工程水文学第六章水文统计
第六章 水文调查资料
• 2、水文断面图测绘 • 水文断面宜选在洪痕分布较多、河岸稳定、冲淤
不大、泛滥宽度教小、无死水和回流、断面比较 规则的顺直河段上，宜与流向垂直。
• 二、洪水调查
• 通常是对历史洪水位和多年平均洪水位进行调查。 历史洪水位是指历史上特大年洪峰流量时所对应 的洪水位；多年平均洪水位是指多年来年洪峰流 量的平均值所对应的洪水位。
• 1、河段调查 • 2、洪水调查 • 3、冰凌调查 • 4、涉河工程调查
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三、洪水比降的确定
• 洪水比降是指某次洪水时的中泓线上的水 面纵坡度。
• 四、形态法流速流量的确定
• 根据水文断面处比较可靠的洪水位，可按 均匀流曼宁公式计算流速和流量。
第三节 流量观测、流量计算
• 一、用流速仪、深水浮标施测时流速流量 的确定
• 1）测深垂线的布置
• 2）测深方法 • （1）测深杆法 • （2）测深绳垂法 • （3）回声测深仪法
2、起点距控制
• （1）断面索法 • （2）仪器交会或图解交会法
二 、水文观测
• 推算流量和桥位设计都需要水文资料，而 水文观测则是取得可靠的水文资料的有效 方法之一。水文观测项目主要包括水位、 流速、流向、水流挟沙能力等，寒冷地区 还需观测冰情。水文观测资料可以通过实 测和向桥涵址附近的水文站收集而得。
• 1、水位观测 • 2、流速测定
• 1）流速仪测流速 • 2）浮标法测流速 • 3、流向观测
第二节 水文调查
• 水文调查的步骤是先建立水文断面，通过 洪水调查，确定各种洪水位和洪水比降， 进而确定水文断面的流速和流量。
• 一、水文断面 • 1、水文断面概念与选择 • 计算流量所依据的河沟横断面称为水文
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。
工程水文学六七八章复习.
第六章 由流量资料推求设计洪水 、概述：1. 水利工程（水库、大坝）的作用：兴利、防洪2. 洪水 ：由于流域内降雨或融雪，大量径流汇入河道，导致流量激增，水位猛涨的水文现象。
3. 设计洪水：指水利水电工程规划、设计中所依据的各种设计标准的洪水。
4. 水工建筑物的等级和防洪标准水库枢纽正常运行，而不被破坏的标准。
对应着设计洪水。
水利工程不正常运用，主要水工建筑物必须确保安全的标准，允许效能设施、次要建筑物部分破坏。
对应着校核洪水。
设计标准： 校核标准坝顶高程取大者设计洪水位+安全超高+风浪爬高校核洪水位+安全超高+风浪爬高5. 设计洪水计算的内容和方法：内容：三要素--设计洪峰流量、设计洪量、设计洪水过程线，不同工程有所侧重方法：由流量资料直接推求设计洪水的方法由降雨资料间接推求设计洪水的方法设计洪峰流量Qp及设计洪量W的推求1. 资料审查：可靠性（实测年份差，调查大洪水）、一致性（洪水改道）、代表性（历史特大洪水）2. 样本选取：洪峰流量-- 年最大值法；固定时段独立选取年最大值法-- 洪量系列3. 洪水资料的插补延长：相关分析-- 上下游站的洪水特征值、本站峰量关系、暴雨径流关系、相邻河流测站的洪水特征值4. 特大洪水的处理1）特大洪水重现期的确定①从发生年代至今为最大N= 设计年份- 调查期发生年份+1②从调查考证的最远年份至今为最大N=设计年份-文献考证期最远年份+1如果能调查到N年（N>>n中的特大洪水，就相当于把n年资料展延到了N年，提高了系列的代表性，使计算结果更合理、准确。
2）洪水经验频率的估算独立样本法）曲线与点据拟合时，侧重考虑中、上部的较大洪水点据。
）适线是不宜机械地通过特大洪水点据，也不宜脱离大洪水 点据过远。
8. 设计洪水估计值的抽样误差 9. 计算成果的合理性检验:mPm = ----- m =1 +1,1 +2,...,nn +1MP M=时 M"2…,a5. 频率曲线线型选择6. 频率曲线参数的估算：初估参数1）矩法C vn.2 X i n— J i 土+X=— X j + N -aN 龍j冷亡卸X「八汙i d —X2）三点法：三点的选取计算s = ORCsMRCsiadfC s ) ①(P,C s )-①(P 3,C s )查S — Cs 关系表，求Cs再查 Cs —①值表，得 ①（P1,CS ），①（P2, CS ），①（P3,CS ）。
工程水文学
i —— 河底或水面比降。
H 2 , H1 —— 河段上游端和下游端水面或河底的高程。
l —— 河段长度。
H —— 水面或河底落差。
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3、山区与平原河流的一般特性
山区河流 流经地势高峻、地形复杂的山区。 受水流不断的纵向切割和横向拓宽，河谷断面形成发育 不完全的“V”字和“U”字形。
平原河流 流经地势平坦的平原地区。 河谷多为发育完全的河漫滩形态。
水面蒸发常用蒸发器进行观测。换算关 系为：
式中
——天然水面蒸发量，mm； ——蒸发器实测蒸发量，mm； ——蒸发器折算系数。
（二） 土壤蒸发 土壤蒸发比水面蒸发要复杂得多。湿润
的土壤，其蒸发过程一般可以分为三个阶段。
（三）植物散发 土壤中的水分经植物根系吸收后，输送
至叶面，再从叶面散发到大气中，称为植物 散发。
大运河
三峡水库
世界最大水利枢纽中国长江三峡水库大坝二00三年六月一日 上午下闸蓄水成功。十五天后，三峡库区水位将达到135米高程。
2009年8月29日，长江三峡三期工程枢纽工程达到正常蓄水（175米水位）。 正常蓄水（175米水位）验收是三峡工程建设的重要里程碑，是三峡工程按照设 计规模全面建成的重要标志。
年平均径流总量：27115亿立方米，折合年平均径流 深284mm；近20年统计最高年份与最低年份径流相差25% 以上。
年平均入海量17243亿立方米，约占全国河川径流总 量的63%，呈逐年减少之势。
我国有许多国际河流，年出境水量为6057亿立方米， 占全国总量的27%；流进境内水资源量为172亿立方米。
2.3降水
一、降水的基本概念 从云雾中降落到地面的液态水或固态
水，如雨、雪、霰、雹、露、霜等称为降水。 降水是气象要素之一，也是自然界水循环和 水量平衡的基本要素之一，降水量时空分布 的变化规律直接影响河川径流情势，所以在 水文水利计算中必须研究降水，特别是降雨。
水文学第六章
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第四节 流域产流计算
产流计算的方法有: ➢ 降雨径流相关图法 ➢ 蓄满产流模型 ➢ 初损后损法
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❖ 一、降雨径流相关图法
❖ 由分析计算得到的降雨量、流域蓄水量或前期影响 雨量，按相关分析的方法，建立它们与径流深之间的 相关图，这些相关图反映了流域的产流规律。应用此 相关图可以由降雨计算出相应的产流量。
（2）
式（1）和式（2）适用于某时段，也适用于一场降雨的 总历时。 式（1）和式（2）反映了自然界两种基本的产流方式。
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❖ 式（1）表明，只有当包气带达到田间持水量后 才产生 ，这种产流方式称为“蓄满产流”。而 在式（2）中，因包气带未达到田间持水量，故 在不产生地下径流的情况下就有地表径流，这种 产流方式称为“超渗产流”。
（3）流域日蒸发能力EM 可用E601型蒸发器观测的水面蒸发值作为近似值。
一般按晴天和雨天或按月份分别选取相应的约平均 值。
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【例】某流域经分析求得Wm＝100mm ，5月份 多年平均的流域日蒸散发能力为5mm，6月份为 6.2mm，由此算得：
5月份:K5月＝1－Em/Wm=1- 5/100 = 0.95 6月份 : K6月＝1－Em/Wm=1- 6.2/100 = 0.938
非饱和 水流运动
(3) 渗透阶段：重力
饱和水流的 稳定运动
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2. 下渗率与下渗曲线 (1) 下渗率（下渗强度）f ：单位时间内渗入
单位面积土壤中的水量，mm/min,mm/h。 初始下渗率f0 稳渗率fc (2) 霍顿公式：f = fc + ( f0 – fc ) eβt (3) 下渗曲线和下渗累积曲线
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1.流域蓄水量W和流域蓄水容量Wm
6.6_波浪的浅水变形：水深变浅引起的波浪变形
6.8 波浪浅水变形
波浪的浅水变形
前面推出的波浪要素，是深水波要素，或离港址仍有一段距离 的测波浮筒所在水深处的波浪要素。以此作为原始波，继续向 港址传播，进入浅水区后将发生显著变化，考虑这种变化的计 算，通常称为波浪的浅水变形计算。
6.8 波浪浅水变形
引起波浪浅水变形的因素
1、水深变浅引起的浅水变形； 2、等深线分布不规则导致的波浪折射（大部计算时考虑底摩 阻）； 3、障碍物引起的波浪绕射； 4、较强水流引起的波浪变形； 5、近岸浅水的波浪破碎等；
研究假设
1、各种因素的影响用系数表示，线性相乘得到综合结果； 2、涌浪、规则波 3、海床不透水，忽略渗透作用 4、线性波理论
6.8 波浪浅水变形
一、水深变浅引起的波浪变形
波浪正向从深水区传入浅水 区（d/L0<1/2），周期不变。 （1）波长减小，波速减小
6.8 波浪浅水变形
一、水深变浅引起பைடு நூலகம்波浪变形
6.8 波浪浅水变形
一、水深变浅引起的波浪变形
（2）波高先略减小，然后逐渐增大
浅水系数：Ks
（2）波高变化 根据波能流守恒：
其中：
单位面积水柱的波动能量： 波能传逑率： 波向线间隔：
浅水系数
6.8 波浪浅水变形
一、水深变浅引起的波浪变形
（2）波高变化
浅水区初期：波高略有减小 d/L0<0.163：波高逐渐增大，直至波陡 过大而破碎
两种浅水系数计算方法： ①查图/表； ②迭代计算得到浅水波长L，直接带入公 式计算
《工程水文学》精品课程
《工程水文学》
Engineering Hydrology
冯卫兵 冯曦 谭亚 倪兴也等
港口海岸与近海工程学院
工程水文学复习整理
工程水文学期末复习整理第一章 绪论1.水文现象的基本规律: 周期性、随机性、地区性。
2、工程水文学的研究方法: 成因分析法、数理统计法和地理综合法。
第二章 水循环与径流形成1.海洋向内陆输送水汽, 内陆向海洋注入径流。
水量平衡方程:2、式中 ——给定时段内输入、输出该区域的总水量。
——时段内区域蓄水量的变量, 可正可负。
3、若河床切割较深, 地面分水线与地下分水线相重合, 这样的流域成为闭合流域。
由于地质构造原因, 地面分水线与地下分水线并不完全一致, 这种流域称为非闭合流域。
4、凋萎含水量（凋萎系数）, 植物根系无法从土壤中吸取水分, 开始凋萎, 此时土壤含水量称为凋萎含水量。
5、田间持水量, 指土壤中能保持的最大毛管悬着水时的土壤含水量。
当土壤含水量超过这一限度时, 多余的水分不能被土壤所保持, 以自由重力水的形式向下渗透。
6、当土壤孔隙被下渗水充满, 下渗趋于稳定, 此时的下渗率称为稳定下渗率。
7、降雨损失包括: 植物截留、填洼、入渗和蒸发。
8、径流的表示方法和度量单位（1）流量 , 是指单位时间内通过河流某一断面的水量, 单位为 。
径流总量 , 是指时段 内通过某一断面的总水量, 常用单位为 , 万 , 亿 , 有时也用其时段平均流量与时段的乘积表示。
其单位为 或 。
径流深 , 是指将径流总量平铺在整个流域面积上所得水层深度, 单位为 。
FT Q F W R 10001000== 径流模数 , 是流域出口断面流量与流域面积 的比值, 单位为 。
FQ M 1000= 第三章 径流系数 , 是指某一时段的径流深度 与相应降雨深度 的比值。
即第四章 因 , 故 。
第五章 水文资料的观测、收集与处理1、日平均水位的计算将当日 内水位过程线所包围的面积, 除以一日时间。
第四章 水文统计基本知识1、把数理统计方法应用在水文学上, 称为水文统计。
2、概率是理论值, 而频率是经验值。
在试验中事件发生的频率通常不等于概率。
工程水文学 ppt课件
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一章 绪论 → 1.1 我国的水资源概况
括有关控制或利用河川和海洋资源所建造的工程，
其规划、设计、施工与运行管理所需要的水文学的
知识。
观测
内容包括：
整理 分析
主要 任务
收集
水文现象变化规律 水文资料的测验和收集方法
掌握
水文资料的整理、分析、 统计和计算方法
2/2
航运
水资源
河川 资源
淡水养殖
水能资源
石油 天然气
海洋 资源
海洋运输 港口航道
渔业
我国的河川和海洋都蕴藏着丰富的资源，有待于我们去综合 开发和利用。所有的这些水资源的开发利用，都需要我们进行相 应的工程建设，工程水文学是我们利用地球丰富资源的基础。
长江三峡
大运河
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三峡水库
世界最大水利枢纽中国长江三峡水库大坝二00三年六月一日 上午下闸蓄水成功。十五天后，三峡库区水位将达到135米高程。
2009年8月29日，长江三峡三期工程枢纽工程达到正常蓄水（175米水位）。 正常蓄水（175米水位）验收是三峡工程建设的重要里程碑，是三峡工程按照设 计规模全面建成的重要标志。
第一章 绪论 →1.3 水文现象的特点与水文学的研究方法
确定性规律 偶然性规律 区域性规律
成因法
随机现象 概率论和 数理统计