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工程水文學(xué)名詞解釋總結(jié)工程水文學(xué)名詞解釋總結(jié)工程水文學(xué)名詞解釋總結(jié)V:1.0精細(xì)整理,僅供參考工程水文學(xué)名詞解釋總結(jié)日期:20xx年X月第一章水文學(xué)是關(guān)于地球上水的起源、存在、分布、循環(huán)、運動等變化規(guī)律和運用這些規(guī)律為人類服務(wù)的知識體系,是地球科學(xué)的組成部分。水資源作為地球自然資源的一種,是指地球所屬范圍內(nèi)的、可作為資源的水,包括地球表面地層中的水分和未然地球的大氣中的水分。水資源特性:循環(huán)性和有限性、時空分布不均勻性、用途廣泛性、經(jīng)濟上的兩重性。水文現(xiàn)象的基本特性:水文現(xiàn)象的確定性、隨機性和地區(qū)性。水文現(xiàn)象的基本研究方法:成因分析法、數(shù)理統(tǒng)計法(目前水文分析計算的主要方法)、地區(qū)綜合法。工程水文學(xué)的主要內(nèi)容包括水文計算和水文預(yù)報。工程水文學(xué)的作用:規(guī)劃設(shè)計階段,施工階段,運營管理階段。規(guī)劃設(shè)計階段水文計算的主要任務(wù)是為確定工程的規(guī)模提供設(shè)計水文數(shù)據(jù)。施工階段水文計算的任務(wù)是為確定臨時性水工建筑物(如施工圍堰、導(dǎo)流隧洞和導(dǎo)流渠等)規(guī)模提供施工期的設(shè)計洪水。運營管理階段需要知道未來一定時期內(nèi)的來水階段,以便編制水量調(diào)度方案,合理調(diào)度水量,充分發(fā)揮工程效益。第二章水循環(huán):各種水體的這種通過不斷蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)、降落、下滲、地面徑流和地下徑流的往復(fù)循環(huán)過程,稱為水文循環(huán),也叫水循環(huán)。水循環(huán)可分為大循環(huán)和小循環(huán)。水循環(huán)最重要的基本現(xiàn)象:蒸發(fā)、降水、下滲、徑流大循環(huán)是指海洋與陸地之間的水分交換過程,而小循環(huán)是指海洋或陸地上局部的水分交換過程。海洋上蒸發(fā)的水汽在海洋上空凝結(jié)后,一降水的形式降落到海洋里,或者陸地上的水經(jīng)蒸發(fā)凝結(jié)又降落到陸地上,都屬于小循環(huán)。水循環(huán)的成因包括內(nèi)因,外因與外部環(huán)境。內(nèi)因是水的物理三態(tài)在一定條件下的互相轉(zhuǎn)換。外因是太陽輻射和地心引力。外部環(huán)境:包括地理緯度、海陸分布、地貌等制約了水循環(huán)的路徑、規(guī)模與強度。水文循環(huán)的意義:水文循環(huán)是地球上最重要、最活躍的物質(zhì)循環(huán)之一,它對地球環(huán)境的形成、演化和人類生存都有著重大的作用和影響。正是由于水文循環(huán),才使得人類生產(chǎn)和生活中不可缺少的水資源具有可再生性和時空分布的不均勻性,提供了江河湖泊等地表水資源和地下水資源,同事也造成了旱澇災(zāi)害,給水資源的開發(fā)利用增加了難度。目的在于認(rèn)識它的基本規(guī)律,揭示其內(nèi)在聯(lián)系,這對合理開發(fā)和利用水資源,抵御洪旱災(zāi)害,認(rèn)識和利用自然都有十分重要的意義。水平衡原理:在水循環(huán)過程中,任一區(qū)域,任一時段進(jìn)入水量與輸出水量之差額必等于其蓄水量的變化量,這就是水量平衡原理來水量(I)-出水量(S)=區(qū)域內(nèi)蓄水變量(ΔS)。公式:若以地球的整個大陸做為研究范圍,水量平衡方程式:P陸-R-E陸=U陸海洋:P海+R-E海=U海水量平衡的意義:水量平衡是研究水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)和運行機制,分析系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)、降水及徑流等各個環(huán)節(jié)相互之間的內(nèi)在聯(lián)系,揭示自然界水文過程基本規(guī)律的主要方法。水量平衡分析是水資源現(xiàn)狀評價與供需預(yù)測、水資源合理配置、工程規(guī)劃等研究工作的主要方法。河流:是匯集一定區(qū)域地表面和地下水并自然宣泄的通道,由流動的水體和容納水流的河槽兩個要素構(gòu)成。一條河流按其流經(jīng)區(qū)域的自然地理特點和水文特點,沿水流方向,自高相低可劃分為河源、上游、中游、下游和河口五段。河源市河流的發(fā)源地,下游是河流旳最下段,河口是河流的終點。河流的特征:河流的長度,斷面,河道的縱比降河流的長度:自河源沿主河道至河口的距離稱為河流長度,簡稱河長。河道斷面:分為橫斷面和縱斷面。垂直于水流方向的斷面稱為橫斷面,簡稱斷面。河流中眼水流方向各斷面最大水水深點的連線稱為中泓線的剖面成為河流的縱斷面。河道縱比降:任意河道兩端的河底高程差,單位河長的落差稱為河道縱比降,簡稱比降。用小數(shù)或者千分?jǐn)?shù)表示。河域、分水線:河流某一斷面匯集地表水和地下水的區(qū)域稱為該斷面的流域。流域的邊界為分水線,由于河流是匯集并排泄地表面水和地下水的通道,因此分水線有地面與地下之分。若地面分水線與地下分水線相重合,稱為閉合流域,否則為非閉合流域。流域的特征:流域面積,河網(wǎng)密度,流域的長度和平均寬度,流域的形狀系數(shù),流域的自然地理特征(地理位置,氣候特征,下墊面條件)流域面積:流域某一橫斷面以上,由地面分水線所包圍的水平面積稱為流域面積,記為F,以km平方為記。流域的長度和平均寬度:流域的長度指流域幾何中心軸的長度。流域面積與流域長度之比稱為流域平均寬度。流域的形狀系數(shù):流域平均寬度與流域長度之比稱為流域形狀系數(shù)。露點:當(dāng)大氣壓和水汽含量不變時,水汽恰好達(dá)到飽和時的溫度。降水:是指液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物從云中降落到地面的現(xiàn)象降水的形成:水汽、上升運動和冷卻凝結(jié)是形成降水的主要因素。降水特征:降水量,降水歷時,降水強度,降水面積及暴雨中心等。降雨量:一定時段內(nèi)降落在地面上的總雨量,常以水層深度表示(mm)。降雨量的分區(qū):多雨區(qū),濕潤區(qū),半濕潤區(qū),半干旱區(qū),干旱區(qū)。降水的分類按空氣抬升形成動力冷卻的原因分為4類:對流雨,地形雨,鋒面雨,氣旋雨。對流雨地面局部受熱,下層濕度比較大的空氣膨脹上升,與上層空氣形成對流,動力冷卻致雨。特點:多發(fā)生在夏季酷熱的午后,降雨強度大、范圍小、歷時短,常常形成小流域的暴雨洪水。地形雨近地面的暖濕空氣運移過程中,遇山脈阻擋,沿山坡抬升,由于動力冷卻而致雨。兩個溫濕特性不同的氣團相遇時,在其接觸去區(qū)來不及混合而形成一個連續(xù)面稱為鋒面。鋒面活動所產(chǎn)生的降雨統(tǒng)稱為鋒面雨。鋒面雨冷、暖氣團相遇,迫使暖濕空氣抬升,產(chǎn)生動力冷卻而致雨。按運動學(xué)觀點分為4類:暖鋒雨,冷鋒雨,靜止鋒降雨錮囚峰降雨。氣旋雨氣旋是中心氣壓低于四周的大氣渦旋,氣旋內(nèi)空氣作逆時針旋轉(zhuǎn),氣流向低壓中心輻合,引起大規(guī)模的上升運動,水汽動力冷卻而致雨。特點:雨強、雨量大,常伴大風(fēng)。降水量觀測:采用器測法(雨量器,自計式),雷達(dá)探測法,氣象衛(wèi)星云圖估算。降水量特征;由于我國大部分地區(qū)受東南季風(fēng)和西南季風(fēng)的影響,因而形成東南多雨、西北干旱的特點。降雨量的圖示方法:降雨量過程線,降雨量累計曲線,降雨量等值線圖流域平均雨量計算方法:算術(shù)平均法,泰森多邊形法,等雨量線法降水量的年內(nèi)分配:我國大部分地區(qū)降水的季節(jié)分配不均勻,長江以南地區(qū),雨季較長,華北和東北地區(qū)雨季最短,新疆西部終年在西風(fēng)氣流控制下降水量不大,但四季分配較均勻。降水量的年際變化:我國降水量的年際變化很大,且常有連續(xù)幾年降水量偏多或者連續(xù)幾年降水量偏少的現(xiàn)象。年降水量越少的地區(qū),年際變化越大,以歷年年降水量最大值與最小值之比K來表示年際變化。陸地上普遍存在的3種水體:地表水、土壤水、地下水包氣帶:地下水面以上,土壤含水量未達(dá)飽和,是土壤顆粒、水分和空氣同時存在的三項系統(tǒng),稱為包氣帶。飽水帶:在地下水面以上,土壤處于飽和含水狀態(tài),是土壤顆粒和水分組成的二相系統(tǒng),稱為飽和帶。土壤中水存在形式:作用力(分子力,毛管力,重力作用)吸濕水,薄膜水,毛管水,重力水土壤含水量:又稱為土壤濕度,表示一定量的土壤中所含水分的數(shù)量。土壤水分常數(shù):最大吸濕量,最大分子持水量,調(diào)萎含水量,毛管斷裂含水量,田間持水量:土壤中所能保持的最大毛管懸著水量。飽和含水量:土壤中所有空隙都被水充滿時的土壤含水量。下滲:是指降落到地面上的雨水從地面進(jìn)入土壤內(nèi)的過程。下滲不僅直接決定地面徑流量的產(chǎn)生及大小,同時也影響土壤水和地下潛水的增長,影響土壤表層流、地下徑流的產(chǎn)生和大小。下滲的物理過程:滲潤階段,滲漏階段,滲透階段。下滲的定量描述:單位時間內(nèi)滲入單位面積土壤中的水量稱為下滲率強度。充分供水條件下的下滲率稱為下滲能力。下滲空間分布不均的原因:(1)流域中土壤性質(zhì)的空間分布不同(2)流域內(nèi)土壤含水量空間分布不同(3)降雨在時間空間上分布不均勻(4)流域內(nèi)各處地下水位高低不一蒸散發(fā):自然界水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)和植物散發(fā)的總稱水面蒸發(fā):水面蒸發(fā)是水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)逸出水面的過程,是水分子運動的結(jié)果。從水面躍出的水分子量與返回水面的水分子量的差值就是實際的蒸發(fā)量。觀測:水面蒸發(fā)是在充分供水條件下的蒸發(fā)。確定水面蒸發(fā)量的大小通常用器測法。土壤蒸發(fā):是土壤中所含水分以水汽的形式逸入大氣的現(xiàn)象,土壤蒸發(fā)過程是土壤失去或干化的過程。流域總蒸發(fā):包括流域水面蒸發(fā),土壤蒸發(fā),植物截留蒸發(fā)及植物散發(fā)。地下水類型:包氣帶水、潛水、承壓水地下水的運動規(guī)律:層流運動和紊流運動徑流:由降水形成的,沿著流域地面和地下向河川、湖泊、水庫、洼地等流動的水流。其中流出流域出口斷面的水流稱為河川徑流。徑流分類按運動場所:地面徑流或地表徑流、地下徑流按降水形式和補給來源:降雨徑流、融雪徑流徑流形成過程:流域內(nèi),自降雨開始到水流匯集到流域出口斷面的整個物理過程。包括產(chǎn)流(降雨轉(zhuǎn)化為凈雨的過程)和匯流過程(凈雨轉(zhuǎn)化為河川流量的過程)。凈雨:降雨扣除損失后的雨量。流量:單位時間內(nèi)通過河流某一斷面的水量稱為流量,以m3/s計。我國河川徑流的年內(nèi)變化特點:夏季降水量多,徑流量大,為洪水期;冬季降水量少,徑流量小,為枯水期。根據(jù)年徑流量的分布分為:豐水帶,多水帶,過渡帶,少水帶,干涸帶三-水文測站:是進(jìn)行水文觀測的基層單位,也是收集水文資料的基本場所。水文測站的設(shè)立包括:選擇測驗河段(選擇原則:在滿足設(shè)站目的要求的前提下,保證工作安全和測驗精度,并有利于簡化水文要素的觀測和信息的整理分析工作)和布設(shè)測驗斷面(斷面,即基本水尺斷面、流速儀測流斷面、浮標(biāo)測流斷面、比降斷面),布設(shè)基線水位觀測的目的和意義及其要求:(1)水位資料是水利建設(shè)、防洪抗旱的重要依據(jù),可用于堤防、水庫壩高、灌溉等工程的設(shè)計,也用于水文預(yù)報工作(2)在航道、橋梁、公路、港口、給水等工程建設(shè)中,也都需要水利資料(3)在水文測驗及資料整編中,常需要用水位推算流量要求:能夠控制水位變化的過程;嚴(yán)格按照《水文測驗規(guī)范》水文測站:分為基本站,專用站,實驗站水位:是指海洋,河流湖泊,沼澤,水庫等水體某時刻的自由水面相對于某一固基面的高程,單位以m為單位(水文測驗中采用的4種基面:絕對基面(青島黃?;妫?,假定,測站,凍結(jié)基面)水位測站設(shè)備:水尺(直立式,傾斜式,懸錘式,矮樁式),自計水位計(浮筒式,水壓式超聲波水位計),水位觀測包括:基本水尺觀測(分段定時觀測)和比降水尺觀測比降水尺觀測的目的是計算水面比降、分析河床糙率等,觀測次數(shù)視需要而定。日平均水位的計算:算術(shù)平均法,面積包圍法。若一日內(nèi)水位變化緩慢,或水位變化較大,但系等時距人工觀測或從水位計上摘錄,可采用算數(shù)平均法;若一日內(nèi)水位變化較大,但系不等時距人工觀測或從水位計上摘錄,則采用面積包圍法,即將當(dāng)日0~24h內(nèi)水位過程線所包圍的面積除以一日時間求得,注意:0時或24時無實測數(shù)據(jù),根據(jù)前后相鄰水位直線內(nèi)插求得。水位觀測數(shù)據(jù)觀測整理工作包括:日平均水位,月平均水位,年平均水位流量:單位時間內(nèi)流過江河某一橫斷面的水量稱為流量,單位m3/s,Q=VA測量流量的方法,常用的方法為流速面積法,包括流速儀法和浮標(biāo)法,比降面積法流速儀法測流:水?dāng)嗝鏈y量,流速測量,流量計算過水?dāng)嗝鏈y量,測深垂線的布設(shè)原則:測深垂線的布設(shè)易均勻分布,應(yīng)能控制河床變化的轉(zhuǎn)折點,使部分水道斷面面積無大補大割情況。當(dāng)河道有明顯漫灘時,主槽部分一般應(yīng)較灘地為密,要求能控制斷面現(xiàn)狀的變化。起點距的測定:斷面索法(適合于河寬較小、水上交通不多、有條件架設(shè)斷面索的河道測站,精度較高)交會法流速儀:是測定水流運動速度的儀器流速儀法包括:過水?dāng)嗝鏈y量,流速測量和流量計算流量計算的步驟:是由測點流速推求垂線平均流速,再計算相鄰兩測速垂線間部分面積上的部分平均流速;由相鄰兩垂線水深和間距計算部分面積,部分面積與相應(yīng)部分流速相乘既得部分流量;部分流量之和即為斷面流量。求垂線平均流速:一點法Vm=<二點Vm=+/2~三點法Vm=++/3~五點法Vm=++++/10>,,,分別表示相應(yīng)水深為,,和河底處測點的流速)大斷面:河道水道斷面擴展至歷年最高洪水位以上~的斷面流速儀測速原理:利用水流沖動流速儀的旋杯或旋槳,同時帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,在裝有信號的電路上發(fā)出訊號,便可知道在一定時間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù),流速愈大,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)得愈快,流速與轉(zhuǎn)速之間有一定的關(guān)系。V=KN/T+C(T——測速歷時,為了消除水流脈動的影響,測速歷時一般不應(yīng)少于100s)一般國際多采用多線少點測速斷面上測速垂線和測速點的布設(shè):當(dāng)水面寬度>5m,測速垂線的數(shù)目≥5測速垂線上測速點的布置,常有一點式,二點式,三點式和五點式水位~流量關(guān)系分為穩(wěn)定(在一定條件下水位和流量之間呈單值函數(shù)關(guān)系,其關(guān)系曲線為單一線。)和不穩(wěn)定(天然河道中,若測流斷面各項水力因素的變化對水位~流量關(guān)系的影響不能相互補償,則水位~流量關(guān)系呈現(xiàn)非單值函數(shù)關(guān)系)兩種洪水四級:非常洪水,特大洪水,大洪水,一般洪水泥沙測驗分類:懸移質(zhì)(懸浮于水中并隨水流移動),推移質(zhì)(沿河床滾動、滑動、跳躍),河床質(zhì)(組成河床活動層并處于相對靜止而停留在河床上。)水文數(shù)據(jù)處理工作內(nèi)容:1)收集校核原始數(shù)據(jù)2)編制實測成果表;3)確定關(guān)系曲線,推求逐時、逐日值4)編制逐日表及洪水水文要素摘錄表5)合理性檢驗6)編制整編說明書四水文統(tǒng)計的任務(wù)水文統(tǒng)計的任務(wù)就是研究和分析水文隨機現(xiàn)象的統(tǒng)計變化特性,并以此為基礎(chǔ)對水文現(xiàn)象未來可能的長期變化做出概率意義下的預(yù)測,以滿足工程規(guī)劃設(shè)計、施工以及運營管理期間的需要包括頻率計算,相關(guān)分析,誤差分析。水文現(xiàn)象具有二重性:必然性,偶然性事件:在概率論中,對隨機現(xiàn)象的觀測叫做隨機試驗,隨機試驗的結(jié)果稱為事件。事件分為:(1)必然事件:如果可以斷言某一事件在試驗結(jié)果中必然發(fā)生,就稱此事件為必然事件。(2)不可能事件:在試驗之前,可以斷定不會發(fā)生的事件稱為不可能事件。(3):隨機事件:某種事件在試驗結(jié)果中可能發(fā)生可能不發(fā)生,這樣的事件稱為隨機事件概率:隨機事件出現(xiàn)的可能性大小,P(A)=m÷n。頻率:事件在n次試驗中出現(xiàn)的次數(shù)。重現(xiàn)期:所謂重現(xiàn)期,是指某隨機變量的取值在長時間內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次,又稱多少年一遇。當(dāng)研究暴雨洪水問題時,一般設(shè)計頻率p《50%T=1/P,當(dāng)研究枯水問題時,設(shè)計頻率p》50%,T=I/1-P經(jīng)驗頻率曲線繪制步驟:樣本系列按從大到小的順序排列;②用經(jīng)驗頻率公式計算系列中各項的頻率;③以水文變量X為縱坐標(biāo),以經(jīng)驗頻率P為橫坐標(biāo),點繪經(jīng)驗頻率點據(jù);④根據(jù)點群趨勢繪出一條平滑的曲線。皮爾遜Ⅲ型分布(P-Ⅲ型)曲線的特點:一端有限另一端無限的不對稱單峰正偏曲線隨機變量:是指表示隨機試驗結(jié)果的一個數(shù)量。分為:(1)離散型隨機變量:僅能取一個有限區(qū)間內(nèi)的某些離散數(shù)值的隨機變量。(2)連續(xù)型隨機變量:可以取得某一有限區(qū)間內(nèi)任何的任何數(shù)值的隨機變量。概率分布:隨機變量的取值與取值概率的對應(yīng)關(guān)系分布函數(shù):P(X>=x)是x的函數(shù),稱為隨機變量X的分布函數(shù)。密度函數(shù):分布函數(shù)導(dǎo)數(shù)的負(fù)值稱為密度函數(shù)。均值:表示系列中變量的平均水平的參數(shù)。理論頻率曲線:用數(shù)學(xué)方程式表示的頻率曲線來配合經(jīng)驗點據(jù),這種能用數(shù)學(xué)方程式表示的頻率曲線稱為理論頻率曲線。經(jīng)驗頻率曲線:水文計算中習(xí)慣上把由實測資料所繪制的頻率曲線矩法:用樣本矩估計總體矩,并通過矩和參數(shù)之間的關(guān)系來估計頻率曲線參數(shù)的一種方法。抽樣誤差:由有限的樣本資料計算樣本統(tǒng)計量以此取估計總體相應(yīng)的統(tǒng)計量總會出現(xiàn)一定的誤差,這種由隨機抽樣而引起的誤差稱為抽樣誤差。適線法:是以經(jīng)驗頻率點據(jù)為基礎(chǔ),在一定的適線準(zhǔn)則下,求解與經(jīng)驗點據(jù)擬合最佳的頻率曲線參數(shù)的方法。分為:目估適線法和優(yōu)化適線法目估適線法的作法與步驟:目估適線法:是以經(jīng)驗頻率點據(jù)為基礎(chǔ),選配一條擬合較好的理論頻率曲線,利用理論頻率曲線和經(jīng)驗頻率點據(jù)相配合來估計水文要素總體的統(tǒng)計規(guī)律。步驟:(1)、將實測資料由大到小排列,計算各項的經(jīng)驗頻率,在頻率格紙上點繪經(jīng)驗點據(jù)。(2)、選定水文頻率分布線型,(一般為皮爾遜III型)(3)、先采用矩法或其他方法估計出頻率曲線參數(shù)的初估值x(均值),Cv而Cs憑經(jīng)驗初選為Cv的某一倍數(shù)。(4)、根據(jù)擬定的x(均值)、Cv和Cs,查表計算xp值。以xp為縱坐標(biāo),P為橫坐標(biāo),即可得到頻率曲線。將此線繪在有經(jīng)驗點據(jù)的圖上。(5)、分析曲線與經(jīng)驗點據(jù)的配合情況,若較理想,則該曲線作為設(shè)計依據(jù);若不理想,可通過調(diào)整x,Cv和Cs再點繪頻率曲線,直到找到理想曲線為止。(6)、求指定頻率的水文變量設(shè)計值。統(tǒng)計參數(shù)對頻率曲線的影響均值x對頻率曲線的影響:1)、Cv和Cs相同時,由于均值x不同,頻率曲線的位置也就不同,均值大的頻率曲線位于均值小的頻率曲線之上;2)、均值大的頻率曲線比均值小的頻率曲線陡。2、變差系數(shù)對頻率曲線的影響:當(dāng)Cv=0隨機變量的取值都等于均值,此時頻率曲線即為K=1的一條水平線。Cv越大,說明隨機變量相當(dāng)于均值越離散,因而頻率曲線將越偏離K=1的水平線。隨著Cv的增大,頻率曲線的偏離程度也隨之增大,顯得越來越陡。3、偏態(tài)系數(shù)Cs對頻率曲線的影響:正偏情況下,Cs越大,均值對應(yīng)頻率越小頻率曲線的中部愈向左偏,且上段愈陡下段愈平緩。優(yōu)化適線法準(zhǔn)則:離差平方和最小準(zhǔn)則(OLS)(最小二乘法)離差絕對值和最小準(zhǔn)則(ABS)相對離差平方和最小準(zhǔn)則(WLS)相關(guān)關(guān)系:自然界中有現(xiàn)象現(xiàn)象之間是有一定聯(lián)系的,按數(shù)理統(tǒng)計法建立兩個或多個隨機變量之間的聯(lián)系稱為相關(guān)關(guān)系。分為簡相關(guān)和復(fù)相關(guān)。對這種關(guān)系的分析和建立稱為相關(guān)分析。根據(jù)變量關(guān)系之間相互關(guān)系的程度,變量關(guān)系:完全相關(guān),零相關(guān),統(tǒng)計相關(guān)相關(guān)分析內(nèi)容:(1)、判定變量間是否存在相關(guān)關(guān)系,若存在,計算其相關(guān)系數(shù),以判斷相關(guān)的密切程度。(2)、確定變量間的數(shù)量關(guān)系———建立其回歸方程或相關(guān)線。(3)、根據(jù)自變量,預(yù)報或延長、插補倚變量的值,并對該估值進(jìn)行誤差分析。分析方法分為:圖解法和分析法六章設(shè)計洪水三要素:設(shè)計洪峰流量、不同時段設(shè)計洪量、設(shè)計洪水過程線。設(shè)計洪水:是指水利水電工程規(guī)劃,設(shè)計中所指定的各種設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的洪水設(shè)計洪水計算途徑:(1)流量資料推求設(shè)計洪水。(2)由暴雨資料推求設(shè)計洪水。(3)地區(qū)綜合法推求設(shè)計洪水。我國推求設(shè)計洪水經(jīng)歷的三個階段:歷史最大洪水加成法:以歷史上發(fā)生過的最大洪水再加一個成數(shù)作為設(shè)計洪水。水文統(tǒng)計法(頻率計算):以符合某一頻率的洪水作為設(shè)計洪水,如百年一遇洪水、千年一遇洪水等。水文氣象法(可能最大洪水):從物理成因入手,根據(jù)水文氣象要素推求一個特定流域在現(xiàn)代氣候條件下,可能發(fā)生的最大洪水作為設(shè)計洪水。采用由流量推求設(shè)計洪水計算步驟:(1)洪水資料審查,取得具有可靠性、一致性的代表資料。(2)選樣,從每年洪水中選取符合要求的洪峰流量和洪量,組成各種統(tǒng)計系列(3)頻率計算,推求設(shè)計洪峰和設(shè)計流量(4)選擇典型洪水過程線,根據(jù)設(shè)計紅峰值和設(shè)計洪量進(jìn)行放大,求得設(shè)計洪水過程線。資料的可靠性審查:是鑒定資料的可靠程度,要審查資料的測驗方法、整編方法和成果質(zhì)量,特別是審查觀測和整編質(zhì)量較差的年份。資料的一致性審查:資料的一致性表現(xiàn)在流域的氣候條件和下墊面條件的穩(wěn)定上,如果氣候條件或下墊面條件有顯著變化,則資料的一致性就遭到破壞。資料的代表性審查:資料的代表性是指樣本資料的統(tǒng)計性能否很好地反應(yīng)總體的統(tǒng)計特性。洪水資料插補展延的方法1根據(jù)上下游測站的洪水特征相關(guān)關(guān)系進(jìn)行插補展延(有實測資料時——相關(guān)分析法無實測資料時——移用法)2利用本站峰量關(guān)系進(jìn)行插補展延(洪峰流量→洪水總量;洪水總量→洪峰流量;3利用暴雨徑流關(guān)系插補展延(通過洪水過程線計算洪峰洪量,或建立暴雨量與洪峰洪量)4根據(jù)相鄰河流測站的洪水特征值進(jìn)行延長洪水系列中有兩種情況:(1)是系列中沒有特大洪水值,在頻率計算時,各項數(shù)值直接按大小次序統(tǒng)一排位,各項之間沒有空位,序數(shù)n是連續(xù)的,稱為連續(xù)系列。另一種是系列中有特大洪水值,特大洪水值的重現(xiàn)期(N)必然大于實測系列年數(shù)n而在N-n中各年的洪水值無法查得,它們之間存在一些空位,按由大到小統(tǒng)一排位是不連續(xù)的,稱為不連續(xù)系列。特大洪水:比系列中一般洪水大得多的洪水,并且通過洪水調(diào)查可以確定其量值大小及其重現(xiàn)期者。為什么加入特大洪水1)增大樣本容量,提高代表性2)提高洪水頻率計算精度特大洪水處理:是指在水文頻率計算中,考慮特大洪水的作用,在經(jīng)驗頻率計算、統(tǒng)計參數(shù)估計等方面采取的一套方法。關(guān)鍵特大洪水重現(xiàn)期的確定或經(jīng)驗頻率的計算特大洪水重現(xiàn)期的確定根據(jù)資料來源不同,將用以確定特大洪水代表年限有關(guān)的年份分為:實測期、調(diào)查期和文獻(xiàn)考證期。目估適線法配線準(zhǔn)則1盡可能地照顧到點群的趨勢,曲線盡量通過點群的中心,當(dāng)經(jīng)驗點群與曲線不能全部擬合時,應(yīng)側(cè)重考慮中上部而且精度較好的大洪水的點據(jù);2由于歷時上特大洪水加入系列進(jìn)行配線,對確定參數(shù)的影響作用較大,但這些資料本身精度較差要慎重對待,因此適線時不能機械通過該點,使曲線對其它點群偏離太大,也不能距該點據(jù)太遠(yuǎn),應(yīng)考慮可能的誤差范圍進(jìn)行調(diào)整;3參照本站不同時段及相鄰流域洪水特征值統(tǒng)計參數(shù)的變動規(guī)律進(jìn)行調(diào)整。洪水峰量頻率計算目的:求出指定設(shè)計頻率的洪峰流量和指定時段的洪量。我國規(guī)范規(guī)定頻率計算方法采用:目估配線法優(yōu)化適線法頻率曲線的線型的選擇:采用P-III型。設(shè)計洪水過程線推求:典型洪水過程線放大(即從實測洪水中選出和設(shè)計要求相近的洪水過程線作為典型,然后按設(shè)計的峰和量將典型洪水過程線放大,此法的關(guān)鍵是如何恰當(dāng)?shù)剡x擇典型洪水和如何放大);典型洪水過程選擇(1選擇峰高量大的洪水過程線,其洪水特征接近于設(shè)計條件下的稀遇洪水情況2要求洪水過程線具有一定的代表性3從水庫安全著眼,選擇對工程防洪運用較不利的洪水典型)典型洪水過程線放大:同倍比放大(要求放大后的設(shè)計洪水過程線的洪峰和不同時段的洪量均分別等于設(shè)計值),同頻率放大洪峰和不同歷時的洪量分別采用不同的倍比,使放大后過程線的洪峰及各種歷時的洪量分別等于設(shè)計洪峰和設(shè)計洪量。放大后的過程線,其洪峰流量和各種歷時的洪水總量都符合同一設(shè)計頻率,稱為“峰、量同頻率放大”,簡稱“同頻率放大”第七章產(chǎn)流后下滲的雨量形成地下徑流,超滲的雨量形成地面徑流,這種產(chǎn)流模式成為蓄滿產(chǎn)流。降雨過程中下滲的雨量難以使整個包氣帶達(dá)到田間持水量,所以不產(chǎn)生地下徑流,并且只有當(dāng)降雨強度大于下滲強度時才產(chǎn)生地面徑流,這種產(chǎn)流模式成為超滲產(chǎn)流。初損后損法是超滲產(chǎn)流計算的一種簡化。該法把降雨徑流損失過程劃分成初損和后損兩部分,產(chǎn)流以前的總損失水量成為初損,記為,即從降雨開始到出現(xiàn)超滲產(chǎn)流、歷時內(nèi)的全部降雨量,包括植物截留、填洼及產(chǎn)流前下滲的水量。后損是流域產(chǎn)流以后下滲的水量,包括產(chǎn)流歷時內(nèi)按平均下滲率下滲的水量和后期不產(chǎn)流的雨量。流域上的凈雨,從流域各處向流域出口斷面匯集的過程稱為流域匯流。在給定的流域上,單位時段均勻分布的單位地面凈雨量,在流域出口斷面所形成的地面徑流過程線,稱為單位線。小流域設(shè)計洪水的計算方法概括起來有4種:推理公式法、地區(qū)經(jīng)驗公式法、歷史洪水調(diào)查分析法、綜合單位線法設(shè)計暴雨:具有某一規(guī)定頻率的一定時段的暴雨量或平均暴雨強度基本假定:暴雨與其所形成洪峰流量或洪量具有相同的頻率1)歷時短,一般從幾十分鐘到若干小時;小流域暴雨的特點2)缺乏實際觀測資料3)面積小,可以忽略暴雨在地區(qū)上的分布不均勻性地下徑流過程的推求可以采用地下線性水庫演算法和概化三角形法。第八章0.由暴雨資料推求設(shè)計洪水問題的提出:(1)當(dāng)設(shè)計流域缺乏或雖有一定長度的資料但代表性差或無實測洪水資料(2)當(dāng)設(shè)計流域的徑流形成條件發(fā)生顯著變化使得洪水資料的一致性受到破壞時(3)即使洪水資料充足,也可用暴雨資料來推求設(shè)計洪水,多種方法論證,提高設(shè)計成果的可靠性。1.由暴雨資料推求設(shè)計洪水是以降雨形成洪水的理論為基礎(chǔ)的,按照暴雨洪水的形成過程,其主要步驟包括:(1)推求設(shè)計暴雨。采用頻率分析計算方法,求不同歷時指定頻率的設(shè)計雨量及暴雨過程(2)推求設(shè)計凈雨。設(shè)計暴雨扣除損失,求得設(shè)計凈雨(3)推求設(shè)計洪水。應(yīng)用單位線法等對設(shè)計凈雨進(jìn)行匯流計算,既得流域出口斷面的設(shè)計洪水過程基本假定:設(shè)計暴雨與設(shè)計洪水同頻率。設(shè)計面暴雨量:推求設(shè)計洪水所需的設(shè)計暴雨量是指設(shè)計條件下的流域面平均暴雨量。計算方法包括直接法(流域內(nèi)長期站分布較密資料充分)(根據(jù)工程所在地點以上流域內(nèi)各年的最大面雨量系列直接進(jìn)行頻率分析計算)和間接法(資料短缺的中小流域)(采用設(shè)計點暴雨量和點面關(guān)系間接推算設(shè)計面雨量)兩種。2.暴雨量的選樣方法采用固定時段年最大值獨立選樣法,具體步驟:(1)計算每年各次大暴雨逐日面雨量。(2)確定暴雨統(tǒng)計時段(3)組成樣本3.流域平均面雨量的計算方法,可根據(jù)算數(shù)平均法,泰森多邊形法或等值線法由點雨量推求面雨量4.暴雨特大值:系指實測特大暴雨或歷史調(diào)查特大暴雨,一旦系列中出現(xiàn)罕見的特大暴雨,會使頻率計算結(jié)果大大的改觀。5.判斷大暴雨是否屬于特大值一般可以從經(jīng)驗頻率點據(jù)偏離頻率曲線的程度。模比系數(shù)Kp的大小、暴雨在地區(qū)上是否很突出以及論證暴雨的重現(xiàn)期等方面進(jìn)行分析確定6.特大暴雨處理的關(guān)鍵是確定重現(xiàn)期。由于歷史暴雨不能直接考證,一般只能通過洪水調(diào)查并結(jié)合歷史文獻(xiàn)中有關(guān)實情資料來分析判斷。7.間接法推求設(shè)計面暴雨量:當(dāng)設(shè)計流域內(nèi)雨量站稀少,或觀測系列甚短,或同期觀測資料很少甚至沒有,無法直接求得設(shè)計面暴雨量時,只好用間接法計算,求就是先求流域中心附近

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