水文与水资源的基本特征:1.时程变化的必然性和偶然性;2.地区变化的相似性和特殊性;
3.水资源的循环性,有限性及分布的不均一性。
水循环类型:海洋小循环,内陆小循环,海陆间大循环
水循环定义:自然界中水分的这种不断蒸发、输送和凝结形成降水、径流的循环往复的过程,称为水循环。
水循环 内因:水的物理三态的互相转化;外因:太阳辐射和物质分子之间的吸力作用。
水量平衡定义:对于任一地区(或任一水体),在给定的时段内,输入和输出的水量之差额必等于蓄水量的变化量。
河流定义:地表水在重力作用下,沿着陆地表面上的曲线形凹地流动,依其大小可分为江、河、溪、沟等,其间并无精确分界,统称为河流。
河流2要素:流动的水体、容纳流水的河槽。
河流分段:河流按其流经地区的地形、地质特征及其所引起水动力特征可分为河源、上游、中游、下游及河口。
水系定义:河流的干流及全部支流构成脉络相通的系统。
水系4种类型:扇形、羽状、平行状、混合水系。
流域定义:河流出口断面的地表水和地下水的集水区域称为该河流的流域。
流域平均宽度用流域面积除以流域长度而得
流域形状系数:流域平均宽度与流域长度之比值 2L
F L B K == 流域的自然地理特征:指流域的地理位置(经、纬度)地形、气候、植被、土壤及地质、湖泊率与沼泽率等。
降水定义:大气中的水汽以液态或固态形式到达地面的各种水分的总称。
降水类型:(气流上升冷却的原因不同):气旋雨、对流雨、地形雨、台风雨。
降水的基本4要素:降水量、降水强度、降水历时和降水时间、降水面积。
【降水历时:指一些降水过程中所经历的时间;
降水时间:指对应于某一降水量而言的时间长】
蒸发定义:是液态水或者固态水表面的水分子速度足以超过分子间的吸力时,不断地从液态水表面逸出的现象。
蒸发分类:水面蒸发、土壤蒸发、植物蒸腾。
下渗率:单位面积单位时间的下渗水量称为下渗率,又称下渗强度
径流的表示方法:
① 流量(Q ):指单位时间通过某一断面的水量 s m 3
② 径流总量(W ):表示时段T 内通过河流某一断面的总水量
(m 3)天(m 3)月 ③ 径流深(R ):若将径流总量平铺在整个流域面积上所求的的水层深度
mm 计算公式:F
T Q R 1000= [Q :时段T 内平均流量s m 3 ;F:流域面积]
④ 径流摩数(M ):流域出口断面流量与流域面积的比值
)(2km S L ⋅ F
Q M 1000=
径流系数(a ):某一时段内径流深度R 与相应的降水深度P 之比值. P R a =
水文的测站类型:基本站、专用站、实验站
水位定义:江、河、湖、海、水库等自由水面位置的高度。
观测水位常用的设备有(水尺)和(自记水位计)两大类。
(方法:算数平均法,面积包围法)
悬沙(悬移质泥沙):颗粒较小,悬浮于水中并随之流动。
底沙(推移质泥沙):颗粒较大,受水流冲击沿河底移动或滚动。
水文调查与水文资料的收集:洪水调查、暴雨调查、枯水调查、水文资料的收集。
正态概率分布曲线特点:单峰、平均值对称对配S C =0、两端的x 值趋近于正无穷并以x 轴为渐近线。
皮尔逊三型曲线特征:是一条一端有限一段无限的不对称单峰曲线
位置特征参数:平均数、众数、中位数。
离散特征参数:标准差、离势系数(离差系数、变差系数)V C 、偏态系数(偏差系数)S C 。
重现期:某一事件重复出现的时间间隔的平均数。
适线法步骤:(1)点绘经验频率点据(2)选定总体分布线型(3)初定参数(4)据初定S V C C 进行试配(5)采用所选曲线求总体参数的估值
相关分析分类:统计相关(相关系数0~1)、完全相关(相关系数1)、零相关(0)。
相关关系分类:简相关、复相关
设计洪水:在水利、水土保持工程规划设计中确定拦洪、泄洪设备能力时所依据的洪水,称为设计洪水。
设计洪水3要素:设计洪峰流量、设计洪水总量、设计洪水过程线。
设计永久性建筑物所采用的洪水标准:正常运用和非常运用;
设计永久性水工建筑物所采用的洪水标准,又分为(设计标准)和(校核标准)两种情况。
设计洪水计算的内容:设计洪峰流量、不同时段的设计洪量、设计洪水过程线。
洪量选样:最大统计时段的确定、洪量的统计与选样
洪峰的选样:按照年最大值法选择
典型洪水过程线的选择:(1)必须是峰高量大的实测洪水,其洪峰流量或洪量接近于设计值;
(2)对工程威胁大
典型洪水过程的放大:同倍比放大、同频率放大。
等流时线:净雨汇流时间相同的点连成的等值线。
等流时面积:两条相邻等流线间所包围的面积。
流域汇流时间:流域最远点的净雨流到出口的历时。
汇流时间:流域各点的地面净雨流到出口断面所经历的时间。
单位线:单位时间内,均匀降落到刘御上的单位净雨量再出口断面外所形成的地表径流过程线。
典型年的选择:(1)设计代表年法(选取年净流量与设计值想接近的实际年份)
(2)实际代表年法(选取对工程不利的年份)
蒸发能力(P E ):指在一定的气象条件下,充分湿润的陆地表面可能最大蒸发量。
P E r = 年蒸发能力的年降水量之比。
当r 1 ,偏于湿润;r 越小,气候越湿润; 当r 1 ,偏于干燥,r 越大越干燥。
、 洪水保证率:多年期间用水部门的正常需水得到满足的保证程度
破坏率:水资源利用程度,在分析枯水径流和时段最小流量时,还可用破坏率,即破坏年数与运用年数的百分比表示,在概念上更直观。
1=+破保P P
水文年:从第一年的丰水期开始到第二年的枯水期结束。
干旱指数(干燥度):年蒸发能力与年降水量之比。
地下水的形成条件:1.水分来源;2.要有储存水的空间。
空隙(根据成因分类):孔隙 裂隙 溶隙
岩石中水的存在形式:结合水、重力水、毛细水。
岩石的水理性质:容水性、持水性、给水性、岩石的透水性。
上层滞水的特点:
1.上层滞水的水面构成其顶界面,该水面仅承受大气压力,而不是承受静水压力,是一个可以自由涨落的自由水面;
2.上层滞水分布范围不广,水量小,季节性变化强烈,雨季水量大,旱季水量减少,甚至完全干枯;
3.接受降水或地表水入渗补给,以蒸发或向侧向散流排泄,分布区和补给区一致;
4.一般矿化度低,由于直接与地面相通,易受污染。
潜水的特性:1,是一个仅承受大气压力的自由水面;2,在重力作用下,由潜水位高处向低处做下降运动;3,潜水的分布区与补给区一致;4,排泄方式有径流排泄和蒸发排泄;5,潜水动态具有季节性变化的特点。
承压水:充满在两个稳定不透水层(或弱透水层)之间的含水层中的挛力水。
承压水特征:1、承压性;2.分布区和补给区不一致;3.受外界影响较小,动态变化相对稳定;
4.承压水含水层厚度变化较小;
5.承压水水质类型多样。
孔隙水(地下水埋深、径流条件和水化学特征)分类:深埋带、浅埋溢出带、垂直交替带。
裂隙水:风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水(呈层状、脉状、带状分布)
越流:指在一定水头差的作用下,含水层之间通过相对隔水层产生的渗透现象。
地下水动态类型:
1.渗入-蒸发型动态 分布:干旱、半干旱的平原与山间盆地(降水和地表水)
2.渗入-径流型动态 分布:起伏大的山区及山前地区(降水或地表水的入渗)
3.过渡型 分布:气候湿润的平原地区(降水)
盐循环:自然界中各种水体相互转化的水循环过程中,水中的各种溶解和运载物质随水的流动产生运移,这种伴随水循环作用而发生的盐分的增减过程。
盐循环类型:溶质径流、分子扩散。
水污染:进入水体污染物的数量超过了水体自净能力,水质变劣影响到水体用途。
水体污染特征:(1)相当隐蔽性;(2)难以恢复性。
自留引水工程:(1)有坎引水;(2)无坎引水。
渠首位置选择:1、尽量靠近用水地区,使于渠较短,水头损失较小,和降低渠道工程造价;
2、坎断面处河宽应适宜,河道过宽,有利于施工,但坎轴线较长;
3、从河势角度,渠首宜选择在主流靠近引水岸侧且有河弯可利用的河段;
4、渠首位置宜选在支流入口的上游。