水文学(第二章)-2

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1、1水文学Hydrology汤婕安徽农业大学资源与环境学院2013.42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径流形成及表示方法2.3流域水量平衡2.4水文资料的观测方法与收集2.5水位与流量关系曲线3一、水量平衡原理二、水量平衡方程三、流域水量平衡方程4一、水量平衡原理水量平衡原理：在水文循环过程中，对任一区域、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变化量。5水量平衡原理是水文、水资源研究的基本原理，借助水量平衡原理可以对水循环现象进行定量研究，并可以建立各水文要素间的定量关系，在已知某些要素的条件下可以推求其它水文要素，因此对水量平衡的研究不但具有理论意义，还

2、具有重大的实用价值。6二、水量平衡方程水量平衡方程：I、O——给定时段内输入、输出该地区的总水量△V——时段内区域蓄水量的变化量，可正可负。I－O=△V7若以地球的整个大陆作为研究范围，其水量平衡方程为：Pc－R－Ec=△VcPo+R－Eo=△Vo若以海洋为研究对象，其水量平衡方程为：△Vc——大陆在研究时段内蓄水量的变化量△Vo——海洋在研究时段内蓄水量的变化量8对多年平均情况，△Vc、△Vo趋于零。所以：合并得：表示全球多年平均降水量等于多年平均蒸发量，为1130mm9三、流域水量平衡方程(一)非闭合流域的水量平衡方程P+R地下=E+R+ΔV(二)闭合流域的水量平衡方程为P=E+R+ΔV1

3、0如果研究闭合流域多年平均的水量平衡由于ΔV多年平均值趋近于零，则：P平均=E平均+R平均R平均/P平均+E平均/P平均=α平均＋β平均＝1式中α平均＝R平均/P平均为多年平均径流系数β平均＝E平均/P平均为多年平均蒸发系数11α和β之和等于1，是相互消长的，径流系数越大，蒸发系数越小。在干旱地区，蒸发系数一般较大，径流系数较小，可见，径流系数和蒸发系数具有强烈的地区分布规律，他们可以综合反映流域内的干湿程度。干旱地区蒸发系数大，可接近1，水分充沛的地区径流系数在0.5-0.7之间或稍大13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径流形成及表示方法2.3流域水量平衡2.4水

4、文资料的观测方法与收集2.5水位与流量关系曲线14第四节水文资料的观测与收集一、水文测站与站网二、水文测验三、水文资料的收集15在流域内一定地点(或断面)按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息，并进行处理为即时观测信息，这些指定的地点称为水文测站一、水文测站与站网（一）水文测站16水位站流量站(也称水文站)雨量站蒸发站只观测上述项目中的一项少数几项的测站,则按其主要观测项目而分别称为:水文测站所观测的项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地下水位等。17----基本站：是水文主管部门为全国各地的水文情况而设立的,是为国民经济各方面的需要服务的。----专用站：是为某

5、种专门目的或用途由各部门自行设立的。根据测站的性质,河流水文测站又可分为：这两类测站相辅相成，专用站在面上辅助基本站，而基本站在时间系列上辅助了专用站。18因为单个测站观测到的水文要素其信息只代表了站址处的水文情况，而流域上的水文情况则须在流域内的一些适当地点布站观测，这些测站在地理上的分布网称为水文站网。广义的站网是指测站及其管理机构所组成的信息采集与处理体系。（二）水文站网19水文站网布站的原则是：通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后，达到可以内插流域内任何地点水文要素的特征值。水文站网规划的任务：就是研究测站在地区上分布的科学性、合理性、最优化等问题。20（三）水文测站的设立---

6、-测验河段的选择在站网规划规定的范围内,具体选择测验河段时，主要考虑在满足设站目的要求的前提下，保证工作安全和测验精度，并有利于简化水文要素的观测和信息的整理分析工作。----观测断面的布设水文测站一般应布设基线、水准点和各种断面，即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面、比降断面。(1)基线：    通常与测流断面垂直，起点在测流断面线上。其用途是用经纬仪或六分仪测角交会法推求垂线在断面上的位置。基线的长度视河宽B而定,一般应为0.6B。2)水准点:分为基本水准点和校核水准点，基本水准点是测定测站上各种高程的基本依据，校核水准点是经常用来校核水尺零点的高程。(3)基本水尺断面上设立基本

7、水尺    用来进行经常的水位观测。(4)测流断面应与基本水尺断面重合，且与断面平均流向垂直(5)浮标测流断面有上、中、下三个断面    一般中断面应与流速仪测流断面重合，上、下断面之间的间距不宜太短，其距篱应为断面最大流速的50～80倍。(6)比降断面设立比降水尺    用来观测河流的水面比降和分析河床的糙率。22φα23二、水文测验1.水位水位是指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面的