工程水文課件

1、工程水文,主講：賀軍,第一章 緒論,,水電站特征值,,其他參數(shù)：裝機(jī)容量平均年發(fā)電量壩高壩形等,水利規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程,水利工程,世界著名水利工程,三峽裝機(jī)1820+420萬(wàn)kw 年發(fā)電量847/1000億千瓦時(shí)防洪庫(kù)容在73—220億立方米，減輕荊湖地區(qū)洪澇災(zāi)害，可擋百年一遇的大洪水,伊泰普水電站高196米1260萬(wàn)千瓦,,胡佛大壩,,壩高221裝機(jī)136萬(wàn)kw最大庫(kù)容367億立方米年均發(fā)電40億度,羅貢壩,世界最高壩高3

2、05米塔吉克斯坦共和國(guó),,阿斯旺大壩,210萬(wàn)Kw 1970年竣工 粘土心墻堆石壩高111米 庫(kù)容為1689億立米,世界著名水利工程,工 程 水 文,水文學(xué)與工程水文學(xué)徑流的形成要素水文測(cè)驗(yàn)與水文資料流域產(chǎn)匯流模型水文預(yù)報(bào)水文統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)年徑流設(shè)計(jì)洪水,,研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容：地球水體水資源水利應(yīng)用研究方法學(xué)科發(fā)展,水圈水體（淡水2.5%）,除30.1%地下水和69.6%冰凍水之外其它淡水體比例,水量平

3、衡,陸地：P=E+R 海洋：E=P+R,,水資源量,我國(guó)水能蘊(yùn)藏量第一,主要江河水資源,全世界各種用途水的比例,研究方法,系統(tǒng)劃分，全球或流域數(shù)學(xué)模型物理規(guī)律：降雨徑流關(guān)系等統(tǒng)計(jì)規(guī)律：均值，均方差等,,,,,,,,,,,,,,,底面,頂面,流域,水文要素,hydrologic factors 構(gòu)成某一地點(diǎn)在某一時(shí)間的水文狀況的必要因素 。 包括各種水文變量和水文現(xiàn)象 。

4、降水、 蒸發(fā)和徑流 是水 文循環(huán) 的三要素 。有時(shí) ，也把水位 、流量 、含沙量 、水 溫、冰凌和水質(zhì)等稱為水文要素 。水文要素由 水文站網(wǎng) 通過(guò)水文測(cè)驗(yàn) 和觀測(cè)加以測(cè)定 ， 取得數(shù)據(jù),水文學(xué)發(fā)展史水,公元前3500～前3000年，埃及觀測(cè)水位公元前1400年前，甲骨文中的“水”字公元前4世紀(jì)，印度觀測(cè)雨量公元1世紀(jì) 古希臘的希羅(亞歷山大城的)提出河流的流量取決于流速和過(guò)水?dāng)嗝婷娣e。,原始水利工程,距今

5、 5000 多年 ，中國(guó)浙江省余姚縣河姆渡村已有地下水井(見彩圖 浙江余姚河姆渡古井第二層木構(gòu)水井出土情形,古代觀測(cè)記錄,《 水經(jīng)注 》 中記有黃河支流伊河 龍門崖壁上的刻記 , 記錄黃初四年 （公元 223 年） 水位漲高四丈五尺 （ 合 10. 9米 ）的一次特大洪水,古代水文觀測(cè),宋代水則碑式樣,明代,明萬(wàn)歷十一年 (1583 ) 洪水位題刻鐫刻在陜西蜀河口漢水邊的崖壁上公元1424年 中國(guó)全

6、國(guó)采用測(cè)雨器觀測(cè)雨量。,原始理論,公元前14世紀(jì)，中國(guó)商代甲骨文記有卜問(wèn)洹水發(fā)生洪水災(zāi)害可能性的卜辭，說(shuō)： 洹水不會(huì)發(fā)生災(zāi)害，洹水會(huì)危害這個(gè)城嗎？,《黃帝內(nèi)經(jīng)素問(wèn)》(約公元前5世紀(jì))中說(shuō)： 地氣上為云，天氣下為雨《 莊子 ·徐無(wú)鬼 》 (約公元前4世紀(jì) )中說(shuō)：風(fēng)之過(guò)河也有損焉,日之過(guò)河也有損焉。請(qǐng)只風(fēng)與日守河,而以為未始其櫻也,恃源而往者也。意為水面蒸發(fā)與風(fēng)和日照有關(guān)，而人們覺(jué)察不

7、出河水的蒸發(fā)損失，是因?yàn)楹铀缮嫌尾粩嗔鱽?lái)之故。中國(guó)《呂氏春秋》對(duì)水文循環(huán)過(guò)程解釋更加清楚：云氣西行云云然 ,冬夏不輟;水泉東流,日夜不休；上不竭,下不滿，小為大，重為輕。圜道也。就是說(shuō)：水汽從海洋不斷隨風(fēng)吹向西方,在大陸上空周轉(zhuǎn)回旋,凝降為雨；地上、地下的水流向東方,日夜運(yùn)行,源流不息,海洋也注不滿;涓滴匯合成河海，海水蒸發(fā)為浮云。這便是水循環(huán)的道理。,水文學(xué)奠基時(shí)期1400~1900,觀測(cè)儀器：歐洲各國(guó)發(fā)明觀測(cè)儀器定量研究：

8、法國(guó)的P.佩羅估算了塞納河艾涅勒迪克以上的集水面積和徑流量，并在觀測(cè)了3年的降水量以后得出結(jié)論：河流年徑流量約為年降雨量和降雪量的六分之一，并于1674年在《泉水之源》一書中公布了這一成果被公認(rèn)為科學(xué)水文學(xué)的開始,水文理論的發(fā)展,1802年，英國(guó)的J.道耳頓經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，提出蒸發(fā)與水汽壓成比例的定律，即道耳頓定理1856年，法國(guó)的H.-P.- G.達(dá)西經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)提出孔隙介質(zhì)中滲流水量的計(jì)算公式，稱為達(dá)西定律他們的研究成果至今仍為水文計(jì)算

9、和水文預(yù)報(bào)的主要依據(jù) 。,1900年后~1950年成熟,1935年馬斯京根法洪水演進(jìn)計(jì)算1924年，P-III曲線分析方法，水文統(tǒng)計(jì)1932年，謝爾曼單位過(guò)程線水力學(xué)：水流能量方程，謝才公式，曼寧公式，圣維南方程組,現(xiàn)代時(shí)期發(fā)展1950~,1975年美國(guó)全國(guó)水文資料庫(kù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)80年代美國(guó)4顆陸地衛(wèi)星應(yīng)用50年代用同位素測(cè)驗(yàn)土壤水、流量、含沙量水文數(shù)學(xué)模型完善精細(xì)、水資源系統(tǒng)分析中國(guó)歷史洪水調(diào)查解決資料短缺問(wèn)題泥