第一节水文的基础知识

第一节水文的基础知识水位水位是指水体的自由水面高出基面以上的高程。其单位为米。高程地面点高出水准面的垂直距离称“绝对高程”或称“海拔”。地面各测量点的高度，需要用一个共同的零点才能比较起算测出。通常采用大地水准面作为基准面，并作为零点（水准原点）。相对高程（相对标高）地面作一侧点与假定水准面的垂直距离称为相对高程或相对标高。以某一地区选定的基准面所测出的地面点高程，就形成了该区的高程系统。由于长期使用习惯称呼，通常把绝对高程和相对高程统称为高程或标高。我国已规定以黄海平均海水面作为高程的基准面，并在青岛设立水准原点，作为全国高程的起算点。以黄海基准面测出的地面点高程，形成黄海高程系统。水位基面表达水位所用基面，通常有两种：一种是绝对基面，一种是测站基面。我国目前采用的绝对基面是黄海基面，是以黄海口某一海滨地点的特征海水面为零点的。流域:一个水系的干流和支流所流过的整个地区。平时所称的流域，一般都指地面集水区。流域特征包括：流域面积、河网密度、流域形状、流域高度、流域方向或干流方向。流域面积：流域地面分水线和出口断面所包围的面积，在水文上又称集水面积，单位是平方公里。这是河流的重要特征之一，其大小直接影响河流和水量大小及径流的形成过程。流域里大大小小的河流，构成脉络相通的系统，称为河系或水系。径流流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流，称为径流。也表示一定时段内通过河流某一断面的水量，即径流量。从降雨到达地面至水流汇集、流经流域出口断面的整个过程，称为径流形成过程。可把它概化为两个阶段，即产流阶段和汇流阶段。影响因素:气候因素,流域的下垫面因素,人类活动因素洪水通常是指由暴雨、急骤融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江河湖海水量迅速增加或水位迅猛上涨的水流现象。洪峰就是洪水的最大流量。如果单位面积的降水量大于水流量，雨水就会一点一点的积累。一旦流域广，路程长之后，就会形成洪峰。在某种意义上讲，洪峰就是一道大波浪。一般洪水：重现期小于10年。较大洪水：重现期10～20年。大洪水：重现期20～50年。特大洪水：重现期超过50年。设计洪水，为防洪等工程设计而拟定的、符合指定防洪设计标准的、当地可能出现的洪水。即防洪规划和防洪工程预计设防的最大洪水。设计洪水的内容包括设计洪峰、不同时段的设计洪量、设计洪水过程线、设计洪水的地区组成和分期设计洪水等.防洪设计标准一般用洪水出现的概率或重现期表示。校核洪水，符合防洪校核标准的洪水，是表示在非常运行情况下达到工程防洪能力设计指标的洪水。重现期：指某水文变量的取值(x≥xm)在很长时期内平均多少年出现一次。重现期(T)与频率(P)的关系对下列两种情况有不同的表示方法：①当研究防洪治涝的暴雨、洪水时,采用设计频率P50％,则T＝1/P(年)。例如，当P=1％时，得T=100年，称为百年一遇的暴雨或洪水。②当考虑兴利或枯水问题时，采用设计频率P50％，则T=1/(1-P)（年）。例如,当灌溉的设计频率P=80％时，得T=5年，称为5年一遇的枯水。库容水库某一水位以下或两水位之间的蓄水容积。表征水库规模的主要指标。通常均指坝前水位水平面以下的静库容。校核洪水位（关系水库安全的水位）以下的水库容积称总库容；库容值可由地形图量测计算，也可用地形法或断面法进行实地测量，再经计算获得。调洪库容校核洪水位与防洪限制水位（水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位）间的水库容积。当汛期内防洪限制水位变化时，指校核洪水位与最低的防洪限制水位间的库容；防洪库容防洪高水位（下游防护区遭遇设计洪水时，水库达到的最高洪水位）与防洪限制水位间的水库容积。当汛期内防洪限制水位变化时，指防洪高水位与最低的防洪限制水位间的库容兴利库容（调节库容）正常蓄水位与死水位（水库在正常运用情况下，允许消落到的最低水位）间的水库容积。在正常运用情况下，其中的水可用于供水、灌溉、水力发电、航运等兴利用途；死库容死水位以下的水库容积，又称垫底库容，它不参加径流调节，只在战备、检修等特殊情况下才允许排放雨量在一定时段内，降落到水平面上(无渗漏、蒸发、流失等)的雨水深度。用雨量计测定。以毫米为单位.小雨：12小时内降水量小于5mm或24小时内降水量小于10mm的降雨过程中雨：12小时内降水量5～15mm或24小时内降水量10～25mm的降雨过程。大雨：12小时内降水量15～30mm或24小时内降水量25～50mm的降雨过程。暴雨：凡24小时内降水量超过50mm的降雨过程统称为暴雨。蒸发量是指在一定时段内，水分经蒸发而散布到空中的量。通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示。