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文件名称:水力学与桥涵水文第九章.ppt
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总页数:33 页
更新时间:2020-02-24
总字数:约3.25千字
文档摘要
叶镇国 彭文波 编著 水力学与桥涵水文 叶镇国 彭文波 编箸 水力学与桥涵水文 水力学与桥涵水文 第九章 河流概论 9-1 水文现象的特性及研究方法 9-2 河流及流域 9-3 河川径流 9-4 河川水文资料的收集和整理方法 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 有关概念 降水——空气中水汽冷凝并降落到地表的现象,如雨、雪等现象。 降水过程:水汽→外力作用下上升,高度越高,气压越低→膨胀→温度下降(动力冷却),至露点时,达到饱和状态→云滴→碰撞、凝聚、合并增大→降水 降水的三个因素:水汽、上升运动和冷却凝结 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 有关概念 蒸发——液态或固态水转为气态并向大气逸散的现象。 散发——植物从土壤中吸收水分,输送到叶面和茎后大部分散发到空气中的现象。 蒸发是海洋、陆地上的水返回大气的唯一途径。 入渗(下渗)——地表水经过土壤表面进入土壤的现象。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 有关概念 径流——降水在重力作用下沿一定路径(流域地面或地下)流动(向河川、湖泊、水库、洼地)的水流。 地表径流:沿地表流动 坡面漫流:沿山坡漫流 河川径流:在河槽中流动 地下径流(基流):在地下流动 水文现象:降水、蒸发、渗流和径流的通称 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 水文学——研究水在自然界循环运动变化规律的一门学科。 水文循环:水圈中的各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程 。 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一,研究水文循环的目的,在于认识其基本规律,为涉水工程提供设计依据并寻求抗灾减灾的办法。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 水文现象的特性 随机性:水文现象发生的时间和数值的偶然性 。 在同一观测条件下,同一现象结果不定的特性,称为此现象的随机特性。 周期性 :水文现象长时期的平均重现性。 重现性是与之关系密切的气候因素受到地球自转、公转及其他天体运动制约的结果,因而具有年、季、日及多年的周期性变化规律。 地区相似性与特殊性 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 相似性,即地理位置相近、气候因素与地理条件相似的河流或河段,其水文现象特性亦相似。 特殊性,即地理位置不同或气候与地理条件有差异的河流或河段,其水文现象可有不同的变化规律。 水文学的研究方法 数理统计法 以概率论和数理统计为理论依据,根据试验或观测所得数据,对研究对象的客观规律作出预估或判断的数学方法,称为数理统计法。 在水文分析与计算中的应用,又称为水文统计法。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 地理综合法 根据水文现象的地区特性,利用大量的实测资料,找出其地区特性与分布规律,如经验公式、水文参数及水文特征值等值线图等。 成因分析法 从物理成因出发研究水文现象的形成过程并建立水文特征值(如水位、流量等)和有关因素之间的数学物理模型,作为水文计算的依据并用以推求未来的水文情势。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 工程水文学:地面径流的运动规律、水文特征值(水位、流量、降水量等)的量测方法及其工程应用等。 桥涵水文:以河川径流为对象,主要通过数理分析的方法,为桥涵工程提供设计依据并推求其未来的水文情势。 桥涵水文是工程水文学的一个分支。 四大计算内容:设计流量和水位、桥孔长度、桥面标高、墩台冲刷计算。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 《桥涵水文》主要涉及的工程标准 《公路工程水文勘测设计规范》( JTG C30-2002 ) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007) 《铁路工程水文勘测设计规范》(TB 10017-1999) 《海港水文规范》(JTJ 213-98) 《内河航道与港口水文规范》(JTJ 214一2000) 《水利水电工程水文计算规范》(SL 278一2002) * 9-2 河流及流域 河流——河槽和其中水流的统称。 河槽:流水的凹槽 ,又称河道; 河床:河谷底部(谷底)有水流的部分称为河床 ; 干流:直接流入海洋、湖泊的河流 ; 支流:流入干流的河流 ; 水系:脉络相通的大小河流所构成的系统; 河流分段:河源、上游、中游、下游 、河口。 * 9-2 河流及流域 (图9-1) 1-洪水位;2-中水位;3-枯水位;4-边滩;5-主槽;6-河槽;7-河滩 * 9-2 河流及流域 河流基本特征 河流断面——横断面和纵断面 横断面如图9-1:垂直于水流方向的断面称为河流横断面。 水位:横断面内,自由水面高出某一基准面的高程。 深泓线:河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线; 中泓线 :河流各横断面表面最大流速点的连线; 纵断面:沿河流深泓线的断面。 河流长度——一般天然河流,从河源
叶镇国 彭文波 编著 水力学与桥涵水文 叶镇国 彭文波 编箸 水力学与桥涵水文 水力学与桥涵水文 第九章 河流概论 9-1 水文现象的特性及研究方法 9-2 河流及流域 9-3 河川径流 9-4 河川水文资料的收集和整理方法 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 有关概念 降水——空气中水汽冷凝并降落到地表的现象,如雨、雪等现象。 降水过程:水汽→外力作用下上升,高度越高,气压越低→膨胀→温度下降(动力冷却),至露点时,达到饱和状态→云滴→碰撞、凝聚、合并增大→降水 降水的三个因素:水汽、上升运动和冷却凝结 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 有关概念 蒸发——液态或固态水转为气态并向大气逸散的现象。 散发——植物从土壤中吸收水分,输送到叶面和茎后大部分散发到空气中的现象。 蒸发是海洋、陆地上的水返回大气的唯一途径。 入渗(下渗)——地表水经过土壤表面进入土壤的现象。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 有关概念 径流——降水在重力作用下沿一定路径(流域地面或地下)流动(向河川、湖泊、水库、洼地)的水流。 地表径流:沿地表流动 坡面漫流:沿山坡漫流 河川径流:在河槽中流动 地下径流(基流):在地下流动 水文现象:降水、蒸发、渗流和径流的通称 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 水文学——研究水在自然界循环运动变化规律的一门学科。 水文循环:水圈中的各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程 。 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一,研究水文循环的目的,在于认识其基本规律,为涉水工程提供设计依据并寻求抗灾减灾的办法。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 水文现象的特性 随机性:水文现象发生的时间和数值的偶然性 。 在同一观测条件下,同一现象结果不定的特性,称为此现象的随机特性。 周期性 :水文现象长时期的平均重现性。 重现性是与之关系密切的气候因素受到地球自转、公转及其他天体运动制约的结果,因而具有年、季、日及多年的周期性变化规律。 地区相似性与特殊性 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 相似性,即地理位置相近、气候因素与地理条件相似的河流或河段,其水文现象特性亦相似。 特殊性,即地理位置不同或气候与地理条件有差异的河流或河段,其水文现象可有不同的变化规律。 水文学的研究方法 数理统计法 以概率论和数理统计为理论依据,根据试验或观测所得数据,对研究对象的客观规律作出预估或判断的数学方法,称为数理统计法。 在水文分析与计算中的应用,又称为水文统计法。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 地理综合法 根据水文现象的地区特性,利用大量的实测资料,找出其地区特性与分布规律,如经验公式、水文参数及水文特征值等值线图等。 成因分析法 从物理成因出发研究水文现象的形成过程并建立水文特征值(如水位、流量等)和有关因素之间的数学物理模型,作为水文计算的依据并用以推求未来的水文情势。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 工程水文学:地面径流的运动规律、水文特征值(水位、流量、降水量等)的量测方法及其工程应用等。 桥涵水文:以河川径流为对象,主要通过数理分析的方法,为桥涵工程提供设计依据并推求其未来的水文情势。 桥涵水文是工程水文学的一个分支。 四大计算内容:设计流量和水位、桥孔长度、桥面标高、墩台冲刷计算。 * 9-1 水文现象的特性及研究方法 《桥涵水文》主要涉及的工程标准 《公路工程水文勘测设计规范》( JTG C30-2002 ) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007) 《铁路工程水文勘测设计规范》(TB 10017-1999) 《海港水文规范》(JTJ 213-98) 《内河航道与港口水文规范》(JTJ 214一2000) 《水利水电工程水文计算规范》(SL 278一2002) * 9-2 河流及流域 河流——河槽和其中水流的统称。 河槽:流水的凹槽 ,又称河道; 河床:河谷底部(谷底)有水流的部分称为河床 ; 干流:直接流入海洋、湖泊的河流 ; 支流:流入干流的河流 ; 水系:脉络相通的大小河流所构成的系统; 河流分段:河源、上游、中游、下游 、河口。 * 9-2 河流及流域 (图9-1) 1-洪水位;2-中水位;3-枯水位;4-边滩;5-主槽;6-河槽;7-河滩 * 9-2 河流及流域 河流基本特征 河流断面——横断面和纵断面 横断面如图9-1:垂直于水流方向的断面称为河流横断面。 水位:横断面内,自由水面高出某一基准面的高程。 深泓线:河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线; 中泓线 :河流各横断面表面最大流速点的连线; 纵断面:沿河流深泓线的断面。 河流长度——一般天然河流,从河源