工程水文学复习要点

工程水文学知识点复习1、大陆海岸线长约18000公里，岛屿海岸线长约14000公里。

2、海岸带类型：按其形态，成因及物质组成分５大类：①基岩海岸；②砂砾质海岸；③淤泥质海岸；④红树林海岸；⑤珊瑚礁海岸3、海岸及海洋工程中的灾害A、灾害性天气：灾害性天气包括寒潮、台风、暴雨、大雾等.主要是前两者。

B、大陆与海洋作用强烈C、人类活动影响显著4、海岸防护：保护海岸线免遭波浪，水流的侵蚀和防止风暴潮对滨海地区的袭击。

具体工程包括：海堤、护岸和保滩促淤等工程。

第一章绪论//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////第二章河川水文基础知识（多为概念和知识点，较琐碎）一、河流1、河流形成和分段：小溪：降水扣除损失后，在重力作用下经地面和地下沿一定方向和路径流动，最初水流侵蚀地面，冲成沟壑，形成小溪河谷：小溪汇成小河，河水流经的谷地称为河谷河床：河谷底部有水流的部分称为河床水系：脉络相通的大小河流所构成的系统为水系（或河系）干流：水系中直接流入海洋或湖泊的河流部分称为干流一级支流：汇入干流的河流2、天然河流可分为的五段，分为五段的标准及各段特点a河源：河流最初具有水流的地方b上游：紧接河源，坡陡流急，流量小，水位急变c中游：河流中间段，河床坡度较缓，常有滩地d下游：一般处平原区，河槽宽，流量大，流速小，坡底缓，淤积明显，浅滩多e河口：入海或入湖段，断面急剧扩大，流速小，易淤积，形成拦门沙3、河流基本特征（用河流断面，河流长度及河流比降来描述）河流断面：①垂直于水流方向的断面称为河流横断面②横断面内，自由水面用某一水准基面的高程标定，称为水位③深泓线：河流中沿水流方向各断面最大水深点的连线，区别于中泓线（最大流速的连线）④纵断面：沿河流深泓线的断面河流长度：河源到河口的距离河流比降（公式，百分或千分率表示）：单位长度河段的落差，分水面比降和河底比降。

河底比降较水面比降较稳定；河流比降一般自河源到河口逐渐减小4、山区与平原河流的一般特性山区河流（从流经地，河床组成）流经地势高峻、地形复杂的山区；大多为岩石河床，水流复杂、无规律；洪水汇流快，暴涨暴落，水位变幅大，丰枯流量比很大。

平原河流（熟悉图2-5知道各部分所指）流经地势平坦的平原地区；河谷多为发育完全的河漫滩形态。

二、流域1、流域、分水线与流域面积流域：降水落到地面形成的径流，被高地、山岭分隔而汇集到不同的河流中，汇集水流的同一区域。

概括说就是河流的集水区域。

分水线：分隔水流的高地、山岭的山脊线，即相邻流域的分界线。

流域面积：流域的分水线和出口断面所包围的面积。

闭合流域及非闭合流域：地面分水线和地下分水线相重合的流域；非闭合流域：地面与地下分水线不重合的流域。

2、流域特征①几何特征：指流域面积和流域形状（结合图2-7关注一下它们各自对河流的影响）②自然地理特征：指流域的地理位置和地形（注意其各自用什么表示） 二、径流形成过程①径流和径流形成过程的概念径流：流域内降水扣除损失后一部分形成地面水流，一部分渗入地表土壤，在含水层内形成地下水流，两者汇集到河网并沿河槽流出流域的出口断面，这种水流称为径流。

径流形成过程：由降水到水流流出流域出口断面的过程 ②径流形成过程的四个阶段降水过程（了解它是径流形成主要因素及其特征的物理量描述） 流域蓄渗过程（简单了解植物截流，入渗，入渗强度，稳定入渗）；产流：降雨扣除损失求净雨坡面漫流过程 河槽集流过程 ③影响径流的主要因素气象气候因素：主要为降雨和蒸发（这两个是影响径流最重要的因素） 下垫面因素：包括地形，土壤和地质，植被与湖沼，流域形状和面积 人类活动的影响：包括农业措施，林牧业措施，水利措施三、河川水文情势①河川水文情势概念：河川水文要素，如水位、流量、泥沙和冰情等多年的一般变化情况，称为河川水文情势（水文要素）。

②主要特点：不重复性，地区性，周期性，模糊性 ③径流的度量单位流量Q ：单位时间内流过断面的水体体积 (m3/s)径流总量W ：某时段T 内流过断面的总径流体积(m3、亿m3 、km3) 径流深y ：径流总量平均分布在流域上的水深(mm) 试写出时段长为T （s ），时段平均流量Q （m3/s ）流域面积为F （km2）的径流总量W （m3）和径流深y(mm)的计算公式（注意单位）36***,10()101000Q T Q T W Q T y mm F F==⨯=⨯④径流模数M ：单位流域面积上的流量⑤T 时段的平均径流模数M 和总径流深y 关系： ⑥径流系数α：(mm)yx xα=降雨量，，1α<三 河川水文测验/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////四 水文统计基础知识一、随机变量的概率分布①理解例4-1，随机变量x 的分布函数及其表示()X ,()()P X x F x P X x ≥=≥是随机变量的分布函数记为,需要注意的是此式代表X 大于某一取值x 的概率，其几何曲线称为概率分布曲线；如果用实测资料点绘的，水文上称为累积频率曲线。

②根据例4-2理解区间频率，频率密度，累计次数，累计频率的计算并了解频率直方图和概率密度曲线的绘制，累计频率曲线概率分布曲线的绘制 ③密度函数f 和密度曲线()()dF x f x dx=-， 二、随机变量的分布参数①位置特征参数：均值，众值，中值 ②离散程度特征参数均方差σ（公式，图4-8）：变差系数C υ，模比系数i K （公式，不同均值时，图4-9及图4-10）：偏态系数s C （反映密度曲线的对称特征，公式图4-11及4-12）③几种常见的概率分布曲线正态分布（特点和图像）皮尔逊三型曲线（图4-14,4-15，例4-3）：曲线参数：02s 242==,(1)s sC a x C xC C C υυαβ=-， 耿贝尔分布学会查表计算：法一：计算Cv ，由附表二查离均系数φ，由式k 1P P C υφ=+算模比系数P k ，最后由P P x x k =算结果法二：计算Cv ，由Cv 和Cs 的倍数关系查附表三得模比系数P k ，最后由P P x x k =算结果④重现期：三、统计参数估计（ppt ，但是矩法没什么考的？） ①抽样误差：由随机抽样而引起的误差，在统计学中称为抽样误差 四、水文频率计算求矩适线法（例4-4，p55） 已知：经验频率分布， 求：总体分布参数五、相关分析①完全相关：变量x 的每个确定值都有一个确定的y 值与它相对应，称y 是x 的函数，两者属完全相关（即数学上的函数关系） ②零相关：若两种现象互不影响，毫不相关 ③相关关系：（记住图4-22.，4-23,4-24）变量x 的每个确定值所对应的变量y ，虽不严格成直线或曲线函数关系，但仍显示出一定的趋势，介于完全相关与零相关之间，称统计相关或相关关系。

④=0γ零相关；=1γ正相关；=-1γ负相关第五章 河道工程设计水位及流量推求一、 设计洪水1、设计水位（设计流量）：港航工程规划、设计和施工所依据的流量或水位。

2、洪水过程特征三要素：洪峰流量m Q ，一次洪水过程总量W ，洪水历时（图5-1） 洪峰流量：流量最大值 一次洪水过程总量W(ABCDE 所包围的面积，AC 为地面和地下径流的分隔线) 洪水历时（由涨水历时t1与退水历时t2相加求得）3、设计洪水和设计标准设计水工建筑物时，依据工程大小和重要程度选择某一累计频率的洪水作为设计标准（设计洪水），设计标准确定后，按标准推求洪水（设计洪水）4、设计洪水计算的内容和方法内容：设计洪峰量，不同时段（最大3,5,7,11日…..）的设计洪水总量，设计洪水过程方法：①由流量资料推求；②由暴雨推求设计洪水；③资料少时用水文比拟法，等值线图法，水力学公式法等来推求。

5、由流量资料推求设计洪水①资料审查；②选样；③插补延长；④特大洪水处理；⑤设计洪水过程线推求；⑥累积频率计算及其合理性检查。

同比放大法；同频率放大法二、设计通航水位和设计流量推求1、通航保证率（理解例5-1）： =100% 正常通航日数通航保证率全年总日数2、设计最高通航水位以“累积频率或重现期”作为设计标准，计算方法同设计洪水计算方法（累计频率曲线法，有资料）设计最低通航水位以“保证率”或“重现期”作为设计标准（历时曲线法、保证率频率法）第六章 海浪一、海浪要素和分类1、要素：波峰，波谷，波峰线，波向线，波高，波长，周期，波陡（波坦），波速（结合图6-1）2、按不同标准分类：①作用在海面上的力：强制波（风浪，不对称），自由波（涌浪，规则光滑），混合浪（风浪与涌浪相迭加形成）②回复力性质：毛细波又称表面张力波（复原力为表面张力为主，微小皱曲的涟波），重力波（复原力以重力为主，风浪，涌浪，地震波，船行波），长周期波（复原力为重力和科氏力）③随机特征：不规则波：波浪要素不断变化规则波：波浪要素不变，一种理想波（涌浪接近规则波）④波峰长短：长峰波又称二维波：波风线很长，几乎为平行直线，涌浪短峰波又称三维波：波风线难以辨认，波峰波谷交替出现，风浪⑤波峰线推进形态：前进波：波峰线向前或向岸传播的波浪驻波又称立波：波形不向前传播，波峰波谷在原地做周期性升降,干涉结果⑥水深：深水前进波：在水深大于半波长的水中传播浅水前进波：在水深小于半波长的水中传播⑦水质点运动轨迹：震荡波：一个周期内，水质点在原地做震荡运动推移波：一个周期内，水质点有明显位移二、风况基础知识1、风的成因：空气在水平方向的气压差2、控制近地面空气水平运动的因素：气压梯度力、地转偏向力（科氏力）、离心力、摩擦力。

3、我国近海风况的特点：季风，寒潮大风，台风4、风况观测风的特征用风速和风向两个量表示。

5、测风资料的整理结合表6-4和图6-11理解风向频率玫瑰图的基本画法（1至3年资料） 结合图6-12理解最大风速玫瑰图画法（20至30年测风记录）波浪推算采用海面上10m 高度2分钟风速平均，对于港口建筑物设计采用海面上10m 高度10分钟风速平均值风速高度换算；风速的时距换算：三、海浪观测1、观测项目：海况（注意海况等级表6-7），波型（风浪，涌浪，混合浪），波向，波高，周期，风速，风向，水深2、岸用光学测波仪，遥测重力测波仪，压力式测波仪（知道即可） 四、海浪要素统计规律1、上跨零点2、下跨零点3、两种特征波及其相互关系特征波高的两种表示方法：①在波列中选取某一累计频率对应的波高作为特征波高，它反映给定波高值在波列中出现的可能性，表6-12为其应用，书113页有例子；②部分大波平均波高作为特征波高，写出H1/10（显著波高）的含义： H1/3为有效波高两种特征波高相互关系：由表6-12和6-14得：1/3H 相当于13%H ，1/10H 相当于4%H ，1/100H 相当于0.4%H 。