工程水文及水利计算第一章 绪论
第1章 绪论(水文)
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
工程水文与水利计算
主讲：刘艳芳
华北水利水电学院水利职业学院
水力学教研组
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
绪论 水分循环与水文资料收集整理 水文统计 径流计算 设计洪水 水库防洪调节计算 兴利调节
第一章 绪论
§1-1 §1-2 §1-5
水资源的补给量是有限的，这就决定了区域 水资源的有限性。
3. 分布的不均匀性
在一定时间、空间范围内，大气降水对 水资源的补给量是有限的，这就决定了区域 水资源的有限性。
4. 因果性和随机性
水资源主要来源于大气降水和溶雪水， 所以说水资源的循环运移是有因果关系的。 由于大气降水和溶雪水在时空上存在着随机 性，有着因果关系的水资源在循环运移过程 中也具有随机性。
4. 模糊分析法 这种分析方法是综合运用成因分析、数
理统计分析与模糊集分析相结合的新的分析 方法称为模糊水文水资源学法。这种方法与 传统水文学方法的主要区别在于：既考虑水 文现象的必然性、随机性，又计及其在划分、 识别与判决过程中的模糊性。目前这种方法 还在发展。
§1－3 本课程在水资源开发利用工程中的应用
定性关系，因此可通过对观测资料与实验资 料的分析，建立某一水文现象与其影响因素 之间的定量关系。这样，就可根据当前影响 因素的状况，预测未来的水文现象。这种利 用水文现象的确定性规律来解决水文问题的 方法，称为成因分析法。
2. 数理统计法 根据水文现象的随机性，以概率论为基
础，运用数理统计方法，可以求取长期水文 特征值（如年径流量、年最大洪峰流量等） 系列的概率分布，从而得出工程规划设计所 需要的设计水文特征值。
数理统计方法是目前水文分析计算的主 要方法。
水文水利计算讲课PPT参考课件
⑶、在水文计算中，一般要求相关系数∣r∣>0.8，且回归线的均 方误Sy不大于均值y的10%~15%；
⑷、在插补延长资料时，如需用到回归线上无实测点控制的外延 部分，应特别慎重。
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★第五章 设计年径流分析计算
第一节 概述 第二节 具有长期实测资料的设计年径流量分析计算 第三节 具有短期实测资料的设计年径流量计算 第四节 缺乏实测资料的设计年径流量分析计算 第五节 设计年径流年内分配的分析计算
现在我知道，灵魂倍受煎熬的时刻，也正是生命中最多选择 与机会的时刻。任何事情的成败取决于我在寻求帮助时是抬起头 还是低下头。无论何时，当我被可怕的失败击倒，在最初的阵痛 过去之后，我都要想方设法将苦难变成好事。伟大的机遇就在这 一刻闪现－这苦涩的根必将迎来满园芬芳！
•
我将一直在困境中寻找成功的希望。
• 一个人永远也无法预料未来，所以不要延缓想过的生 活，不要吝于表达心中的话， 因为生命只在一瞬间。
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人生太短，聪明太晚(5)
• 记住！ • 给活人送一朵鲜花，强过给死人送贵重的花圈，
每个人的生命都有尽头，许多人经常在生命即 将结束时，才发现自己还有很多事没有做，有 许多话来不及说，这实在是人生最大的遗憾。 • 别让自己徒留「为时已晚」的空余恨。逝者不 可追，来者犹未卜，最珍贵、最需要实时掌握 的「当下」，往往在这两者蹉跎间，转眼错失。
你追念的人也已走过了你。
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人生太短，聪明太晚(7)
• 一句瑞典格言说：「我们老得太快，却 聪明得太迟。」 不管你是否察觉，生命 都一直在前进。
• 人生并未售来回票，失去的便永远不再 得到。
• 将希望寄予「等到方便的时间才享受」
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人生太短，聪明太晚(8)
工程水文及水资源第一章电子教案
1987 年。
过
2、山东水资源状况 表 1－2 山东省分区多年平均水资源总量表
地表水资源量 地表水资源量
流域分区名称
（亿 m3）
（亿 m3）
水资源总量
（亿 m3）
总水资源模数
（万 m3/km2）
鲁北平原区 14.0
27.9
39.8
13.4
黄汶区 程 淮河流域
21.6 191
13.2 111
22.9 245
水资源和非消耗性水资源。
（四）我国及山东水资源开发利用现状
教
1、我国及山东水资源概况
表 11 流域片多年平均年水资源量
流域片
地表水资源 （亿 m3）
地下水资源 （亿 m3）
水资源总量 （亿 m3）
产水模数 （万 m3/km2）
全国
27115
8288
28124
29.46
松辽河
1653
625
1928
15.56
提出的要求。
水资源开发利用的工程措施和非工程措施，都必须掌握区域（或流域）的水文 过 水资源情势和近期的确切水情，进而确定水利水电工程的开发方式、规模和效益，
以及拟定水利水电工程的合理运用方式等。特别是面对现代水利以及水资源可持
续利用下，水资源开发利用的工程措施和非工程措施必须适应这一新的要求。 程
工程水文及水资源
第一章电子教案
课题
教学目的 教学重点 和难点
授课时间 年 月 日 第 周 星期
第节
§1 绪论
1.1 工程水文学的任务与内容
1.2 工程水文学的基本方法
1.3 水资源的含义、分类及其特点
1.4 我国及山东水资源状况
工程水文与水利计算教学大纲
《工程水文与水利计算》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称《工程水文与水利计算》，专业基础课，计划课时82学时，其中理论教学72学时，实践教学10学时，适用于水文与水资源专业及相近专业使用。
二、在专业培养中的地位和作用本课程是水利工程类专业的一门专业基础课。
其任务及要求是：了解水文现象的一般规律；了解水文资料的收集及整理、审查的方法；掌握在不同资料情况下，根据水文分析计算的基本原理及方法进行年径流、洪水等的计算，为中小型水利水电工程的规划、设计、施工、管理提供依据；了解中小河流水利资源综合开发利用的基本概念。
三、理论课程的教学内容和要求（一）第一章绪论（2学时）1、教学内容：⑴工程水文与水利计算的内容、任务和作用；⑵水文现象的特点和研究方法。
2、教学要求：⑴掌握：主要水文学概念；⑵理解：水文学在水利工程的规划任务和作用；⑶了解：其在水利工程的规划设计中的作用，掌握水文的特性。
3、重难点：认识倒水文现象的随机性、规律性和地区性。
4、能力培养要求：通过本单元的教学，逐步建立水文学及水资源的基本概念，掌握工程水文的研究方法，了解水文学的发展史。
5、教学建议：结合动态模型的演示及工程水文多媒体教学录象进行授课。
（二）第二章河川水文（10学时）1、教学内容：⑴自然界中水的存在形式及循环规律；⑵河流与流域的概念；⑶降水的形式及量级的划分；⑷蒸发与下渗的物理过程及规律；⑸地面及地下径流运动规律；⑹径流的表示方法和流域水量平衡方程式。
2、教学要求：⑴掌握：流域的（F,L,J）等特征值；径流的计算方法，度量单位，以及水量平衡方程；平均流域降水量计算方法；⑵理解：蒸发和入渗的自然规律，熟悉下渗能力曲线；⑶了解：水文循环的概念及其循环机制、径流形成的物理过程以及特点。
3、重难点：水文循环由大、小循环组成，水量平衡方程的应用。
4、能力培养要求：通过本单元的教学，使学生初步具有水文要素认识及分析的技能，逐步培养水文资料整理的能力。
第1章 绪论
tr= W/Q
(1-1)
式中，W为水体的储量，Q为流量。
表1-1 地 球 水 储 量
水体
水量
咸水
种类
103km3
%
103km3
%
海洋水
1338000 96.5 1338000 99.04
地表水
24254.1 1.75
85.4
一水
• 水：存在于“水圈”的水，包括海洋水、江河水、湖泊水、 沼泽水、冰川水、地下水、土壤水、大气水、生物水。
• 水储量：指某一瞬间存在于地球上不同空间位置中的水体 存水量。如表1-1。
• 水体：以一定形态存在于自然界中的水的总体。如海洋水 体、江河水体、湖泊水体、沼泽水体、冰川水体、地下水 体、土壤水体、大气水体、生物水体等。
国家 年径流总量
名称
(亿 m3)
巴西
51912
原苏联 47140
加拿大 31220
美国
29702
印度尼西亚 28113
中国
27115
印度
17800
日本
5470
全世界 468000
年均径流深
(mm) 609 211 313 317 1476 284 514 1470 314
人口 人均水量 耕地 单位面积水量
理论蕴藏量：14268.85万kW 技术可开发：10345.96万kW 经济可开发： 7611.20万kW 金沙江、雅砻江、大渡河占四 川技术可开发量的3/4
3500 四川占 3000 全国 2500 27% 2000
1500 1000
500 0
世界装机容量在300万kw以上的电站
工程水文学题库及题解(全)
工程水文学题库及题解宋星原雒文生赵英林魏文秋张利平编著内容提要本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目按工程水文学基本内容分为概念题和计算题两大题型，概念题又划分填空题、选择题、判断题和问答题四类题型，题目中有易、中、难三个难度档次，分别考核不同的知识结构和知识层次。
题库中有的题目在于了解学生对基本概念、基本理论和基本计算方法的掌握程度，有的则是了解学生分析问题与解决问题的能力以及对学科前沿知识的理解程度，所有的题目都给出了解题过程和结果，以便于学习和理解。
为了便于学生报考研究生的参考，本书还选编了武汉大学以及原武汉水利电力大学近年来的考研试题及题解。
本书涵盖了工程水文学基本内容，可作为高等院校水利水电类、土木工程类和环境工程类各专业本科生的辅助教材，尤其适用于立志报考研究生的同学使用，也可供上述专业的成人教育、函授教育、网络学院的学生以及专业技术人员的学习和参考。
前言为使考试规范化，保证教师按教学大纲教学、学生按教学大纲学习，全面、系统和有重点地掌握工程水文学的基本概念、原理和方法，提高学生分析问题与解决问题的能力， 1994年11月，由原武汉水利电力大学水文试题库编写组编印了《工程水文学试题库》，并在我校工程水文学教学中得到广泛应用，受到老师和同学们的一致好评。
随着教学改革的深入，在前期题库研究工作的基础上又积累了大量的资料，为本书的出版奠定了一定的基础。
作者通过多年的教学研究及实践，对原有的资料进行了编辑与加工，重新修改并补充了大量题目，对所有题目给出了解题过程，以便于读者学习。
本书题量大、内容新颖，并配有全部题解及近年考研试题。
书中难、中、易题型有机结合，有益于学生深刻理解工程水文学的基本理论、提高分析与解决有关工程水文学问题的能力。
同时，本书的出版对高校教师出题组卷也具有一定的借鉴作用。
本书分为题库、题解和考研试题三大部分，题库中的题目覆盖了水文循环与径流形成、水文信息采集与处理、水文统计、年径流及年输沙量分析与计算、由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、流域产汇流计算、水文预报等工程水文学的基本内容。
工程水文第一章
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§1.1 水文学-§1.1.1水文学
根据水体分布情况，水文学可分为： • 水文气象学：
主要研究降水、蒸发、温度、湿度、风、气压。
• 陆地水文学：
主要研究地表水、地下水，又可分为河流水文学、 湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、地下水文学、 森林水文学等。
• 海洋水文学：
主要研究海温、洋流、风浪、潮汐等。
本规律与计算方法。 • 研究目的：
了解水文学与工程水文学的意义、主要内容 及作用，理解水文变化基本规律及基本研究方法。
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第一章 绪 论
§1.1 水文学 §1.2 工程水文学的研究方法 §1.3 水文学的发展
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§1.1 水文学
• 内容提要 工程水文学的意义与主要内容，水资源的基
本概念。
• 学习要求 从工程建设需要了解工程水文内容。
水文学
水资源
工程水文学
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§1.1 水文学-§1.1.1水文学
水文学的定义 研究自然界各种水体（大气水、地表水、地
水文学
水资源
工程水文学
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§1.1 水文学-§1.1.3工程水文学
工程水文学主要内容分四方面：
（1）水文信息采集与处理（水文测验）：描述关于降 水、蒸发、下渗、水位、流量、泥沙、水质、河道等 项目的观测、调查及资料整编、检索的方法。
（2）降雨径流相关分析：揭示流域径流的形成规律， 定量分析降雨量、土壤含水量、径流量之间以及降雨 过程与流量过程之间的关系，描述流域产流与汇流计 算的常用方法与数学模型。
流域降雨径流水文系统
水文现象变化的基本规律 水文研究的基本方法
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§1.2 工程水文学的研究方法
• 1、流域 : 汇聚于一条河流的积水区域，包括地面的和地