘、上升盘、下降盘、正断层、逆断层);了解其它断层分类;了解断层组合。
第二章地下水的储存与循环1、掌握岩石空隙作为地下水储存场所和运动通道的分类;掌握孔隙表征、影响因素;掌握不同岩石的孔隙度、给水度、渗透系数的大小;掌握孔隙、裂隙、溶隙的联通、分布、方向的差异;2、掌握岩石空隙中的水的形式;掌握各种水的特点;掌握包气带和饱水带;3、掌握岩石的水理性质;了解容水度与孔隙度的区别;掌握给水度;掌握渗透系数的影响因素;4、掌握饱水带岩层按透过和给出水的能力的分类;掌握含水层和隔水层的联系和区别;5、掌握构成含水层的条件;6、掌握地下水按埋藏条件的分类、按含水层的空隙性质分类;了解上层滞水;掌握潜水概念;潜水表征;潜水特点;掌握岩性、厚度对潜水面的影响;掌握潜水等水位线及潜水等水位线图的应用;掌握承压水的概念;承压水的表征;了解承压水的地质构造条件;7、掌握地下水循环的补给方式、排泄方式;掌握泉按补给来源和出露原因的分类;掌握地下水补、径、排的转化。
第三章地下水的物理性质和化学成分1、了解地下水中的气体成分如何反映地下水所处的地球化学环境;2、掌握地下水中的离子;掌握TDS;了解硬度;3、掌握库尔洛夫式、舒卡列夫分类;4、掌握地下水在运动过程中的各种作用的概念;溶滤作用强度的影响因素;浓缩作用的结果;离子交换和吸附作用的强弱;脱硫酸作用的环境;脱碳酸作用的条件及结果。
水文学与水文地质学考点
1.河流长度:深泓线是河槽中沿流向各最大水深点的连线,也称为溪线,也是一般的航线。
2.弯曲系数:等于河流长度L与河源到河口之间的直线距离L┴之比。
3.流域的几何要素:流域面积:分水线所包围的面积称为流域面积或集水面积流域长度与平均宽度流域形状系数河网密度4.河川径流:流域上的降水,由地面和地下汇入河网并沿着河槽流动的水流称之为河川径流5.蓄满产流:当包气带未饱和时不产生地面径流,仅当包气带饱和之后降雨就全部成为地面径流。
超渗产流:当降雨强度大于下渗强度时就开始产生地面径流6.设计年径流量:相应于某一设计频率的年径流量7.洪水三要素:洪峰流量,洪水总量,洪水过程8.汇流时间:净雨从流域上某点至出口断面所经历的时间等流时线:将流域上汇流时间相等的点连成的线9.流域汇流时间:净雨从流域最远点至其出口断面所经历的时间10.岩石:岩浆岩,沉积岩,变质岩11.空隙三种类型:孔隙,裂隙溶隙12.岩石水理性质:容水性,持水性,给水性,透水性13.包气带与饱水带:地表以下一定深度内的岩石空隙被重力水充满,地下水面以上称为包气带,地下水面以下称为饱水带。
包气带中赋存着气态水,毛细水,结合水,重力水14.含水层的形成应具备以下三个条件:岩层应具有储存重力水的空间岩层具备储存地下水的地质结构具有充足的补给水源15.包气带中主要有土壤水和上层滞水上层滞水是存在于包气带中局部隔水层之上的重力水16.地下水的补给和排泄是决定地下水循环的两个基本环节排泄方式:点状排泄,线状排泄,面状排泄17.假想水流应当具有的性质:①它通过任意断面的流量应等于真实水流通过同一断面的流量②它在任意断面的压力或水头必须等于真实水流在同一断面的压力或水头③它通过岩石所收到的阻力必须等于真实水流所受到的阻力18.渗透的运动状态:层流(渗流的水质点有秩序的呈相互平行而不混杂的运动)湍流(在运动中水质点运动无秩序,且相互混杂,其流线杂乱无章)19.岩溶水的特征:富水性在水平和垂直方向的分带性岩溶水赋存的极不均一性水动力特征表现为水力联系的各向异性20.黄土地区地下水类型是裂隙水和孔隙水21.采用物探方法时,被探测体应具备的条件:与相邻介质对同一物性参数有明显的差异有一定的规模,埋藏不能太深所引起的异常值,在干扰情况下尚有足够的显示22.地下水污染定义:凡是在人类活动影响下,地下水水质变化朝着恶化方向发展的现象23.地下水污染特性:隐蔽性难以逆转性延缓性24.饮用水水源三带:戒严带限制带监视带。
《水文学与水文地质学》总复习
一般要求高水部分不应超过当年实测流量所占水位 变幅的30%,低水部分延长不应超过10%。
11
Kxi 1Kyi 1
r i1
i1
n
n
xi x2 yi y2
n
n
Kxi 12 Kyi 12
i1
i1
i1
i1
水文上常采用幂函数、指数函数两种曲线,基本作法是将其转 换为直线,再进行直线回归分析。
22
第4章 河川径流情势特征值分析与计算
一、年径流及其特性
一年内通过河流某一断面的水量,称为该断面以上流域 的年径流量。
1、径流的年际变化和年内变化 径流过程的不重复
径流的年际变化:丰水年、平水年和枯水年。
径流的年内变化:丰水期(或洪水期)和枯水期,或汛 期与非汛期。 2、设计年径流量:
设计(频率)标准下的年径流量。
23
3、年径流分析计算的目的和内容
目的:推求不同保证率的年径流量及其分配过程。 内容:搜集和审查资料;年径流量的频率分析计算;提供 设计年径流的时程分配;对分析成果进行合理性检查
(1)流量Q 单位时间通过河流某过水断面的水量,单位为 m3/s、 L/s 。
(2)径流总量 指一定时段内通过河流某一过水断面的总水 量。常用单位为m3 ,万m3 ,亿m3 等。 W QT
(3)径流深Y 将计算时段内的径流总量平铺在整个流域面
积上所求得的水层深度,以mm为单位。 Y W
1000F
第一章绪论第二章水文学基本知识第三章水文统计基本原理与方法第四章河川径流情势特征值分析与计算第五章小流域暴雨洪峰流量的计算第八章地下水基本知识第十章地下水的渗流运动1水文学的含义水文学是研究自然界中各种水体的形成分布循环和环境相互作用规律的一门科学
水文与工程地质知识点
水文与工程地质知识点水文学和工程地质学是研究地下水和地质工程问题的重要学科。
水文学研究地下水的分布、流动和利用规律,工程地质学研究地质条件对工程建设的影响和地质灾害的预测与防治措施。
本文将介绍水文学和工程地质学的一些基本知识点。
第一,水文学的基本概念。
水文学是研究地球上水的分布、流动和变化规律的科学。
它研究的对象包括地表水、地下水、大气水和冰雪水等。
水文学的研究方法包括水文观测、水文分析、水文模拟和水文预测等。
第二,地下水的形成和分布。
地下水是地球表层以下的水体,它是由降水、融雪和地表水补给形成的。
地下水的分布受地质条件和人为活动的影响。
地下水的分布可以通过水文地质调查和水文地质模型来研究和预测。
第三,地下水的流动和补给。
地下水通过地下水流动形成地下水流域和地下水流量。
地下水的流动速度和方向受地下水流动力学和地下水流动条件的控制。
地下水的补给包括大气降水补给、地表水补给和人工补给等。
第四,地下水的利用与管理。
地下水是重要的水资源,广泛应用于灌溉、饮用水供应和工业用水等方面。
地下水的合理利用和管理对保障水资源的可持续利用具有重要意义。
合理的地下水开采和水资源保护是地下水利用与管理的核心内容。
第五,工程地质学的基本概念。
工程地质学是研究地质条件对工程建设的影响和地质灾害的预测与防治措施的学科。
它主要研究工程地质条件评价、地质灾害预测与防治、地质工程勘察与设计等方面的问题。
第六,地质条件对工程建设的影响。
地质条件是工程建设中重要的约束因素。
地质条件对工程建设的影响包括地基承载力、地下水位、地质构造和地质灾害等。
合理评价地质条件对工程建设有重要的意义。
第七,地质灾害的预测与防治。
地质灾害是地质条件引起的可能对人类构成威胁的自然灾害。
工程地质学通过地质灾害的预测和防治措施的研究,可以减少地质灾害对工程建设和人类安全的影响。
以上是关于水文学和工程地质学的一些基本知识点的介绍。
水文学和工程地质学是研究地下水和地质工程问题的重要学科,对于工程建设和水资源管理具有重要意义。
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径流量 y (mm) 130 147 107 273 67 131 221 207 233 197 180 153 284
降雨量 x1(mm) 512 578 578 724 450 550 565 543 570 545 544 581 713 饱和差 x2( mm) 2.43 2.47 3.04 2.00 3.61 2.64 1.92 1.87 1.73 1.85 2.08 2.21 1.84
(K x 1)(K y 1)
(xi x)2 (yi y)2
(K x 1)2 (K y 1)2
直线回归扩充
3.直线回归的扩充
1)幂函数 一般形式有:
y = a·xb
2)指数函数 一般形式有:
y = a·ebx
线性复相关
4. 线性复相关
设多元线性回归方程有:
y a0 a1x1 a2 x2 am xm
y
xi , yi
yi
0
( xx)i
x, y
yi
y
y=ax+b
最小二乘法
x
a、b表达式
a (xi x)( yi y) (xi x)2
b y ax
(3-29)
推倒 a 与γ关系式
_
_
a (xi x)(yi y)
_
(xi x)2
_
_
(xi x)(yi y) •
回归方程式
回归线在 y 轴的截距:
b=
yry x
x
将公式(3-30)、(3-31)代入 y = ax + b,有:
(3-31)
y y r y (x x) x
(3-32)
式中: —— 相 关 系 数 定量表示两种变量之间的密切程度。
相关系数
(3) 相关分析的误差 ① 回归方程的误差 标准误差[均方误](Sy):
关系,以延展和插补实测水文系列,提高样本的代 表性和设计成果的可靠性。 例如:流量与降水量
蒸发量与温度 ………
2。线性简相关
2. 线性简相关
图解法
相关分析法
一元回归方程
(1) 图解法: y
0
x, y
y=ax+b
x
回归分析法
(2) 相关分析法 1)直线回归方程 (Linear Regression Equation)
_
_
(xi x)2 (xi x)2
_
(yi y)2
n 1
_
(yi y)2
n 1
(yi y)2
(xi x)(yi y) •
n1 y
(xi x)2 (yi y)2
(xi x)2 x
n 1
(3-30)
a — 回归系数(回归线的斜率 )
§3-5 相关分析 (Analyses of statistical relationship )
1 概述 (1)相关分析 (2)相关分析在水文频率分析中的意义※
2 线性简相关 (1)图解法 (2)相关分析法 (3)相关分析的误差 (4)相关分析中的要点
3 直线回归的扩充
1. 概 述 (1) 相关分析
y
(1)
y
(2)
y
(3)
y
(4)
x y (5)
x
x
x
y
(6)
x
x
关系总结说明框图
变量或现象之间的关系可依照密切程度划分
完全相关
零相关
相关关系
简复 相相 关关
直曲 线线 相相 关关
正负 相相 关关
相关分析:研究两个或两个以上随机变量之间的相关关系。
相关分析意义
(2) 相关分析在水文频率分析中的意义※ 相关分析的任务是寻求随机变量之间的统计
① 分析论证变量之间在物理成因上确实存在联系;
② 同期观测资料不能太少,一般要求n≥12,以减少抽样 误差和提高成果的可靠性;
③ 要求相关系数 r 0.8, 且Sy <(10%~15%)y ;
④ 回归分析中,长系列为自变量,短系列为倚变量,建立 回归方程,插补、延长短系列;
⑤ 外延回归线至无实测1n
xmn
a0
A
a1
am
依据最小二乘法原理,得:
A ( X T X )1 X T Y
矛盾 / 普通意义
若(XTX)是非奇异矩阵,解向量A就是唯一的。
例题
【例题】
序号 1
某地区径流量、降雨量和湿度饱和差资料
式中a0, a1, a2, … am 为m+1个待定的系数。 设在 t 时刻,有:
yt a0 a1x1t a2 x2t am xmt
t =1,2,…,n
Y=XA
矩阵: Y = X A
y1
Y
y2
yn
1 x11 xm1
X 1 x12
110.2 84.6 95.2 77.5 58.9 132
101 131
49.8
80.6
90.5
n=22, 相关分析内容,公式计算
y y r y (x x) x
x x
(K x 1)2 n 1
y y
(K y 1)2 n 1
r
(xi x)( yi y)
62.8
67.8
70.3
87.3
121
插补年径流量 (m3/s)
74.0
65.9
68.7
73.9 63.5 74.2
年份
年降雨量 (mm)
年径流量 (m3/s)
插补年径流量 (m3/s)
1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967
829.9 697 715 667 468 943 648 792 874 705 503
y
Sy
n
(yi y)2
i 1
n2
(3-33)
xi , yi
yi
yi y
或:
Sy y 1r2
0
xi
(x)
(3-34)
x
图示回归方程误差
y
x
相关系数误差
Sy Sy
3Sy
3Sy
② 相关系数的误差
标准误差[均方误] (sr):
sr
1 r2 n
(3-35)
注意要点
(4) 相关分析的要点:
⑥ 误差分析。
例题
【例题】
某站年降雨量与年径流量相关计算
年份
1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956
实测年降 雨量
(mm)
514.1 610 602 564 575 580 750 610 550 612 845
实测年径流量
(m3/s)