水文计算基本知识讲座 第一讲 前言

一、水文计算学科的任务和研究对象研究地球上各种水体的水量和水质的分布及有关水的运动变化规律,探讨水体的物理化学性质及它们对自然环境,特别是对生物的相互作用的学科,统称为“水文学”。“水文计算”是水文学的一个分支。为了开发利用各地的水资源,达到全面规划、综合开发,加强管理的要求,即力求以最小的代价,达到除害兴利的最大效果,需要解决一系列实际的水文     

水文计算基本知识讲座 第二讲 随机水文学基本知识

一、水文过程的随机模型水文计算的任务是“预估水利水电工程在其运用期间,当地可能会出现的水文情况”。而水文情况又是以一组水文特征值来描述的。人们根据客观的水文过程观测资料,通过主观的思维分析归纳概括成水文模型,用它来预估水文过程的变化。由于水利水电工程运用期比较长,一般都采用随机模型。随机模型能给出该流域在工程运用期间出现超过指定洪峰流量值的     

水文计算基本知识讲座 第五讲 设计洪水及其计算

一、设计洪水的涵义及设计洪水计算概述每当洪水来临之际,就要严重威胁工农业生产和人民生命财产的安全。为防止洪涝灾害,就需要修建各种水利工程设施来控制洪水,或者采取非工程措施来减少洪水的危害程度。究竟采取何种措施和如何确定措施的规模,在很大程度上取决于洪水的特性。对工程措施而言,必须准确地预估在其运行期间将可能遇到的洪水情势。但是,正如前面几讲所述,影响洪     

水文计算基本知识讲座 第七讲 设计年径流计算

一、年径流的变化特性与设计年径流计算 (一)年径流的变化特性在一个年度内,通过河流某一断面的水量称为该断面以上流域的年径流量。年径流变化有以下几个特性: (1)年径流量是由大致以年为周期的汛期与枯期水量所组成。但各地各年汛期、枯水期的起迄时间不一,历时不同;水量比例也有大有小,年内分配形式并非重复不变的。     

水文计算基本知识讲座 第六讲 小流域设计洪水计算

一、小流域设计洪水计算的特点在灌溉、排水的农田,公路、铁路的沿线和工业及民用建筑的场地等地区,往往需要兴建一些桥涵、堤防或防洪墙、排洪河道或管路、堰闸和排水泵站等工程设施,有时还需制订一些法令和规程等抗洪救灾的非工程措施,在统一规划的前提下,以便综合治理、合理运用,使洪灾的损失降低到最小限度。这些小型工程设施和有关的非工程防洪措施面广量大,所需投资总额往往很大。在规划设计时,水文     

水文计算基本知识讲座 第四讲 由暴雨推求设计洪水

在实际工作中,往往遇到工程所在地点洪水流量资料不足,或没有实测水文资料,又很难采用其它途径来解决洪水资料不足的问题。我国多数地区雨量资料较长,测站数目较多,这种情况下自然地就会提出这样一个问题:如何用暴雨资料推求设计洪水。通常采用频率计算的方法,求得指定频率的各种历时的设计暴雨量,然后通过典型暴雨进行缩放,得出设计暴雨过程,再进行产流、汇流计算,推求相应的洪水过程。     

水文计算基本知识讲座 第八讲 径流系列的人工生成

在水资源系统的规划设计和管理运行中,径流系列是系统的输入项。输入可能出现的径流系列,系统将输出相应的运行结果。对这种运行结果的可能变化情况了解得越多,就能从中选择更好的设计方案和运行策略。径流系列包括实测径流系列和人工生成径流系列两种。因实测径流系列一般较短,且在未来又不可能简单地重复出现,故不能充分反映径流在时     

水文地质学讲座 第三讲 地下水的运动

地下水乃是埋藏于地壳上部岩层中的水,它的存在形式是多种多样的。根据列别捷夫的意见,有以下几种:气态水——成气体存在于岩石的孔隙中;固态水——包含于岩层中的冰;矿物中的结晶水——存在于含水的矿物中;吸着水及薄膜水——是薄膜状,紧密的围线着岩石颗粒;毛细管水及重力水——呈液滴肤存在于岩石的孔隙中。上述各种形态的水在外部条件(温度、压力等)     

水文系统的鉴别讲座(第三讲)

五、用拉盖尔多项式进行鉴别1.拉盖尔(Laguarre)多项式下列表达式称为拉盖尔多项式式中:b为常数(b≥0),n为正整数,t≥0,及拉盖尔多项式有正交性质,即b=0时有     

水文地质学讲座 第七讲 自流水

本讲讨论地下水的第二个基本类型——自流水(或又称“承压水”和“层间水”)。它乃是指埋藏于顶底板都是不透水层的含水层中的承压地下水。当钻孔打穿不透水顶板揭露该含水层时,其中承压的地下水便会在水头的作用下上升到顶板以上的某一高度。该高度的大小决定于承压水头的大小。在条件适当时水可流出地面形成钻孔的自流(自喷)。自流孔因为取水时不必花费动力被人们广泛地利用于供水和灌溉,例如我国北京,包头等地都是利用自流孔取水。法国有一个省即名为自流省,在该省境内广泛利用自流孔取水,“自流水”的名称即由此而来。但我们一定要     

水文地质学讲座 第九讲 泉

Ⅰ.泉及其出露条件泉是地下水的天然露头,只有在地质、地貌,和水文地质条件结合得最适当的情况之下,地下水才有可能涌出地表而出现为泉。仔细研究一个地区的泉,不但有助于明确该地区的水文地质条件,而且常常对研究该区的地质构造大有俾益,所以水文地质工作者应该尽可能的利用这些地下水的天然露头点来进行工作。地下水涌出地表,只有当含水层或含水的地下通道与地表相交时,才可能发生。含水层的数量和性质可以多种多样,含水通道可能有各种不同的方向和大     

水文地质学讲座——第六讲 潜水

在前面地下水分类的一讲中已经谈过现代水文地质学中将地下水分为三个基本的类型:即饱气带水,潜水和自流水。现在我们就来分别讨论一下各种类型的地下水。其中饱气带水往往不是一般水文地质工作的对象,因此不预备进行专门的讨论。本讲只讨论潜水,下讲讨论自流水。§1.潜水的概念:潜水是地表以下第一个含水层中的水,其下为稀定的隔水层,其上无隔水层或仅具     

水文地质学讲座 第八讲 矿水

矿水的概念某些地下水由于含有特殊化学成分、含有大量气体或由于具有较高的温度,因而能对人体发生生理上的作用,可用于医疗,这种地下水,便被称为矿水。矿化度很高(总矿化量达每升数十克)的地下水往往可用来提取碘溴等工业原料,这类水也被称为矿水。为区别起见,可将前者称作医疗矿水,后者称之为工业矿水。根据多年经验,规定地下水中化学成分及气体的含量达到某一限度便可归为矿水(见附表)。     

复合体基本知识讲座 第三讲 国外复合片钻进现状(二)

苏联乌克兰科学院超硬材料研究所研制成功的新型超硬材料斯拉乌季契,在油气田钻井和其他矿产地质钻探中,得到了广泛的应用。它不仅可以用于软地层和中硬地层,也可用于硬地层。斯拉乌季契可用于制造钻头和扩孔器。     

水文频率计算评议

说起水文频率计算,大家都会想到这是一个老问题,不过是排位加适线,很简单明了,没有什么好谈的。要谈一定免不了“老生常谈”。可是我国对水文问题应用频率分析至少已经历了30年。人们仔细想一下,还是可以发现其中依然存在不少问题,悬而未决,甚至于认识分歧,莫衷一是。笔者1984年8月到江西牯岭参加长办召开     

水文地质学讲座 第六讲 潜水(续完)

5潜水的分带性:在十九世纪后叶俄国土壤学家图库恰也夫发现了自然界现象在自然历史过程中按纬度分带规律性。他的这一发现为土壤地理,景观地理分带学说以及风化作用和潜水分带学说打下了基础。廿世纪以来苏联学者奥托茨基,伊林,朗格,卡明斯基等人先后发挥了潜水在自然历史过程中按纬度分带的这一学说。并进行了苏联境内潜水分区的工     

水文地质学讲座 第一讲 绪言

水文地质学是地质科学的一个分枝,这是一门年青的科学,它研究地下水的化学成分,分布,埋藏,运动,变化,和起源等问题。地下水存在于地表以下,但是大气降水和地表水渗入地表之下以后,也可以变为地下水,地下水以某种形式出露于地表之后,也可以变为地表水而流走。所以地下水是不断运动和循环的地球水体中的一部分,因此它和地区的气候和     

水文系统的鉴别讲座(第四讲)

七、用矩和累积量进行鉴别1959年,纳希(J.E.Nash)对瞬时单位线的计算,首先采用了矩法。在水文系统中,使用矩或累积量与数理统计中的意义相同。1.特征函数,矩和累积量设g(t)为概率密度函数,其相应的特征函数定义为下列变换式对照傅里叶变换式(3-2),特征函数相当于傅里叶逆变换,仅差一常数1/(2π)。将式(7-1)中的e~(ist)进行级数展开,得已知数理统计中的r阶原点矩为及r阶中心矩为     

水文系统的鉴别讲座(第五讲)

九、用直接代数法进行鉴别1.直接代数法在式(8-1)中,通常为方程式个数 p 大于待求值(单位线)项数 n,不能直接求解,故上节采用了最小二乘法。直接代数法是把式(8-1)中不包含输入最大值的方程删去,这样 p=n,可以直接求解了。这种方法的思路是:最大输入产生输出的主要部分,由此而得的单位线,对整个输出过程来讲,影响的误差一般不会太大。直接代数法只要通过求解多元线性方程组,即可     

水文地质学讲座 第四讲 地下水的物理性质和化学成分

我们在研究地下水时,不应该忘记它是与周围环境(主要是地质条件)密切联系着的。显然,研究地下水化学成分时也不应脱离地质环境。如前所述,地下水参与自然界水的总循环,在其循环过程中,与各种各样的介质接触,而水又是一种很好的溶剂,因此便溶解了各种离子、分子、县浮物、气体、微生物等。事实上在自然界中“纯”水是找不到的,正确些说,地下水是一种相当复杂的溶液。由于地下水的环境与经历各不相同,这种溶液性质就可以是各式各样的了。