水文学第一章ppt课件

内内 容容：2.1 河流和流域河流和流域2.2 河川径流及其表示方法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河川径流形成过程及影响径流的因素2.4 流域水量平衡流域水量平衡 2.5 水文资料的观测方法与收集水文资料的观测方法与收集2.6 水位与流量关系曲线水位与流量关系曲线重重 点点：河川径流的形成过程、影响因素、表示方法；河川径流的形成过程、影响因素、表示方法；平原河流的特征；平原河流的特征；水位与流量关系曲线绘制及延长水位与流量关系曲线绘制及延长断面特性法。断面特性法。难难 点点：径流模数和径流深度的概念和计算；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断面特性法延长水位与流量关系曲线第二章第二章 水文学的一般概念与水文测验水文学的一般概念与水文测验 内 容：第二章 水文学的一般概念与水文测验 12.1 2.1 河流和流河流和流域域 概念：概念：干流、支流、干流、支流、河长、弯曲系数、中泓线、深河长、弯曲系数、中泓线、深泓线、泓线、河槽（深槽、浅槽）、河槽（深槽、浅槽）、河流的纵横断面、河流的纵横断面、河流的纵横比降（纵比降、横比降）河流的纵横比降（纵比降、横比降）、河流的、河流的分段（河源、上游、中游、下游、河口）、分段（河源、上游、中游、下游、河口）、分分水线、流域水线、流域问题：问题：如何量取河长？如何计量某河段的弯曲系数？如何量取河长？如何计量某河段的弯曲系数？已已知知各各河河段段特特征征点点的的河河底底高高程程及及其其间间距距，如如何何求求各各河河段段的平均比降及全河的平均比降？的平均比降及全河的平均比降？了解流域的基本特征了解流域的基本特征第二章第二章 水文学的一般概念与水文测验水文学的一般概念与水文测验 2.1 河流和流域 概念：干流、支流、河长、弯曲系数、中2第一章第一章 绪论绪论n 水文学主要是研究水文学主要是研究 的变化规律及其内在联系的学科。的变化规律及其内在联系的学科。n什么是什么是水文现象水文现象？指地球上的指地球上的水水受太阳辐射、地心引力受太阳辐射、地心引力作用作用而产生的永无休而产生的永无休止的止的运动形式运动形式，主要主要包括包括降水、蒸发、渗流、径流降水、蒸发、渗流、径流等等n 什么是什么是水文循环水文循环？地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力的作用，水分通地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力的作用，水分通过过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移等过程不断变化、迁移的现象。的现象。n 水文学水文学在在给排水工程专业给排水工程专业中主要应用在哪些方面？中主要应用在哪些方面？给水给水的的取水工程取水工程；排水排水的的雨水排泄雨水排泄、洪水防御洪水防御、水体污染、水体污染防治等。防治等。水文现象水文现象第一章 绪论 水文学主要是研究 3n水文现象的特性水文现象的特性体现在体现在 的的对立统一对立统一；的对立统一的对立统一。水文现象水文现象的研究方法的研究方法主要包括主要包括 、。时程变化的周期性与随机性时程变化的周期性与随机性地区分布的相似性与特殊性地区分布的相似性与特殊性成因分析法成因分析法数理统计法数理统计法地理综合法地理综合法水文现象的特性体现在 4n干流：将汇集的水流注入海洋或内陆湖泊的河流。干流：将汇集的水流注入海洋或内陆湖泊的河流。n支流：支流：n河系或水系：河流的干流及其全部支流，构成脉络相通的河系或水系：河流的干流及其全部支流，构成脉络相通的 河流系统，称为河系或水系。河流系统，称为河系或水系。河河长长：从从河河源源到到河河口口的的距距离离。是是确确定定河河流流落落差差、比比降降和和能能量量的的基基本本参参数数。测测定定河河长长，要要在在精精确确的的地地形形图图上上画画出出河河道道中中弘弘线线，用两脚规逐段量测。用两脚规逐段量测。弯曲系数：弯曲系数：表示河流平面形状的弯曲程度，是表示河流平面形状的弯曲程度，是河道全长与河河道全长与河源到河口间直线距离之比。源到河口间直线距离之比。可以说明河流流经地区的地质地可以说明河流流经地区的地质地貌等特点，也是影响河流水利特性的因素之一。貌等特点，也是影响河流水利特性的因素之一。一、干流与支流一、干流与支流二、河长及弯曲系数二、河长及弯曲系数2.1 2.1 河流和流河流和流域域 干流：将汇集的水流注入海洋或内陆湖泊的河流。河长：从河源到河5中国主要河流长度中国主要河流长度 长江长江 6300(km)黄河黄河 5464 黑龙江黑龙江 4370 4370珠江 2197澜沧江 2153塔里木河 2137雅鲁藏布江 2057 怒江 2013松花江 1927汉江 1532L1L2弯曲系数 中国主要河流长度 长江 6300(k6三、三、河槽基本特征河槽基本特征1、河流的平面形态河流的平面形态 1)平原河流平原河流 特点：特点：在环流、泥沙的冲刷和淤积作用下，在环流、泥沙的冲刷和淤积作用下，蜿蜒曲折蜿蜒曲折形态，即形态，即深深槽、浅槽沿水流方向交替出现槽、浅槽沿水流方向交替出现，呈规律性。，呈规律性。专业术语：专业术语：凹岸、凸岸、左岸、右岸、深槽、浅槽凹岸、凸岸、左岸、右岸、深槽、浅槽 2)山区河流山区河流 大多为岩石河床，异常复杂，无规律可循。大多为岩石河床，异常复杂，无规律可循。三、河槽基本特征 专业术语：2)山区河7水文学第一章ppt课件8中泓线：中泓线：河道中各横断面水河道中各横断面水流流最大流速点最大流速点的连线。的连线。深泓线深泓线(溪线溪线)：河河道中各横断面道中各横断面最大最大水深点水深点的连线的连线。中泓线：河道中各横断面水流最大流速点的连线。深泓线(溪线)：92、河流的纵断面河流的纵断面 1)定义：河流从上游至下游定义：河流从上游至下游沿深泓线沿深泓线所切取的河床和自由所切取的河床和自由水面间的剖面。水面间的剖面。2)作用：作用：绘制河流纵断面图，绘制河流纵断面图，反映反映河底纵坡河底纵坡 和和落差的分布落差的分布，可推算可推算水流特性、水流特性、估计水能储量估计水能储量。2、河流的纵断面10 3 3、河流的横断面、河流的横断面定义：定义：指与水流方向垂直的断面。指与水流方向垂直的断面。河槽横断面：河槽横断面：两边以河岸、下面以河底为界两边以河岸、下面以河底为界过水断面过水断面：包括水位线在内的横断面。包括水位线在内的横断面。河流横断面是计算流量的重要依据。河流横断面是计算流量的重要依据。3、河流的横断面11 4、河流的比降、河流的比降纵比降：纵比降：任意河段首尾两端的高程差与其长度之比就任意河段首尾两端的高程差与其长度之比就是该河段的纵比降。是该河段的纵比降。横比降横比降平均纵平均纵比降比降 4、河流的比降横比降平均纵比降12四、四、河流的分段河流的分段(1)(1)河源：河源：河流开始具有地面水流的地方称为河源。河流开始具有地面水流的地方称为河源。呈现扇面状。呈现扇面状。(2)(2)上游上游：直接连接着河源而奔流于深山峡谷中的一：直接连接着河源而奔流于深山峡谷中的一段河流，段河流，落差大落差大，水流急，冲刷强，水流急，冲刷强烈，烈，常有急滩与常有急滩与瀑巾，两岸陡峻，为峡谷地形。瀑巾，两岸陡峻，为峡谷地形。(3)(3)中游中游：上游以下的一段河流，其纵比降逐渐缓和：上游以下的一段河流，其纵比降逐渐缓和河床河床冲淤接近平衡冲淤接近平衡状态，两岸受河流的侵蚀而逐状态，两岸受河流的侵蚀而逐渐开阔，水量增加，两岸为渐开阔，水量增加，两岸为u形河谷地形。形河谷地形。(4)(4)下游下游：河流的最下一段，位于冲积平原之上，河流的最下一段，位于冲积平原之上，坡坡度缓，水流慢度缓，水流慢多河曲连绵不断，断面复杂。多河曲连绵不断，断面复杂。(5)(5)河口河口：河流的终点，是河流注入海洋、湖泊或其：河流的终点，是河流注入海洋、湖泊或其他河流的地方。河口处的水流断面突然扩大，水他河流的地方。河口处的水流断面突然扩大，水流流速骤减速骤减，河水挟带的，河水挟带的泥沙大量沉积泥沙大量沉积形成沙洲或河口形成沙洲或河口三角洲。三角洲。四、河流的分段13五、分水线及流域五、分水线及流域(1)(1)分水线分水线 当地形向两侧倾斜，使雨水分别汇当地形向两侧倾斜，使雨水分别汇集到集到两条不同的河流中去，这一地形上的脊线起两条不同的河流中去，这一地形上的脊线起着着分水的作用分水的作用，是相邻两流域的，是相邻两流域的界线界线，称为，称为分水线或分水岭。分水线或分水岭。地面分水线地面分水线地下分水线地下分水线五、分水线及流域14(2)(2)流域与划分流域与划分 汇集地面水和地下水的区域称流域，即分汇集地面水和地下水的区域称流域，即分水线水线所包围的区域。所包围的区域。通常，流域所指的实际上是地面集通常，流域所指的实际上是地面集水区域，常用单位为水区域，常用单位为“km“km2 2”。(3)(3)流域的基本特征流域的基本特征1)1)流域的几何特征流域的几何特征a a 流域面积流域面积:流域分水线与河口段面之间包围区域流域分水线与河口段面之间包围区域的平面投影面积，记为的平面投影面积，记为F,F,以以“km2”“km2”计。计。b b 流域长度和平均宽度流域长度和平均宽度 由河源边线至河口的最长直线距离称为流域长由河源边线至河口的最长直线距离称为流域长度，以度，以“km”“km”计。通常以流域的干流长度来计算。计。通常以流域的干流长度来计算。流域面积与流域长度之比值称为流域平均宽流域面积与流域长度之比值称为流域平均宽度，度，以以“km”“km”计。计。(2)流域与划分15 c c 流域平均高程与平均坡度流域平均高程与平均坡度 流域内各相邻等高线间的面积与其相应平均高程乘积之流域内各相邻等高线间的面积与其相应平均高程乘积之和和与流域面积的比值，称为流域平均高程，以与流域面积的比值，称为流域平均高程，以m m汁。汁。流域平均坡度是指流域内最高最低等高线长度的一半及流域平均坡度是指流域内最高最低等高线长度的一半及各各等高线长度乘以等高线问的高差乘积之和与流域面积的比等高线长度乘以等高线问的高差乘积之和与流域面积的比值。值。d d流域不对称系数流域不对称系数 流域内干流左右两岸流域面积之差与两岸流域平均面积的流域内干流左右两岸流域面积之差与两岸流域平均面积的比值分布的不均勾程度，称为流域不对称系数。比值分布的不均勾程度，称为流域不对称系数。流域的形状系数是指流域平均宽度与流域长度之比值，通流域的形状系数是指流域平均宽度与流域长度之比值，通常扇形流域的形状系数较大，狭长形流域则较小。常扇形流域的形状系数较大，狭长形流域则较小。2)2)流域的自然地理特征流域的自然地理特征 包括流域的地理位置、气候特征、下垫面条件等。包括流域的地理位置、气候特征、下垫面条件等。3)3)人类活动人类活动 c 流域平均高程与平均坡度16流流 域域流 域17长江流域长江流域 长江是中国第一大河，又名扬子江，河流长度仅次于尼罗河与亚马孙河，入海水量仅次于亚马孙河与刚果河，均居世界第三位。流域概况流域概况 长江发源于唐古拉山脉主峰格拉丹长江发源于唐古拉山脉主峰格拉丹东雪山西南侧（见彩图东雪山西南侧（见彩图 长江长江河源河源唐古拉山脉唐古拉山脉格拉丹东雪山西南坡冰川格拉丹东雪山西南坡冰川），），干流干流经青、藏、经青、藏、川、滇、川、滇、鄂、鄂、湘、赣、皖、苏、沪，支流涉及湘、赣、皖、苏、沪，支流涉及黔、桂、黔、桂、甘、陕、甘、陕、豫、粤、浙、闽，共计豫、粤、浙、闽，共计18省、省、自治区、自治区、直辖市。干流长直辖市。干流长6300km，流域流域 面积面积180.7万万km。较大较大支流支流有：雅砻江、岷江、嘉陵有：雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、湘江、沅江、江、乌江、湘江、沅江、汉江、赣江等汉江、赣江等8条，流条，流域面积均在域面积均在80000km 以上以上。长江流域 长江是中国第一大河，又名扬子江，河流长18干流自干流自江源至宜昌江源至宜昌为为上游上游，河长，河长4510km4510km，除四川盆地外，除四川盆地外,多流经高多流经高山峡谷，坡陡流急山峡谷，坡陡流急,落差落差5360m,5360m,占全江总落差的占全江总落差的98.998.9。其中。其中江源至当曲长约江源至当曲长约360km360km，称沱沱河；当曲至玉树巴塘河口长约，称沱沱河；当曲至玉树巴塘河口长约820km820km，称通天河，称通天河;巴塘河口至宜宾长约巴塘河口至宜宾长约2300km,2300km,称金沙江；宜称金沙江；宜宾至宜昌长约宾至宜昌长约1000km1000km，称川江。川江下段自奉节至南津关长，称川江。川江下段自奉节至南津关长209km209km为著名的三峡为著名的三峡 宜昌以下进入中下游平原。宜昌至鄱阳湖宜昌以下进入中下游平原。宜昌至鄱阳湖湖口为湖口为中游中游，长约，长约940km940km。湖口以下为。湖口以下为下游下游,长约长约850km850km。中游。中游河段内河段内,自湖北枝城至洞庭湖出口城陵矶长约自湖北枝城至洞庭湖出口城陵矶长约340km340km，称荆江，称荆江,河道蜿蜒曲折，两岸地势低洼，是长江河道蜿蜒曲折，两岸地势低洼，是长江 防洪防洪 形势最为严峻的形势最为严峻的一段。中下游平原湖泊星罗密布，主要通江湖泊有洞庭湖、鄱一段。中下游平原湖泊星罗密布，主要通江湖泊有洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、太湖等四大淡水湖。阳湖、巢湖、太湖等四大淡水湖。干流自江源至宜昌为上游，河长4510km，除四川盆地外,多流19长江流域长江流域长江流域202.1 2.1 河流和流河流和流域域 概念：概念：干流、支流、干流、支流、河长、弯曲系数、河长、弯曲系数、河槽（深槽、浅河槽（深槽、浅槽槽、凹岸、凸岸凹岸、凸岸）、）、中泓线、深泓线、河流的纵横中泓线、深泓线、河流的纵横断面、河流的纵横比降断面、河流的纵横比降、河流的分段（河源、上游、河流的分段（河源、上游、中游、下游、河口）、中游、下游、河口）、分水线、流域分水线、流域问题：问题：如何量取河长？如何计量某河段的弯曲系数？如何量取河长？如何计量某河段的弯曲系数？已知各河段特征点的河底高程及其间距，如何求各已知各河段特征点的河底高程及其间距，如何求各 河段的平均比降及全河的平均比降？河段的平均比降及全河的平均比降？流域的基本特征主要包括哪些方面？流域的基本特征主要包括哪些方面？第二章第二章 水文学的一般概念与水文测验水文学的一般概念与水文测验 2.1 河流和流域 概念：干流、支流、河长、弯曲系数、河21