第1章绪论能 显著增大;电子计算机的应用,更使水文测验、水文研究的自动化成为可能。陆 地资源卫星及遥感图像的应用,水文网站的迅速发展,为现代化水文研究提供了 良好的基础。随着社会生产规模空前扩大,生活与生产用水不断增多,环境污染 趋向严重,水资源的紧张,水文学不仅是为自然水体运动变化的研究或工程设计 提供资料数据,还要为水资源评价与优化利用提供依据,研究工作既有水量、水 质内容,也包括洪水、枯水方面,不仅研究一条河流、一个流域的水文特性,还 要研究跨流域、跨地区的水资源综合调度利用中的水文问题。当前水文科学与其 他科学之间的边缘学科正在兴起,并不断产生新的分支学科。本阶段水文学的特 点表现为它的社会属性日益明显,成为具有自然科学、技术科学和社会科学特性 的一门综合性科学。 1.5.2水文学近年发展方向 20世纪0年代以前,水文学理论的发展主要借助于水文实验的诸多成果 随着科学技术的发展以及计算机技术的普及,使人们能获得过去难以获得的区域 性水文资料,也获得了使用常规方法无法取得的水文信息。原来一些借助于物理 模型来研究的水文学问题,开始转向主要使用数学模型来求解,数值分析与模拟 成为趋势。在设计洪水计算理论与方法、联机实时洪水预报技术与方法、流域水 文模型等方面均取得了丰硕成果。如美国的Sancramento模型、日本的水箱 (TANK)模型、我国的新安江模型和陕北模型等。 近20多年来,波及许多国家和地区的水危机和洪涝灾害,与全球气候变化 异常以及大气、海洋、陆地相互作用过程有关,引起了水文学家广泛的关注。伊 格尔森(Eagleson)于1986年提出了全球尺度水文学的概念。太阳辐射在地球 上的再分布是气候变化的主要因素,而水在这种再分布中起着关健性的作用,因 为蒸发、大气中水汽的输送和降水过程都与太阳辐射紧密相关,即伴随着全球气 候变化,大气中水汽的输送和降水过程也在变化,这就是全球尺度水文学或大尺 度水文学研究的基本问题。目前,全球尺度水文学的研究已初见端倪,已在大气 相互作用理论的野外试验,以及应用遥感技术探索地表水文过程空间变异性等方 面开展了研究,并取得了进展。一些学者认为,全球尺度水文学的研究对当前和 今后水文学的发展具有重要意义。水文学研究由过去的地区、国家的独立研究向 国家间的全球合作发展。随着新理论、新方法的引进和渗透,水文学相继出现许 多新的研究方向、分支学科和边缘学科。如系统水文学、随机水文学、计算水文 学、模糊水文水资源学、遥感水文学、同位素水文学、环境水文学等
编多水文学与水文地质学 本章小结 【本章内容】 (1)水文学研究内容本节介绍了水文学的定义、研究对象、内容、分类。 水文学是研究自然界中水体形成、分布、循环和与环境相互作用规律的一门科 学。应用水文学原理可以解决工程设计问题、环境规划和水资源管理问题。按照 不同的分类依据,可以对水文学进行分类。河川径流是自然界水循环的主要环 节,也是水文学的主要研究对象。 (2)水资源、水文循环与水量平衡水资源是指能被人类直接或间接利用的 水体,是可为人类生存和发展所利用的水量。水循环可分为大循环和小循环。对 于水循环过程中表现出来的各种现象(降水、蒸发、入渗和径流)进行了阐述, 然后介绍了水量平衡原理及全球水量平衡方程。 (3)水文学的研究方法首先介绍水文学的研究是建立在水文调查、水文观 测和水文实验基础之上的,主要研究方法有成因分析法、数理统计法和地理综合 法。数理统计法是目前应用较多的方法,地理综合法则主要通过建立地区性经验 公式来求解水文问题。然后介绍了水文学研究方法的一些特点。 (4)与环境工程专业、给水排水工程专业的关系河川径流是地球上最宝贵 的资源之一,也是最重要的环境要素,它儿乎影响到环境的每个方面,反映了水 文学与环境工程专业的关系。与给水排水工程专业的关系,一是地表水资源的供 水意义,二是运用水文资料及分析成果为给水排水工程的规划、设计、施工服 务,包括城镇雨水排放、泄洪和城市雨水利用等方面。 (5)水文学简史与近年发展方向本节前面介绍了水文学的发展简史,可以 分为4个大的阶段。后面介绍了近20年来,全球气候异常变化引起许多国家和 地区的水危机和洪涝灾害,水文学也进人了新的发展时期,科学研究方向朝着设 计洪水理论研究、联机实时水文预报、流域水文模型研究、遥感遥测与全球尺度 水文学方同向发展 【学习基本要求】 通过绪论的学习,清楚水文学的定义、研究对象、内容和学科分类,理解水 文学的研究方法、水资源和水文循环的概念,掌握建立水量平衡方程的基本原 理,了解水文学与环境工程、给水排水工程专业的关系,了解水文学发展概况及 发展趋势
第1章绪论● Chapter 1 Introduction of Hydrology 【Chapter Content】 1.Study content Hydrology mainly describes the rules of the formation,distribution and cycle of the natural waters and their interrelations with the environment.Its principles are applied for solving practical problems,including the engineering designs,environ mental planning and water resources management etc.Hydrology may be categorized according to the different classifying basis.The research object of hydrology is the river-runoff that is a principal link in the process of the natural water cycle. 2.Water resources,hydrologic cycle and balance Water resources are the water that can be directly or indirectly utilized by hu mans in order to survive and develop.The hydrological cycle can be divided into long cycle and short cycle as well,where the hydrologic phenomena appear in forms of the precipitation,evapotrnspiration,infltration and runoff.The principle and the global equation of water equilibrium are involved. 3.Study methods The research of hydrology is on the basis of the investigations,observations and experiments.The methods mainly include the genetic analysis,mathematical statis- tics and geographical synthesis,in which the mathematical statistical method is more widely used at present and the regional empirical formulas are derived by the geo graphical synthetic method to settle the related problems.The features above the methods are explained. 4.Relations between hydrology and environmental engineering and water-supply sewerage engineering River runoff,as one of the most precious resources on the earth,is one of the most essential environmental elements and has a great effect on every respects of envi- ronment,from which the close relationship between hydrology and environmental en- gineering is indicated.The relations to municipal engineering can be explained by two aspects:(1)surface-waters being one of important water sources,(2)the hydrologic data and analytical results being used for the planning.design and construction of wa- ter-supply and sewerage engineering,such as the storm drainage of towns,the flood discharge and rainwater reutilization in urban areas and so on. 5.History and trend of hydrolog
需水文学与水文地质学 The development process of hydrology is briefly divided into four stages.In the last 20 years,it has entered into a new development period with the abnormal change of the global climates resulting in the water crises and flood damages in many coun- tries and regions.The trends are the theoretical research of the design flood,the on- line real-time hydrologic forecast,the basin hydrologic model,the remote sensing and telemetering,and the global scale hydrology. 【Learning Requirements】 Through the study,you should clarify the definitions,the study object and con tent,and the classification of hydrology,understand the research methods of hydrolo- gy and the concepts of hydrology cycle and water resources,grasp the principle of hy- drologic balance,know the relationship of hydrology with municipal engineering and environmental engineering,the general history and main tends of hydrology. 复习题 1-1简述水文学的概念及分类。 12分析说明水文循环的基本过程。 13试论述水文循环的作用与效应。 14简述水资源概念。 15举例说明主要的水文现象有哪些。 16水文学研究方法包括哪几种? 17解释水量平衡的概念以及研究水量平衡的意义。 1-8从水循环的角度,阐述多年平均情况下建立起来的陆地水量平衡方程和全球水量平 衡方程的意义
第2章 水文学基本知识 2.1河流与流域 河流是指由雨水、冰川或者地下径流在地球引力作用下汇集,经常(或周期 性)地沿着它本身所营造的连续延伸的凹地流动的水流。汇集地表和地下径流的 区域称之为流域。流域内的河流以其所具有的动能,冲蚀河床,搬运泥沙,改变 着流域内的地貌,同时流域的自然地理特征影响着径流的形成与变化。认识河流 与流域的基本特征,可以使水文情势的分析与计算更加符合流域与河流的实际情 况。 2.1.1河流基本特征 1.河流长度 自河源沿主河道至河口的长度称为河流的长度(简称河长)。在适当比例尺 的地形图上,沿着河道的中泓线用曲线仪可量得。中泓线是河槽中沿流向各最大 水深点的连线,亦称为溪线,也是一般的航线。 2.河流的弯曲系数 河流的弯曲系数(p)等于河流长度(L)与河源到河口之间的直线距离 (L1)之比。即 φ= L (2-1) 据此也可求出任意河段的弯曲系数。值表示河流在平面上的弯曲程度。一 般平原区的值比山区的大,下游的比上游的大。 3.河槽特征 (1)河流的断面河谷是指排泄河川径流的连续凹地,河槽是指被水流占据 的河谷底部。与水流方向相垂直的断面称为河流横断面,包括水位线在内的横断