工程水文学
对工程水文学的认识和理解
对工程水文学的认识和理解工程水文学是研究水文现象对工程建设的影响及其利用的学科。
它是水文学的一个分支，是工程建设的一个重要组成部分。
在工程建设中，水文学的应用范围非常广泛，包括水资源开发利用、防洪减灾、水土保持、水生态保护等方面。
工程水文学的研究内容主要包括以下方面：1.水文观测和数据处理：水文观测是工程水文学研究的基础，通过对水文数据的采集、整理、处理和分析，可以为工程建设提供可靠的数据支持。
2.水文过程模拟：通过建立数学模型，对水文过程进行模拟和预测，为工程设计和管理提供科学依据。
3.水文风险评估：通过对水文风险的评估，确定工程建设中可能面临的水文灾害风险，采取相应的防护措施，以保障工程建设的安全和稳定。
4.工程水文设计：根据水文数据和模型预测结果，进行工程水文设计，包括水资源开发、灌溉、排水、防洪等方面。
5.工程水文管理：在工程建设的各个阶段，对工程水文进行管理和监测，及时发现和解决问题，保障工程建设的顺利进行。
工程水文学的研究方法主要包括实验研究、数学模型和现场观测等。
实验研究主要是在实验室或模拟场地进行，通过模拟不同水文条件下的水流变化，研究水文现象对工程建设的影响。
数学模型主要是建立数学方程来描述水文过程，通过模拟和预测水文变化，为工程设计和管理提供科学依据。
现场观测则是在实际工程建设中进行，通过对水文数据的实时监测和管理，及时发现和解决问题，保障工程建设的安全和稳定。
工程水文学的研究成果在实际工程建设中得到了广泛应用。
例如，在水资源开发利用中，通过工程水文学的研究和设计，可以更加科学地进行水资源规划和利用。
在防洪减灾方面，工程水文学的研究成果可以为防洪工程的设计和管理提供科学依据。
在水土保持和水生态保护方面，工程水文学的研究成果可以为生态工程的建设和维护提供科学依据。
工程水文学是工程建设的重要组成部分，其研究成果对实际工程建设具有重要的指导和推动作用。
未来，随着经济发展和社会进步，工程水文学的研究和应用将更加广泛和深入，为保障人类社会的可持续发展作出更大的贡献。
工程水文学知识点总结
工程水文学知识点总结
工程水文学是一门研究水文工程中的水文学现象、水文过程、地下水运动、水资源管理和水文水文工程的科学。
以下是工程水文学的一些主要知识点:
1. 基础概念:水文学是研究水文过程和水文水资源的学科,包括地下水、地表水、河流湖泊、海洋等水文水资源。
工程水文学是在此基础上进行应用和研究的学科,主要包括水文工程、水资源管理、水文水文工程等。
2. 水文过程:水文过程是指水流、降水、蒸发、土壤的水分输移和分布等过程。
这些过程会影响水文水资源的利用和管理,因此需要对其进行研究。
3. 地下水运动:地下水是指水下的地质水,包括地下水的地质条件、地下径流、地下水的输移和分布等。
地下水运动是工程水文学中非常重要的一部分,因为地下水是水资源中的重要组成部分,也是各种工程的基础。
4. 地表水和河流湖泊:地表水和河流湖泊也是工程水文学中非常重要的一部分。
地表水和河流湖泊的水位、流量、含沙量等水文现象是工程水文学的研究内容。
5. 水文水文工程:水文水文工程是指进行水文水资源管理和利用的各种工程,包括水文站、水文预报、水文监测、水资源论证、河道治理、泵站建设等。
这些工程对于保障水资源的利用和管理至关重要。
6. 数值模拟:工程水文学中的数值模拟是非常重要的一部分。
数值模拟可以帮助研究人员模拟各种水文过程和水文水资源的变化,进而进行分析和预测。
7. 应用:工程水文学的应用包括水文预报、水资源管理、水文站设置、河道治理、泵站建设等。
这些应用对于工程水文学的研究和应用至关重要。
工程水文学
四、现代水文学时期（1950年后） 现代水文学时期（1950年后） 年后
随着计算机、遥感等高新技术的应用， 随着计算机、遥感等高新技术的应用， 使水文学发展进入了一个新时代， 使水文学发展进入了一个新时代，流域数 学模型、水资源学、水环境学、 学模型、水资源学、水环境学、随机水文 学相继形成。
1.4
二、奠基时期（1400～1900年） 奠基时期（1400～1900年
该时期， 该时期，西欧的产业革命促进了水利事业 的发展，在水文观测方面， 的发展，在水文观测方面，发明制造了雨 量器、蒸发器、流速仪等， 量器、蒸发器、流速仪等，系统的水文测 验为水文定量计算及预报奠定了坚实基础。 验为水文定量计算及预报奠定了坚实基础。
这一时期中国的水文知识居于世界领先 地位， 2000年前建成的都江堰 年前建成的都江堰， 地位，如2000年前建成的都江堰，至今仍在 发挥巨大作用， 发挥巨大作用，其中就体现着成功的水文知 又如527年的《水经注》 527年的 识；又如527年的《水经注》，是早于欧洲 1000多年的水文地理巨著 公元前239 多年的水文地理巨著； 239年的 1000多年的水文地理巨著；公元前239年的 吕氏春秋》最先提出水文循环的概念。 《吕氏春秋》最先提出水文循环的概念。
本章小结：
⑴明确水文学概念 ⑵理解水文学在水利工程的规划任务和作 用 了解其在水利工程的规划设计中的作用， ⑶了解其在水利工程的规划设计中的作用， 掌握水文的特性 重点难点：认识倒水文现象的随机性、 ⑷重点难点：认识倒水文现象的随机性、 规律性和地区性。 规律性和地区性。
工程水文及水利计算的总导
工程在规划设计期间，对河流洪水量 的估算直接关系到工程规模和投资的大小； 在施工期间，施工期设计洪水的估算则关 系到工程的安全性和经济性；运行管理期 间，根据水文预报进行径流调节，充分利 用水库的调节功能，拦蓄洪水变害为利， 确保工程的本身的安全性和下游人民的生 命与财产安全。工程水文学对在流域内规 划设计施工运营管理各种水工程，具有极 其重要的意义。
工程水文学
第一章绪论本章重点名词解释水文学（Hydrology）：研究水存在于地球上的大气层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。
包括水体的形成、循环和分布，水体的化学成分，生物、物理性质以及它们对环境的效应等。
陆地水文学（Land Hydrology）：研究陆地上水的分布、运动、转化，化学、生物、物理性质以及水与环境相互关系的学科。
一、水文现象的基本规律自然界中的水文现象受到上界面的气象要素（降雨、气温、湿度、太阳辐射和风力）、下垫面因素（地形、地质、地貌、土壤和植被）和人类活动的影响。
表现为1）周期性（2）随机性：（3）地区性二、工程水文学的研究方法根据水文现象的基本规律，按不同的条件和要求，工程水文学的研究方法通常可分为三类：成因分析法、数理统计法和地理综合法。
本章重点名词解释地表水（Surface water）：分别存在于河流、湖库、沼泽、冰川和冰盖等水体中水分的总称。
地下水（Ground water）：狭义指埋藏于地面以下岩土孔隙、裂隙、溶隙饱和层中的重力水，广义指地面以下各种形式的水。
降水（Precipitation）：大气中的水分凝结后以液态水或固态水降落到地面的现象。
蒸发（Evaporation）：水分子从水面、冰雪面或其他含水物质表面以水气形式逸出的现象。
径流（Runoff）：陆地上的降水汇流到河流、湖库、沼泽、海洋、含水层或沙漠的水流。
水位（Stage）：自由水面相对于某一基面的高程。
流速（Velocity）：水的质点在单位时间内沿流程移动的距离。
流量（Discharge）：单位时间内通过河渠或管道某一过水断面的水体体积输沙率（Sediment discharge）：单位时间内通过河渠某一过水断面的干沙质量。
水质（Water quality）：水中物理、化学、生物方面诸因素所决定的水是性质。
下垫面（Underlying surface）：承受降水的流域表面的自然地理和河系特征，如地势、地貌、水文地质、土壤、植被、水面等特征水文情势（Hydrologic regime）：水文要素在时空变化的态势和趋势。
工程水文学基础-注册土木工程师
这些方法可以帮助我们了解水文数据的分布特征和变化规律。
02
统计分析步骤
统计分析步骤包括数据预处理、数据探索、模型选择和结果解释等方面。
这些步骤可以帮助我们更好地理解和解释水文数据。
03
统计分析应用
统计分析在水文学中有着广泛的应用，如洪水预测、水资源管理、水环
境评价等。通过统计分析，我们可以更好地了解水文循环的规律和特征，
水库淤积与消落区问题
水库淤积
水库淤积是由于泥沙在水库中沉积而形成的。水库淤积不仅会降低水库的库容和 调节性能，还会影响水库的安全运行。为了减轻水库淤积，需要采取有效的措施 ，如水土保持、清淤等。
消落区问题
消落区是指水库正常蓄水位与死水位之间的区域。在丰水期，水库水位上升，消 落区被淹没；在枯水期，水库水位下降，消落区露出水面。消落区的存在会对水 库的运行和周边环境产生影响，需要采取相应的措施进行治理。
实地观测
通过实地观测获取水文数据， 如流量、水位、降雨量等。
数学模型
建立水文过程的数学模型，进 行模拟和分析。
统计分析
运用统计学方法对水文数据进 行处理和分析，揭示水文规律 。
系统工程
将水文学与系统工程理论相结 合，进行综合分析和优化设计
。
02
水文循环与水文资料收集
水文循环
水文循环概念
水文循环是指地球上水圈中水的水质、水量、能量和运动状态及其变化过程。它包括蒸发 、降水、地表径流和地下水等环节，这些环节相互联系、相互影响，形成一个完整的循环 系统。
人工智能提高预测精度
人工智能算法可以处理大量数据，通过 机器学习和深度学习等技术提高水文预 测的精度和时效性，为工程设计和运行 提供重要支持。
工程水文学
工程水文学工程水文学是水文学中的一个分支，主要研究在工程建设和设计中所需要的水文学知识和技术。
工程水文学涉及到许多领域，包括水文数据采集、流量预测、水力学设计和水资源管理等。
一、水文数据采集水文数据采集是工程水文学的重要组成部分。
在进行水文学分析和水力学计算之前，需要获取一定的水文数据。
这些数据包括雨量、径流、蒸发、土壤含水量和水位等。
获取这些数据最常用的方法是通过测量和监测。
为了获取尽可能准确的水文数据，需要选择适当的测站，安装合适的设备，采用适当的观测方法并定期进行校准和维护。
二、流量预测流量预测是工程水文学的另一个重要组成部分。
在水力学设计中，需要预测河流、水库和水闸等场景中水的流量。
这些预测可以基于历史数据、统计模型和物理模型等进行。
流量预测涉及到许多方面，包括水文数据分析、流量变异分析和预测模型选择等等。
预测的精度和可靠性对工程设计和管理至关重要。
三、水力学设计水力学设计是工程水文学中的重要部分，它研究各种水力工程设施的水力学问题，如水电站、水库、灌溉系统、排水系统等等。
水力学设计需要进行各种参数的计算和模拟，比如渠道横截面、流速、水力坡度和断面形状等等。
根据所选用的水力学方法，可以得到不同等级的精度要求的答案。
四、水资源管理水资源管理是工程水文学中的另一个重要领域。
水资源管理涉及到水的供应、开发、保护、利用和维护等方面。
它可以帮助我们更有效地管理和利用水资源，确保水资源的可持续性。
水资源管理需要综合考虑各种因素，如气候变化、水循环和水污染等。
总之，工程水文学是一门非常重要的学科，它为各种水力工程提供了必要的水文学和水力学基础。
在大量的水利投资项目中，工程水文学是不可或缺的。
通过对水文数据采集、流量预测、水力学设计和水资源管理等方面的研究和实践，我们可以更好地应对各种挑战，更好地管理和利用水资源。
工程水文学 第一章
水文气象学
按圈层分布
地表水文学
地下水文学
按地球表面分布 按理论基础与应用
海洋水文学 陆地水文学
水文学原理 应用水文学
水文学原理研究水文循环、水流 运动及与之相关的溶质输移转化 机制理论。
工程水文学 农业水文学 土壤水文学
森林水文学
城市水文学
二、水文现象
地球上的水只要受太阳辐射和地心引力两种作用而 不停地运动，其表现形式为：降水、蒸发、下渗、径
工程水文学
主要内容
u 第一章 绪论 u 第二章 水文循环与径流的形成 u 第三章 水文信息采集与处理 u 第四章 流域产汇流计算 u 第五章 水文预报 u 第六章 水文统计 u 第七章 设计年径流 u 第八章 由流量资料推求设计洪水 u 第九章由暴雨资料推求设计洪水 u 第十章 可能最大降水/可能最大洪水 u 第十一章 河流泥沙分析计算
第一章 绪论
第一节 水文学 第二节 工程水文学的研究方法 第三节 水文学的发展
第一节 水文学
水，以其善下而润万物，以其三态之变 而求创新，以其生态而绵延，以其汇聚而 纳团结。
故，上善若水！
第一节 水文学
水文学（hydrology）是地球物理学和自然物理学的
分支学科。研究地球上水的性质、分布、循环、运动变 化规律及其与地球环境，人类社会之间相互关，在重力作用下沿着一定方向
和路径流动的水流。
祁连山河川径流
第二节 工程水文学的研究方法
工程水文学的主要内容为水文测验、水文分析计算 和水文预报，其中水文预测与水文预报已成为一门独立 的学科，因此水文分析计算是工程水文学的主要内容。
一、工程水文学在工程建设与管理中的作用
与陆地上的水返回大气的唯一途径。
史上最全工程水文学知识点归纳
工程水文学第一章绪论工程水文学：水文学的一个重要分支,为工程规划设计、施工建设、运行管理提供水文依据的一门科学。
工程水文学基本内容：①水文资料收集、整理、刊布；②水文分析与计算——推求设计值；③水文预报——预报预见期内发生的预报预见期内发生的水文现象。
水资源：①狭义上:水资源是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。
②广义的:水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中的物质，在社会生活中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。
简言之，水资源是一种参与自然界水分循环，可恢复的动态资源。
在确定水资源定义时，要包括三个方面：①可恢复的动态资源，②参与自然界水分循环，③地球水圈中可以利用并且利用的具有资源价值的水。
水资源的复杂性表现为：①水的类型繁多，具有运动性;②用途广泛;③量与质在一定条件下可以改变;④开发利用受经济技术条件、社会条件和环境条件的制约。
水资源的特点：①水利和水害的两重性；②综合利用；③水资源的再生性；④水流的随机可变性；⑤水利资源的地区性和整体性；⑥某些意义的不可取代性。
我国水资源的特点：①总量不算少，但人均水量低；②地区上分布极不均匀；③与耕地、人口的分布不相匹配；④年内、年际变化大。
这些对我国水资源的开发利用是不利的。
水文研究的基本方法：①成因分析法；②数理统计法；③地理综合法。
第二章径流及径流形成过程径流：降水形成的，沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。
径流形成过程：在流域中，从降水到达地面至水流汇集于流域出口断面的物理过程。
3为产流过程，后2为汇流过程）产流过程：降雨扣除损失成为净雨的过程。
净雨：降雨扣除损失后的雨量称为净雨，净雨和它形成的径流在数量上是相等的。
但二者的过程却完全不同，汇流阶段：净雨通过坡地、河网汇集到流域出口断面的过程，可细分为坡地汇流和河网汇流。
坡地汇流：坡面漫流+表层流径流+坡地地下汇流河网汇流：从支流到干流，从上游到下游，到流域出口断面的过程；第三章水文信息采集与处理水文测站：在流域内一定地点(或断面)按统一标准对所需要的水文要素作系统观测，以获取信息并进行处理为即时观测信息，这些指定的地点称为水文测站。
工程水文学
全球陆地上多年平均年降水量约为 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 南平均年降水量大于1600mm；华北和东北 为400~800mm；西北大部分地区 200~400mm；沙漠边缘地区少于100mm； 新疆塔里木盆地和青海柴达木盆地小于 25mm。
第一章 绪论
一、水文学 二、水资源 三、工程水文学
一、水文学
大气中的水汽，地上的江河、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、循环和分布规律，水体的物 理与化学特性，以及水体对环境的作用，包 括对生物特别是对人类的影响。来自 水体海洋水体
水库
二、水资源
地球表层可供入人类利用的水称为水资 源。水资源的特征包括水量、水质、水能、 水域。按水量角度，实用水资源通常指逐年 可以得到恢复和更新的淡水，主要是江河湖 库和浅层地下水水量 ，大气降水是补给源。
地区研究受其影响的某些水文特征值的地区变化规律， 绘制成等值线或建立地区经验公式，利用它们可以求 出资料短缺地区的水文特征值。
3. 水文现象的地区性规律 气候因素的地区性规律对水文现象的影响。例如我国
河川径流量的分布受降雨量分布的影响，呈现出自东 南沿海向西北内陆逐渐减少的地区性规律。它综合反 映了确定性和随机性规律。
二、水文研究的基本方法
1. 成因分析法 利用水文现象的确定性规律来解决水文问题。 通过观测资料和实验资料研究，建立水文现象与其影
响因素之间的定量关系。在水文现象基本分析和水文 预报中应用广泛。
工程水文
工程水文学定义：针对不同涉水工程的性质和需求，将水文学的基本理论与方法运用于工程建设与管理，为工程规划设计、施工建设、运行管理提供水文依据的一门科学。
工程水文学主要内容分二方面：水文计算、水文预报水循环是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
水循环的内因：水物理三态之间的相互转化。
（前提条件）水循环的外因：太阳辐射和地球引力。
（基本动力）外部环境：包括地理纬度、海陆分布、地貌等制约了水循环的路径、规模与强度。
水循环的作用与效应直接影响气候变化重塑地表形态：径流冲刷和侵蚀地面，形成沟溪江河形成沟溪江河；水流搬运大量泥沙，可堆积成冲积平原冲积平原；岩石长期受到水流强烈侵蚀和溶解作用，可形成；岩石长期受到水流强烈侵蚀和溶解作用，可形成喀斯特等地貌。
形成再生资源：永不枯竭的淡水资源和能源；滋养和能源；滋养植物；供养海洋生物。
负面影响：降水时空分布不均匀，引发干旱、洪涝灾害。
水量平衡原理及其方程：原理：在水文循环中，任一地区在一定时段内的输入和输出水量之差，必等于该地区蓄水量的变化量（即该地区在时段始末的蓄水量之差）。
水量平衡方程：来水量（I）- 出水量（S） = 区域内蓄水变量（ΔS）（1 ）以地球陆地为研究水量平衡对象，某时段△t内的水量平衡方程可写成：P C －R － E C = △ S CP C ：时段内陆地的降水量； E C ：时段内陆地的蒸发量；R ：时段内由陆地流入海洋的径流量；△ S C ：时段内陆地蓄水量的变化量。
（2 ）以海洋为研究水量平衡对象，某时段△ t内的水量平衡方程可写成：海洋：P O ＋R － E O = △ S O河流：接受一定区域内地表水和地下水补给，经常或间歇地沿着狭长凹地流动的水流。
它是地球上水文循环的重要路径，也是泥沙、盐类和化学元素等进入湖泊、海洋的通道。
水系：河流（包括干流、支流）和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河彼此连接组成一个庞大的系统，又称河系或河网。
对工程水文学的认识
对工程水文学的认识
工程水文学是水文学与工程技术的交叉学科，主要研究水文现象的规律、水文分析方法、水文数据采集与处理、水文预测与模拟、水资源评价与规划、水环境与水生态保护等方面的问题，为工程项目的设计、建设和运营提供水资源和水环境方面的支持和保障。
工程水文学的研究对象包括河流、湖泊、地下水等水体，关注这些水体的形成、变化、分布规律以及与环境和其他因素之间的关系。
工程水文学的研究方法包括水文监测、水文实验、水文模型、数值模拟、GIS技术等，通过这些方法对水文数据进
行采集、处理、分析和预测，为工程项目提供科学依据和决策支持。
工程水文学在水利工程、环境工程、交通工程、市政工程、地质工程等领域都有广泛的应用，如水利枢纽设计、河流治理与保护、地下水污染修复、城市排水系统规划、土地开发与利用等。
同时，工程水文学也关注水资源的可持续利用和水环境的保护与修复，对于实现可持续发展和人类社会的长期发展具有重要意义。
总之，工程水文学是水资源保护与利用、工程项目设计建设的重要学科，对于推动水资源管理的科学化和工程建设的可持续发展具有重要作用。
全面详细自己总结的工程水文学名词解释
全面详细自己总结的工程水文学名词解释1.水文学：水文学是地球物理学和自然地理学的分支学科。
研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布，以及与环境及人类活动之间相互的联系和作用。
是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类服务的知识体系。
2.工程水文学：工程水文学是水文学的一个分支，是为工程规划设计、施工建设及运行管理提供水文依据的一门科学，主要内容分为水文分析计算和水文预报两方面。
水文学知识径流，水文学的基本原理和方法，包括水文资料的收集与统计，设计洪水，流域分析计算，水质及水质评价。
3.历史洪水：为防洪等工程设计而拟定的、符合指定防洪设计标准的、当地可能出现的洪水。
即防洪规划和防洪工程预计设防的最大洪水4.洪水总量：洪水总量简称“洪量”。
洪水在一定历时内从流域出口断面流出的总水量。
一般以计。
在降雨径流预报中常计算一次降雨所形成的一次洪水总量，可由本次洪水过程线的流量起涨时刻至退水段上终止时刻之间的面积来求得。
在水文计算中有时需要统计某一时段的最大洪水总量（如一天最大、三天最大洪水总量等），通过频率计算，求得各种事端最大的设计洪水总量，据此推求设计洪水过程线，作为水库调洪算的依据。
5.水文频率计算：水文频率分析根据某水文现象的统计特性，利用现有水文资料，分析水文变量设计值与出现频率（或重现期）之间的定量关系。
6.累积频率：在概率统计中，我们为了获取某事件发生的概率，会对其所在的所有事件在一定范围内进行统计，我们将这个所有事件称为样本，该事件发生的次数称为频数与样本总数的比值即为频率或概率。
累计频率则是两种或两种以上的事件发生的频率之和。
7.重现期：在一定年代的雨量记录资料统计期间内，大于或等于某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时间为该暴雨发生频率的倒数。
设计雨水排水系统时，根据工业厂房生产工艺及建筑物的性质确定，一般采用1A。
工程水文学
研究内容
工程水文学的主要研究内容包括水文计算和水文预报。
(1)水文计算
主要从概率统计的角度测算工程实施中和完成后，很长时期内可能遇到的各种概率的水文现象的大小与过程。 例如：预测某水利工程千年一遇的设计洪峰有多大，千年一遇的设计洪水过程?“千年一遇的设计洪峰”即为“特 定概率的水文现象的大小”，“千年一遇的设计洪水过程”即为“特定概率的水文现象的过程”，此处的水文现 象即为洪水。
发展历史
早在公元前3000年埃及人即开始观测尼罗河水位。公元前450～350年希腊柏拉图和亚里斯多德提出水文循环 的臆说。公元前250年，我国李冰在四川都江堰设立石人测量水位。此后公元100～200年东汉王充在《论衡》一 书中对水循环概念作了论述。公元1452年颁布“测雨器制度”。公元1452年意大利达·芬奇用浮标测流速，并通 过观测论证r水循环，一些水文学的基本原理开始形成。这个时期被认为是水文学的萌芽时期。
研究对象
水文学是地球科学的组成部分、也是现代科学技术的一个领域，它有许多实际用途，通常称为“应用水文 学”。工程水文学就属于应用水文学，它是将水文学的基本理论与方法应用于工程建设（如水利水电能源工程、 城市工矿用水工程、农田水利工程、修建铁路、公路、桥梁、国防建设等）的一门学科。它主要研究与水利工程 的规划、设计、施工和运行管理有关的水文问题。
谢谢观看
公元1600～1900期间，实验水文学兴起，一些水文测验仪器制造成功，如毕托管、瓦尔德曼流速仪等；科学 家发现了一些水文学原理，如流传至今的伯努利方程、谢才流速公式、达西定律、曼宁公式等。特别是公元1 674年法国人P·贝罗特在巴黎出版了《喷泉的起源》一书，将人们对水文循环的认识提高到数量描述的高度。书 中记叙他在塞纳河进行了三年的雨量观测，计算出塞纳河在伯格底以上流域内的年径流量只是降水量的六分之一， 这一结论的公布，被认为是现代水文科学的开始。为了纪念他对水文学的贡献，1974年联合国教科文组织和世界 气象组织联合在巴黎举行了水文科学300年纪念会。这一时期被称为水文学的奠基时期。
工程水文学
河 川 水 文 基 础 知 识
第 二 章
河 川 水 文 基 础 知 识
一次降雨过程，经植物截留、填洼、入渗 和蒸发后，进入河网的水量自然比降雨总 量小，而且经过坡面漫流及河网汇流两次 再分配的作用，使流域出口断面的径流过 程比降雨过程变化缓慢、历时增长、时间 滞后。 为研究径流的形成过程,将其分为产流过 为研究径流的形成过程,将其分为产流过 程（降水、流域蓄渗）和汇流过程（坡面 （降水、流域蓄渗）和汇流过程（ 漫流及河网汇流）
工 程 水 文 学
绪 论 河川水文基础知识 水文测验及水文资料搜集 水文统计的基本知识及方法 内河航道与港口工程设计水位 和设计流量的推求
大连理工大学
2004
第1章
绪
论
1.工程水文学的研究对象 1.工程水文学的研究对象 水文学是研究地球上各种水体的一门科学。它研究 水文学是研究地球上各种水体的一门科学。它研究 各种水体的存在、循环和分布，探讨水体的物理和 化学特性以及它们对环境的作用，包括它们对生物 的关系。 水体是指以一定形态存在于自然界中的水的总体， 水体是指以一定形态存在于自然界中的水的总体， 如大气中的水汽，地面上的江河、湖泊、沼泽、海 洋和地下水。各种水体都有自己的特性和变化规律。 应用于实际工程的水文学称为工程水文学。它研究 应用于实际工程的水文学称为工程水文学。它研究 与工程的规划、设计、施工以及运营管理有关的水 文问题，主要内容为水文计算和水文预报。
第 二 章 河 川 水 文 基 础 知 识
闭合流域任意时段水量平衡方程为：
P − E − R = ∆S
P ——时段内的降水量（mm） E ——时段内的蒸发量（mm） R ——时段内的流域出口断面径流量（mm） ∆S ——时段内该流域的蓄水变量（mm） 闭合流域多年平均情况，其水量平衡方程为：
工程水文学复习整理
工程水文学期末复习整理第一章 绪论1.水文现象的基本规律: 周期性、随机性、地区性。
2、工程水文学的研究方法: 成因分析法、数理统计法和地理综合法。
第二章 水循环与径流形成1.海洋向内陆输送水汽, 内陆向海洋注入径流。
水量平衡方程:2、式中 ——给定时段内输入、输出该区域的总水量。
——时段内区域蓄水量的变量, 可正可负。
3、若河床切割较深, 地面分水线与地下分水线相重合, 这样的流域成为闭合流域。
由于地质构造原因, 地面分水线与地下分水线并不完全一致, 这种流域称为非闭合流域。
4、凋萎含水量（凋萎系数）, 植物根系无法从土壤中吸取水分, 开始凋萎, 此时土壤含水量称为凋萎含水量。
5、田间持水量, 指土壤中能保持的最大毛管悬着水时的土壤含水量。
当土壤含水量超过这一限度时, 多余的水分不能被土壤所保持, 以自由重力水的形式向下渗透。
6、当土壤孔隙被下渗水充满, 下渗趋于稳定, 此时的下渗率称为稳定下渗率。
7、降雨损失包括: 植物截留、填洼、入渗和蒸发。
8、径流的表示方法和度量单位（1）流量 , 是指单位时间内通过河流某一断面的水量, 单位为 。
径流总量 , 是指时段 内通过某一断面的总水量, 常用单位为 , 万 , 亿 , 有时也用其时段平均流量与时段的乘积表示。
其单位为 或 。
径流深 , 是指将径流总量平铺在整个流域面积上所得水层深度, 单位为 。
FT Q F W R 10001000== 径流模数 , 是流域出口断面流量与流域面积 的比值, 单位为 。
FQ M 1000= 第三章 径流系数 , 是指某一时段的径流深度 与相应降雨深度 的比值。
即第四章 因 , 故 。
第五章 水文资料的观测、收集与处理1、日平均水位的计算将当日 内水位过程线所包围的面积, 除以一日时间。
第四章 水文统计基本知识1、把数理统计方法应用在水文学上, 称为水文统计。
2、概率是理论值, 而频率是经验值。
在试验中事件发生的频率通常不等于概率。
工程水文学
第一章绪论第一节工程水文学研究内容一、工程水文学的意义水文学是研究自然界各种水体（大气水、地表水、地下水）的存在、分布及循环变化规律的学科。
根据研究对象，水文学可分为：水文气象学、陆地水文学、海洋水文学。
工程水文学属于陆地水文学范畴，它是将水文学理论应用于水利工程建设的学科，主要为水利工程的规划、设计、施工、管理提供服务。
二、工程水文学的研究内容及研究方法工程水文学主要研究与水利工程的规划、设计、施工、管理有关的水文问题，具体包括：设计年径流问题、年输沙量问题、设计洪水问题。
为此，应了解水文现象的基本规律以及水文学的研究方法。
1、水文现象的基本规律水文现象的基本规律包括确定性规律和随机性规律。
确定性规律表示水文现象形成的内在因果关系，确定的成因和条件将对应于确定的结果。
随机性规律反映水文现象的偶然性及不确定性。
水文现象虽然有确定性规律，但并不是固定不变，如河流每年有汛期、枯水期，但是各不相同。
这说明了水文现象的随机性规律。
2、水文学的研究方法⑴、成因分析法:根据水文现象的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法称为成因分析法。
如降雨径流预报法、河流洪水演算法预报等。
⑵、数理统计法：根据水文现象的随机性规律，把水文现象当作随机变量，用概率论和数里统计的理论解决水文问题。
这种方法称为数理统计法，是目前广泛应用的基本方法之一。
⑶、地理综合法：水文现象主要受气候因素的影响，而气候因素在地理分布上是有规律的，因此，可以分析综合出某一地区水文现象的地区规律，找出经验公式或画出等值线图，用于解决无资料流域的水文计算问题。
这种方法称为地理综合法。
第二节水文学的发展历史水文学是随着社会经济发展和水利工程建设的需要，从萌芽到成熟、由经验到理论逐步发展起来的。
今后的发展仍将遵循这一规律。
水文学的发展，大体可分为以下几个阶段：一、萌芽时期（1400年以前）这一时期中国的水文理论居于世界领先地位，如公元前239年成书的《吕氏春秋》最先提出水文循环的概念；2000年前建成的都江堰，至今仍在发挥巨大效益；又如公元527年成书的《水经注》，是早于欧洲1000多年的水文地理巨著。
工程水文学
流域。
1、流域分水线 流域的界线称为分水线。
2、流域的几何特征 （1）流域面积F （2）流域长度L （3）流域平均宽度B （B=F/L）
ff zz f1 1 z1 ff22z 22 ... f n znn i i i i f z1 z n i i 1 ZZ 1 ff1 ff22 ... f n F F 1
§1—3 水文学的发展史
一、萌芽时期（1400年以前）
二、奠基时期（1400～1900年）
三、应用水文学的形成（1900～1950年）
四、现代水文学时期（1950年后）
本章小结
一、名词解释
1、水文学（广义、狭义） 2、水资源（广义、狭义） 二、我国水资源的特点和问题 三、水文学的主要内容和研究方法
第一章 绪论
§1—1 水文学 §1—2 水文学的研究方法 §1—3 水文学的发展
§1—1 水文学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、水文学
水文学：广义的水文学就是研究地球上各
种水体的存在、运动、分布及其变化规律
的科学。
水文气象学 陆地水文学 海洋水文学 地下水文学
水文学
狭义的水文学就是指研究对象只限于陆地 水体的陆地水文学。
E陆 P R 陆
多年平均情况下：
E陆 P R 陆
P ——陆地的多年平均年降水量； 陆
E陆 ——陆地的多年平均年蒸发量；
R
——多年平均年入海径流量。
E陆 E海 P P海 陆
对海洋而言， E P R 海 海 将两式合并，即得全球的水量平衡方程：
E陆 E海 P P海 陆
nn
3、流域的地形特征
工程水文学
描述河流悬移质的两个常用指标：含沙量、输沙率 根据地下水开采强度可分为 4 种开采强度分区：超采区、强开采区、中等开采区、弱开采区 目前收集水文资料的主要途径是定位观测 水文调查的内容：流域调查、水量调查、洪水与暴雨调查、其他专项调查 在调查的河段无水文站的情况下，洪水调查的洪峰流量的估算，常用比降法计算洪峰流量和水面曲 线推算洪峰流量 暴雨调查的主要内容：暴雨成因、暴雨量、暴雨起讫时间、暴雨变化过程及前期雨量情况、暴雨 走向及当时主要风向风力等。 稳定水位流量关系曲线（分布呈一带状） 、不稳定水位流量关系曲线（逆时针绳套形） 不稳定的水位流量关系指测验河段受断面冲淤、洪水涨落、变动回水或其他因素的个别或综合影响。 目前通常预报的水文要素有流量、水位、冰清、旱情 对水文现象来说变态系数 Cv 的大小反映了河川径流在多年中的变化情况， Cv 值越大，其年际变化 越大，故南方河流的 Cv 一般比北方河流要小。偏态系数 C s 是衡量系列不对称（偏态）程度的参数。 水文频率计算的两个基本内容包括：分布线型、参数估计 水文频率曲线包括：经验频率曲线、理论频率曲线 频率曲线的线型一般应采用皮尔逊Ⅲ型。它是一条一端有限，一端无限的不对称单峰曲线。皮尔逊 Ⅲ型曲线中常包含 EX 、 Cv 、 C s 三个参数，参数的估算方法在工程水文计算中常采用适线法。 适线法包括：目估适线法、优化适线法 当研究暴雨洪水问题时，一般设计频率 P<50%， T 1 P 。 当研究枯水问题时，一般设计频率 P>50%， 则T
f (t ) t f0
下渗能力曲线（简称下渗曲线） ， 稳定下渗率
起始下渗率； fc
下渗曲线分为稳定下渗（渗漏阶段）和 不稳定下渗（渗透阶段）两个阶段。
F (t ) t
下渗累计曲线
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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。
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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
3
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）
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。
4
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
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
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1
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
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
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2.1 水循环与水量平衡
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水文循环
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
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。
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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。
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。
观测
内容包括：
整理 分析
主要 任务
收集
水文现象变化规律 水文资料的测验和收集方法
掌握
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
年内资源分布不匹配
人口 耕地 矿产 水资源
北方 2/5 3/5 59％ 1/5
南方 3/5 2/5 41％ 4/5
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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。
复交替的运动过程，称为水文循环或水循环
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
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，
20水21资/4/源3 的分配的巨大差异性。
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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
EL、Eo－－陆地、海洋的多年蒸发量
RL－－－－陆地多年入海径流量
+ Po = EL + Eo
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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 河水流经的谷地称为河谷。 河谷底部有水流的部分为河床。 脉络相通的大小河流所构成的系统为水系（或河系）。
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： 海洋水量平衡：
PL = EL + RL Po + RL = Eo
水量 2两02式1/4相/3加：PL
PL 、Po－－陆地、海洋的多年降
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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
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应用于实际工程的水文学称为工程水文学，包
湖泊
冰川
沼泽
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冰川：
6
湖泊：
7
大气：
8
沼泽：
9
沼泽：
10
地下：
贵州安顺 地下暗河
11
地下：
趵突泉
12
山河：
长江
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山河： 2021/4/3
黄河入海口 14
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。
项目 总径流量
。每公顷耕地占有径流量
平均每人每年占有量
现状 世界第六； 占全球径流总量的5.8％ 世界平均值的80％
不足世界平均值的1/4
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2、水资源时空分布极不均匀
面积
水量
长江流域 北方内陆
36.5％ 63.5％
80.9％ 4.6％
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19
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。
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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 16
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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第一章 绪论 → 1.1 我国的水资源概况
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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%。
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