《工程水文学总复习》课件

《工程水文学总复习》顾础论为续专课习坚础回工程水文学的核心概念和基理,后业学奠定实的基本习将环过资关键内次总复涵盖水循程、水文分析、水源利用等容绪论时工程水文学是研究地表水和地下水在定量和间分布特征以及其与自然和人工工关将讨内资获程的相互系的一门科学本章深入探水文学的定义、研究容、料取数术为续节础识方法以及据分析技后章提供基知水文学的定义

1.1观测与分析环时规水文学是研究地球水循及其在间和空间上的分布律的科学水资源管理过对过认识为资开通水文程的和分析,水源的发利用和保护提供科学依据工程设计为规计数水文学水利工程的划、设、施工和运行提供必要的水文据和分析成果水文学的研究内容水循环过程水资源评估规径评资时为资研究水在大气、地表和地下的运动律,包括降水、流和蒸发等分析和价可利用的水源量及其空分布特征,水源管理提供依据水灾害预防水环境保护为过对态为环研究洪水、干旱等极端水文事件的发生机理,防洪减灾工作提供科研究水污染程及其水生系统的影响,水境治理和保护提供论学依据理支撑水文资料的获取气象观测1础测温度、降水、风速等基气象要素的量水文观测2质数水位、流量、水等水文据的采集遥感技术3卫数星和无人机等提供的更广泛的空间据资获础对数计传观测现遥术为资水文料的取是水文学研究的基,涉及气象、水文等各种据的系统性采集和统除了统的设备,代感技也水文获料的取提供了新的手段,可以更全面地掌握一个流域的水文情况水文数据分析50+常用计常用50多种水文统分析方法100K+监测点监测全国拥有10万多个水文站点$1M投入数报编过每年据收集、分析和告制等投入超1百万美元数环节计对数进水文据分析是水文学研究的核心利用各种统分析方法收集的大量水文据行分析加工,可以得关时规趋势为资规到有水文要素空分布律及其变化的定量描述,水源划、利用和管理提供决策依据水文气象学过环对环水文气象学研究大气中水分运动程、降水形成机理和境要素水循的影响,为础测测内水文分析奠定基包括降水量、蒸发量等容大气中的水分运动过程蒸发进地表水和土壤中的水分在阳光和风的作用下蒸发入大气水汽向上运移进热对蒸发入大气的水汽在流和风的作用下向上运移水汽凝结当区时结雾水汽遇到低温域会凝成云或降水降水结终凝的水汽最以雨、雪、冰等形式从天空降落到地表降水的形成机理对流性降水锋面性降水地形性降水气旋性降水热导汇导导环导由于地表加致空气上升和由于冷暖气流交致空气上由于地形强迫致空气上升而由于气旋流致空气上升而结区热带水汽凝而形成的降水,常见升而形成的降水,常见于春秋形成的降水,常见于山和丘形成的降水,常见于气旋节带带于夏季暴雨季陵地和温气旋降水量的测量测础过计记录降水量的量是水文研究的基,通设置雨量等仪器可以准确降水量的时测计标计间分布和空间分布常见的量方法包括斗式雨量、浮式雨量和电子雨计测资规关量等,每种方法都有其优缺点精准量降水量是决定水源划和管理的键计结简单读数观斗式雨量构,直,但受风速影响较大标计结杂较浮式雨量构复,隔风性能好,但需定期校准计测远监较电子雨量量精度高,可程控,但成本高蒸发量的测量与估算过转过测对资评关键蒸发是一种重要的水文程,它描述了地表水和土壤水向大气中移的程准确量和估算蒸发量于水文分析和源估非常地表水文径过测对资评内了解地表流的形成程、量方法以及水源的估是工程水文学的重要容地表径流的形成过程降水形成1环过结终水汽在大气中的循程中凝成雨滴或雪花,最落到地表地表流失2渗一部分降水直接流失到河道,另一部分入地下补充地下水汇流过程3势杂地表的水流按地收集到河流,形成了复的河网系统河川径流的测量40测站数测监测径中国拥有40余万个水文站，河流流情况10K测量项目时监测包括水位、流速、流量等10,000多处实$50M年投入径测中国政府每年投入5000万美元用于河流流量汇流过程与洪水计算雨径流过程-1转为径分析降雨如何化地表流汇流模拟2应数预测径传用学模型流的集中和播洪水演算3汇过计时根据流程算洪峰流量和洪峰间过径汇计传过这为计续时关键数通雨-流分析和流模拟,可以算出洪水在河道中的播程工程设提供了洪峰流量和洪水持间等参,有助于防洪规工程的划和建设地表水资源的评估流量测量与分析水库蓄水能力洪水风险分析过对测观测评库调针对区历数进频通河流流量的精确量和长期,可估水的蓄水容量和蓄能力,有助于合不同地的史洪水据行率分析,评区资径资满预测来为规以估地的地表水源总量和流特征理利用地表水源,足农业、工业和生活可以未洪水风险,防洪划提供依用水需求据第四章地下水文贵资对态环将地下水是一种宝的水源,人类生活和生境都有着重要影响本章深讨环过储关识入探地下水循程、量估算以及污染防治等相知地下水位的测量资标测础地下水位是衡量地下水源的重要指精准量地下水位是水文分析的基计计压计时记录常用方法包括水位、电缆式水位、力式水位等，能够实地下水位监测观测数区给变化合理布设点、定期并分析据,可以全面掌握地地下水补、径流和排泄情况测场量方法适用景优缺点计结简单维水位河流、湖泊等地表水构、易于护,环体但受水体境影响计观测测围电缆式水位地下水井量范广、精度高,专但需业设备安装压计力式水位地下水、井水安装方便、成本低,但质易受水影响地下水的补给、径流和排泄补给过程径流特性12过渗渗过层内缓地下水通透、入等程地下水在含水慢流动,流给来区径从地表水体、降水等补源向低洼或河流,形成地下流获得补充排泄机制影响因素34过开质地下水通泉水、人工采、地形、地、气候等自然条件内维蒸发等方式从系统排出,持以及人类活动会影响地下水的态给径水量动平衡补、流和排泄地下水资源的评估地下水位测量过测资态通量地下水位变化,了解地下水源的动变化和分布情况含水层分析评层赋给储开估含水的存条件、补排泄情况,确定地下水的量和采潜力补给条件给来评给给续资分析地下水的主要补源,估补量和补条件,以确定可持利用的地下水源地下水污染及防治污染来源广泛污染恢复困难废渗滤难工业水、农药化肥、垃圾一旦地下水污染发生,以快速清为导液等多种人活动都可能致地除,需要长期的治理和修复工作下水污染预防为先综合治理预过加强地下水源地的保护管理,防需要采取源头控制、程管控和污染发生是最有效的防治措施末端治理等多种措施,才能有效防治地下水污染特殊水体独对资关们将了解特殊水体的特水文特性,于工程建设和源利用至重要我深入讨探湖泊、冰川和沙漠等不同类型的特殊水体湖泊水文特性湖泊形态多样水位波动规律水质特征复杂状给质为湖泊的形和大小各不相同,从小型平原湖湖泊的水位会随降雨、蒸发、地下水补等不同湖泊的水因地理位置、人活动等因现观现显节显质节到大型高原湖,呈出丰富的地理景因素而发生周期性变化,呈出明的季素而存在明差异,湖泊水也会随季变性模式化冰川水文冰川的形成冰川径流的特点积区积过积给来显节冰川水文研究雪在高山地的累和融化程雪在寒冷的冰川融水是河流的重要补源,具有明的季性变化特点春渐压断积进时径显则径较这气候条件下逐实并形成冰川冰川会不累和前,也会发季和夏季冰雪融化,流量会著增加,而冬季流小种节区给生融化和后退季性变化影响了下游地的用水供泥石流水文形成机理流动特性12现泥石流是由大量水、泥沙和岩泥石流呈流速快、冲刷力强组区线石成的急流,通常发生在山的特点,能摧毁沿一切障碍物狭们轨难预测给窄的沟谷中极端降雨和冰它的流动迹以,防们带来战川融水是它形成的主要原因灾工作巨大挑监测预警3过质历资识别区通雨量、地条件和史料分析,可以泥石流高发域,并建立预这对员伤财产损关早期警系统减少人亡和失至重要沙漠水文沙漠地表特征地下水特点水文监测技术资贫现为阔区较质矿区环杂遥沙漠地表水源乏,主要表广的沙沙漠地地下水埋藏深,水常有化度由于沙漠地地理境复,采用感、地盐径问题给较缓资进术进监测评丘、戈壁和碱地地表水流稀少,多呈高的地下水补和排泄均慢,球物理等先技行水文要素与估暂时开应谨关性源发慎.至重要。