工程水文学ppt

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。
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 → 1.2 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
应用于实际工程的水文学称为工程水文学，包括 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。
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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%。
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）
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
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
2.1 水循环与水量平衡
整理 分析
观测
主要 任务
掌握
内容包括：
收集
水文现象变化规律 水文资料的测验和收集方法
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
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。
黄河入海口
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。
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。
PL 、Po－－陆地、海洋的多年降水量 EL、Eo－－陆地、海洋的多年蒸发量 RL－－－－陆地多年入海径流量 两式相加：PL + Po = EL + Eo
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 l 河水流经的谷地称为河谷。 l 河谷底部有水流的部分为河床。 l 脉络相通的大小河流所构成的系统为水系（或河系）。
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： PL = EL + RL 海洋水量平衡： Po + RL = Eo
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水文循环
l 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 复交替的运动过程，称为水文循环或水循环
l 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 l 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， 水资源的分配的巨大差异性。
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3、水资源与人口、耕地、矿产资源分布不匹配
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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。
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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。
l —— 河段长度。
H —— 水面或河底落差。
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3、山区与平原河流的一般特性
l 山区河流 流经地势高峻、地形复杂的山区。 受水流不断的纵向切割和横向拓宽，河谷断面形成发育 不完全的“V”字和“U”字形。
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。
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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
湖泊
冰川
沼泽
冰川：
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湖泊：
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大气：
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沼泽：
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沼泽：
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地下：
贵州安顺 地下暗河
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地下：
趵突泉
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山河：
长江
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山河：
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
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
第一章 绪论 → 1.1 我国的水资源概况
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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
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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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2、水资源时空分布极不均匀
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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
年内年际分配不匀，旱涝灾害频繁。
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
中游
下游
河口
河源
上游
中游
河口
下游
黄河分段示意图
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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