工程水文课讲座和笔记
内容
我们在水文中学的研究
在水文中，我们研究水文循环，其过程，水平，降水类型，降水估计，以及降水数据的分析。我们还研究了理查德方程和近似渗透模型的渗透现象，解决方案。流量测量方法，阶段放电关系，单位水力图理论，水文中盆地转子的转子，流水路线的流动路由，洪水频率分析和洪水流量的衰减。
水文的定义：
所有形式的水（地球表面上的雨，雪和水）的研究，以及它的起源到地球上的所有目的地都被称为水文。
水文范围
- 水是人类和动物生命，工业和农业所必需的最有价值的自然资源。
- 它还用于发电，导航和渔业。
- 在灌溉，供水，防洪，水井测井和盐度控制，水电和导航的水资源开发和管理中，对世界各地的水文进行了巨大的重要性。
工程水文
它采用水文原则在解决地球水资源利用的工程问题解决方案中。工程水道或水资源工程师涉及用于控制，利用和管理水资源的计划的规划，分析，设计，建设和运营。水电逻辑计算是估计的，因为主要是经验和近似方法来描述各种水文过程。
用工程水文的用途
工程水文以下列方式帮助：
- 水文用于在拟议的地点找出最大的可能洪水，例如，水坝。
- 可以通过水文计算和描述从集水区的水产生的变化。
- 工程水文使我们能够了解集水区的地表水和地下水资源之间的关系
- 预期的洪水在一个高速公路上流过溢洪道涵洞或者在城市风暴排水系统中可以通过这一主题来了解。
- 它有助于我们了解所需的储层能力，以确保灌溉或在干旱条件下的灌溉或市政供水的适当水。
- 它告诉我们实时洪水预测需要哪些水电逻辑硬件（例如雨量计，流仪表等）和软件（计算机模型）
水文分支
水文循环
- 水文循环描述了连续的关于-循环地球的水域运输，连接大气，陆地和海洋。
- 水从海面蒸发，由能量驱动太阳，并加入大气，将内陆移动为云。曾经内陆，大气条件采取浓缩和沉淀到地面上的水，在哪里，驱动引力力量，它通过河流和溪流返回海洋。
- 这个过程是相当的复杂的，包含许多子周期。
- 工程水文需要一个定量水文循环的看法。
- 作为开放系统的水文循环的量化可以由a表示质量平衡方程，其中输入负输出等于存储的更改。
- 它是一种基本的水力逻辑原理或方程，可以应用于全局或区域规模
i - o =Δs
水文循环的水持有元素是：
- 大气层
- 植被
- 雪包
- 土地面
- 土壤
- 溪流，湖泊和河流
- 含水层
- 海洋
水文过程
- 沉淀
- 蒸发
- 蒸腾
- 浸润
- 陆上流动
- 表面径流
- 地下水流出
水平衡组件
流入：
- 沉淀
- 导入定义为水声向给定区域。
- 毗邻地区的地下水流入。
外流：
- 表面径流外流
- 导出定义为与相同区域引入的水。
- 蒸发
- 蒸腾
更改存储：
这是如此发生变化：
- 地下水
- 土壤湿度
- 表面储层水和抑郁料
- 拘留所
全球水平
在大气中：
沉淀（P）= eVapo-蒸腾（ET）
100 + 385 = 61 + 424
着陆：
P =蒸发蒸腾（et）+表面径流（R）+地下水流出
100 = 61 + 38 + 1
在海洋和海洋上：
海洋降水+表面径流+地下水进出=蒸发（e）
385.+38.+1=424.
水文系统
集水区和盆地
- 一种集水是地球表面的一部分，收集径流，并将其集中在其最远的下游点，称为集水区。
- 被集水区集中的径流流入更大的集水区或进入海洋。
- 流进入较大流或水体的地方被称为嘴。
- 术语分水岭和盆地通常用于参考集水区。一般来说，分水岭用于描述一个小型集水区（流域），而盆地保留用于大型集水区（河流域）。
流域和流订单
- 流域或盆地由周围地形定义，其周边被称为a划分。它是流域周围的最高海拔。落在分裂内部的所有水有可能脱落到盆地的盆地中。落在分裂之外的水被脱落到另一个盆地。
- 在溪流中流动的水被称为水流
霍顿建议A.流订单分类作为盆内的分支量的衡量标准。一阶流是一个小的，未分支的支流。二阶流只有一级支流。三阶流只有第一和二阶支支等等。当较低顺序的频道加入高阶的频道时，频道下游将保留两个订单的较高。
水平衡问题
在给定年份，一个带有2500公里面积的集水区2收到1.3米的降水。在排出集水区的河流中测量的平均流量为30米3.S-1。
- 年内发生了多少河流径（在m3.）？
- 什么是径流系数？
- 由于蒸发，蒸腾，渗透的综合影响，损失了多少水？（在m）中表达。
解决方案
总径流量
=每年的秒数'平均流量
= 31 536 000'30
= 9.4608'108米3.
径流系数
=径流量/降水量
=（9.4608'108）/（1.3'2500'106）
= 0.29（29％）
水平衡方程可以安排生产：
ET + F = P - R - ΔS
在哪里：P.=（1.3'2500'106）
= 3.25'109米3.
R.= 9.4608'108米3.（从总径流量）
Δs.= 0（即存储中没有更改）
所以，
ET + F.= 3.25'109 - 9.4608'108
= 2.30392'109米3.
=（2.30392'109）/（2500'106）
= 0.92米
沉淀
什么是降水？定义：
落水的水或液体形式，例如雨，雪和冰雹。
使用降水数据
- 径流估计分析
- 地下水补给分析
- 集水区水平研究
- 液压结构设计的洪水分析
- 实时洪水预报
- 低流量研究
生产降水的机制
形成沉淀需要三种机制。
抬起和冷却- 将空气质量提升到更高的高度导致空气的冷却。
2.凝结- 将水蒸气转化为液滴。
3.液滴形成- 如果云中存在的液态水是达到空气的提升机制，则需要生长液滴。
种类沉淀
取决于空气抬起和冷却的方式，以引起沉淀，我们有三种类型的沉淀，如下所述：
-
- 旋风沉淀
- 对流降水
- 地理降水量
旋风沉淀：
旋风沉淀是由于压力差而抬起空气质量而引起的。旋风沉淀可以是正面或非额压旋风沉淀。
正面降水：
它是在另一侧较冷的前表面的一侧上的温暖和潮湿空气取出，在另一侧的较冷。根据温度气体质量在冷空气质量上方有主动或被动口音，前部可以是温暖的前部或冷的前部。
非正面降水：
如果在一个区域（称为旋风）中发生低压，则空气将水平地从周围区域（高压）水平流动，从而使空气在低压区域中升力。当提升的温风在更高的姿态下冷却时，将发生非额粒度旋风沉淀。
在冷锋的情况下，更冷，更密集的空气质量抬起温暖，潮湿的空气。随着空气升起，它很酷，水分凝结，以产生云和沉淀。由于冷锋的陡坡，经常产生强有力的升高，导致淋浴和偶尔严重雷暴的发展。
在温暖的前线的情况下，温暖，更密集的空气上升和在前面的较冷的空气上升。同样，空气随着它的升高而升高，水分凝结以产生云和沉淀。温暖的前沿有一个温和的斜坡，并且通常比冷锋更慢地移动，因此沿着温暖的前线的上升运动更加渐进。在表面温暖的前部提前开发的沉淀通常稳定，比与冷锋相关的沉淀更广泛。温热的前沉淀通常是光照的。
对流降水
对流沉淀是由较温暖的自然升高，更浅，更温和，更密集的环境引起的。一般来说，这种沉淀在热带地区发生，在炎热的一天，地面的地面不均匀加热，导致温暖的空气随着较冷的空气来占据它的位置。垂直通风呈现巨大的速度。对流沉淀以高强度和持续时间短的淋浴的形式发生。
地理降水量
地理沉淀是由空气群体引起的，这些气体引起了山脉等自然地形屏障，并且不能向前移动，从而上升，导致凝结和降水。我们在喜马拉雅地区的所有降水都是因为这种性质。由于他们的漫长旅行，潮湿的潮湿是潮湿的。
一些有用的技术条款的定义
深度：在一个区域或面积上的降雨量（mm）
期间：雨下降的时间（小时）
强度：每单位时间降雨量即深度/持续时间（mm / hr）
时间分布：降雨量杂文作为时间的函数，是降雨量深度或强度的曲线。累计降雨杂文也被称为降雨量曲线。
Isohyets.（持续降雨的轮廓）可以绘制，以发展降雨量深度的IsoHyetal地图。
正常的年降水量（平均每年30年的PPT）
降水测量
点数据仪表
非录音雨量仪
它们被称为非录音，因为它们不会记录下雨，但收集雨。
记录雨水码
这些用于确定时间的降雨率。共同使用的三种类型是：
- 称重类型
- 折叠桶式
- 3.浮动类型
