第九章 河流概论 水力学与桥涵水文（第二版） 教学课件.pptVIP

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。 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 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，从河源到河口的距离。 弯曲系数——河道全长与河源到河口的直线长度之比 。 9-2 河流及流域 河流纵比降——任意河段，深泓线上单位长度内两端（水面或河底）的平均高差称为比降。 河流横比降——河流沿横断面方向的水面坡度。 9-2 河流及流域 9-2 河流及流域 弯段河道的横比降及水位超高值计算 横比降结果 断面水内环流 主流：河道中的水流，依河道的约束向下游运动。 副流：从属于主流而存在的螺旋流动或其他形式的旋转流动。在断面向内呈环流现象 凹冲凸淤 9-2