[工学]1工程水文 第一章 概述.ppt

第一章 绪论 胡佛大坝 坝高221 装机136万kw 最大库容367亿立方米 年均发电40亿度 罗贡坝 世界最高坝 高305米 塔吉克斯坦共和国 明代 明万历十一年 (1583 ) 洪水位题刻镌刻在陕西蜀河口汉水边的崖壁上 公元1424年 中国全国采用测雨器观测雨量。 原始理论 公元前14世纪，中国商代甲骨文记有卜问洹水发生洪水灾害可能性的卜辞，说： 洹水不会发生灾害，洹水会危害这个城吗？ 《黄帝内经素问》(约公元前5世纪)中说： 地气上为云，天气下为雨 《 庄子 ·徐无鬼 》 (约公元前4世纪 )中说： 风之过河也有损焉,日之过河也有损焉。请只风与日守河,而以为未始其樱也,恃源而往者也。 意为水面蒸发与风和日照有关，而人们觉察不出河水的蒸发损失，是因为河水由上游不断流来之故。 中国《吕氏春秋》对水文循环过程解释更加清楚：云气西行云云然 ,冬夏不辍;水泉东流,日夜不休；上不竭,下不满，小为大，重为轻。圜道也。 就是说：水汽从海洋不断随风吹向西方,在大陆上空周转回旋,凝降为雨；地上、地下的水流向东方,日夜运行,源流不息,海洋也注不满;涓滴汇合成河海，海水蒸发为浮云。这便是水循环的道理。 水文学奠基时期1400~1900 观测仪器：欧洲各国发明观测仪器 定量研究： 法国的P.佩罗估算了塞纳河艾涅勒迪克以上的集水面积和径流量，并在观测了3年的降水量以后得出结论： 河流年径流量约为年降雨量和降雪量的六分之一，并于1674年在《泉水之源》一书中公布了这一成果被公认为科学水文学的开始 水文理论的发展 1802年，英国的J.道耳顿经过试验，提出蒸发与水汽压成比例的定律，即道耳顿定理 1856年，法国的H.-P.- G.达西经过实验提出孔隙介质中渗流水量的计算公式，称为达西定律 他们的研究成果至今仍为水文计算和水文预报的主要依据 。 1900年后~1950年成熟 1935年马斯京根法洪水演进计算 1924年，P-III曲线分析方法，水文统计 1932年，谢尔曼单位过程线 水力学：水流能量方程，谢才公式，曼宁公式，圣维南方程组 现代时期发展1950~ 1975年美国全国水文资料库实现计算机联网 80年代美国4颗陆地卫星应用 50年代用同位素测验土壤水、流量、含沙量 水文数学模型完善精细、水资源系统分析 中国历史洪水调查解决资料短缺问题 泥沙、地下水、蒸发模型、水文实验 国际组织 水文学发展年谱 工程水文 主讲：贺军 水利工程建设程序 项目建议书 可行性研究报告 初步设计 施工准备（包括招标设计） 建设实施 生产准备 竣工验收 水电站特征值 其他参数： 装机容量 平均年发电量 坝高 坝形等 水利规划设计过程 水利工程 世界著名水利工程 三峡装机1820+420万kw 年发电量847/1000亿千瓦时防洪库容在73—220亿立方米，减轻荆湖地区洪涝灾害，可挡百年一遇的大洪水 伊泰普水电站高196米1260万千瓦 阿斯旺大坝 210万Kw 1970年竣工 粘土心墙堆石坝 高111米 库容为1689亿m^3 世界著名水利工程 工 程 水 文 水文学与工程水文学 径流的形成要素 水文测验与水文资料 流域产汇流模型 水文预报 水文统计 设计年径流 设计洪水 研究对象和研究内容：地球水体 水资源 水利应用 研究方法 学科发展 水圈水体（淡水2.5%） 除30.1%地下水和69.6%冰冻水之外其它淡水体比例 水量平衡 陆地：P=E+R 海洋：E=P+R 水资源量 我国水能蕴藏量第一 主要江河水资源 全世界各种用途水的比例 研究方法 系统划分，全球或流域 数学模型 物理规律：降雨径流关系等 统计规律：均值，均方差等 底面 顶面 流域 水文要素 hydrologic factors 构成某一地点在某一时间的水文状况的必要因素 。 包括各种水文变量和水文现象 。 降水、 蒸发和径流 是水 文循环 的三要素 。有时 ，也把水位 、流量 、含沙量 、水 温、冰凌和水质等称为水文要素 。水文要素由 水文站网 通过水文测验 和观测加以测定 ， 取得数据 水文学发展史水 公元前3500～前3000年，埃及观测水位 公元前1400年前，甲骨文中的“水”字 公元前4世纪，印度观测雨量 公元1世纪 古希腊的希罗(亚历山大城的)提出河流的流量取决于流速和过水断面面积。 原始水利工程 距今 5000 多年 ，中国浙江省余姚县河姆渡村已有地下水井 (见彩图 浙江余姚河姆渡古井第二层木构水井出土情形 古代观测记录 《 水经注 》 中记有黄河支流伊河 龙门崖壁上的刻记 , 记录黄初四年 （