水文学第二章水文学的一般概念与水文测验资料

H2 b c
Hn1m nH nn
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。
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。
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深泓线(溪线)：河 道中各横断面最大 水深点的连线。
中泓线：河道中各横断面水 流最大流速点的连线。
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。
难 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
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)
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
第二章 水文学的一般概念与水文测验
内 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
重 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。
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
降水
蒸发
人类活动 农业措施 林牧业措施 水利措施
下垫面因素 地形
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
海洋
时 段： Ps =Es-R±W 多年平均： P s=Es-R
全球多年平均： P=E
E s 50.510 4 km3 Ps 45.810 4 km3
El 7.2 10 4 km3 E 57.7 10 4 km3 Pl 11.9 10 4 km3 P 57.7 10 4 km3
2.5 水文资料的观测方法与收集
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
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）
(3) 河网 ( Hydrographic Net ) 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
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?
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。
(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 H1/ l H / l
I
O
w
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
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。
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）。
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 n i1 H i
H
2
1 24
H
0
a
H1a b
W Q•T
径流深（y）：径流总量平均分布在流域上的水深。(mm)
y
Q •T F •106
•103
Q •T 1000F
(mm)
径流模数（M）：单位流域面积上所产生的流量。(L / s km2 )
M Q 103 F
径流系数（α）：某时段降雨量x所形成径流深y的比例数
y
x
因为降雨总是会有损失，所以一般α只能小于1。
地面分水线和地下分水线相重合的流域为闭合流域；地 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)