工程水文学第一章优秀课件

工程水文学贯穿于水利工程实施过程：
1. 水利工程的规划设计阶段：
水文计算的主要Βιβλιοθήκη Baidu务是确定工程规模。 设计标准、 工程投资、风险三者的关系。
2. 水利工程施工阶段
水利工程施工期一般较长，工程水文学的任务就是要： 1）为临时性建筑物如围堰、引水隧洞或渠道等，提供整
个施工期的天然来水情势预报（水文计算）； 2）为日常工作的安排提供近期（如几天内）确切的水情
三、工程水文学(Engineering Hydrology) 及其任务
工程水文学的定义：
水文学的一个重要分支，将水文学 方面的知识应用于水利水电工程，为工 程的规划设计、施工建设、运行管理提 供水文依据的一门科学。
工程水文学是应用水文知识于工程建设（主要是水 利工程）的一门学科。主要内容包括水文计算和水文预 报。
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。
2. 数理统计法
根据水文现象的随机性，以概率论为 基础，运用数理统计方法，可以求取长 期水文特征值系列的概率分布，从而得 出工程规划设计所需要的设计水文特征 值。在水文计算中运用广泛。
二、水文现象的基本规律
1. 水文现象的确定性规律——成因规律 水文现象的发生都有其客观的原因和具
体的形成条件——因果关系。例如径流 的丰枯变化（周期性），降雨径流关系 等。
2. 水文现象的随机性规律——统计规律 水文现象又受偶然因素的影响，在一定 程度上表现出非确定性——随机性。例 如河流某断面每年出现最大洪峰流量的 大小和出现的时间。
预报（水文预报）。
3. 水利工程管理运营阶段 水文计算的长期平均情势与水文预报短期水情相结合
，确定最经济合理的调度方式，是建成的工程充分发 挥作用。
第二节 工程水文学的研究方法
一、系统 流域是指汇集于一条河流的集水区域。分
水岭是流域汇水的分界线。沿流域分水岭的 界面在向上与顶面和底面包围成一个水文系 统。 水文系统模型的用途是由输入预测输出。
第三节 水文学的发展
内容提要 水文学发展的各个阶段与特点
学习要求 一般了解即可
第三节 水文学的发展
水文学的发展，就是随着社会经济发展和水工程发 展的需要，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更快地向前发展 ，以满足社会继续发展的需求。水文学的发展，大体 可分为以下几个阶段： ➢ 萌芽时期（1400年以前） ➢ 奠基时期（1400～1900年） ➢ 应用水文学的形成（1900～1950年） ➢ 现代水文学时期（1950年后）
四、现代水文学时期（1950年后）
随着计算机、空间信息技术等高新技术的应用 ，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、随机水文学相继形成 。
小结
研究对象： 自然界中水体变化基本规律。
研究内容： 水文学与工程水文学，水资源，水文变化
基本规律与计算方法。 研究目的：
了解水文学与工程水文学的意义、主要内 容及作用，理解水文变化基本规律及基本研 究方法。
工程水文学主要内容分二方面： （1）水文预测（水文分析计算）：从统计的角度测算工
程实施中和完成后很长时期内可能遇到的各种机会（概 率）的水文现象的大小与过程。如预测长江三峡工程未 来千年一遇的洪水有多大？主要为规划设计提供依据。
（2）水文预报：预报指定地点或地区一定时期内（称预 见期）水文现象的大小及变化过程。如预报某河流断面 处从现在起以后24h的水位有多高？主要为现场施工及工 程管理提供水文依据。
工程水文学第一章
第一章 绪论
第一节 水文学
一、水文学(hydrology)
水体：大气中的水汽、地面上的江河、湖沼、海洋和地 下水等，统称水体。
水文学：研究各种水体的存在、循环和分布，物理和化 学特性，以及水体对环境的影响和作用，包括对生物 特别是对人类的影响。
全球各水体水量分布（亿km3）：
大气: 陆地: 海洋:
该时期，西欧的文艺复兴和产业革命促进了水 利事业的发展，在水文观测方面，发明制造了雨 量器、蒸发器、流速仪等，系统的水文测验为水 文定量计算及预报奠定了坚实基础。
三、应用水文学的形成（1900～1950年）
进入20世纪，大规模的水利水电建设蓬勃发展，需要科 学的水文计算和水文预报，使应用水文学迅速发展起来。 1900年的美国J.A.塞登提出著名的塞登定律、1932年L.R.K. 谢尔曼提出单位线法、1935年G.T.麦卡锡建立了马斯京根河 道洪水演算法，1924年H.A.福斯特完整地建立了P-Ⅲ水文频 率曲线计算方法等等，这一时期我国则比较落后。
一、萌芽时期（1400年以前）
这一时期中国的水文知识居于世界领先地位，如2000年 前建成的都江堰，至今仍在发挥巨大作用，其中就体现着 成功的水文知识；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年的《吕氏春秋》最 先提出水文循环的概念。
二、奠基时期（1400～1900年）
∑:
0.000129(0.1%) 0.48(3.5%) 13.38(96.5%) 13.86
二、水资源(water resources)
地球表层可供人类利用的水称为水资源。水资源
包括水量、水质、水能资源和水域。
我国： 1. 水资源总量居世界第六位，但人均占有仅2400m3，只
有世界人均占有量的1/4，排在世界百位以后。耕地平 均分摊水量只有世界平均数的3/4。 2. 水资源地区分布很不均匀——南水北调