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1、水文學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)水文學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、概念一、概念一、概念一、概念1、水文學(xué)概念、水文學(xué)概念水文水文shuǐwn英文:Hydrology1.水的波紋。亦指如波紋的圖形。2.自然界中水的各種變化和運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。3.水文,指研究自然界水的時(shí)空分布、變化規(guī)律的一門邊緣學(xué)科?!拔摹弊髯匀唤绲默F(xiàn)象講,如“天文”。水文水文是水利、水電及一切與水資源有關(guān)的國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展所必需的前期工作的基礎(chǔ),是水利建設(shè)的尖兵、防汛抗旱的耳目、水資源管理與保護(hù)的哨兵、資源
2、水利的基石,是一項(xiàng)必須適當(dāng)超前發(fā)展的社會(huì)公益性事業(yè)。水文學(xué)水文學(xué):研究水存在于地球上的大氣層中和地球表面以及地殼內(nèi)的各種現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律及其內(nèi)在聯(lián)系的學(xué)科。包括水體的形成、循環(huán)和分布,水體的化學(xué)成分,生物、物理性質(zhì)以及它們對(duì)環(huán)境的效應(yīng)等。水文學(xué)水文學(xué):廣義地說就是研究地球與水的科學(xué),包括它的性質(zhì)、現(xiàn)象和分布,其核心是水循環(huán)。水文學(xué)水文學(xué),廣義地按地球圈層情況可分為水文氣象學(xué)、地表水文學(xué)和地下水文學(xué)三種。按地球表面分布情況,又可分為海
3、洋水文學(xué)和陸地水文學(xué)。陸地水文學(xué)陸地水文學(xué):主要研究存在于大陸表面上的各種水體及其水文現(xiàn)象的形成過程與運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律。按研究水體的不同又可分為:①河川水文學(xué);②湖泊(包括水庫)水文學(xué);③沼澤水文學(xué);④冰川水文學(xué);⑤河口水文學(xué)。2、水文循環(huán)、水文循環(huán)水文循環(huán)水文循環(huán):地球上或某一區(qū)域內(nèi),在太陽輻射和重力作用下,水分通過蒸發(fā)、水汽輸送、降水、入滲、徑流等過程不斷變化、遷移的現(xiàn)象。大循環(huán)大循環(huán):從海洋蒸發(fā)的水汽,被氣流帶到大陸上空,遇冷凝結(jié)而形
4、成降水,降水至地面后,一部分蒸發(fā)直接返回空中,其余都經(jīng)地面和地下注入海洋,這種海陸間的水分交換過程稱大循環(huán)或外循環(huán)。小循環(huán)小循環(huán):陸地上的水經(jīng)蒸發(fā)、凝結(jié)作用又降落到陸地上,或海洋面上蒸發(fā)的水汽在空中凝結(jié)后,又以降水形式降落在海洋中,這種局部的水文循環(huán)稱小循環(huán)或內(nèi)循環(huán)。前者又可稱內(nèi)陸小循環(huán),后者稱海洋小循環(huán)。由陸面蒸發(fā)而引起的內(nèi)陸小循環(huán),對(duì)內(nèi)陸地區(qū)的降水有重要作用。因內(nèi)陸地區(qū)距離海洋很遠(yuǎn),從海洋直接輸送到內(nèi)陸的水汽不多,需要通過內(nèi)陸局部地
5、區(qū)的水文循環(huán)運(yùn)動(dòng),使水汽不斷地向內(nèi)陸輸送,這是內(nèi)陸地區(qū)的主要水汽來源。由于水在向內(nèi)陸輸送過程中,沿途會(huì)逐步損耗,故內(nèi)陸距離海洋越遠(yuǎn),輸送的水汽量越少,降水越小,沿海地區(qū)一般雨量充沛,而內(nèi)陸地區(qū)則雨量稀少,氣候干燥,就是這個(gè)原因。3、水文現(xiàn)象的基本特點(diǎn)、水文現(xiàn)象的基本特點(diǎn)⑴時(shí)程變化上的周期性與隨機(jī)性時(shí)程變化上的周期性與隨機(jī)性①周期性①周期性由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),晝夜、四季、海陸分布,以及一定的大氣環(huán)境,季區(qū)區(qū)域等,使水文現(xiàn)象在時(shí)程變化上形
6、成一定的周期性。②隨機(jī)性②隨機(jī)性因?yàn)橛绊懰默F(xiàn)象的因素眾多,各因素本身在時(shí)間上不斷地發(fā)生變化,所以受其控制的水文現(xiàn)象也處于不斷變化之中,它們?cè)跁r(shí)程上和數(shù)量上的變化過程,伴隨周期性出現(xiàn)的同時(shí),也存在著不重復(fù)性的特點(diǎn),這就是所謂隨機(jī)性。mm計(jì)。在各種水文資料中,降水量除特別注明外,均指降水深度。⑵降水歷時(shí)和降水時(shí)間降水歷時(shí)和降水時(shí)間降水歷時(shí)是指一次降水過程所經(jīng)歷的時(shí)間,降水時(shí)間則是指對(duì)應(yīng)于某一降水量而言,某一時(shí)間內(nèi)降雨若干毫米,此時(shí)間即為該
7、若干毫米降雨的降水時(shí)間。⑶降水強(qiáng)度降水強(qiáng)度降水強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)的降水量,一般以mmmin或mmh計(jì)。⑷降水面積降水面積降水所籠罩的水平面積,以km2計(jì)。5、降水特征表示方法、降水特征表示方法⑴降水量過程線降水量過程線降水量過程線以時(shí)段降水量為縱軸,時(shí)段次序?yàn)闄M軸繪制而成。⑵降水量累積曲線降水量累積曲線此曲線橫坐標(biāo)表示時(shí)間,縱坐標(biāo)代表自降水開始以各該時(shí)刻降水量累積值。⑶等降水量線或等雨量線等降水量線或等雨量線為了表示某一地區(qū)或流域的次、日
8、、月、年降水量的分布情況,可用等雨量線圖。⑷降水特性綜合曲線降水特性綜合曲線①降雨強(qiáng)度與歷時(shí)關(guān)系曲線②平均深度與面積關(guān)系曲線③平均深度與面積與歷時(shí)關(guān)系曲線6、降水量觀測(cè)、降水量觀測(cè)⑴降水量觀測(cè)場(chǎng)地降水量觀測(cè)場(chǎng)地:應(yīng)按規(guī)范要求建立觀測(cè)場(chǎng)。⑵降水量觀測(cè)儀器降水量觀測(cè)儀器:一般為20厘米口徑的雨量器和自記雨量計(jì),目前水文遙測(cè)采用的是20厘米口徑的翻斗雨量計(jì)。⑶降水量觀測(cè)降水量觀測(cè):一般只測(cè)記降雨、降雪、降雹的水果,并注記雪、雹符號(hào)。單純的霧、
9、露、霜,不論其量大小均不測(cè)記(特別情況,可別作規(guī)定)。⑷降水量降水量記至0.1毫米,不足0.05毫米的降水不做記載。歷時(shí)記至分鐘。每日降水以8時(shí)為日分界,從本日8時(shí)至次日8時(shí)的降水量為本日的日降水量。⑸用雨量器觀測(cè)降水量用雨量器觀測(cè)降水量一般采用定時(shí)分段觀測(cè)制,測(cè)站各時(shí)期所采用的段次,在《測(cè)站任務(wù)書》中規(guī)定。⑹液體降水量的量法液體降水量的量法,將儲(chǔ)水瓶?jī)?nèi)的水倒入量杯,放平量杯,使視線與量杯水面齊平,觀測(cè)量杯中水面的凹下面,記至0.1毫米
10、。每次觀測(cè)后應(yīng)立即記入記載簿中。如果降水量很大,量杯不能一次量完,則可分幾次量,將總數(shù)記入記載簿內(nèi)。每次雨量,待復(fù)測(cè)后方可倒去。7、區(qū)域平均降水量計(jì)算、區(qū)域平均降水量計(jì)算⑴算術(shù)平均法算術(shù)平均法在地形起伏不大,區(qū)域內(nèi)降水分布較均勻或降水在地區(qū)上的變化較均勻,測(cè)站布置合理或較多的情況下,算術(shù)平均法最簡(jiǎn)單且能獲得滿意的結(jié)果。⑵泰森多邊形法泰森多邊形法(又稱垂直平分法)如果區(qū)域內(nèi)雨量站分布不均勻,且有的站偏于一角,此時(shí)采用泰森多邊形法較算術(shù)平均
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