水文期末复习提纲 - 图文

及相对应的丰水年组和枯水年组,只有这样才能客观地反映过去的水文特征,才能为正确地预估未来水文情势提供可靠的依据。)

可用算术平均法计算多年平均径流量,以代替正常年径流量。 ②资料不足时正常年径流量的推求:

(适用条件:如果实测资料系列较短,不到20年,代表性较差,这样按算术平均法求得的正常年径流量的误差会超过允许范围,要延展系列,提高资料的代表性,使其达到资料充分的条件后,再用算术平均法进行计算。) ? 相关分析法

1)利用年径流实测资料延长插补系列: a. 在本流域内(上、下游测站)或相邻流域,选择有长期充分实测年径流资料的参证站,利用该站N年(大于20年)资料中与计算站n年同期对应的资料建立相关关系(多种)。

b. 利用该相关曲线和参证站(N-n)年实测资料,插补展延计算站的资料系列,使之也达到N年; c. 然后利用延展后的N年研究变量资料,按算术平均法计算,即得正常年径流量。 2)利用年降水资料展延插补系列:

如果附近缺乏长期充分的年径流参证变量资料,可以选择降水量作为参证变量,与计算站的实测径流资料建立相关关系,然后利用降水量资料延长径流量资料系列,再按算术平均法计算即可得正常径流量的数据。 ③缺乏实测径流资料时正常年径流量的推求: Ⅰ等值线图法 Ⅱ水文比拟法

⑶洪水:大量降水或积雪融水在短时间内汇入河槽,形成特大的径流,称为洪水,又称为汛。

1)复式洪水过程线:若先后两次降水由于前期降雨所形成的洪水过程尚未泄完,第二次降雨所形成的洪水又接踵而来,就形成了复式洪水过程线: 2)历史洪水调查的内容:

①调查前应收集河流有关的水文、气象、地质及原有勘测设计报告和地方志等资料。 ②调查历史上洪水发生的情况: 各次洪水发生的时间(年、月、日)、洪水来源、本流域及附近流域的降雨情况、洪痕的位置,确定出最大、次大等各次洪水的顺序和重现期,并在野外标出洪痕位置及编号等。

③进行简易地形和洪痕高程测量。洪痕位置也要标在地图上,并根据情况测出纵断面和若干横断面图。

④整理分析测量结果并推算洪峰流量。 ⑤编写历史洪水调查报告。 ⒋河水的运动

1)河水的纵向运动

洪水波:降雨后流域地表径流大量注入河槽形成洪水波,稳定水面上涌入的水量,称洪水波流量,或波流量

附加比降:洪水波水面比降与同水位下的稳定流水面比降之差称为附加比降。 2)河水的环流运动 环流的类型:

①纵轴环流

纵轴环流的旋转轴呈水平状,并基本上与纵向主流方向平行。 纵轴环流分弯道螺旋流与复合螺旋流两种。 ②横轴环流

横轴环流的旋转轴呈水平状,它与纵向的主流相垂直。 ③斜轴环流

其旋转轴也呈水平状,它与纵向主流斜交。 ④竖轴环流

其旋转轴呈铅直方向与主流及河底相垂直,是相对封闭的回旋流。 3)河流的泥沙运动

①河流泥沙的运动不仅与水力条件、水流结构有关,而且与泥沙特性有关。

②泥沙的沉降速度:泥沙以均匀速度下沉的运动速度,也称泥沙的水力粗度。 ③推移质(亦称底沙):粒径较粗,不能悬浮,沿河底跃移,能与床沙发生交换。

悬移质(亦称悬沙):粒径较小,可悬浮,其较粗的部分常与推移质发生交换。 ④起动流速:泥沙原来在河床上是静止不动的,如果接近河底的水流速度增加到一定数值时,作用于泥沙颗粒的力开始失去平衡,泥沙便开始起动,这时的临界流速(Vc)。

止动流速:当流速减小到某数值时,运动着的泥沙便停止在河床上不动了,这时的临界流速。

扬动流速:当流速超过起动流速,泥沙开始滑动,流速增大到一定程度,泥沙不再回到河床,而悬浮在水中,随水流一起下移,这时的水流速度称扬动流速,它是泥沙从推移到悬移运动的一个参数。

⑤水流挟沙能力:单位水体积的饱和含沙量,称为水流挟沙能力

⑥ 浆河作用:当含沙量超过某一极限后,在洪峰忽然退落、流速迅速减小的情况下,有时整个水流已不能保持流动状态,就地停滞不前。这种高含沙水流所造成的河槽堵塞现象,称为浆河。

揭河底:一次洪峰可以将河床冲深几米乃至近十米,这种高含沙水流的强烈冲刷现象,称为揭河底。 ⒌冰川的形成及类型

1)成冰过程: 雪的沉积 粒雪化 成冰作用 ①雪的沉积:

? 新雪落地十分松软,孔隙大,其密度小; ? 新雪堆积具有成层性等特性。 ②粒雪化:

? 多角的雪花晶体要达到最稳定状态,就必须圆化。 ? 雪粒枝角的升华,和凹窝处的凝华; ? 小的雪粒相变过程转移到大冰晶上; ? 大晶体合并小晶体,形成圆球状的雪粒。 ③成冰作用:冷型和暖型 Ⅰ冷型变质成冰作用:

? 低温干燥,冰层温度梯度小,巨厚的粒雪层对下部雪层施加巨大压力,晶粒间的接触面积增大,排出空气,孔隙率趋向封闭,促使粒雪进行重结晶;

特点:没有融水渗浸;晶粒很小;成冰时间长。

Ⅱ暖型变质成冰作用:

? 气温接近0℃时,冰雪消融活跃,融水沿孔隙渗浸,所携带的热量又部分地融化粒雪,出现融水放出热量时,部分融水冻结,这个过程反复进行,下渗的融水就逐渐以雪粒为核心,冻结或再结晶成冰。

特点:渗浸成冰;成冰时间短。 2)冰川的类型:

①大陆冰盖:面积大,冰层厚,分布不受地形限制,冰川呈盾形,中部最高,冰体向四周辐射状挤压流动,至冰盖边缘往往伸出巨大的冰舌,断裂后入海,成为巨大的海洋漂浮冰。主要分布:南极和格陵兰。

②山岳冰川:也称山地冰川,运动占优势、积累与消融大致平衡,基本上受下伏地形控制,以重力流方式向下滑动,一般散布于高山地区,其规模与厚度远不及大陆冰盖。 3)冰川运动的主要方式 ①重力流:

因冰川自重而产生的沿坡向的分力大于冰川槽的阻力时而引起的运动; ②挤压流:

由于冰川堆积的厚薄不同使内部所受的压力分布不均而引起的运动。 ? 大陆冰盖的运动以挤压流为主;

? 山岳冰川中两种运动方式均有,以重力流为主。 4)冰川与大气、海洋的相变转换

? 地球上气候转冷的时候,冰川的规模就大,大量的水从海洋转移到冰川上储存起来,导致海面降低。

? 气候转暖时,冰川退缩,大量的冰川融水又通过河流注入大海,导致海面抬升。 ⒍湖泊

1)湖泊的类型 ? 成因:

(1)内力作用形成的湖泊:

构造湖、火口湖、堰塞湖 (2)外力作用形成的湖泊:

河成湖、风成湖、冰成湖、海成湖、溶蚀湖

? 按湖水补排情况分类:

吞吐湖:既有河水注入,又能流出,如,洞庭湖; 闭口湖:只有入湖河流,没有出湖水流,如,罗布泊。

? 按湖水与海洋沟通情况: 外流湖:湖水能通过出流河汇入大海; 内陆湖:与海隔绝。

? 按湖水矿化度分类:

淡水湖、微咸水湖、咸水湖、盐水湖

? 按湖水营养物质分类: 贫营养湖、中营养湖、富营养湖

? 按湖水温度状况: 热带湖、温带湖、极地湖

? 以湖水存在的时间久暂: 间歇湖、常年湖 2)水库的结构

? 拦河坝:也称挡水建筑物,主要起拦蓄水量(抬高水位)的作用;

? 输水建筑物:专供取水或放水用的,即引水发电、灌溉或放空水库等,也能兼泄部分洪水;

? 溢洪道:也称泄洪建筑物,供渲泄洪水、作防洪调节与保证水库安全之用,故

有水库的太平门之称。

3)特征库容与特征水位

①死水位:水库在调蓄过程中有一个设计最低水位,它是根据发电最小水头和灌溉最低水位而确定的。

死库容:死水位以下的库容不能用以调节水量。

②兴利库容:为满足灌溉、发电等需要而设计的库容。

正常高水位:兴利库容相应的水位。即水库在正常运用条件下允许保持的最高水位,它也是确定水工建筑物的尺寸、投资、淹没损失、发电量等的重要指标。 ③防洪库容(V防):防洪限制水位(汛前限制水位)与设计洪水位之间的库容。

4)水库异重流:是两种比重不同的流体相汇合,由于比重的差异而发生的相对运动。 5)沼泽的基本特征:

①地表经常过湿或有薄层积水; ②其上生长湿生植物或沼生植物;

③有泥炭积累或无泥炭积累,但均有潜育层存在。 ⒎径流向海汇集及效应

1)河口区潮汐的涨落过程: ①涨潮落潮流

②落潮涨潮流

③落潮涨潮流

④落潮落潮流

2)河口的泥沙运动

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