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海淀分局备案编号52《工程水文及水利计算》01第一章 绪论-第2页
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52《工程水文及水利计算》01第一章 绪论-2
第二节工程水文学的研究方法；水文现象异常复杂,不易完全了解；[例1-2]试定出流域上的降雨径流水文系统；解如图1-2,流域是指汇集于一条河流的集水区域；此系统可以降雨作为输入,河流出口的水流作为输出,；Q（t）=ΩI（t）(1-2)；式中,Ω称为变换函数,它可以是代数式,也可以是微；水文系统是一种自然现象,存在两种基本规律:分布与；工程水文学中的水文计算与水
第二节 工程水文学的研究方法 水文现象异常复杂,不易完全了解。但通常可以借系统概念作简化处理。所谓系统,是由许多互相关联部分组成的总体。系统大的可以包括整个地球水循环,小的可以只涉及地球上的一个小部分(如流域)面积上的几个水文过程。[例1-2]试定出流域上的降雨径流水文系统。解 如图1-2,流域是指汇集于一条河流的集水区域。分水岭是流域汇水的分界线。沿流域分水岭的界面在向上向下与顶面和底面包围成一个水文系统(图1- 2)。
此系统可以降雨作为输入,河流出口的水流作为输出,蒸发也是输出,但降雨时蒸发甚小,可以不计。这是一个非常复杂的系统:降雨在流域面上随时随地发生变化,汇流过程中也不断发生时空变化。这样一个变化复杂的水文现象若以严格的物理数学方程来描述是不可能的？。实用上只能以联系输入与输出的模型来代表。水文系统模型的用途是由输入预测输出。模型的输入输出是可测量的水文变量。其中心结构是联系输入输出的方程式,设输入输出以时间函数I（t）和Q（t）表示,则系统由输入变换为输出的方程为式（1-2）:Q（t）=ΩI（t）(1-2)式中,Ω称为变换函数,它可以是代数式,也可以是微分方程式。水文系统是一种自然现象,存在两种基本规律:分布与动态物理规律(成因规律)和统计规律。工程水文学中的水文计算与水文预报都有预报性质的任务,但因预见期长短的不同而采用不同的方法。水文预报通常只能预报几天的来水情况,往往是根据现象的前一过程预报后一过程(未来)情况,此时必然性起主要作用,往往采用动态规律。例如可以由上游的洪水通过洪水的传播规律预报下游的未来情况。随着预见期的加长,所研究的水文现象影响因素更为复杂,此时必然性退居次要地位,偶然性显示其重要性,因此要求预见期较长的水文计算多采用统计方法进行概率预报。概率预报不同于实时预报,只能预报水文事件出现的概率,而不能预报该事件出现的时间。在工程水文学应用中,这两种方法相辅相成,是不能截然分开的。 第三节 水文学经历了由萌芽到成熟、由定性到定量、由经验到理论的发展过程。一、萌芽时期(1400年以前)在一些古文明国家和地区,从历代古籍、文献、碑刻古迹和发掘的文物中,可以发现水文科学萌发的一系列史实:古埃及在公元前年因灌溉引水开始观测尼罗河水位,至今还保存有公元前2200年所刻水尺的崖壁。中国古代的一些水利工程如都江堰、灵渠等建成后能较长时期地发挥效益,都与运用水文知识有关,尤其是2000年前建成的都江堰,至今仍在发挥巨大的效益。中国西汉四年(公元4年)张戎最先提出的&以水攻沙&,对当时和后世治理黄河的影响甚大。中国的测雨可追溯到公元前11世纪以前的商代,甲骨文中有细雨、大雨和骤雨的分类。宋秦九韶在《数书九章》记有当时全国都有天池盆测雨量及测雪量的计算方法。北魏邮道元的《水经注》(公元527年)记述干支河流达1252条之多,比欧洲同类水平的著作约早1000年,是一部水文地理巨著。《吕氏春秋》(公元前239年)完整地提出了水循环概念&云气西行云云然,冬夏不辍;水泉东流,日夜不休;上不竭,下不满,小为大,重为轻,圈道也。&《吕氏春秋》最先提出水文循环,至今尚为世界学术界所称道。总的说来,这一时期中国的水文知识居于世界领先地位。二、奠基时期(年)14~16世纪欧洲文艺复兴和18~19世纪工业革命给自然科学的发展以很大影响。此时期水文方面雨量器、蒸发器和流速仪等一系列观测仪器的发明,为水文现象的实地观测、定量研究和科学实验提供了必要的条件。水文循环在观测和实验基础上得到验证,水文现象由概念描述深入到定量表达,为水文科学的建立奠定基础。这一时期,水文学首先在西欧发展,后在北美兴起,并应用于实际。水文学的发展1424年中国开始全国统一制作和使用标准测雨器。1610年意大利B.卡斯泰利提出流量测量方法。英国雷恩发明自记雨量计。l790年法国R.活尔特曼发明了转子式流速仪。1870年美国T.G.埃利斯发明了旋桨式流速仪。1885年美国W.G.普赖斯发明了旋杯式流速仪,为水文定量观测和水文科学提供了有力的工具。在欧洲,由于实测水文资料增加和许多实验研究,揭示了一系列水文基本规律。在中国徐霞客经过28年的野外考察,他的游记关于岩溶地貌和水文地理的记述,早于国外同类著作近300年。18~19世纪西欧产业革命促进城市、交通和工业发展,大量的水利建设要求解决各种设计中的水力计算问题,使水力学理论得到较大进步,由此又为一些水文规律的理论研究提供了有力的工具。水文学基本理论和方法逐步完善,使水文计算和水文预报水平得到提高,在工程建设中和防洪中的效果日益显著,从而形成以水文计算和水文预报为主的新分支学科一一应用水文学。但在这一时期总的说来,中国水文科学进展则比较缓慢。三、应用水文学的兴起(年)进入20世纪,特别是经过两次世界大战的破坏后,各国都致力于经济恢复和发展,迫切需要解决城市建设、动力开发、交通运输、工农业用水和防洪等水利工程中的一系列水文问题,促进了水文科学的迅速发展。此时期水文站网扩大,实测资料积累丰富,为水文分析研究提供了前所未有的条件,应用水文学取得了许多新进展。美国在这一时期取得的成果较多,处于领先地位。1900年美国J.A.塞登提出了著名的塞登定律,为天然河道洪水演进提供了理论。1935年，霍顿就提出产流理论或产流机制：降雨径流的产生受控于两个条件：降雨强度超过地面下渗能力；包气带的土壤含水量超过田间持水量。1935年美国的G.T.麦卡锡提出的马斯京根方法简化了河道的洪水演进计算。为适应工程设计和防洪要求,水文计算和水文预报方面得出了许多新的概念和方法: 1914年,黑曾首先用正态概率格纸选配流量频率曲线。1924年H.A.福斯特完整地提出了P-Ⅲ频率曲线的分析方法。W.韦伯尔提出了经验频率计算公式。这些学者把概率论和数理统计引进了水文学。1932年美国L.R.K.谢尔曼提出的单位过程线被誉为水文学进展的里程碑。1937年美国M.贝纳德和R.K.Jr.林斯雷等提出可能最大降水/洪水方法。这些水文计算方法在实际应用中得到迅速推广,丰富了应用水文学。1936年美国的W.G.霍伊特提出随机过程引人水文计算,形成了随机水文学。此外,许多应用水文学著作的出版,标志着水文学进入了成熟阶段。这一时期中国在停滞了数个世纪之后,开始从西方引进了新的水文科学,从事于中国江河水文学的研究。四、水文学的现代特色与发展(1950年以后)20世纪后期水文科学的发展,出现了新的形势:首先,由于新技术特别是计算机的应用,使水文信息(实时资料)的获取、传递和处理大为方便迅速,节省了大量人力和时间。其次,由于工农业和城市建设的需要,应用水文学发展迅速。其三,由于生产和生活用水的增长,环境污染日趋严重,出现了水资源紧张局面,迫使水文学特别侧重于水资源研究,不仅注重水量还要注重水质;不仅注重洪水,还要注重枯水;不仅研包含各类专业文献、专业论文、高等教育、生活休闲娱乐、外语学习资料、应用写作文书、52《工程水文及水利计算》01第一章 绪论等内容。　
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工程水文及水利计算课程设计
工​程​水​文​及​水​力​计​算​课​程​设​计​。
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