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文檔簡介
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):裝機容量平均年發(fā)電量壩高壩形等,水利規(guī)劃設(shè)計過程,水利工程,世界著名水利工程,三峽裝機1820+420萬kw 年發(fā)電量847/1000億千瓦時防洪庫容在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1260萬千瓦,,胡佛大壩,,壩高221裝機136萬kw最大庫容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,,阿斯旺大壩,210萬Kw 1970年竣工 粘土心墻堆石壩高111米 庫容為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驗與水文資料流域產(chǎn)匯流模型水文預(yù)報水文統(tǒng)計設(shè)計年徑流設(shè)計洪水,,研究對象和研究內(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,我國水能蘊藏量第一,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)成某一地點在某一時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 ,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) 通過水文測驗 和觀測加以測定 , 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水?dāng)嗝婷娣e。,原始水利工程,距今
5、 5000 多年 ,中國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,宋代水則碑式樣,明代,明萬歷十一年 (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 中國全
6、國采用測雨器觀測雨量。,原始理論,公元前14世紀(jì),中國商代甲骨文記有卜問洹水發(fā)生洪水災(zāi)害可能性的卜辭,說: 洹水不會發(fā)生災(zāi)害,洹水會危害這個城嗎?,《黃帝內(nèi)經(jīng)素問》(約公元前5世紀(jì))中說: 地氣上為云,天氣下為雨《 莊子 ·徐無鬼 》 (約公元前4世紀(jì) )中說:風(fēng)之過河也有損焉,日之過河也有損焉。請只風(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),而人們覺察不
7、出河水的蒸發(fā)損失,是因為河水由上游不斷流來之故。中國《呂氏春秋》對水文循環(huán)過程解釋更加清楚: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: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)奠基時期1400~1900,觀測儀器:歐洲各國發(fā)明觀測儀器定量研究:
8、法國的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,英國的J.道耳頓經(jīng)過試驗,提出蒸發(fā)與水汽壓成比例的定律,即道耳頓定理1856年,法國的H.-P.- G.達西經(jīng)過實驗提出孔隙介質(zhì)中滲流水量的計算公式,稱為達西定律他們的研究成果至今仍為水文計算
9、和水文預(yù)報的主要依據(jù) 。,1900年后~1950年成熟,1935年馬斯京根法洪水演進計算1924年,P-III曲線分析方法,水文統(tǒng)計1932年,謝爾曼單位過程線水力學(xué):水流能量方程,謝才公式,曼寧公式,圣維南方程組,現(xiàn)代時期發(fā)展1950~,1975年美國全國水文資料庫實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)80年代美國4顆陸地衛(wèi)星應(yīng)用50年代用同位素測驗土壤水、流量、含沙量水文數(shù)學(xué)模型完善精細(xì)、水資源系統(tǒng)分析中國歷史洪水調(diào)查解決資料短缺問題泥
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