工程水文復(fù)習(xí)提要

1、水文循環(huán)工程中，對于某一區(qū)域、某一時段的水量平衡方程可表述為某一區(qū)域在某一時段進(jìn)入的水量減去流出的水量，等于該時段該區(qū)域蓄水量變化。自記雨量計按傳感方式分為稱重式、虹吸式、翻斗式。計算流域平均雨深的通常方法有算術(shù)平均法、泰森多邊形法、等雨量線法。降水量累積曲線上每個時段的平均坡度是時段平均雨強(qiáng)，某點(diǎn)的切線坡度為瞬時雨強(qiáng)。包氣帶土壤中所能保持的水分最大量稱為田間持水量。降雨初損失包括植物截留、填洼、補(bǔ)充土壤缺水量（下滲）、蒸發(fā)。河川徑流的形成過程分為產(chǎn)流工程和匯流過程。取多次洪水過程線的退水部分，沿時間軸平移使其尾部重合，作出光滑的下包線，該下包曲線稱為標(biāo)準(zhǔn)地下退水曲線。某一時段的降雨與其形成的

2、徑流深之比值稱為徑流系數(shù)。()單位時間內(nèi)通過某一斷面的水量稱為流量。（Q m3/s）流域出口斷面的流量與流域面積的比值稱為徑流模數(shù)。（）水位流量關(guān)系可分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩類，同一水位只有一個相應(yīng)流量，其關(guān)系成單一的曲線這時的水位流量關(guān)系稱為穩(wěn)定的水位流量關(guān)系，同一水位不同時期斷面通過的流量不是一個定值，點(diǎn)繪出的水位流量關(guān)系曲線，其點(diǎn)距分布比較散亂，這時的水位流量關(guān)系稱為 不穩(wěn)定的水位流量關(guān)系。一般來說，天然河道的水位流量關(guān)系是不穩(wěn)定的，其影響的主要因素是斷面沖淤、洪水漲落、變動回水、（水生植物影響、結(jié)冰影響）。為推求全年完整流量過程，必須對水位流量關(guān)系曲線高水或低水作適當(dāng)延長，一般要求高水外延幅

3、度不超過當(dāng)年實測水位變幅的30%，低水外延不超過10%。計算經(jīng)驗頻率的數(shù)學(xué)期望公式為。保證率是指設(shè)計狀況供水需求目標(biāo)被滿足年數(shù)的百分比。供水保證率為90%，其重現(xiàn)期為10年。（）百年一遇的洪水是指大于等于這樣的洪水在很長時期內(nèi)平均一百年出現(xiàn)一次。十年一遇的枯水年是指小于等于這樣的年凈流量在很長時期內(nèi)平均10年出現(xiàn)一次。抽樣誤差是指從總體中隨機(jī)抽取的樣本與總體有差別引起的誤差。在我國大多數(shù)地區(qū)，頻率分析中配線時選定的線型為皮爾遜III型分布。皮爾遜III型頻率曲線，當(dāng)不變，減小時，該曲線變緩，當(dāng)不變，減小時，則該曲線中部上抬、兩端下降，當(dāng)、不變，減小時，則該曲線下降。某一年的年徑流量與多年平均的

4、年徑流量之比稱為年徑流量的模比系數(shù)。在缺乏實測徑流資料時，年徑流量的估算常用一些間接的方法（如參數(shù)等值線圖法、經(jīng)驗公式法、水文比擬法等），采用這些方法的前提是設(shè)計流域所在的區(qū)域內(nèi)有水文特征值的綜合分析成果。在一定的興利目標(biāo)下，設(shè)計年徑流的設(shè)計頻率愈大，則相應(yīng)的年徑流量就愈小，要求的水庫興利庫容就愈大。年徑流設(shè)計成果合理性分析，主要是對配線所得的均值、離差系數(shù)、偏態(tài)系數(shù)進(jìn)行合理性分分析。月降雨量與月徑流量之間的關(guān)系一般較差，其主要由兩個原因：（1）枯水期月徑流量與月降水量在成因上聯(lián)系較弱；（2）月降雨量與其形成的月徑流深在時間上不對應(yīng)。推求設(shè)計代表年年徑流量的年內(nèi)分配時，選擇典型年的原則有二：（

5、1）選擇年徑流量接近設(shè)計年徑流量的實際年份；（2）選擇分配情況對工程不利的年份。設(shè)計代表年法選取典型年后，求設(shè)計年徑流量的年內(nèi)分配所需的縮放系數(shù)K等于。設(shè)計洪水的標(biāo)準(zhǔn)按保護(hù)對象的不同分為兩類：第一類為保障防護(hù)對象免除一定洪水災(zāi)害的防洪標(biāo)準(zhǔn)；第二類為確保水庫大壩等水工建筑物自身安全的洪水標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計永久性水工建筑物需考慮正常運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)及非正常運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，通常稱前者為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，后者為校核標(biāo)準(zhǔn)。通常用洪峰流量、洪水總量、洪水過程線三要素描述洪水過程。在設(shè)計洪水計算中，洪峰及各時段洪量采用不同倍比，使放大后的典型洪水過程線的洪峰及各歷時的洪量分別等于設(shè)計洪峰和設(shè)計洪量值，此種放大方法稱為同頻率放大法。采用典

6、型洪水過程線放大的方法推求設(shè)計洪水過程線，兩種放大方法是同倍比放大法和同頻率放大法。洪水地區(qū)組成的計算方法有典型年法和同頻率法。在進(jìn)行設(shè)計洪水成果合理性分析時，將1d、3d、7d洪量系列的頻率曲線畫在同一張頻率格紙上，它們不應(yīng)相交，且間距合理。典型洪水同頻率放大法推求設(shè)計洪水，其放大的先后順序是洪峰、短歷時洪量、長歷時洪量。流域產(chǎn)匯流計算所需要的基本資料一般包括降雨、徑流、蒸發(fā)三大套資料。常用的地面地下徑流分割方法有水平線分割法和斜線分割法。蓄滿產(chǎn)流是以降雨使土壤含水量達(dá)到田間持水量為產(chǎn)流的控制條件。前期影響雨量Pa的大小主要取決于前期降雨的補(bǔ)充量以及流域蒸散發(fā)消耗量。我國常用的流域前期影響雨

7、量Pa的計算公式。其中Pa,t+1為第t+1天開始時的前期影響雨量，Pa,t為第t天開始時的前期影響雨量，Pt為第t天的降雨量；K為蓄水的日消退系數(shù)，并必須控制。超滲產(chǎn)流是以降雨強(qiáng)度大于土壤下滲率為產(chǎn)流控制條件。后損率公式凈雨從流域最遠(yuǎn)點(diǎn)流到流域出口的時間稱為流域匯流時間。地面徑流總歷時T=凈雨歷時Ts+流域匯流時間tm.流域匯流的計算方法一般有等流時線法、謝爾曼單位線法、瞬時單位線法。由暴雨資料推求設(shè)計洪水的一般步驟是推求設(shè)計暴雨、推求設(shè)計凈雨、推求設(shè)計洪水。流域內(nèi)測站分布均勻時，可采用算術(shù)平均法計算面雨量，流域內(nèi)測站分布不均勻時，可采用泰森多邊形法計算面雨量。暴雨頻率分析，我國一般采用適線法確定其概率分布函數(shù)及統(tǒng)計參數(shù)。相應(yīng)水位是指一次洪水中河段上、下站同位相的水位；同時水位是指河段上下站同一時刻的對應(yīng)水位，示儲流量是指使槽蓄曲線成為單一線的組合流量，即馬斯京根流量演算法，為示儲流量，x為流量比重因子，K為河段發(fā)生穩(wěn)定流下的傳播時間。（柱蓄，楔蓄）水文預(yù)報按預(yù)見期分類，可分為短期預(yù)報和中長期預(yù)報。南方以蓄滿產(chǎn)流為主，北方以超滲產(chǎn)流為主。無偏估計，變差系數(shù)，偏態(tài)系數(shù)土壤蒸發(fā)率與土壤含水量近似關(guān)系是，當(dāng)土壤