工程水文第2章课件.ppt

降水常按照使空气抬升的原因分为对流性降水、地形性降水、锋面性降水和气旋性降水，习惯上把它们分别称为对流雨、地形雨、锋面雨与气旋雨。 地形雨 空气在迁移途中，因受地形作用而被抬升，动力冷却而成云致雨。降雨特性随空气自身温湿特性，运行速度以及地形特点而异。 土壤含水量 凋萎含水量 植物无法吸收土壤水分而凋萎时的含水量。大于凋萎含水量的土壤水分为有效水量。 毛管断裂含水量 毛管悬着水连续状态开始断裂时含水量。低于此值，土壤水分交换以水汽状态进行。 土壤含水量 田间持水量 土壤所能保持的最大毛管悬着水量。高于此值，多余水分以重力水下渗。 饱和含水量 土壤空隙都被水充满时的土壤含水量。 土壤蒸发过程 在洪水期水位较高无法采用流速仪测流，常采用浮标测速方法。一些测站应用超声波测速方式，观测断面流速和流量。 当水文资料缺乏和不充分时，需进行洪水调查。 蒸发器 蒸发实验站 飘浮水面蒸发观测试验场 径流是指降落到流域表面上的雨水，由地面与地下汇入河川，最终流出流域出口断面的水流。 第六节 径流 一、径流形成过程 降雨开始时，一部分滞留在植物枝叶上，称植物截留。  降落到地面上的水量向土中入渗，除补充土壤含水量外，逐步向下层渗透，如能达到地下水面，则成为地下径流。 当降雨强度超过了土壤下渗能力时，产生的超渗雨沿坡面向低处流动，称为坡面漫流。扣除植物截留、下渗、填洼后的雨量进入溪沟，最后成为流域出口径流，这部分径流称为地面径流。 表层土壤的含水量首先达到饱和后，继续下渗的雨量沿饱和层的坡度在土壤孔隙间流动，注入河槽形成径流，称为壤中流（表层流）。 不透水层 不透水层 不透水层 R2 R1 f E P 包气带 通气层 径流形成过程（流域产流） ΔV R3 潜水层 浅层地下水层 R4 深层地下水层 压力水层 降水 蒸发 下渗 植物截留与洼蓄 地表径流 壤中径流 潜水 深层地下水 河流 进入河网的水流，从上游向下游，从支流向干流汇集，最后全部先后流经流域出口断面，这个汇流过程称为河网汇流。 坡面汇流 河网汇流 流域汇流过程 流域出口 雨量器是直接观测降水量的器具，它由承雨器、漏斗、储水瓶和雨量杯组成，承雨器口径为200mm，分辨率为0.1mm。　　一般每日8时及20时各观测一次。雨季增加观测段次。 1、雨量器 雨量筒 称重式 可连续记录降水重量，包括雪、冰雹及混合降水。 虹吸式 记录累积雨量曲线。 翻斗式 翻斗每承接0.1mm雨水向记录器输送一个脉冲信号。较为适用作遥测雨量计。 2、自记雨量计 翻斗式雨量计 ???????????????????????????????????????????? 称重式式雨量计 虹吸式雨量计 虹吸式自记雨量计 承雨器 时钟 虹吸管 记录纸 容器 浮子 储水瓶 自记笔 　气象雷达利用云、雨、雪等对无线电波的反射来发现目标。根据雷达探测到的降水回波位置、移动方向、移动速度和变化趋势等资料，可预报探测范围内的降水量、降水强度及起迄时刻。 3、雷达探测 　　目前水文业务利用地球静止卫星云图资料。在卫星云图上，一些天气系统可以根据特征云型分辨出来。 4、气象卫星云图 算术平均法 当流域内雨量站分布较均匀，地形起伏变化不大时，可用算术平均法求得流域上的平均降水量 五、流域平均雨深计算 加权平均法（泰森法） 当流域内雨量站分布不均匀时，假定流域各处的降水量由距离最近的雨量站代表。流域平均降水量式中，fi/F 表示第i 雨量站的面积权重。 泰森法划分雨量站控制面积示意图 。 。 。 。 f1 f2 f3 f4 P1 P2 P3 P4 某一流域有n个雨量站 P1, P 2, … P n 要求划分各雨量站权重面积 (1) 勾绘n -２个锐角三角形 (2) 绘制三角形各边的垂直平分线 (3) 量算n个雨量站的权重面积f1, f 2, … f n 等雨深线图法 当流域上雨量站分布较密时，可用等雨深线图来计算流域平均雨深。 式中, fi —两条等雨深线间的面积；Pi —fi 上的平均雨深。 第四节 下渗 　　在地下水面以下，土壤处于饱和含水状态，称为饱和带；地下水面以上，土壤含水量未达饱和，称为包气带。 存于包气带中的水称为土壤水，饱和带中的水称为地下水。 　　一、饱和带和包气带 　　吸湿水 土粒表面分子力所吸附的水分子称为吸湿水，不能流动也不能被植物利用。 　　薄膜水 由土粒剩余分子力所吸附在吸湿水层外的水膜称为薄膜水，不受重力的影响。 二、土壤水 　　毛管水 土壤孔隙中由毛管力所持有的水分。由毛