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水文信息采集（2） 苑春刚 华北电力大学环境学院 2011年3月 主要内容 一、水位 二、测流 三、河流与流域 四、降雨与降水观测 五、蒸散发与蒸发观测 三、河流与流域 河流 流域 1、河流－河流定义 河流是由一定区域内的地面水和地下水补给，经常（或周期性）地沿着连续延伸的凹地流动的水体。 河流流经的谷地称为河谷，河谷底部有水流的部分称为河床或河槽。面向下游，左边的河岸称为左岸，右边的河岸称为右岸。 2、河流－河流的分段及河长 河流按不同的级别划分为： 4.1 按照几何形态，河系可以分为： 4.2 河系的主要特征-河网密度D 4.3 河系的主要特征-河流的弯曲系数? 4.4 河系的主要特征-河流的落差和比降 河道比降的计算： b. 河段的纵向河底线呈折线或曲线时的河道比降计算表达式： 5.1 流域-闭合流域与非闭合流域 如果地面分水线与地下分水线在平面位置上重合，则称流域为闭合流域。由于地质构造和河床下切情况不同等原因，流域的地面水分水线与地下水分水线常在平面位置上不重合，此时称流域为非闭合流域。 在非闭合流域中，流域地面范围内的降水，可能以地下径流的方式补充相邻流域的径流，流域内的径流，也可能并非全部由本流域范围的降水形成。 实际上，很少有严格的闭合流域。但对于流域面积较大、河床下切较深的流域，因其地下分水线与地面分水线不一致所引起的水量误差相对较小，一般可视为闭合流域。 5.2 流域-流域特征 ? 流域平均宽度B ：km 5.3 河流流域的水量平衡 ? 对于不闭合流域，其水量平衡方程为： ? 对于闭合流域: 对于多年平均的情况，闭合流域的水量平衡方程式为： 四、降水与降水观测 4.1 降水： 是指液态或固态的水汽凝结物，从天空下降至地面而成的液态水或固态水的现象。降水是气象要素之一，也是水循环中重要的一个环节。 （1） 降水的各种形态： （2） 降水的成因： （3）降雨的分类及其特性 ? 按气流上升运动的原因，常把降雨分成四种类型： 1）对流雨： ? 对流雨发生的特点： 2）地形雨 3）锋面雨: 气团的分类： 在北半球的主要气团有： ? 锋面： 4）气旋雨 气旋区气流运动特点： (4) 降雨的观测 按降雨强度大小，降雨可分为暴雨、大雨、中雨、小雨四种： 2、自记雨量计：虹吸式/翻斗式 （5）降雨的特性分析 ?点降雨特性可用以下几个特征值描述: ? 降雨量在时间上的变化特性的图形表示： ② 累积降雨过程线 ③ 降水强度 - 历时曲线： ?流域降雨量的计算 ? 由点雨量估算面雨量的常用方法： 1) 算术平均法： 2) 泰森多边形法（面积加权平分法或垂直平分法） 3) 降雨量等值线法 等值线法的优点： ? 面降雨量特性分析 面平均雨深~面积关系示意图 2）面平均雨深~面积~历时曲线 （6）中国降雨特性 按年降水量多少划分为五个降水量带： 降水量的年内变化 中国降水量的多年变化特点 中国暴雨的时空分布特点 中国大陆上暴雨主要集中在三个时期： 五、蒸散发与蒸发观测 ? 蒸散发 （1）水面蒸发 水面蒸发的影响因素： 水面蒸发的测定： φ-80 型蒸发皿 E-601 蒸发器剖面结构示意图及装置图 大型蒸发池 折算系数法： 不同类型蒸发皿的折算系数表： 计算法（建立蒸发量与地面观测得到的气象要素特征值的经验关系） (2) 土壤蒸发 土壤蒸发持续进行的条件： 土壤蒸发量的测定： 根据所测定的有关数据，按水量平衡对土壤蒸发建立公式计算求得： ② 根据热量平衡及土壤水动力学原理对土壤蒸发 建立理论或半经验公式计算求得 ③ 空气动力学法(剖面法，应用紊流传导方程) （3）植物散发(蒸腾) （4）流域总蒸发量 （5）中国蒸发的特点 中国多年平均水面蒸发量最低值＝400mm，最高值＝2600mm，相差悬殊，可分为几个区： 中国多年平均水面蒸发量图 陆面蒸发的地区分布： 多年平均陆面蒸发量图 年蒸发量的年内变化 干旱指数 ? ： 干旱指数与降水分带的关系： 学习重点 河系的分类 河系的主要特征值 流域与分水岭定义 流域的几何特征 降雨量观测仪器 点降雨特性分析 面降雨特性分析 水面蒸发测定方法 水面蒸发特征值 土壤蒸发的测定方法 　 我国年降水量年际变化很大，且有连续多年雨量偏多或连续多年雨量偏少的现象。年降水量越少的地区，其年际之间的变化越大。 ＊降水的年际变化可用各地历年最大年降水量(Pmax)与最小年降水量(Pmax)之比值 K 来表示： ? 西北地区： K8.0 说明丰枯变化很大。 ? 北京地区： 1959年P=1405mm，1869年P=242mm K=1405/242=5.8 ? 南方多雨地区： K=1.5-3.0 说明年