水文学与水文地质学 课件 教学配套课件 杨维 第三章 1基本概念

工程水文学第四版教材习题

习 题 2-1 某水文站控制流域面积F=8200km 2 ，测得多年平均流量 s m Q /1403 =，多年平均降雨量mm P 1050=，问该站多年平均径流量、多年平均径流深、多年平均径流系数、多年平均径流模数各为多少？ 2-2 某流域6月上中旬降雨量稀少，6月21日发生一场暴雨洪水，实测得流域面平均雨量P 1 = 190.1mm ，相应的径流深R 1 = 86.3mm ；6月25日又有一次暴雨过程，流域面平均降雨量P 2 = 160.2mm ，径流深R 2 = 135.8mm 。试计算这两次暴雨洪水的径流系数，并分析两者不同的主要原因。 2-3 某流域集水面积1600km 2，多年平均降水量1150mm ，多年平均流量26.5m 3/s 。问该流域多年平均陆面蒸发量是多少？若在流域出口断面修建一座水库，水库平均水面面积35 km 2，当地蒸发器实测多年平均水面蒸发量1210mm ，蒸发器折算系数0.87。问建库后该流域多年平均径流量有何变化，变化量多少？ 习 题 4-1 某流域1981年5月一次暴雨的逐时段雨量及净雨深见表4-12，已分析得流域稳定下渗率f c ＝0.4mm/h ，试划分地面、地下净雨。 表4-12 开峰峪水文站以上流域降雨及径流资料

4-2 某流域1992年6月发生一次暴雨，实测降雨和流量资料见表4-13。该次洪水的地面径流终止点在27日1时。试分析该次暴雨的初损量及平均后损率，并计算地面净雨过程。 表4-13 某水文站一次实测降雨及洪水过程资料 4-3某流域面积881km2，一次实测洪水过程见表4-14。根据产流方案，求得本次洪水的地面净雨历时为两个时段，净雨 量分别为14.5mm和9.3mm。（1）试用分析法推求本次洪水 的单位线；（2）将所求的单位线转换为6h单位线；（3）根 据所求的单位线及表4-15的净雨过程推算流域出口断面的 地面径流过程线。

《工程水文学》课程教学大纲

《工程水文学》课程教学大纲 一、课程中文名称：工程水文学 二、课程英文名称：Engineering Hydrology 三、课程编码：ZB0610320 四、课程性质：水利工程、水文水资源工程专业基础必修课 五、学时数、学分数、开课学期：48学时、3学分、第五学期 六、课程目的与要求： 《水文学》是水利工程专业的一门专业基础课。课程的主要目的是使学生认识水文现象的一般规律，了解水文测验技术和工程水文学的基本原理，掌握具有不同资料条件下进行水文分析和计算的方法，为学习后续专业课，以及将来从事专业工作和进行科学研究打下基础。 七、本课程与其它课程的联系： 先修课程：概率论、水力学 后续课程：水利计算 八、教学方法：传统教学方法 九、考核方法：闭卷考试 十、选用教材参考书目： 教材：任树梅、朱仲元：《工程水文学》，中国农业大学出版社。 参考书目：1、叶守泽：《水文水利计算》，中国水利电力出版社； 2、詹道江、徐向阳、陈元芳：《工程水文学》，中国水利电力出版社。 十一、教学进程安排表： 序号章节教学内容学时 理论实践合计 1 第一章绪论 2 2 2 第二章水循环和径流形成 4 4 3 第三章水文测验及水文资料收集 6 4 10 4 第四章水文统计的基本方法 6 6 5 第五章设计年径流分析计算8 6 6 第六章由流量资料推求设计洪水 6 8 7 第七章由暴雨资料推求设计洪水 6 8 8 第八章小流域设计洪水计算 6 4 合计44 4 48 十二、主要教学内容、重点和难点 第一章绪论 一、学习目的 通过本章的学习，了解工程水文学的研究对象及其在国民经济建设中的作用、了解水文现象的基本特征。本章计划1学时。 二、课程内容 1-1 水文计算的研究内容 了解水文学、工程水文学的基本概念。 1-2 水文计算在农田水利建设中的任务 了解水文计算在水利工程建设与运用不同阶段的任务。 1-3 水文现象的基本特点 了解水文现象的3个特点。

《水文学》课程教学大纲

《水文学》课程教学大纲 英文名称：Hydrology 课程编码：203207 课程类型：通修课程 学时：32 学分：2 适用对象：工科专业本科生 先修课程：高等数学（Ⅰ）、概率论、水力学、供水水文地质学 使用教材及参考书：《水文学》中国建工出版社，2006；《水文学习题》西安建筑科技大学印；《水文水资源分析研究》东南大学出版社，2003；《水文学的概率统计基础》水利电力出版社，1981 一、本课程的性质、目的和任务 1.本课程的性质 水文学是研究水文现象的变化规律及其在工程上应用的科学，是给水排水工程专业的一门重要的专业基础课程。 2．本课程的目的 设置本课程的目的在于使学生通过本课程的各个教学环节，掌握水文现象及其变化规律的基本概念、基本理论和基本计算方法，为学习给水排水专业课程及培养在给水排水工程领域从事技术工作的适应能力和创新能力打下坚实的基础。 3.本课程的任务 本课程的任务是结合专业需要，应使学生了解水文现象的基本特点，掌握水文学的基本理论，学会水文分析计算的方法，熟悉水文资料的搜集、整理与应用，以完成专业培养计划要求的有关基本业务训练，为后续专业课程的学习和以后从事专业工作解决水文问题打下良好的基础。 二、本课程的教学内容及要求 第一章绪论 内容及要求：理解并掌握水文现象及水分循环的概念、组成及分类；了解水文学的分类及与本课程的内容；了解水文学与给水排水工程的关系；理解并掌握水文现象的特点与研究方法。 重点：水文现象及水分循环的概念，水文现象的四种运动形式。 难点：水文现象的特性与研究方法。 第二章水文学一般概念与水文测验 内容及要求： 1.理解并掌握河流与流域的概念；了解河网、干流及支流的概念与分级；了解河床基本特征（包括各种断面的划分与特性，及了解各断面、各参数的作用）；理解河流的分段及每

水文学课件(第六章)

第六章下渗(Infiltration)

下渗的物理过程 1 (Physical processes of infiltration) 非饱和下渗理论 2 (Theory of infiltration on unsaturated condition) 饱和下渗理论 3 (Theory of infiltration on saturated condition) 经验下渗曲线 4 (Empirical infiltration capacity curve) 天然条件下的下渗 5 (Infiltration under practical condition)

1、几个基本概念 土壤水分剖面：土壤含水率沿深度方向的变化曲线～ (soil moisture profile) 下渗：水分透过土壤层面渗入到土壤中的运动过程～ (infiltration) 下渗率：单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤中的水量～(infiltration intensity) 下渗容量：供水充分条件下的下渗率～ (infiltration capacity) 下渗曲线：下渗容量随时间的变化曲线～ (infiltration capacity curve) 累积下渗曲线：从下渗开始至某时刻按下渗能力下渗到土壤中的总水量(accumulative infiltration capacity curve)与该时间的关系曲线～

2、下渗机理mechanism of infiftration a下渗的三个阶段 渗润阶段：分子力 渗漏阶段：毛管力 渗透阶段：重力

水文学讲义3

水文学第三章作业 一、名词解释 1 河流：降水或涌出地表的地下水，汇集在地面低洼处，在重力作用下经常或者周期性地沿流水本身塑造的线性洼地流动，这就是河流。地表流动的水和天然容水的槽构成河流的2个要素。 2水位：水体的自由水面高出某一基面的高程。测定水位的基面有两种：一是绝对基面，某河河口的平均海平面，目前我国统一采用黄海水准面；另一为测站基面，以测站最枯水位以下0.5~1m作为起算0点的基面。 3 洪水：大量降水或积雪融水在短时间内汇入河槽，形成特大的径流，称为洪水。形成洪水时，河流水量猛增，往往超过河网的正常渲泄能力，导致洪水灾害。影响洪水形成的因素:天气因素，流域下垫面因素即地形和植被。 4泥沙的沉降速度：泥沙颗粒在静水中下沉时，由于重力作用，开始具有一定的加速度，随着下沉速度的增加，下沉阻力也渐渐增大，当下沉速度达某一极限值时，阻力与重力恰好相等，则泥沙以均匀速度下沉，这时泥沙的运动速度，称为泥沙的沉降速度。通常用符号ω表示，单位为cm/s。因为沉降速度可用来表达泥沙直径的大小，故沉降速度也称泥沙的水力粗度。影响天然河道泥沙沉降速度的主要因素有：泥沙颗粒直径d，泥沙容重rs，水流的紊动强度等。 5 浆河现象：当含沙量超过某一极限后，在洪峰忽然退落、流速迅速减小的情况下，有时整个水流已不能保持流动状态，就地停滞不前。这种高含沙水流所造成的河槽堵塞现象，称为浆河。浆河出现后，若上游又有大量浑水继续下行，使能量不断积蓄，则将重新转化为运动状态，有时浆河也并非全部停滞，而是具有间歇性阵流特征。如果上游没有浑水下行，则浆河也会持续下去，以致泥沙逐渐淤积密实。观测资料表明，泥沙组成越粗，出现浆河时的含沙量也越大。 6 揭河底现象：在黄河干流龙门、渭河临潼一带，有时当通过高含沙大洪峰时，河床发生强烈的冲刷，可以看到厚达1m的成块河床淤积物被掀起露出水面，再塌落水中，或者把成片的河床淤积物象卷地毯一样卷起，一次洪峰可以将河床冲深几米乃至近十米，这种高含沙水流的强烈冲刷现象，称为揭河底。 7湖泊：湖泊是地球陆地表面具有一定规模的天然洼地形成的蓄水体系，是湖盆、湖水及水中物质组合而成的自然综合体。 8 水库：水库是人们按照一定的目的在河道上建坝或堤堰创造蓄水条件形成的人工湖泊。水库由拦河坝、输水建筑物、溢洪道等组成；有的水库还有通航建筑物、水电站厂房、排沙底孔等。 9 湖泊波漾：湖泊整体或局部水域，由于风力、气压突变、地震等的影响，水面发生的周期性摆动，称波漾（驻波、定振波）。分单节波漾、双节波漾、多节波漾。 波漾是两个方向相反，波长、周期相同的波浪叠加的结果。如果行进波遇到陡岸发生反射，在全反射的情况下，反射波与入射波的振幅、波长基本相同，两者相互叠加成波漾，叠加后其结果是波腹处的振幅为入射波的2倍，而波长不变。波漾水质点的运动是开敞的，不是沿着圆周运动，而是沿着抛物线运动。 10 湖泊增减水：由于强风或气压骤变引起的漂流，使湖泊迎风岸水量聚积，水往上涨，背风岸水往下降，前者称为增水，后者称减水。一岸增水，一岸减水，必然造成两岸水位差，湖面变成倾斜状态。倾斜的湖面反过来又阻滞着漂流作用。并在水下形成与漂流流向相反的补偿流。

水文学原理课件(第七章)

第七章蒸发与散发Evaporation & Transpiration

Evaporation is the process by which water changes from a liquid to a gas or vapor. Studies have shown that the oceans, seas, lakes, and rivers provide nearly 90 percent of the moisture in the atmosphere via evaporation, with the remaining 10 percent being contributed by plant transpiration.

本章主要内容 蒸发现象及其控制条件 1 (evaporation and control conditions) 水面蒸发 2 (water surface evaporation) 土壤蒸发 3 (soil water evaporation) 植物散发 4 (plant transpiration) 流域蒸散发 5 (watershed evapotranspiration)

1、几个基本概念basic concepts 蒸发：水分子从物体表面向大气逸散的现象称为蒸发 (evaporation) 蒸发潜热：单位水量蒸发到空气中所需的能量称为蒸发潜热 (heat of vaporization) 凝结潜热：单位水量从空气中凝结返回水面所释放的能量称为凝结潜热(condensation latent) 蒸发率：单位时间从单位面积蒸发面逸散到大气中的水分子数与从大气中返回(evaporation rate)到蒸发面的水分子数之差值称为蒸发率 蒸发能力：供水充分条件下，单位时间从单位面积蒸发面逸散到大气中的水分子(evaporation capacity)数与从大气中返回到蒸发面的水分子数之差值称为蒸发能力 w t L 177.22491-=

水文学课件(第八章)

第八章产流机制Mechanism of Runoff Generation

降雨径流过程 降雨到达下垫面后，在截留、填洼、土壤持水、下渗和蒸散发等因素作用下的余额～产流产生的径流从流域各处向流域出口断面汇集的过程～汇流过程

本章主要内容 包气带及其结构 1 (Aeration (vadose) zone and its structure) 包气带的水分动态及对降雨的再分配作用2 (Soil moisture dynamic in aeration zone and its roles in partitioning rainfall) 产流的物理条件 3 (Physical conditions for runoff generation) 基本产流模式 4 (Basic modes of runoff generation)

包气带和饱和带 1 (Aeration zone & saturated zone) 包气带结构 2 (The structure of aeration zone) 特殊包气带 3 (Special aeration zone)

1-1 Aeration zone and saturated zone 包气带和饱水带(Aeration Zone or Vadose Zone and Saturated Zone) 包气带：三相系统（three-phase system (liquid,gaseous, solid)) 没有水压力，有分子力和毛管力饱水带：二相系统（two-phase system (liquid,solid)) 地下水面 包气带 饱和带 地下水面 地面 毛管悬着水带 毛管上升水带 中间带

水文学课后答案培训课件

5.1 什么是岩石的孔隙性，自然界岩土的空隙有哪几种，各有什么特点，衡量指标是什么？ 构成地壳的岩石存在着数量不等，大小不一形状各异的空隙 孔隙松散岩石有大小不等的颗粒组成的松散沉积物的孔隙率，受颗粒大小、分选程度、颗粒形状、胶结程度等影响。n = Vn/V *100% 裂隙存在于坚硬岩石的裂缝状孔隙坚硬岩石中裂隙的长度、宽度、数量、分布及连通性等各地差异很大，与孔隙相比具有明显的不均匀性。nT =VT/V*100% nT =L*b/F *100% 溶隙或溶穴可溶岩中的各种裂隙，在流水长期的溶蚀作用下形成的一种特殊空隙 （指标公式）KK = VK/V *100% 5.2 岩石中存在哪些形式的水？各有什么？各有什么特点？ （1）组成岩石矿物中的矿物结合水：沸石水结晶水和结构水 （2）存在岩石空隙中的水：结合水、重力水、毛细水、固态水和气态水。 结合水松散岩石颗粒表面和坚硬岩石空隙壁面，因分子引力及静电作用力而具有表面能，能牢固地吸附水分子，在颗粒表面和空隙壁面形成的水膜，不能在自身重力的作用下自由运动（薄膜水、吸着水）重力水重力对他的影响大于固体表面对他的吸引力，因而能在自身中立下影响运动 毛细水由表面张力产生的毛细现象 气态水与大气中的水汽联系紧密，在一定的温度和压力条件下，与液态水相互转化。 固态水岩石温度低于0度，空隙中的液态水转化为固态水 5.3何为岩石的水理性质？包括哪些内容？各用什么衡量指标及相互间有何关系？ （1）容水性指岩石容纳一定水量的性能。在数量上用容水度表示 （2）持水性指岩石依靠水分子引力和毛细力，在重力作用下其岩石仍能保持一定水量的性能。在数量上以持水度表示 （3）给水性当地下水位下降时，其下降范围内饱水岩石及相应的支持毛细水带中的水在重力作用下，从原先赋存的空隙中释出。在数量上用给水度表示 （4）透水性岩石可透过水的性能。定量指标透水系数 5.4何谓含水层、含水带、含水岩组、含水岩系？它们在生产实践中有什么用途？ 含水层指能透过又能给出重力水的岩层 （1）有储水空间 （2）有储存地下水的地质构造条件 （3）有良好的补给水源和补给条件 5.5什么是潜水?有哪些特征？ 潜水是埋藏于地下地下第一个稳定隔水层之上，具有自由表面的中重力水。 （1）由于潜水面之上一般无稳定的隔水层存在，因此具有自由表面，为无压水。 （2）潜水在重力作用下，由潜水位较高处向潜水位较底处流动，其流动的快慢取决于透水层的渗透性能和水力坡度。 （3）潜水透过包气带与地表相连通，大气降水、凝结水、地表水通过包气带的空隙通道直接渗入补给潜水，所以一般情况下，潜水的分布和补给区是一致的。 （4）潜水的水位、流量和化学成分都随着地区和时间不同而变化。 5.6什么是承压水？有哪些特征？与潜水有何区别？ 充满于两稳定隔水层之间的含水层中的水称承压水 由于承压水具有隔水顶板，它具有与潜水不同的一系列特点 （1）当钻孔揭露承压含水层时，在静水压力作用下，初见水位（顶板高程处）与稳定水位不一致。 （2）在一般情况下，承压水的分布区与补给区不一致，因为承压水具有隔水顶板，大气降水与地表水不能处处补给它，承压水的补给区往往位于地势较高的出露处。 （3）由于承压水是由补给区流入广大的承压区，再向低处排泄，故承压水的出水量，水质，水温等受当地