水文学原理.ppt

水文学原理 课程介绍 一、水文学原理的主要内容 1. 各种水体的形成、演变； 2. 水体形成的成因、演变的规律； 3. 研究水体形成成因、演变规律的方法。 二、学习目的 1.掌握水文现象的基本规律和研究方法； 2.本课程为专业基础课，为后继课程的学习做准备。 三、主要参考书 山坡水文学，刘新仁译 径流形成原理，芮孝芳编著 土壤和水—物理原理和过程，D·希勒尔著 华孟译 普通水文学，邓绶林编著 工程水文学，（美）林斯莱著 城市水文学，朱元甡、金光炎著 水文学知识实例 1、黑龙江 全长4485公里，流域面积是89万平方公里(只算国内)，仅次长江、黄河占第三位。年径流总量达2720亿立方米，仅次于长江、黄河占第三位。 2、1998年长江流域特大洪水为百年一遇大洪水。 3、自从2010年9月23日以来，山东大部分地区近140天基本无有效降水，发生了严重的秋冬春三季连旱。分析显示，如果到2月底仍然没有大范围有效降水，全省气象干旱将达到200年一遇，部分市将达到500年一遇。 4、明天有小雨。 水文学 一、水文学及其研究对象 1、水文学 国际水文科学协会（IAHS）：研究地球上水文循环和大陆上各种水，如地下水和地下水，雪和冰川及其物理的、化学的和生物学的变化过程；各类形态的水与气候及其他物理的和地理的因素间的关系，以及它们之间的相互作用；研究侵蚀和泥沙同水文循环的关系；检验在水资源管理和利用中的水文问题；以及在人类活动影响下水的变化。 中国大百科全书：水文科学是地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律和运用这些规律为人类服务的知识体系，水圈同大气圈、岩石圈和生物圈等自然圈层的关系也是水文科学的研究领域。 一、水文学及其研究对象 2、研究对象 水文学是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环和与环境相互作用规律的一门科学。 水在地球上的分布： 形态：汽态、液态、固态 空间：空中、地面、地下和生物中 水圈：大气水、海洋水、陆地水和生物水 二、水文学研究内容 三、研究方法 1、水文现象的特点 水文现象：水在循环过程中的存在和运动形态。 水文现象时程变化的周期性与随机性的对立统一 （1） 周期性的体现 （2） 随机性的体现 （3） 二者对立统一 水文现象地区分布的相似性与特殊性的对立统一 （1） 相似性的体现 （2） 特殊性的体现 （3） 二者对立统一 小结： （1） 由水文现象具有时程上的随机性和地区上的特殊性，需要对各个不同流域的各种水文现象进行年复一年的长期观测，积累资料，进行统计，分析其变化规律。 （2） 由水文现象具有地区上的相似性，可有目的选择代表性的河流进行观测，并移用其成果于相似地区。 三、研究方法 2、研究方法 四、研究意义 1、给水工程 四、研究意义 1、给水工程 四、研究意义 2、 排水工程 （1）雨水排泄 （2）洪水防御 四、研究意义 五、发展史 水文学经历了由萌芽到成熟、由定性到定量、由经验到理论的发展过程。 1、水文知识的萌芽阶段(公元1400年以前) 这一时期中国的水文知识居于世界领先地位，如： ① 公元前239年的《吕氏春秋》 ； ② 2000年前建成的都江堰； ③ 公元527年的《水经注》 2、水文科学基础形成阶段（1400-1900年） 该时期，西欧的产业革命促进了水利事业的发展，在水文观测方面，发明制造了雨量器、蒸发器、流速仪等，系统的水文测验为水文定量计 算及预报奠定了坚实基础。 五、发展史 3、应用水文学发展阶段（1900-1950年） 进入20世纪，大规模的水利水电建设蓬勃发展，需要科学的水文计算和水文预报，使应用水文学迅速发展起来。 ① 美国1900年J.A.塞登提出著名的塞登定律； ② 1924年H.A.福斯特建立了P-Ⅲ水文频率曲线计算方法； ③ 1932年L.R.K.谢尔曼提出单位线法 ④ 1935年G.T.麦卡锡建立了马斯京根河道洪水演算法。 这一时期我国水文学发展则比较落后。 4、现代水文学发展阶段（1950年-至今） 随着计算机、遥感、遥测等高新技术的应用，使水文学发展进入了一个新时代，流域数学模型、水资源学、水环境学、随机水文学相继形成。 五、发展史 水文学的分类 第一章 绪论 第一节 水文学的内容和任务 一、水文学的定义 研究水的科学，核心——水文循环。 二、传统水文学的内容 1.水文测验 (或水文信息采集) 2.水文预报 3.水文水利计算 第二节 水文学的发展 第三节 水文现象的基本特点及研究方法 一、水文现象的基本特点 1.