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1、会计学1水利专业基础与实务初级水利专业基础与实务初级(chj)考试要考试要点提示点提示第一页，共122页。水量平衡：指地球任一区域(可以是某个(mu)流域、湖泊、沼泽、海洋或某个(mu)地区，也可以是整个地球)，在一定时段内(时段可以是日、月，也可以是一年、数十年或更长的时间)，收入的水量与支出的水量之差等于该区域内的蓄水变量(蓄水变量指时段始末区域内蓄水量之差)。水量平衡是水文循环的定量描述，是质量守恒定律在水文循环中的特定表现形式。第2页/共122页第二页，共122页。式中:I 给定时段内输入研究(ynji)区域的总水量；O 给定时段内输出研究(ynji)区域的总水量；W 时段内研究(yn
2、ji)区域蓄水量的变化量。上式中各变量的单位：km3 或 mm I O=W水量水量水量水量(shu lin)(shu lin)(shu lin)(shu lin)平衡方程：平衡方程：平衡方程：平衡方程：第3页/共122页第三页，共122页。式中式中:：流域内多年平均降水量；：流域内多年平均降水量；：流域内多年平均径流量；：流域内多年平均径流量；：流域内多年平均蒸发量。：流域内多年平均蒸发量。对于多年平均的情况，闭合流域对于多年平均的情况，闭合流域对于多年平均的情况，闭合流域对于多年平均的情况，闭合流域(liy)(liy)(liy)(liy)的水量平衡方程式为：的水量平衡方程式为：的水量平衡方程
3、式为：的水量平衡方程式为：第4页/共122页第四页，共122页。令令 多多年年平平均均径径流流系系数数，其其反反映映流流域域降降雨雨量量转换成径流量的比例系数。转换成径流量的比例系数。多多年年平平均均蒸蒸发发系系数数,其其反反映映流流域域降降雨雨量量转换成蒸发量的比例系数。转换成蒸发量的比例系数。将式将式 两边除以两边除以 ，则该式变成，则该式变成第5页/共122页第五页，共122页。1)暴雨暴雨(boy)(50mm/24h)暴雨暴雨(boy)：50100大暴雨大暴雨(boy)：100200特大暴雨特大暴雨(boy)：2002)大雨大雨：2550 mm/24h3)中雨中雨(zhngy)：102
4、5 mm/24h4)小雨小雨：1600mm 1600mm东南沿海，云南西南部，广西南部，西东南沿海，云南西南部，广西南部，西藏东南角，湖南、江西、四川山地藏东南角，湖南、江西、四川山地2)2)湿润带湿润带800 800 1600mm1600mm长江中下游地区，云贵川和广西大部分长江中下游地区，云贵川和广西大部分地区地区3)3)半湿润带半湿润带400 400 800mm800mm华北平原，东北大部分，山西、陕西大华北平原，东北大部分，山西、陕西大部及甘肃东南部，四川西北，西藏东部部及甘肃东南部，四川西北，西藏东部4)4)半干旱带半干旱带200 200 400mm400mm内蒙，宁夏，甘肃，新疆西
5、北部内蒙，宁夏，甘肃，新疆西北部5)5)干旱带干旱带 200mm 1600 1600 800 800 0.5 0.5湿润带湿润带800 800 16001600200 200 8008000.5 0.5 1.01.0半湿润带半湿润带400 400 80080050 50 2002001 1 3 3半干旱带半干旱带200 200 40040010 10 50503 3 7 7干旱带干旱带 200 20010 7 7第15页/共122页第十五页，共122页。土壤水土壤水土壤水土壤水 存存在在(cnzi)(cnzi)于于非非饱饱和和带带土土壤壤孔孔隙隙中中和和为为土土壤壤颗颗粒粒所所吸吸附附水水分分
6、。它它具具有有三三态态：液液态态水水、固固态态水水及及汽汽态态水水。土土壤壤水水是是土土壤壤 土土粒粒、水水、气气三三相相系系统统的的一一个个组组成成部部分。分。作作用用于于土土壤壤水水的的主主要要的的力力有有分分子子力力、毛毛细细管管引引力力和和重力。它们决定了土壤水的存在重力。它们决定了土壤水的存在(cnzi)(cnzi)形式形式:吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水第16页/共122页第十六页，共122页。最大吸湿最大吸湿(x sh)(x sh)量（吸湿量（吸湿(x sh)(x sh)系数）系数）土壤吸湿水达到最大值时的土壤含水量，指在饱土壤吸湿水达到最大值时的土
7、壤含水量，指在饱和和(boh)(boh)空气条件下土壤颗粒所能吸附的大气中最空气条件下土壤颗粒所能吸附的大气中最大水汽量，它反映了土壤吸附气态水的能力。大水汽量，它反映了土壤吸附气态水的能力。土壤颗粒的分子土壤颗粒的分子(fnz)(fnz)力所能吸附或结合力所能吸附或结合的水分的最大值称作最大分子的水分的最大值称作最大分子(fnz)(fnz)持水量，持水量，此时薄膜水厚度达到最大值。此时薄膜水厚度达到最大值。最大分子持水量第17页/共122页第十七页，共122页。凋萎凋萎(dio wi)(dio wi)含水量含水量(凋萎凋萎(dio(dio wi)wi)系数系数)当土壤水分减少到一定量后致使植
8、物根系无法从当土壤水分减少到一定量后致使植物根系无法从土壤中吸收水分，开始枯死时的相应最大土壤含水量土壤中吸收水分，开始枯死时的相应最大土壤含水量称作称作(chn zu)(chn zu)凋萎含水量。凋萎含水量。田间(tin jin)持水量 指指土土壤壤中中所所能能保保持持的的毛毛细细管管悬悬着着水水的的最最大大量量。当当土土壤壤含含水水量量超超过过毛毛细细管管悬悬着着水水的的最最大大量量即即田田间间持持水水量量时时，超超过过的的部部分分不不能能为为毛毛细细管管力力所所维维持持，则则表表现为自由重力水。现为自由重力水。第18页/共122页第十八页，共122页。土壤土壤(trng)(trng)重量
9、含水率重量含水率W W：式中，式中，MwMw土壤中水土壤中水(zhn shu)(zhn shu)的的重量重量(g)(g)；Ms Ms 土壤中干土重量土壤中干土重量(g)(g)；M M 土壤的湿重，土壤的湿重，M=Ms+MwM=Ms+Mw 饱和饱和(boh)(boh)含水量含水量/全蓄含水量全蓄含水量s s 土壤中全部孔隙全被水所充满时的含水量称为饱和土壤中全部孔隙全被水所充满时的含水量称为饱和含水量。含水量。第19页/共122页第十九页，共122页。式中式中:Vw:Vw土壤土壤(trng)(trng)中水的容积中水的容积 (cm3)(cm3)V V 土样总体积土样总体积(cm3)(cm3)与与
10、与与W W 的转换的转换的转换的转换(zhunhun)(zhunhun)：其中：其中：rw=1rw=1为水的密度为水的密度(md)(md)，r0r0为土壤干密度为土壤干密度(md)(md)。土壤容积含水率土壤容积含水率土壤容积含水率土壤容积含水率第20页/共122页第二十页，共122页。入渗的物理入渗的物理入渗的物理入渗的物理(wl)(wl)(wl)(wl)过程过程过程过程 入入渗渗一一般般是是指指大大气气降降水水或或灌灌溉溉水水通通过过(tnggu)(tnggu)土土壤表面进入土壤从而改变土壤内水分状况的过程。壤表面进入土壤从而改变土壤内水分状况的过程。包括三个阶段：渗润阶段包括三个阶段：渗
11、润阶段/渗漏阶段渗漏阶段/渗透阶段。渗透阶段。下渗量定量分析下渗量定量分析(dnglingfnx)(dnglingfnx)可用三种特征值可用三种特征值来描述来描述 入渗总量入渗总量F F 指指入入渗渗开开始始到到某某一一指指定定时时刻刻渗渗入入到到土土壤壤中中的的累累积积水水量量（单单位位：mm）。用用下下渗渗量量累累积积曲曲线线表表示下渗量随时程的增长过程。示下渗量随时程的增长过程。第21页/共122页第二十一页，共122页。入渗率入渗率入渗率入渗率fi/fi/fi/fi/入渗强度入渗强度入渗强度入渗强度(qingd)(qingd)(qingd)(qingd)指指单单位位时时间间内内单单位位
12、面面积积(min j)上上渗渗入入土土壤壤中中的的水水量量（单单位位：mm/h 或或 mm/min）。在在某某时时刻刻t 的入渗率应为入渗累计量的入渗率应为入渗累计量F 对时间的变化率：对时间的变化率：在充分供水和一定土壤类型、一定土壤湿度条件下的最在充分供水和一定土壤类型、一定土壤湿度条件下的最大下渗率称为下渗能力（单位大下渗率称为下渗能力（单位(dnwi)：mm/h）。下渗能力）。下渗能力随时程而递减，初期随时程而递减，初期 fp 很很 大，大，后期逐渐变小，最后趋于稳后期逐渐变小，最后趋于稳定下渗率定下渗率:fc 土壤入渗能力/容量/性能 fp第22页/共122页第二十二页，共122页。
13、地下水地下水地下水地下水 存在于地表以下岩土的孔隙、裂隙和洞穴中的水统称为地下水。水文学中把地下水潜水面以下饱和带中的水称作地下水。根据埋存条件(tiojin)，地下水又可以分为以下二类：潜水是指埋存于地表以下，第一个连续稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水。它主要的补给来源是降水和地表水的渗入。承压水是充满于上下两个隔水层之间的含水层中的地下水，它承受一定的压力，当钻孔打穿上覆隔水层时，水能从钻孔内上升到一定的高度。第23页/共122页第二十三页，共122页。流域流域(liy)(liy)的定义的定义 河河流流某某断断面面以以上上，汇汇集集地地表表水水和和地地下下水水的的区区域域（分分别别称称
14、做做地地面面集集水水区区和和地地下下集集水水区区）统统称称做做河河流流在该断面以上的流域。在该断面以上的流域。流域的几何特征流域的几何特征(tzhng):(tzhng):流流域域面面积积，流流域域长长度度，流流域域平平均均宽宽度度，流流域域形形状系数状系数第24页/共122页第二十四页，共122页。河河 系系 的的 定定 义义(dngy)(dngy)地地表表水水在在重重力力作作用用下下，沿沿陆陆地地的的凹凹地地流流动动，按按其其大大小小可可分分为为江江、河河、溪溪和和沟沟，这这些些统统称称(tngchng)(tngchng)为为河河流流，而而流流域域中中河河流流（包包括括干干流流、支支流流）和
15、和流流域域内内的的湖湖泊泊、沼沼泽泽或或地地下下暗暗河河彼彼此此连连接接组组成成一一个个庞庞大大的的系系统统，称称水水系系，又称河系或河网。又称河系或河网。河流的几何特征河流的几何特征:河河流流长长度度，河河网网密密度度，河河流流弯弯曲曲系系数数，河河流流的的落落差差/比降比降第25页/共122页第二十五页，共122页。径流径流径流径流 ：指指指指降降降降落落落落在在在在流流流流域域域域表表表表面面面面的的的的降降降降水水水水，沿沿沿沿流流流流域域域域地地地地表表表表和和和和地地地地下下下下二二二二个个个个途途途途径径径径流流流流入入入入河河河河系系系系，再再再再流流流流出出出出流流流流域域域
16、域出出出出口口口口断断断断面面面面的的的的水水水水流流流流，这这这这样样样样的的的的物物物物理理理理过过过过程程程程(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)称称称称作作作作径径径径流流流流形形形形成成成成过过过过程程程程(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)。包包包包括括括括：（1 1 1 1）产产产产流流流流过过过过程程程程(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)或称为流域蓄渗过程或称为流域蓄渗过程或称为流域蓄渗过程或称为流域蓄渗过程(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)（2 2 2 2）汇流
17、过程）汇流过程）汇流过程）汇流过程(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)径流径流径流径流(jngli)(jngli)(jngli)(jngli)的形成和径流的形成和径流的形成和径流的形成和径流(jngli)(jngli)(jngli)(jngli)的度量的度量的度量的度量第26页/共122页第二十六页，共122页。b.b.b.b.土壤土壤土壤土壤(trng)(trng)(trng)(trng)蓄水量蓄水量蓄水量蓄水量 S S S S 指指降降雨雨入入渗渗过过程程中中被被土土壤壤吸吸附附存存储储于于土土壤壤孔隙孔隙(kngx)中的水量。中的水量。降雨的消耗量：降雨的消耗
18、量：降雨的消耗量：降雨的消耗量：a.a.a.a.植植植植物物物物(zhw)(zhw)(zhw)(zhw)截截截截留留留留量量量量 IsIsIsIs降雨被植物茎叶拦截的现象称截留，降雨被植物茎叶拦截的现象称截留，APIS c.c.填洼量填洼量 V Vd d水水分分停停蓄蓄在在地地面面洼洼陷陷处处（水水库库、湖湖、塘塘等等），称填洼。称填洼。d.d.雨间蒸散发量雨间蒸散发量 E E第27页/共122页第二十七页，共122页。降雨形成降雨形成降雨形成降雨形成(xngchng)(xngchng)(xngchng)(xngchng)的径流量的径流量的径流量的径流量/净雨量净雨量净雨量净雨量 径流量(净雨
19、量(yling)=降雨量(yling)-损失量净雨量(yling)：降雨量(yling)和损失量之差，又称为径流量或产流量净雨量(yling)包括：地面径流 R 地下径流 Rg 第28页/共122页第二十八页，共122页。坡地汇流坡地汇流坡地汇流坡地汇流(huli)(huli)：坡面汇流坡面汇流坡面汇流坡面汇流(huli)(huli)壤中流壤中流壤中流壤中流 地下径流地下径流地下径流地下径流河网汇流河网汇流河网汇流河网汇流(huli)(huli)：小沟小沟小沟小沟小溪小溪小溪小溪 小河小河小河小河大大大大河河河河流流流流 域域域域出出出出 流流流流汇流汇流汇流汇流(huli)(huli)(hu
20、li)(huli)过程：过程：过程：过程：第29页/共122页第二十九页，共122页。(1)(1)(1)(1)流量流量流量流量(liling)Q(liling)Q(liling)Q(liling)Q 单单单单位位位位时时时时间间间间内内内内通通通通过过过过某某某某一一一一过过过过水水水水断断断断面面面面的的的的水水水水量，可按下式计算：量，可按下式计算：量，可按下式计算：量，可按下式计算：式中，式中，A：过水断面的面积：过水断面的面积(min j)(m2)V：过水断面的平均流速：过水断面的平均流速(m/s)径流径流径流径流(jngli)(jngli)(jngli)(jngli)的度量的度量的度
21、量的度量Q=AV (m3/s)径流的度量常采用以下几个指标进行度量：径流的度量常采用以下几个指标进行度量：第30页/共122页第三十页，共122页。用用来来表表示示流流域域出出口口断断面面的的径径流流随随时时间间变变化化(binhu)过程过程流量流量流量流量(liling)(liling)(liling)(liling)过程线过程线过程线过程线 瞬时流量瞬时流量瞬时流量瞬时流量(liling)(liling)(liling)(liling)指某时刻的流量指某时刻的流量指某时刻的流量指某时刻的流量(liling),(liling),(liling),(liling),如右如右如右如右图中的图中的
22、图中的图中的Q1Q1Q1Q1，洪峰流量，洪峰流量，洪峰流量，洪峰流量(liling)Qm(liling)Qm(liling)Qm(liling)Qm等。等。等。等。平均流量平均流量平均流量平均流量 指定时段内的平均流量，如日平均流量、月平均流指定时段内的平均流量，如日平均流量、月平均流量、年平均流量、多年平均流量等。量、年平均流量、多年平均流量等。Q(m3/s)Tt1t2t(s)Q1Q(t)WQm第31页/共122页第三十一页，共122页。指指一一定定的的时时段段内内T(=t2 T(=t2-t1)t1)通通过过的的某某一一河河流流(hli)(hli)断面的总水量，断面的总水量，(单位：单位：m
23、3)m3)式中式中,Q(t)流流 量量 过过 程程 线线 t 时时 刻刻 的瞬时流量的瞬时流量;T=t2-t1 计算时段计算时段;计计算算时时段段内内的的平平均均 流量。流量。(2)(2)(2)(2)径流量径流量径流量径流量 WWQ(m3/s)Tt1t2t(s)Q1Q(t)WQm第32页/共122页第三十二页，共122页。式中，式中，F 流域的面积流域的面积(km2)；T 时段时段(s)时段时段T内的平均流量内的平均流量(m3/s)(3)(3)(3)(3)径流深径流深径流深径流深 R R R R 把径流量均匀地铺在整个把径流量均匀地铺在整个把径流量均匀地铺在整个把径流量均匀地铺在整个(zhng
24、g)(zhngg)(zhngg)(zhngg)流域面积流域面积流域面积流域面积上所相当地水层深度，单位：毫米上所相当地水层深度，单位：毫米上所相当地水层深度，单位：毫米上所相当地水层深度，单位：毫米(mm)(mm)(mm)(mm)第33页/共122页第三十三页，共122页。流流域域(liy)(liy)出出口口断断面面流流量量与与流流域域(liy)(liy)面面积积的的比值比值,即流域即流域(liy)(liy)单位面积上所产生的流量：单位面积上所产生的流量：(4)(4)(4)(4)径流模数径流模数径流模数径流模数 MM依据依据Q的不同含义，的不同含义，M则有不同的称谓：则有不同的称谓：Q 若若是
25、是(多多)年年平平均均(pngjn)流流量量，则则M 称称为为(多多)年平均年平均(pngjn)流量模数；流量模数；Q 若是洪峰流量，则若是洪峰流量，则M 称为洪峰流量模数。称为洪峰流量模数。第34页/共122页第三十四页，共122页。(5)(5)(5)(5)径流系数径流系数径流系数径流系数 某一时段的径流深某一时段的径流深R R与相应的流域与相应的流域(liy)(liy)平均降雨深平均降雨深P P的比值，其反映了降雨量转换成的比值，其反映了降雨量转换成径流量比例的一个参数：径流量比例的一个参数：第35页/共122页第三十五页，共122页。第一部分第一部分(b fen)水文水资源水文水资源n
26、n水文测验：4种水文测验断面n n水文统计：PIII曲线，经验频率（会简单(jindn)计算）n n水资源分类n n水资源供需平衡n n需水量的预测：定额法n n节约水资源的途径：（可出论述题）第36页/共122页第三十六页，共122页。水文站测验河段中各种水文站测验河段中各种水文站测验河段中各种水文站测验河段中各种(zh zh n n)测验断面的布设测验断面的布设测验断面的布设测验断面的布设按所测定按所测定按所测定按所测定(cdng)(cdng)的项目不同，可分为以下四种测的项目不同，可分为以下四种测的项目不同，可分为以下四种测的项目不同，可分为以下四种测验断面：验断面：验断面：验断面：基本
27、水尺断面基本水尺断面基本水尺断面基本水尺断面:测定测定测定测定(cdng)(cdng)河流水位，及横断面河流水位，及横断面河流水位，及横断面河流水位，及横断面面积面积面积面积 流速仪测流断面流速仪测流断面流速仪测流断面流速仪测流断面:测定测定测定测定(cdng)(cdng)水流的流速水流的流速水流的流速水流的流速 流速仪测流断面流速仪测流断面流速仪测流断面流速仪测流断面:测定测定测定测定(cdng)(cdng)水流的流速水流的流速水流的流速水流的流速 比降断面比降断面比降断面比降断面:分布有上下二个断面，用以测定分布有上下二个断面，用以测定分布有上下二个断面，用以测定分布有上下二个断面，用以测
28、定(cdng)(cdng)河段的水面比降，进而估算河床的糙率河段的水面比降，进而估算河床的糙率河段的水面比降，进而估算河床的糙率河段的水面比降，进而估算河床的糙率第37页/共122页第三十七页，共122页。Du 投放浮标投放浮标(fbio)断面断面L/2L/2水准点水准点水文站测验河段水文站测验河段水文站测验河段水文站测验河段(h dun)(h dun)基本断面布设示意图基本断面布设示意图基本断面布设示意图基本断面布设示意图 基本基本(jbn)水尺断面水尺断面/流速仪测流断面流速仪测流断面 /浮标测流中断面浮标测流中断面 浮标上下测流断面浮标上下测流断面 (L5080u)比降上下断面比降上下断
29、面起桩点起桩点 300基基 线线第38页/共122页第三十八页，共122页。f(x)皮尔逊皮尔逊 型概率密度曲型概率密度曲线线 a0M0(x)Me(x)xPxP-III型曲线型曲线(qxin)的特点：的特点：一端有限另一端无限的不对称单峰正偏曲线一端有限另一端无限的不对称单峰正偏曲线(qxin)第39页/共122页第三十九页，共122页。在水文计算中，一般要求在水文计算中，一般要求在水文计算中，一般要求在水文计算中，一般要求(yoqi)(yoqi)出指定概率出指定概率出指定概率出指定概率 P P 所相应的随机变所相应的随机变所相应的随机变所相应的随机变量的取值量的取值量的取值量的取值 xP x
30、P，一般地做法是：，一般地做法是：，一般地做法是：，一般地做法是：由给定的由给定的由给定的由给定的CS CS 及及及及P P，从，从，从，从P-IIIP-III型曲线离均系数型曲线离均系数型曲线离均系数型曲线离均系数 值表，查出值表，查出值表，查出值表，查出P P，再由下式求：再由下式求：再由下式求：再由下式求：即求出指定概率即求出指定概率 P 所相应所相应(xingyng)的随机变量的随机变量的取值的取值 xP第40页/共122页第四十页，共122页。现行现行现行现行(xinxng)(xinxng)(xinxng)(xinxng)水文频率计算方法配线法水文频率计算方法配线法水文频率计算方法配
31、线法水文频率计算方法配线法(适适适适线法线法线法线法)是是以以经经验验频频率率点点据据为为基基础础，在在一一定定的的适适线线准准则则下下，求求解解(qi ji)与与经经验验点点据据拟拟合合最最优优的的频频率率曲曲线线参参数数，这这是是一一种种较较好好的的参参数数估估计计方方法法，是是我我国国估估计计洪洪水频率曲线统计参数的主要方法。水频率曲线统计参数的主要方法。第41页/共122页第四十一页，共122页。有关有关有关有关(yugun)(yugun)(yugun)(yugun)的概念介绍：的概念介绍：的概念介绍：的概念介绍：1)1)经验频率经验频率(pnl)(pnl)及经验频率及经验频率(pnl
32、)(pnl)曲曲线：线：经验经验(jngyn)频率的计算公式：频率的计算公式：该公式在水文计算中通常称为期望公式。该公式在水文计算中通常称为期望公式。第42页/共122页第四十二页，共122页。所所所所谓谓谓谓的的的的重重重重现现现现期期期期是是是是指指指指某某某某一一一一随随随随机机机机事事事事件件件件在在在在很很很很长长长长时时时时期期期期内内内内平平平平均均均均多多多多长长长长时时时时间间间间出出出出现现现现一一一一次次次次（水水水水文文文文学学学学中中中中常常常常称称称称为为为为“多多多多少少少少年年年年一一一一遇遇遇遇”）。即即即即在在在在许许许许多多多多试试试试验验验验中中中中，某
33、某某某一一一一随随随随机机机机事事事事件件件件重重重重复复复复出出出出现现现现的的的的时时时时间间间间间间间间隔隔隔隔的的的的平平平平均均均均数数数数，即即即即平平平平均均均均的的的的重重重重现现现现间间间间隔隔隔隔期期期期。在在在在水水水水文文文文分分分分析析析析(fnx)(fnx)中中中中，重重重重现现现现期期期期可可可可以以以以等等等等效效效效地地地地替替替替代代代代频频频频率。率。率。率。2)2)2)2)重现重现重现重现(zhn xin)(zhn xin)(zhn xin)(zhn xin)期期期期第43页/共122页第四十三页，共122页。a.当研究洪水或暴雨问题 水文上关心的是大于
34、某洪水或某暴雨量发生的频率，因此，重现期指在很长时期N年内，出现大于某水文变量(binling)XP 事件的平均重现的间隔期T：式中，式中，T：重现期，以年计；：重现期，以年计；P：大于某水文变量：大于某水文变量(binling)XP 事件的事件的频率，频率，频率频率频率频率P P P P与重现与重现与重现与重现(zhn xin)(zhn xin)(zhn xin)(zhn xin)期期期期T T T T关系的两种表示法：关系的两种表示法：关系的两种表示法：关系的两种表示法：第44页/共122页第四十四页，共122页。水水文文上上关关心心的的是是小小于于xP的的事事件件出出现现的的频频率率及及
35、相应的重现期。相应的重现期。重重现现期期指指在在很很长长的的时时期期内内(N年年)出出现现小小于于某某水水文文变变量量(binling)xP事事件件的的平平均均重重现现间间隔隔期期。若若水水文文变变量量(binling)大大于于xP的的频频率率为为P，则则小小于于xP事事件件的的频频率率应应为为1-P，在在N年年内内小小于于xP事事件件出出现现的次数应为的次数应为N(1-P)，因此其重现期为：，因此其重现期为：b.b.b.b.当研究当研究当研究当研究(ynji)(ynji)(ynji)(ynji)枯水枯水枯水枯水问题问题问题问题第45页/共122页第四十五页，共122页。水资源的分类水资源的分
36、类(fn li)：n n按存在形式分：按存在形式分：n n地表水：一般指坡面流和壤中地表水：一般指坡面流和壤中流，即地表水体的动态流，即地表水体的动态(dngti)部分部分n n地下水：主要指浅层地下水地下水：主要指浅层地下水第46页/共122页第四十六页，共122页。水资源的特点水资源的特点(tdin)：n n资源的循环性：水文循环n n储量的有限性：全球淡水资源仅占全球总水量的2.5n n时空分布的不均匀性：n n开发利用的多样性：生产、生活、生态(shngti)n n利、害双重性：洪水、旱灾、污染第47页/共122页第四十七页，共122页。水资源供需预测的目的水资源供需预测的目的水资源供
37、需预测的目的水资源供需预测的目的(md)(md)和意义：和意义：和意义：和意义：n n水资源供需平衡分析，是指在水资源供需平衡分析，是指在一定范围内（行政、经济区域一定范围内（行政、经济区域或流域）不同时期的可供水量或流域）不同时期的可供水量和需水量的供求关系分析。和需水量的供求关系分析。n n目的：目的：n n弄清水资源总量的供需现状和弄清水资源总量的供需现状和存在存在(cnzi)的问题的问题n n预测不同时期不同部门的水资预测不同时期不同部门的水资源余缺状况源余缺状况n n针对供需矛盾，进行水资源的针对供需矛盾，进行水资源的总体规划总体规划第48页/共122页第四十八页，共122页。供水预
38、测供水预测供水预测供水预测(yc)(yc)：n n可供水量：n n 指不同水平年、不同保证率或不同频率条件下通过工程设施可提供的符合一定标准的水量。n n 可供水量包括区域(qy)内的地表水、地下水、外流域调水、污水处理回用和海水利用等。第49页/共122页第四十九页，共122页。供水预测供水预测供水预测供水预测(yc)(yc)：n n 可供水量的计算(j sun)项目：第50页/共122页第五十页，共122页。需水预测需水预测需水预测需水预测(yc)(yc)：n n“三生”：生产（工业、农业）、生活、生态n n工业用水预测(yc)：n n农业用水预测(yc)：n n生活用水预测(yc)：n
39、n生态环境用水预测(yc)：n n 第51页/共122页第五十一页，共122页。n n 供需平衡分析：n n 余缺水量:WW供i W需in n W供i，W需i分别(fnbi)表示分项i的可供水量和需水量。n nW余缺水量，为表示水资源富余，尚可开发利用n n 为表示缺乏,产生供需矛盾供需平衡分析供需平衡分析供需平衡分析供需平衡分析(fnx)(fnx)：第52页/共122页第五十二页，共122页。流域流域流域流域(liy)(liy)产汇流产汇流产汇流产汇流n n产流方式：n n超蓄产流（蓄满产流）：n n 只有在包气带达到田间持水量后才产生径流的产流方式。是湿润地区的主要产流方式。n n超渗产流
40、：n n 由于降雨强度好过地面(dmin)下渗容量而产生径流的产流方式。是干旱地区的主要产流方式。第53页/共122页第五十三页，共122页。产流特点产流特点产流特点产流特点(tdi(tdi n)n)：n n超蓄产流特点：n n包气带土壤含水量达到田间持水量（蓄水容量(rngling)）后才产生地下径流 Rg；n n径流量R中包括地面径流和地下径流，合称为总径流量，即 R=Rs+Rg。第54页/共122页第五十四页，共122页。产流特点产流特点产流特点产流特点(tdi(tdi n)n)：n n超渗产流特点：n n包气带土壤含水量总是达不到田间(tin jin)持水量（蓄水容量），但也可以产生径
41、流R，起因于降雨强度i 入渗能力fp；n n径流量R中仅是地面径流，而不产生地下径流，即 R=Rs。第55页/共122页第五十五页，共122页。水文水文水文水文(shu(shu wn)wn)预报预报预报预报n n含义：根据水文要素或其影响因素的过去或现时状态，对其未来状态作出回答。n n分类：n n 按预见(yjin)期分类：n n短期水文预报：预见(yjin)期小于或等于流域汇流时间n n中长期水文预报：预见(yjin)期大于流域汇流时间第56页/共122页第五十六页，共122页。n n按预报目的分类：按预报目的分类：n n洪水预报：为防汛抗旱而进行的预报洪水预报：为防汛抗旱而进行的预报n
42、n枯水预报：为农业灌溉、水力发电和水环境保护而进枯水预报：为农业灌溉、水力发电和水环境保护而进行的预报。行的预报。n n墒情预报：为农业抗旱服务墒情预报：为农业抗旱服务n n冰情预报：为防治和抗御冰凌洪水服务冰情预报：为防治和抗御冰凌洪水服务n n水质预报：为防治水源污染、改善水环境服务水质预报：为防治水源污染、改善水环境服务n n水库水文水库水文(shu(shu wn)wn)预报：为确保大坝安全和水库的兴预报：为确保大坝安全和水库的兴利、防洪的合理调度或优化调度服务利、防洪的合理调度或优化调度服务n n施工洪水预报：为水利工程安全施工服务施工洪水预报：为水利工程安全施工服务第57页/共122
43、页第五十七页，共122页。n n短期洪水预报：n n河段(h dun)洪水预报：根据河段(h dun)上断面已出现的洪水过程，推算其下断面将要出现的洪水过程n n方法：n n相应水位(流量)法；n n合成流量法；n n流量演算法n n流域降雨径流预报：根据流域上一场降雨过程推算出流域出口断面未来出现的洪水过程。第58页/共122页第五十八页，共122页。第一部分第一部分(b fen)水文水资源水文水资源n n洪水要素n n防洪标准：n n洪水控制与管理n n水库调洪计算（可出简单计算题）n n产汇流概念n n洪水预报(ybo)n n设计洪水第59页/共122页第五十九页，共122页。n n洪水
44、三要素：洪水三要素：n n洪峰洪峰(hngfng)：洪峰：洪峰(hngfng)流量，一次洪水过流量，一次洪水过程中的最大流量，程中的最大流量，m3/sn n洪量：一次洪水的总径流量，洪量：一次洪水的总径流量，m3n n洪水过程线：一次洪水的流量洪水过程线：一次洪水的流量与时间的关系曲线与时间的关系曲线第60页/共122页第六十页，共122页。n n设计(shj)洪水：n n定义：用以设计(shj)水利工程所依据的各种标准的洪水称为设计(shj)洪水。n n内容：n n设计(shj)洪峰流量n n设计(shj)洪量n n设计(shj)洪水过程第61页/共122页第六十一页，共122页。n n洪水
45、(hngshu)控制与管理措施n n工程措施：n n堤防工程n n水库调蓄n n水土保持n n分洪、滞洪与蓄洪垦殖n n河道整治第62页/共122页第六十二页，共122页。n n洪水控制与管理措施n n非工程措施：n n洪水情报、预报和警报(jngbo)n n洪水风险分析n n防洪法规n n洪水保险n n防洪调度第63页/共122页第六十三页，共122页。n n洪水调度及水库调洪计算n n洪水调度：依据水库的水位、入库流量(liling)、特定时段的降雨量等条件，确定水库的泄水方式和泄流量(liling)。n n目的：减小洪灾、发挥效益第64页/共122页第六十四页，共122页。节约节约节约节
46、约(jiyu)(jiyu)水资源的途径和措施：水资源的途径和措施：水资源的途径和措施：水资源的途径和措施：n n分类：n n城市节水n n工业(gngy)节水n n农业节水n n污水再生回用第65页/共122页第六十五页，共122页。第三部分第三部分(b fen)水利管理水利管理n n中国水法规n n北京市水资源基本状况n n信息化技术在水利中的应用n n水利工程管理n n节水型社会n n水土保持(shutboch)监测n n水保项目管理第66页/共122页第六十六页，共122页。（一）中国（一）中国（一）中国（一）中国(zhn(zhn u)u)水法规水法规水法规水法规n n中国(zhn u)
47、人民共和国水法n n中华人民共和国环境保护法n n中华人民共和国水污染防治法n n中华人民共和国水土保持法n n中华人民共和国防洪法第67页/共122页第六十七页，共122页。（二）北京市水资源状况（二）北京市水资源状况（二）北京市水资源状况（二）北京市水资源状况(zhungkung)(zhungkung)及特点及特点及特点及特点n n北京地处温带半干旱、半湿润性季风气候区，多年平均北京地处温带半干旱、半湿润性季风气候区，多年平均北京地处温带半干旱、半湿润性季风气候区，多年平均北京地处温带半干旱、半湿润性季风气候区，多年平均降水量为降水量为降水量为降水量为595mm595mm595mm595m
48、m，年均降水总量，年均降水总量，年均降水总量，年均降水总量99.9699.9699.9699.96亿亿亿亿m3m3m3m3，形成当地，形成当地，形成当地，形成当地(dngd)(dngd)(dngd)(dngd)自产水资源量自产水资源量自产水资源量自产水资源量39.9939.9939.9939.99亿亿亿亿m3m3m3m3，而全市总人口在，而全市总人口在，而全市总人口在，而全市总人口在1400140014001400万以上，当地万以上，当地万以上，当地万以上，当地(dngd)(dngd)(dngd)(dngd)水资源人均占有量约水资源人均占有量约水资源人均占有量约水资源人均占有量约300m330
49、0m3300m3300m3（如不考虑外来人口，也不足（如不考虑外来人口，也不足（如不考虑外来人口，也不足（如不考虑外来人口，也不足400m3400m3400m3400m3），是全国），是全国），是全国），是全国人均值的人均值的人均值的人均值的1/81/81/81/8，是世界人均值的，是世界人均值的，是世界人均值的，是世界人均值的1/301/301/301/30，远远低于国际公，远远低于国际公，远远低于国际公，远远低于国际公认的人均认的人均认的人均认的人均1000m31000m31000m31000m3的下限，属重度缺水城市。的下限，属重度缺水城市。的下限，属重度缺水城市。的下限，属重度缺水城市
50、。第68页/共122页第六十八页，共122页。特点：特点：特点：特点：自产水年际变化大，年内时空分布不均匀：自产水年际变化大，年内时空分布不均匀：自产水年际变化大，年内时空分布不均匀：自产水年际变化大，年内时空分布不均匀：入境入境入境入境(r jng)(r jng)(r jng)(r jng)水量逐年衰减：水量逐年衰减：水量逐年衰减：水量逐年衰减：地下水连年超采：地下水连年超采：地下水连年超采：地下水连年超采：入境入境入境入境(r jng)(r jng)(r jng)(r jng)水和自产水丰枯同年水和自产水丰枯同年水和自产水丰枯同年水和自产水丰枯同年水资源开发程度高：已达水资源开发程度高：已