工程水文与水利计算.ppt

水文与水利水电规划 主讲：刘艳芳 目录 第一章　绪论 第二章　水分循环与水文资料收集整理 第三章　水文统计 第四章　径流计算 第五章　设计洪水 第六章　水库防洪调节计算 第七章　兴利调节 第一章　绪论 §1-1　水资源及其开发利用 §1-2　水文现象及其研究方法 §1-5　本课程在水资源开发利用工程中的应用 第一章　绪论 §1-1　水资源及其开发利用 一、 水资源的含义 　　 　　水资源是人类赖以生存、社会经济得以发展的 重要物质资源。广义的水资源，指自然界所有的以 气态、固态和液态等各种形式存在的天然水。 自然界的天然水体 　　水作为资源，应具有价值和使用价值， 同时，满足社会需水“质”和“量”两个方面的要 求。 　　 　　因此，水资源是指地坏上目前和近期可 供人类直接或间接取用的水。 　　目前所讲的水资源多半是一种狭义的概 念，是指水循环周期内可以恢复再生的、能 为一般生态和人类直接利用的动态淡水资源。 　　这部分资源由大气降水补给，由江河湖 泊、地表径流和逐年可恢复的浅层地下水组 成，并受水循环过程支配。 二、水资源的分类 　　 　　为了适应各用水部门以及社会经济各方 面的需要，常常将水资源进行分类。水资源 的分类有以下几种。 1. 地表水资源和地下水资源 　　在水资源总量的计算中，往往将水资源 按形成条件分为地表水资源和地下水资源， 它们共同接受大气降水的补给并相互转化和 影响。 2. 天然水资源和调节水资源 　　在水资源的供需分析中，往往将水资源 按工程措施分为天然水资源和调节水资源， 后者是指天然水资源中通过工程措施被控制 利用的部分。 3. 消耗性水资源和非消耗性水资源 　　按用水部门的用水情况，将水资源分为 消耗性水资源和非消耗性水资源两类。如航 运、发电用水并不消耗水资源，是非消耗性 水资源；灌溉、给水都消耗水量，是消耗性 水资源。 三、水资源的特点 　　水资源的基本特点表现为：水资源本身 的水文和气象本质，既有一定的因果性、周 期性，又带有一定的随机性；水资源本身的 二重性，既能给人类带来灾难，又可为人类 所利用以有益于人类。 1. 循环性 　　水资源与其它固体资源的本质区别在于 其所具有的流动性，它是在循环中形成的一 种动态资源。 2. 有限性 　　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。 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。 5. 用途的广泛性 　　水资源是被人类在生产和生活中广泛利 用的资源，不仅广泛应用于农业、工业和生 活，还用于发电、水运、水产、旅游和环境 改造等。 6. 不可替代性 　　水是一切生命之源。 7. 利害的两重性 　　水量过多容易造成洪水泛滥、内涝渍 水；水量过少容易形成干旱等自然灾害。正 是水资源的这种双重性质，在水资源的开发 利用过程中尤其应强调合理利用、有序开 发，以达到兴利除害的目的。 8. 水量相互转化的特性 　　水量转化包括液态、固态水的汽化，水 汽凝结降水的反复过程；地表水、土壤水、 地下水的相互转化；各种自成体系但边界为 非封闭的水体在重力、分子力的作用下，发 生的渗流、越流，使这些水体之间相互转化。 §1－2　水文现象及其研究方法 一、水文现象及其特点 　　水文现象属于自然现象的一种，是由自 然界中各种水体的循环变化所形成的。它和 其它自然现象一样，是许许多多复杂影响因 素综合作用的结果。概括起来水文现象的特 点有以下4个方面。 1. 确定性 　　 　　水文现象的确定性是指由于确定性因素 的影响使其具有的必然性。 　　水文现象都有其客观发生的原因和具体 形成条件，它是服从确定性规律的。 2. 随机性 　　水文现象的随机性也称偶然性，是指水 文现象由于受各种因素的影响在时程上和数 量上的不确定性。 3. 地区性 　　水文现象的地区性是指水文现象在时空 上的变化规律的相似性。 4. 模糊性 　　水文现象的模糊性是指水文现象的差 异，在中介过渡时所呈现的“亦此亦彼”性。 　　 二、水文学的研究方法 　　根据水文现象的特点，水文学的研究方 法可分为以下4类。 1. 成因分析法 　　由于水文现象与其影响因素之间存在确 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