(3)下渗——雨水穿过枯枝落叶层到达土壤表面,当地面尚有积水时水分开始下渗
(降雨期间、雨后都可能发生)
(4)填洼——在出现产流的地方,雨水在地表流动过程中填满流路上的洼坑(洼坑积蓄的水量为填洼量)
坡地汇流过程——是降雨第二次时程再分配和各种径流成分的第一次时程分配
径流成分的区别:
(1)坡面漫流
扣除植物截留、枯枝落叶吸收、填洼、入渗之后,多余降雨(净降雨)在坡面上以片状流、细沟流的形式沿坡面向溪沟流动的现象 (2)壤中流汇流
壤中流主要出现在靠近地面透水性较弱的土层上部,它在临时饱和带内的非毛管孔隙中侧向运动,流速通常比地表径流慢,但比地下径流快得多。 (3)地下径流汇流
埋藏较深,受地质条件的影响。 运动缓慢,变化也慢。
对河流的补给时间长,补给量稳定(是构成河川径流的主要成分,也称作基流)。 地下径流是否完全通过本流域的出口断面流出,取决于地质构造条件。
河网汇流过程
各种径流成分沿河网向下游干流出口断面汇集的过程(时间:自坡地汇流注入河网开始,直至将最后汇入河网的降水输送到出口为止)。
河槽调蓄作用
当流量发生变化时,河网通过其水位的上升或下降,使下游的流量、水位不会发生急剧变化的现象(使下游断面的流量过程线变得平缓) 河岸调蓄作用
当河槽中的水位发生变化时,河槽通过补给两岸的地下水或从两岸得到地下水补给,使下游的流量和水位不会发生急剧变化的现象。
径流的形成过程小结:
产流过程——是降雨的第一次时程分配和形成径流的最初环节。水分以垂向运动为主 坡地汇流过程——是降雨的第二次时程再分配和径流的第一次时程分配。水分以侧向运动为主
河网汇流——是径流的第二次时程再分配和径流形成的最终环节
影响径流的因素
流域的气象因素
降水:雨强、雨量、降雨历时、时空分布 雨后蒸发量:影响包气带前期含水量 流域下垫面因素的影响
(1)地理位置(2)地形(3)流域面积(4)流域的形状(5)地质条件和土壤特性(6)植被(7)湖泊和水库 人类活动因素的影响
17
8径流测定
水位及其观测的作用
直接为水利、水运、防洪、防涝提供具有单独使用价值的资料,如确定堤防、坝高、桥梁、涵洞、公路路面标高。
为推求其他水文数据而提供间接运用资料,如水资源计算,水文预报中的上、下游水位相关法等。
水位——是指河流、湖泊、水库及海洋、地下水等水体自由水面的高程,以m计
水位特征值——与水利工程有密切关系的水位值。如最高水位、最低水位、平均水位、警
戒水位、防汛水位、
相应水位——一次水位涨落过程中,上下游水位过程线上相对应(变化趋势)的特征水位 水位过程线——水位随时间变化的曲线
水位历时曲线——水位历时是指某断面上一年中等于和大于某一水位所出现的天数。
水位的观测
水流的运动状态
层流:水流中水质点的运动呈直线。
紊流:水流中水质点的运动流速的大小和方向随时间不断变化。(占多数)
影响流速分布的因素
风(风向、风速)、河槽粗糙率、河底地形、水面比降、水深、冰冻
水力学方法计算河道中的平均流速
河道中的流速分布 用流速仪测流速
流量:单位时间内流过河流某一横断面的水量(m3/s)。
18
河流断面平均流量的测定和计算——流速面积法。
(1)根据断面确定垂线分布; (2)计算断面部分面积;
(3)测垂线点流速,计算垂线平均流速; (4)计算岸边流速; (5)计算面积平均流速; (6)计算整个断面流量。
Ch03 水文统计
1水文现象与随机性
随机现象——事前不可预言结果。在相同条件下重复试验,每次结果未必相同,或者知道事物的过去但却不能完全肯定其未来。
水文现象——自然现象(确定性&随机性)
水文变量——降雨量、蒸散发量、径流量、水位?
水文统计——将概率论与数理统计应用到水文分析与计算 水文统计的任务
研究和分析水文随机现象的统计变化规律,并以此为基础对水文现象未来可能的长期变化作出在概率意义下的定量预估,以满足工程规划、设计、施工以及运营期间的需要
水文统计的基本方法和内容
? 根据已有的资料(样本),进行频率计算,推求指定频率的水文特征值。
? 研究水文现象之间的统计关系,应用这种关系延长、插补水文特征值和作水文预
报。
根据误差理论,估计水文计算中的随机误差范围
2随机变量
随机变量——表示随机事件结果的变量
离散型随机变量——随机变量仅能取区间内某些间断的离散值。
连续型随机变量——随机变量可以取区间内的任何数值
随机变量是以一定概率来取某一可能值的,即随机变量X的取值与其概率存在一一对应关系。
3概率分布
随机变量的概率分布(随机变量的分布律)——客观地表示随机变量的可能取值与其对应概率之间的一种关系
随机变量X的概率分布函数F(x)
随机变量X的概率密度函数f (x)
19
4分布参数
位置特征参数
平均数:分布的中心,刻画集中的特征。 中位数:将概率分布分成两个相等部分的数。 众 数:密度曲线上峰对应的x轴上的值
离散特征值标准差
变差系数(Cv)
离差系数 Cv 值的水文含义(以河流径流量为例)
Cv 值大,表示年径流的年际变化大,容易发生洪和旱灾,水利建设费用大。 Cv:降水量少的地区 > 降水量多的地区
Cv:雨水补给为主 > 地下水补给为主 > 冰雪融水补给为主的 Cv:流域面积小的 > 流域面积大的
Cv:平原和盆地 > 相邻的高山和高原区
在我国, Cv 值大致从南向北呈增大趋势,与降水量变率的分布一致。
对称特征值:偏态(差)系数(Cs)——反映随机变量取值在均值两边出现频率的大小,即分布的对称性
5概率与频率的区别 经验频率公式
20