水文学第二章水文学的一般概念与水文测验
水文学第二章-1
.解：该河流的平均纵比降按下式计算：
2.河流横比降(水面横比降): 定义：河流横断面的水面，一般并不是水平的，而是 横向倾斜或凹凸不平的，这种河流表面横向的水面倾 斜称为横比降。
产生原因主要有三个： 其一是地球自转产生的偏转力（北半球：河流有向右 运动的倾向，右侧水面高于左侧）； 其二是河流转弯处的离心力（凹岸水面高于凸岸）； 其三是洪水涨落的影响。
长江下游：从江西省九江市至上海市长江口。江苏省 扬州市、镇江市附近及以下长江主河道，因古有扬子津 渡口，得名“扬子江”
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河口：河流的出口处。河流注入海洋或湖泊 处，有大量的泥沙淤积形成三角洲
（二） 水系(Water system)
大小河流构成脉络相通的水流系统称为水系或 河系。
直接入海或内陆湖泊的河流叫做干流 (Mainstream)。
降水强度是指单位时间内的降水量，通常取10min、1h或1d为时 间单位。
• (1)小雨。一般指降水强度较小的雨。 • ①1h内的雨量小于或等于2.5mm的雨； • ②24h内的雨量小于或等于10mm的雨。 • (2)中雨。一般指降水强度中等的雨。 • ①1h内的雨量为2.6——8.0mm的雨； • ②24h的雨量为10.1——24.9mm的雨。 • (3)大雨。一般指降水强度较大的雨。 • ①1h内的雨量为8.1——15.9mm的雨； • ②24h内雨量为25.0——49.9mm的雨。 • (4)暴雨。一般指降水强度很大的雨。 • ①1h内的雨量为16mm或以上的雨； • ②24h内的雨量为50mm至100mm的雨。 • (5)大暴雨。24h内的雨量为100.1——200mm的雨。 • (6)特大暴雨。24h内的雨量大于200mm的雨。
水系及河流分级示意图
水文学第1、2章
2、形成 —— 地面上的水在重力作用下，沿着陆地 表面上的线性凹地流动，从而形成河 流。
3、分段 —— 一条发育完整的河流，按河段的不同
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特性，可分为以下几部分：
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（1）河源 ——河流的发源地。即开始具有地面水流的地方。
例如：泉水、冰川、溪涧
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（2）上游 ——紧接河源上端，奔流于深山峡谷中的一段河流。
又可分为
一级支流 二级支流
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直接注入 干流的河流
注入一级支 流的河流
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3、水系 ——河流的干流及全部支流所构成的脉络相 通的河流系统，称为河系或水系。
常用干流名称来命名
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二、河长及弯曲系数
1、河长
——从河源到河口的距离。是确定河流落差、比降 和能量 的基本参数。
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重点 •掌握水位～流量关系曲线的绘制及延长 •了解河川径流的基本概念 •掌握一般的测流方法，能进行有关问题的计算。
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§2—１ 河流与流域
一、干流、支流和水系 1、干流 ——直接注入海洋、湖泊的河流。
一般取长度、流量最大的河
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2、支流 ——流入干流的河流。
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4、水分循环图示：
图1．1水文循环示意图
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§1—2 水文学的研究领域及发展
1、水文学概念
——水文学是研究地球上各种水体的形成、运 动变化规律以及地理分布的科学。
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2、分类 （1）按研究水体可分为：
水文学知识点
水文学知识点1. 水文学的定义水文学是研究水文现象、水文过程以及水文特征的学科，它涉及水资源的形成、分布、循环和利用等方面。
通过对水文学的研究，可以对水文过程进行分析和预测，为水资源的合理管理和利用提供科学依据。
2. 水文循环水文循环是指水在地球上不断循环的过程。
它包括了蒸发、降水、径流和地下水等环节。
蒸发是指水由液态转化为水蒸气，降水是指水蒸气在大气中冷却凝结成液态水或固态水，并以降水形式返回地表。
其中，一部分降水会形成地表径流，沿地表流入河流、湖泊和海洋等水体；另一部分降水则渗入地下，形成地下水。
3. 水文循环对水资源的意义水文循环是维持地球上水资源平衡的重要过程。
通过水文循环，水从海洋、湖泊和河流等水体蒸发升华进入大气，再通过降水形式返回地表和地下，使水资源得以循环利用。
水文循环不仅提供了人类生活所需的淡水资源，还维持了地球上各种生态系统的稳定。
4. 水文循环的影响因素水文循环受多种因素的影响，包括气候、地形地貌、土壤类型和植被覆盖等。
气候条件决定了水蒸气的蒸发量和降水量，气温越高蒸发量越大，降水量也会相应增加。
地形地貌对水的径流和地下水流动具有重要影响，高山地区容易形成降水集中的河流，而平原地区则更容易形成地下水。
土壤类型和植被覆盖也能影响水分的渗透和蒸发过程。
5. 水文学参数和指标水文学研究中使用了一些参数和指标来描述水文过程。
例如，降水强度指标可以描述降水的总量和强度，径流系数可以衡量降水中多少比例转化为地表径流，含水层厚度可以用来评估地下水资源的丰富程度等。
这些参数和指标对于水文学的研究和水资源管理具有重要意义。
6. 水文模型水文模型是通过数学和计算机技术对水文过程进行模拟和预测的工具。
水文模型能够通过输入地表和地下水系统的数据，模拟出水文过程的变化和发展规律，如洪水预测、干旱预警等。
水文模型在水文学研究和实际应用中起到了重要作用。
7. 水资源管理水文学的研究成果对于水资源管理具有重要指导意义。
水文学基础知识
水文学基础知识水文学基础知识一、概念1、水文学概念水文是水利、水电及一切与水资源有关的国民经济和社会发展所必需的前期工作的基础，是水利建设的尖兵、防汛抗旱的耳目、水资源管理与保护的哨兵、资源水利的基石，是一项必须适当超前发展的社会公益性事业水文学：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。
水文学：广义地说就是研究地球与水的科学，包括它的性质、现象和分布，其核心是水循环。
水文学，广义地按地球圈层情况可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学三种。
按地球表面分布情况，又可分为海洋水文学和陆地水文学。
陆地水文学：主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。
按研究水体的不同又可分为：①河川水文学；②湖泊（包括水库）水文学；③沼泽水文学；④冰川水文学；⑤河口水文学。
2、水文循环水文循环：地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力作用下，水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。
大循环：从海洋蒸发的水汽，被气流带到大陆上空，遇冷凝结而形成降水，降水至地面后，一部分蒸发直接返回空中，其余都经地面和地下注入海洋，这种海陆间的水分交换过程称大循环或外循环。
小循环：陆地上的水经蒸发、凝结作用又降落到陆地上，或海洋面上蒸发的水汽在空中凝结后，又以降水形式降落在海洋中，这种局部的水文循环称小循环或内循环。
前者又可称内陆小循环，后者称海洋小循环。
由陆面蒸发而引起的内陆小循环，对内陆地区的降水有重要作用。
因内陆地区距离海洋很远，从海洋直接输送到内陆的水汽不多，需要通过内陆局部地区的水文循环运动，使水汽不断地向内陆输送，这是内陆地区的主要水汽来源。
由于水在向内陆输送过程中，沿途会逐步损耗，故内陆距离海洋越远，输送的水汽量越少，降水越小，沿海地区一般雨量充沛，而内陆地区则雨量稀少，气候干燥，就是这个原因。
水文学(第二章)-2
2.1 河流和流域 2.2 径流形成及表示方法 2.3 流域水量平衡 2.4 水文资料的观测方法与收集
2.5 水位与流量关系曲线
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• 第四节
水文资料的观测与收集
一、水文测站与站网
二、水文测验
三、水文资料的收集
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一、水文测站与站网 （一）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
部分面积 平均流速
部分 流量
全断面 流量
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已知数据： n个测深垂线，n+1个部分断面
Hi, Vij, bi,
流速
Vm2 Vm1 Vm3
水深
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I 垂线平均流速的计算
流速
Vm2 Vm1 Vm3
水深
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I 垂线平均流速的计算
一点法: 或 二点法:
三点法: 或
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五点法:
各式中 为垂线平均流速，其它为各 相对水深处的测点流速。
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（二）水文站网
因为单个测站观测到的水文要素其信息只
代表了站址处的水文情况，而流域上的水文情
况则须在流域内的一些适当地点布站观测，这
些测站在地理上的分布网称为水文站网。
广义的站网是指测站及其管理机构所组成 的信息采集与处理体系。
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水文站网布站的原则是：通过所设站
网采集到的水文信息经过整理分析后，
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II 部分面积平均流速计算
流速
Vm2 Vm1 Vm3
水深
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II 部分面积平均流速计算
中间部分面积平均流速：
岸边部分面积平均流速： α为岸边系数 斜岸边α =0.67～0.75 陡岸边α =0.8～0.9 死水边α =0.5～0.67 在陡岸边，若岸壁不平整，取 α为0.80 ；光滑岸壁， α取用 0.90 。在死水与流水交界处的死水边， α取为0.60
水文学第1、2章
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F
F
地球自转偏力作用：地球由西向东自转，其自转偏力将
造成自北向南流动的河流右岸受冲刷；自南向北流动的
河流左岸受冲刷。
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凹岸水深大，水质好， 是取水口的最佳位置。
弯段横比降及水内环流现象
a)弯段河道螺旋流 b)重力与离心力作用 c)断面单环流现象
20d19)/1断0/2面7 冲淤现象 e)平面河流呈蜿蜒曲折平面形态
所以α< 1。 但 其多年平均值
R0 /P0 一般比
较稳定，且具 有区域性。
以上五个特征值之间
的关系可以互相推出
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§2—3
河川径流形成过程 及影响径流的因素
一、河川径流形成过程及其特征时期 1、径流的形成 以降雨补给河流为例
为了研 究方便， 通常可以将 径流的形成分 为四个阶段
不重合的流域。
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闭合流域
非闭合流域
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地面分水线与地 下分水线重合
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2、流域的基本特征： 主要指流域的几何特征、自然地理 特征及人类活动的影响。
决定着每 一区域河流形 成过程的具体环境，并 影响径流的变化
规律。
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（1）流域的几何特征 ——主要指流域面积的大小和分布情况。
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地面径流 地下径流
径流是水循环中的一个重要环 节。降落到地面上的水除了下 渗和蒸发等损失外，其余水流
均以径流的形式注入河流。
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2、河川径流——降落到地面上的水，由地面和地下汇集 到河系并沿河槽流动的水流，统称河川 径流。
水文学第1-2章
3 ．下渗
同一地点不同时间的下渗能力不同； 同一时间不同点的下渗能力不同。 下渗能力可用曲线表示，随时间增长而衰减。
实用上，用实测降雨、径流资料反推流域平均 下渗能力曲线或用下渗能力地区分布函数；
4 ．水位
我国统一采用青岛附近的黄海海平面作为标准基面。 水尺观测：变化平稳时，每日8时和20时各一次 枯水期，每日8时一次 汛期每日4次（或更多） 自记水位计：观测连续 日平均水位，月平均水位，年平均水位 年、月最高、最低水位、洪水水位
（3）流量资料的整编：
1）常测水位下的水位流量关系曲线的绘制 水位——面积曲线 水位——速度曲线 水位——流量曲线
2）水位流量关系曲线的延长
低水位：顺势延长 展延幅度不应超过10%。
高水位：展延幅度不应超过实测流量对应水位变幅的30%
A：延长水位——速度曲线，此线高水位 时趋于一条与纵轴平行的直线； 实测 高水位的水位——面积曲线；
测沙垂线 垂线平均含沙量 断面输沙率
（2）推移质泥沙测验及计算 推移质输沙率 是指单位时间内通过测验断面的 推移质泥沙重量。
测验推移质： 首先确定推移质的边界，在有推移质的范围内布 设若干垂线，施测各垂线的单宽推移质输沙率； 计算部分宽度上的推移质输沙率； 最后累加求得断面推移质输沙率。
5 ．流量
（1）流速仪观测流量 1）断面测量、布置测深垂线 2）流速计算与流量计算 点流速测量 第m条垂线上的平均流速（5个测点时）：
第i快面积上的平均流速： 中间部分： 左、右岸部分
流量计算
（2）浮标法观测流量
工程水文学第二章试题
第二章水文循环与径流形成(一）填空题4. 按水文循环的规模和过程不同，水文循环可分为_______循环和________循环。
5. 自然界中,海陆之间的水文循环称___ 。
6. 自然界中,海洋或陆面局部的的水循环称_____________。
7.水循环的外因是_________________________________ ，内因是__________________________。
8. 水循环的重要环节有________，________，_______，_________。
9. 河流的水资源之所以源源不断，是由于自然界存在着永不停止的。
10. 水文循环过程中，对于某一区域、某一时段的水量平衡方程可表述为。
11. 一条河流，沿水流方向，自上而下可分为、、、、五段。
12. 河流某一断面的集水区域称为_______________。
13. 地面分水线与地下分水线在垂直方向彼此相重合，且在流域出口河床下切较深的流域，称__________流域；否则，称流域。
15. 单位河长的落差称为__________________。
18. 在闭合流域中,流域蓄水变量的多年平均值近似为___________。
28. 计算流域平均雨深的方法通常有_______________, ________________, _________________。
30.流域总蒸发包括______________ ,______________ 和_________________。
33. 流域的总蒸发主要决定于____________蒸发和_____________蒸散发。
34. 包气带土壤中所能保持的水分最大量称为_________________。
35. 在充分供水条件下,干燥土壤的下渗率(f)随时间(t)呈_______变化,称为____________曲线。
36. 土壤中的水分按主要作用力的不同,可分为_________、_______、______和________等类型38. 降雨初期的损失包括______ _,__________, ___________, __________。
桥涵水文复习总结
桥涵水文复习总结第二章河川径流一、概念：桥涵水文学：水文学的分支之一，主要研究与道路桥梁有关的水文现象的科学。
地面径流：降落到到地面上的水，除掉损失一部分外，在重力作用下沿一定方向和路径流动，这种水流称为地面径流河谷：河水流经的谷地。
河床：河谷底部有水流的部分。
河川径流：受重力作用沿河床流动的水流河流：地面径流长期侵蚀地面，冲成沟壑，形成溪流，最后汇集而成河流。
河（水）系：脉络相通的大小河流所构成的系统，称为河系。
干流：水系中直接流入海洋、湖泊的河流支流：流入干流的河流标准基面：我国统一采用附近黄海海平面作为标准基面。
一般的天然河流，从到河口可以按照河段的不同特性，划分为上游、中游和下游三个部分。
上游是河流的最上端紧接，多处于深山峡谷中，坡度流急，河谷下切强烈，流量小而水位变化大，常有急滩或瀑布，河底纵断面多呈阶梯形。
中游是河流的中间段，两岸多为丘陵，河床比降较平缓，两岸常有滩地，冲淤变化不明显，河床较稳定。
下游是河流的最下端，一般多处于平原区，下游河槽宽阔，流量较大，流速和底坡都较小，淤积作用明显，浅滩和河湾较多。
河流的基本特征一般用河流断面、河流长度及河流比降来表示?一）河流断面有横断面和纵断面。
垂直于水流方向的断面称为河流横断面。
横断面，自由水面高出某一水准基面的高程，称为水位。
河流的纵断面是指河流最大水深点的连线（深泓线）的断面。
河流纵断面能表示河床的沿程变化。
二）河流比降：任意河段两端的高程差与其长度之比称为该河段的纵比降。
三）河流长度从到河口的距离。
流域：降落到地面上的水，被高地、山岭分隔而汇集到不同的河流中，这些汇集水流的区域，称为某河流的流域。
1）分水岭：划分相邻水系的山岭或河间高地。
2）分水线：分水岭最高点的连线（山脊线）。
流域的特征①几何特征：主要是流域面积和流域形状。
②自然地理特征：主要指流域的地理位置和地形根据流域的地形特征分为山区河流和平原河流。
山区河流：流域坡面陡峻，岩石裸露，汇流时间段，降雨强度大，以致洪水暴涨暴落，河流比降大，流速大，水流流态紊乱，存在回流、漩涡、跌水、水跃。
水文学原理试题及答案
水文学原理试题及答案篇一：2011年水文学原理题】第一章绪论1.水文学主要研究水的循环、分布、变化和利用等内容。
2.人类面临的主要水问题包括水资源短缺、水污染和水灾害等，解决这些问题需要加强水资源管理、水环境保护和水灾害防治等措施。
3.水文现象是指与水相关的各种现象，包括降水、径流、蒸发、地下水等。
水文现象具有一定的规律和特性，如降水量在时间和空间上的分布不均、径流量与降水量之间存在一定的关系等。
4.水文学的主要分支学科包括水文气象学、水文地质学、水文地理学、水文工程学等。
5.水文学经历了观测、实验、定量分析和综合研究等发展阶段。
6.水文学研究的特点包括需要跨学科综合研究、需要进行定量分析和模拟、需要考虑时间和空间的变化等。
第二章水文循环1.水的自然属性包括流动性、挥发性、溶解性等，社会属性包括供水、排水、灌溉等。
2.水循环包括蒸发、降水、径流、地下水等环节。
3.研究水文循环需要考虑不同尺度，如大气尺度、流域尺度、点尺度等。
水文现象包括降水、径流、蒸发、地下水等。
4.全球和流域（区域）水量平衡及方程式是衡量水循环的重要指标。
6.大气中的水分更新期为/=0.022年，即8.03天。
7.合理利用水资源、节约水资源需要遵循水资源可持续利用的原则，采取科学管理、节约用水、水环境保护等措施。
第三章河流与流域1.流域是指一定范围内的地面和地下水流入同一水系的区域。
流域可以按照分水岭、水系、流域面积等来分类，其主要特征包括水文、地形、地质等。
2.河流的主要特征包括流量、径流、水位、横截面等。
3.水系形状可以分为树状、网状、平行河道等，不同水系对汇流的影响也不同。
4.建库以后多年平均流量q0=20m3/s*（1000+100）/1000=22m3/s。
5.多年平均年蒸发总量为476.1mm-66.1mm=410mm，多年平均径流系数为66.1/476.1=0.139，蒸发系数为410/476.1=0.861.第四章降水1.降水基本要素包括降水量、降水强度、降水时长等。
水文测验学讲义
高精度测验技术
为了提高测验精度，将发展更多 高精度测验设备和方法，如激光 雷达、遥感技术等。
多源数据融合
将不同来源的数据进行融合，以 提高水文测验的精度和可靠性， 如气象、遥感、水文等多源数据 的融合。
水文测验在未来的应用前景
防洪抗旱决策支持
通过水文测验，可以更加 准确地预测洪水或干旱的 发生，为防洪抗旱提供决 策支持。
03
水文测验的方法和技术
水位测量方法和技术
水尺设置与读数
水尺应设置在河岸稳定、水位变 化显著的地方，读数时应准确、 迅速，避免误差。
遥感水位监测
利用卫星或无人机搭载的遥感设 备，获取大面积的水位数据，具 有快速、准确、覆盖面广的优点 。
流量测量方法和技术
浮标法
在河流中投放浮标，测量浮标流经两个固定点的时间和距离 ，计算河流流量。
水循环是指地球上水圈中的水在太阳辐射能和地心引力的作用下，通过蒸发、凝结、降水、渗透等物理和化学过 程，不断循环往复的现象。水循环原理在水文测验中具有重要意义，它不仅影响水资源的形成和分布，还决定了 水文特征的变化规律。
水位与流速的测量原理
总结词
水位与流速的测量原理是水文测验中的重要内容，它涉及到水位和流速的测量方法及精 度要求。
数据采集的困难性
在偏远地区或恶劣环境中，水文数据的采集往往 面临很大的困难，如地形复杂、气候多变等。
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测验技术的局限性
目前的水文测验技术还存在一定的局限性，如精 度不高、自动化程度不够等，这也会影响测验结 果的准确性和可靠性。
水文测验技术的发展趋势
智能化技术应用
随着物联网、大数据、人工智能 等技术的发展，水文测验将更加 智能化，如自动识别水情、自动 采集数据等。
思考题与习题
思考题与习题第2章 水文学的一般概念与水文测验2.1 如何量取河长?如何计量某河段的弯曲系数?2.2 简述平原河道平面形态特点与水流冲淤特性。
2.3 如题2.3表，已知各河段特征点的河底高程及其间距，试求各河段的平均比降及全河的平均比降。
2.4 什么叫流域分水线?如何量取流域面积?2.5 河川径流一般指的是什么?河川径流量可用哪几个特征值表示?2.6 某河某水文站控制流域面积为566km2，多年平均径流量为8.8m3／s，多年平均降雨量为686.7mm，试求其各径流特征值。
2.7 我国南、北方河流的特征时期是什么?2.8 影响径流的主要因素有哪些?2.9 什么叫水位?如何测定水尺的零点高程?2.10 简述如何用流速仪测量流速并计算流量。
2.11 含沙量与输沙率有何不同?2.12 已测得13对水位—流量关系如题2.12表1所示，另有实测的水位—面积、水位—水面宽度以及用流速仪测得的4个水位—流量关系如题2.12表2所示。
试用断面特征法将水位—流量关系曲线延长到最高水位H＝4.0m处。
133/s）第三章 水文统计基本原理与方法3.1 水文计算为什么要采用数理统计法?3.2 频率、概率和累积频率有什么区别?扼要说明累积频率的基本特性。
3.3 什么叫重现期?它和物理学中的周期有何区别? 3.4 累积频率与设计频率有何区别?3.5 简述经验适线法的操作步骤。
3.6 试述计算经验频率曲线及理论频率曲线的意义。
3.7 设有系列：1，2，3，4，5，6，20，试求此系列的统计参数。
3.8 有A ，B 两系列，A 系列平均数为A x ，偏态系数C s A ，对应的累积频率为P A ；B 系列平均数为B x ，偏态系数为C s B ， B 对应的累积频率为P B 。
若C s A ＞C s B ，试分析P A 与P B 哪个大(扼要说明原因)?3.9 已知统计参数Q ＝1000m 3／s ，C v ＝0.5，C s ＝2C v ，试绘制理论频率曲线，并确定P ＝1％时的设计流量Q 1%。
水文学基础知识
水文学基础知识水文学基础知识一、概念1、水文学概念水文shuǐ wén 英文：Hydrology1.水的波纹。
亦指如波纹的图形。
2.自然界中水的各种变化和运动的现象。
3.水文，指研究自然界水的时空分布、变化规律的一门边缘学科。
“文”作自然界的现象讲，如“天文”。
水文是水利、水电及一切与水资源有关的国民经济和社会发展所必需的前期工作的基础，是水利建设的尖兵、防汛抗旱的耳目、水资源管理与保护的哨兵、资源水利的基石，是一项必须适当超前发展的社会公益性事业。
水文学：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。
水文学：广义地说就是研究地球与水的科学，包括它的性质、现象和分布，其核心是水循环。
水文学，广义地按地球圈层情况可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学三种。
按地球表面分布情况，又可分为海洋水文学和陆地水文学。
陆地水文学：主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。
按研究水体的不同又可分为：①河川水文学；②湖泊（包括水库）水文学；③沼泽水文学；④冰川水文学；⑤河口水文学。
2、水文循环水文循环：地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力作用下，水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。
大循环：从海洋蒸发的水汽，被气流带到大陆上空，遇冷凝结而形成降水，降水至地面后，一部分蒸发直接返回空中，其余都经地面和地下注入海洋，这种海陆间的水分交换过程称大循环或外循环。
小循环：陆地上的水经蒸发、凝结作用又降落到陆地上，或海洋面上蒸发的水汽在空中凝结后，又以降水形式降落在海洋中，这种局部的水文循环称小循环或内循环。
前者又可称内陆小循环，后者称海洋小循环。
由陆面蒸发而引起的内陆小循环，对内陆地区的降水有重要作用。
因内陆地区距离海洋很远，从海洋直接输送到内陆的水汽不多，需要通过内陆局部地区的水文循环运动，使水汽不断地向内陆输送，这是内陆地区的主要水汽来源。
水文学
水文学：研究地球上江河、湖泊、冰川、地下水和海洋等各种水体的存在数量、分布及变化规律的科学。
水文循环：（1）地球上水的存在形式：汽态、液态、固态（2）存在位置：空气中、地表、地下、生物体内水文循环的概念：地球表面的广大水体，在太阳辐射作用下蒸发变成水汽，上升到空中，被气流带动输送到各地，在这过程中，水汽遇冷凝结，以降水的形式降落到地面和海洋，降至地面的那部分水，再从河道或渗入地下以地下水形式补给河流流入海洋。
水分这种往返循环、不断转移交替的现象称为水文循环或水循环。
水量平衡：指地球任一区域(可以是某个流域、湖泊、沼泽、海洋或某个地区，也可以是整个地球)，在一定时段内(时段可以是日、月，也可以是一年、数十年或更长的时间)，收入的水量与支出的水量之差等于该区域内的蓄水变量(蓄水变量指时段始末区域内蓄水量之差)。
水量平衡是水文循环的定量描述，是质量守恒定律在水文循环中的特定表现形式。
水系：干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接组成一个庞大的系统。
流域：流域面积、流域长度、流域形状系数、流域自然地理特征。
降水：从云雾中降落到地面的液态水和固态水。
蒸发：流域内所有的水面、土壤以及植被蒸发与散发的总合。
下渗：水透过地面进入土壤的过程。
径流：由降水或融雪形成的、沿着流域的不同路净流入河流、湖泊或海洋的水流。
事件：在一定的条件组合下，随机试验的结果。
概率：在等可能的条件下，随机事件在试验的结果中可能出现的大小的数量标准。
频率：水文测验的主要内容：水位、流量、泥沙、蒸发、水温、冰凌、地下水位、水质水文资料整编主要内容：流量资料整编水文测验工作包括下列各方面：1水文站网的规划、布设和调整，水文站网的规划指拟定和选择水文测站合理布局的方案。
ϖ水文测验方法的研究和技术标准的制订（测验时制、度量单位、精度要求、计算方法和工作程序等），使得到的各项资料能在同一基础上进行比较和分析。
ω水文测站上的观测按设站要求分别在站上进行水位观测，流量测验，泥沙测验，水质、水温、冰情、降水量、蒸发量、土壤含水量和地下水位等观测。
思考题与习题
思考题与习题第2章 水文学的一般概念与水文测验2.1 如何量取河长?如何计量某河段的弯曲系数? 2.2 简述平原河道平面形态特点与水流冲淤特性。
2.3 如题2.3表，已知各河段特征点的河底高程及其间距，试求各河段的平均比降及全河的平均比降。
2.4 什么叫流域分水线?如何量取流域面积?2.5 河川径流一般指的是什么?河川径流量可用哪几个特征值表示?2.6 某河某水文站控制流域面积为566km 2，多年平均径流量为8.8m 3／s ，多年平均降雨量为686.7mm ，试求其各径流特征值。
2.7 我国南、北方河流的特征时期是什么? 2.8 影响径流的主要因素有哪些?2.9 什么叫水位?如何测定水尺的零点高程? 2.10 简述如何用流速仪测量流速并计算流量。
2.11 含沙量与输沙率有何不同?2.12 已测得13对水位—流量关系如题2.12表1所示，另有实测的水位—面积、水位—水面宽度以及用流速仪测得的4个水位—流量关系如题2.12表2所示。
试用断面特征法将水位—流量关系曲线延长到最高水位H ＝4.0m 处。
1其它实测关系 题2.12 表2第三章 水文统计基本原理与方法3.1 水文计算为什么要采用数理统计法?3.2 频率、概率和累积频率有什么区别?扼要说明累积频率的基本特性。
3.3 什么叫重现期?它和物理学中的周期有何区别? 3.4 累积频率与设计频率有何区别? 3.5 简述经验适线法的操作步骤。
3.6 试述计算经验频率曲线及理论频率曲线的意义。
3.7 设有系列：1，2，3，4，5，6，20，试求此系列的统计参数。
3.8 有A ，B 两系列，A 系列平均数为A x ，偏态系数C s A ，对应的累积频率为P A ；B 系列平均数为B x ，偏态系数为C s B ， B 对应的累积频率为P B 。
若C s A ＞C s B ，试分析P A 与P B 哪个大(扼要说明原因)? 3.9 已知统计参数Q ＝1000m 3／s ，C v ＝0.5，C s ＝2C v ，试绘制理论频率曲线，并确定P ＝1％时的设计流量Q 1%。
水文学原理试题及答案
水文学原理试题及答案【篇一：2011年水文学原理习题】t>第一章绪论1. 水文学主要研究那些内容？2. 人类面临的主要水问题有哪些？如何解决？3. 什么是水文现象？水文现象有哪些基本规律和特性？4. 水文学有哪些主要分支学科?5. 水文学经历了哪些发展阶段？6. 简述水文学研究的特点第二章水文循环1. 水有哪些自然属性？社会属性？2. 水循环有哪些环节2. 研究水文循环有哪几种尺度？3. 水循环的主要表现形式（水文现象）有哪些？4. 全球和流域（区域）水量平衡及方程式。
6. 大气中的水分以13000km3 计，多年平均全球年降水量577000 km3 ，试计算大气水的更新期。
7. 根据对水循环及水量平衡规律的了解，谈一谈对合理利用水资源、节约水资源的认识。
第三章河流与流域1. 何谓流域？流域有几种类型，以什么来区分？流域有哪些主要特征？2. 河流有哪些主要特征？3. 水系形状大致可归纳为几种？不同水系对汇流有什么影响？4. 某闭合流域面积a=1000km2 ，流域多年平均降水量x0=1400mm，多年平均流量q0=20m3/s。
现拟在此流域修建水库，由此增加的水面面积⊿a=100km2，当地实际多年平均年蒸发总量z0器=2000mm，蒸发器折算系数k=0.8。
试问建库以后多年平均流量q0是多少？5. 某流域多年平均年降水量为476.1mm，多年平均年径流深为66.1mm。
试求多年平均年蒸发总量，并计算其多年平均径流系数及蒸发系数。
第四章降水1. 降水基本要素有哪些？2. 如何表示降水随时间、空间的变化？3. 降雨量过程线与降雨强度过程线有何联系？4. 降雨大致可分几种类型？5. 影响降雨量的因素是有哪些？6. 我国降水的时空分布有什么特点？7. 计算区域(流域)平均降雨量的方法有哪些？每一种计算方法有哪些适用条件？第五章土壤水与下渗1. 土壤水有哪些存在形式？各受哪些力的作用？2. 土壤水分如何测定？用什么表示？3. 土壤水分常数有哪些？各表征什么物理量？4. 土壤水的能量状态用什么表征？土水势有哪些分势？5. 土壤水分特性曲线反映什么关系？如何获得土壤水分特性曲线？6. 非饱和土壤水运动的基本方程是什么？7. 供水强度、下渗率、下渗能力是如何定义的？什么是下渗曲线？8. 下渗的物理过程（三个阶段）有哪些？什么力起主要作用？含水率如何变化？9. 影响下渗的主要因素有哪些？何为下渗容量？10. 忽略重力作用且扩散率为常数时下渗的定解问题的数学模型如何表达？11. 写出几个有代表性的经验下渗曲线公式。
2水文学的一般概念
研究对象 1.河流与流域 2.降雨 3.蒸发 4.下渗 5.径流
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第2章 水文学的一般概念
研究内容
1. 河流、流域特征及其对水文变化的影响
2. 降水成因、分类、观测
3. 蒸发观测与计算 4. 下渗观测与计算
5. 径流及其形成过程
6. 全球、流域水量平衡
A：从流域出口沿主沟道至流域最远点之间的曲线距离；
B：从流域出口至流域最远点之间的直线距离； C：流域平面图形的几何中心轴长度。
目前，常用流域几何中心轴长度作为流域长度。
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2.1.2 流域及其特征
流域几何中心轴长度推求方法如下：
流域
流域轴线
河口
（1）以河口为圆心绘制同心圆 （2）作同心圆弧割线交于流域周线
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2.1.1 河流及其特征
(3)河流弯曲系数
定义：河流长度与河源到河口间直线距离之比，表示河流平 面形状的弯曲程度。用符号K表示，计算公式如下： L K l 式中：K为河流弯曲系数；L为河流实际长度，km；l为河流直线 长度。
作用：弯曲系数K值越大，河段越弯曲，对航运和排洪不利。
分水线 通常先在适当比例尺的地形图上定出流域分水线，然后量 出它所包围的面积。目前，可用GIS软件自动勾绘出流域边界 ，计算出流域面积。 流域面积
作用：自然条件相似的情况下，流域面积越大，河流水量
河流
越大。
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2.1.2 流域及其特征
(2)流域长度，L，km
流域长度的计算方法有三种：
27
2.1.1河流及其特征
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Vmax Vmid
h0.2 H
h0.6 H
测流原理
实际工作中用实测断面面积和实测流速来推算
Q vi Ai
i 1
n
流速仪实测流速的方法
方法种类
流速仪
旋杯式 旋浆式
浮标法
2.6 水位—流量关系曲线
2.6.1水位—流量关系曲线的绘制 定义：用断面的实测流量和相应水位资料点绘的曲线， 2、用途 称为：水位—流量关系曲线 3、分类
(3)河流横断面：垂直于水流方向的断面。分单式、复式两 种）
（4）河流的比降 河流长度——从河源到河口的距离。 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。
H 2 , H1 —— 河段上游端和下游端水面或河底的高程。
日平均水位历时区线是一个累积曲线，表示大于或等于某
一水位值1年中出现的天数，航运工程设计时，很注重此特
征值。
声波自记水位计的记录合远传设备
断面测量
测量水位
沿断面宽度选若干个测点及测深垂线
测量各垂线的水深Biblioteka 将水位减去水深得到河底高程
绘制河槽断面图
计算过水断面面积
流速测量及流量计算 断面流速分布 水面以下0.2倍水深处流速最大，垂线平均 流速约在水面以下0.6倍水深处。
面与地下分水线不重合的流域叫做非闭合流域。 流域的分水线和出口断面所包围的面积，称为流域面积， 或称为集水面积（km2）
2）（2）流域特征
几何特征
自然地理特征
2.2河川径流及其表示方法
（1）河川径流
（2）表示方法
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)
1 H 0 a H1 a b H 2 b c H n1 m n H nn H 2 24
编制“逐日平均水位表”
绘制日平均水位过程线与日平均水位历时曲线
日平均水位过程线是以水位为纵坐标、时间为横坐标绘出的 曲线，每年一条，是分析河流水情变化特点的重要资料。
第二章
内 重 难
水文学的一般概念与水文测验
容： 2.1 河流和流域 2.2 河川径流及其表示方法 2.3 河川径流形成过程及影响径流的因素 2.4 流域水量平衡 2.5 水文资料的观测方法与收集 2.6 水位与流量关系曲线 点： 河川径流的形成过程、影响因素、表示方法； 平原河流的特征； 水位与流量关系曲线绘制及延长—断面特性法。 点： 径流模数和径流深度的概念和计算； 断面特性法延长水位与流量关系曲线
中泓线：河道中各横断面水 流最大流速点的连线。
深泓线(溪线)：河 道中各横断面最大 水深点的连线。
2) 作用： 河流特性的基本参数，可确定落差、比降和能量。 (2)弯曲系数 ( Tortuosity ) 1) 定义： 沿河流中泓线两点间的实际长度与其直线距离的 比值。 2) 特性： 任何河段都有它的弯曲系数；它可反映河流流经地 的地质地貌特征。
(3) 河网 ( Hydrographic Net )
构成脉络相通一个系统，称为河系或水系。 2.1.2 河长及弯曲系数 (1) 河长 ( River Length ) 1)定义 ：河流源头至河口或测站断面沿河槽中泓线或轴线 量取的距离。 中泓线? 深泓线?
由河流的干流和各级支流，流域内湖泊、沼泽或地下暗河形成
与前区别是延长H-v曲线时，流速v时根据水力学公式计算的。
v C RI
1 2 / 3 1/ 2 v R I n 1 1/ 2 2 / 3 Q v A I R A n
n － 糙率 I － 水面比降
1 1/ 6 C R n
R － 水力半径 A － 高水延长的断面积
水位—流量关系曲线低水位延长方法
中游
下游
河口
2.1.5流域分水线与流域 （1）分水线与流域 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为某河流的流域。
概括说就是河流的集水区域。 分隔水流的高地、山岭的山脊线，就是相邻流域的分界 线，称分水线（或分水岭）
地面分水线和地下分水线相重合的流域为闭合流域；地
单一关系 “稳定良好” 两 者 关 系
洪水涨落影响
对应两个以上流量值 “不稳定”
河床冲淤影响
稳定的水位流量关系一般发生在： 河床稳定，河道坡度较大，河段顺直的山区河流
2.6.2 水位—流量关系曲线的延长 水位—流量关系曲线高水位延长方法
水位－面积－流速 关系延长法
水力学公式 延长法
史蒂文森法
1）水位—面积－流速关系延长法 当需要延长的水位变幅小于总水位变幅的20％时，可
按曲线相关分析的趋势外延。
先根据本年实测大断面，绘出H-A关系曲线
延长高水位的H-V曲线
根据任一高水位值，由上述两条的延长部分查出相应的A,V值， 距Q=A· V算出延长的流量，就可将H-Q关系曲线延长
2）水力学公式延长法
y x
因为降雨总是会有损失，所以一般α 只能小于1。
2.3 河川径流形成过程及影响因素 a）径流形成过程
产流过程 降水过程 流域蓄渗过程
汇流过程 坡面漫流过程 河槽集流过程
b）影响径流的主要因素
气象气候因素
下垫面因素
降水
蒸发
地形
人类活动 农业措施 林牧业措施 水利措施
土壤和地质
植被和湖沼 流域形状 和面积
2.4 流域水量平衡
1. 通用水量平衡方程
I w O I－O＝±W
2. 河流流域水量平衡方程
（1）闭合流域（没有流域来水）的水量平衡方 程
某 时 段：P=E+R ±W
多年平均：P=R+E
（2）不闭合流域（有外流域来水）的水量平衡方程
某 时 段：P= RO -R I+E±W
3. 全球水量平衡方程
大陆
时
段： Pl =El+R±W
多年平均： Pl =El+R
海洋
时
段： Ps =Es-R±W
多年平均： P s=Es-R 全球多年平均：
E s 50.5 104 km3 P s 45.8 104 km3
P=E
E l 7.2 104 km3 E 57.7 104 km3 P l 11.9 104 km3 P 57.7 104 km3
l —— 河段长度。
H —— 水面或河底落差。
2.1.4河流的分段 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）。
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
W Q T
径流深（y）：径流总量平均分布在流域上的水深。(mm)
Q T Q T 3 y 10 ( mm ) 6 F 10 1000 F
径流模数（M）：单位流域面积上所产生的流量。( L / s km2 )
Q M 10 3 F
径流系数（α ）：某时段降雨量x所形成径流深y的比例数
L1
L2
2.1.3 河槽基本特征
(1) 河流的平面形态 1) 平原河流 ① 特点： 在环流、泥沙的冲刷和淤积作用下，蜿蜒曲折形态，即深 槽、浅槽沿水流方向交替出现，呈规律性。 ② 专业术语： 凹岸、凸岸、左岸、右岸、深槽、浅槽
2) 山区河流 大多为岩石河床，异常复杂，无规律可循。 (2) 河流的纵断面 1) 定义：河流从上游至下游沿深泓线所切取的河床和自由 水面间的剖面。 2)作用： 绘制河流纵断面图 ，见右图。反映河 底纵坡和落差的分 布，可推算水流特 性、估计水能储量。
纵横断面资料确定法
分析法
1.水位流量关系曲线低水延长方法中的断流 水位为 。 a. 水位为零 b. 河床最低点 c. 流量 等于零的水位 d. 断面中死水区的水位 2.在进行水位与流量关系曲线延长时，通常 高水部分的延长不应超过当年实测流量所占 水位变幅的10%，而低水延长不应超过30%。 （ ） 3.某河流断面，在同一水位情况下，一次洪 水中涨洪段相应的流量比落洪段的流量（ ）。 A、小 B、相等 C、大 D、不能肯定
2.1 河流和流域 2.1.1 干流及支流 (1) 干流 ( Mainstream ) 在水系中汇集全流域径流的河流，例如：黄河、长江。
(2) 支流 ( Tributary ) 流入一较大河流或湖泊的河流。 支流是分级的：一级支流(注入干流的支流)； 二级支流(注入一级支流的支流)； 三级支流(注入一级支流的支流)； 四级支流 (注入一级支流的支流)
2.5 水文资料的观测方法与收集
2.5.1水位观测
水面相对于某一基准面的高程称为水位。
观测水位设备
水尺
自记水位计
水位观测资料的整理
日、月、年 平均水位计算
编制“逐日平均 水位表”
绘制日平均水位 过程线与日平均 水位历时曲线
日平均水位法 1）算术平均法 2）面积包围法
1 n H Hi n i 1