工程水文学第一章-绪论

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1、工程水文学兰州交大环境学院授课人：刘桂民目录第一章绪论第二章河川径流的形成第三章水文信息采集与处理第四章水文统计基本知识第五章年径流及洪、枯水第六章小流域设计洪峰流量的计算课时安排第一章绪论（2学时）第二章河川径流的形成（4学时）第三章水文信息采集与处理（6学时）第四章水文统计基本知识（2学时）第五章年径流及洪、枯水（8学时）第六章小流域设计洪峰流量的计算（8学时）总复习（2学时）第一章绪论内容：1.1水文学及其研究内容1.2水文学发展史1.3工程水文学在给排水工程中的作用1.4水文现象的特性及研究方法重点：水文现象的表现形式水文循环的定义

2、和分类水文现象的研究方法水资源储量淡水海洋水湖泊咸水和地下咸水冰川地下淡水其他淡水1.74%0.76%湖泊淡水96.53%0.03%0.94%0.94%2.53%土壤水大气水沼泽水河水生物水0.001%最活跃，地球可更新淡水资源的主要来源水通过降水、下渗、径流、蒸发等水文现象在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈所构成的地球系统中周而复始地运动，维持了地球上多种多样的生命形态但自然或人为的一些原因，使得全球范围内出现了许多水问题，这些水问题给人类甚至整个地球生态系统的发展带来了极大威胁水多水少水是载体和溶剂水污染流动的水具有能量§1.1水文学及其研

3、究内容一水文学定义研究自然界水的存在、分布、运动和循环变化规律，水的物理、化学性质，以及水圈与大气圈、岩石圈、生物圈的相互关系作为水利学科的重要组成部分，主要研究水资源的形成、分布、开发利用和保护，水旱灾害的形成、预测预报、防治，以及水利工程和其他有关工程建设的规划、设计、施工、管理中的水文水利计算技术二相关概念水体：以一定方式存在于某一环境中的，具有一定特征和变化规律的水水文循环：地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、下渗和径流方式进行的往复循环的运动过程水文现象：水在运动变化过程中表现出来的物理现象，如蒸发、

4、降水、河流和湖泊中的水位涨落、冰情变化、冰川进退、地下水的运动和水质变化等自然界的各种水体冰川湖泊大气沼泽沼泽地下水贵州安顺地下暗河河流长江河流黄河入海口水文循环示意图水汽水汽湖泊海洋蒸发降水水汽输送水汽输送降水植物散发蒸发下渗地面径流地下径流陆地土壤蒸发水分循环的分类1大循环：海洋与陆地间的水分交换过程小循环：海洋与大气之间，或陆地与大气之间的水分交换过程地球上的水文循环是由一系列大小循环组合而成的一个复杂的动态系统水文循环是最活跃的物质循环之一，其运动规律建立在水量平衡的基础上，是质量守恒在水文循环中的特殊表达方式三水文学的分支学科按基

5、础理论与应用分：水文学原理和应用水文学；水文学原理：阐明各种水文现象、水文过程形成的原因和机理应用水文学按应用范围分为：工程、农业、森林、城市、环境、生态水文学等；工程水文学：研究水文学原理应用于工程实践的方法，为给排水工程或其他有关工程的规划、设计、施工、运行管理提供水文依据。主要包括水文计算、水文预报和水利计算等内容按研究对象分：河流、湖泊、冰川、河口、沼泽、海洋、地下水水文学等；河流水文学：研究河流水文现象基本规律及河流水资源利用地下水水文学：研究地下水水文现象基本规律及地下水资源开发利用§1.2水文学发展史经历了由萌芽到成熟、定性到

6、定量、经验到理论的发展过程萌芽时期(公元1400年以前)这一时期中国的水文知识居于世界领先地位，如公元前256年建成的都江堰，至今仍在发挥巨大作用，其中就体现着成功的水文知识；又如公元6世纪北魏郦道元所著《水经注》，是早于欧洲1000多年的水文地理巨著奠基时期(公元1400～1900年)该时期，西欧的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的基础兴起阶段（20世纪初至50年代）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

7、水文学迅速发展起来①美国1900年J.A.塞登提出著名的塞登定律；②1924年H.A.福斯特建立了P-Ⅲ水文频率曲线计算方法；③1932年L.R.K.谢尔曼提出单位线法；④1935年G.T.麦卡锡建立了马斯京根河道洪水演算法……这一时期我国的水文学发展比较落后现代水文学时期（1950年以后）随着计算机、遥感、遥测等高新技术的应用，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流域数学模型：如SPAC模型(土壤-植物-大气系统中水文现象的基本规律，为农业用水、节水和灌溉提供科学依据)，另如赵人俊的新安江模型和

8、陕北模型(分别是湿润区和干旱区的产流机制)§1.3工程水文学在给排水工程中的作用工程水文学的主要内容是水文分析与计算的基本理论和方法，能够为给水排水工程的规划、设计、施工和运营管