工程水文学

第1章 绪论 1

1.1 工程水文学概述 1

1.2 水文现象及其基本规律 2

1.3 水文学的研究方法和特点 3

思考题 4

第2章 水文循环与河川径流 5

2.1 水循环与水量平衡 5

2.1.1 地球上的水储量及其分布 5

2.1.2 水分循环 6

2.1.3 水量平衡 7

2.2 降水、蒸发与下渗 8

2.2.1 降水 8

2.2.2 蒸发 14

2.2.3 下渗 14

2.3 河川径流 19

2.3.1 河流与流域 19

2.3.2 河川径流的形成及度量 22

2.4 河流泥沙 26

2.4.1 泥沙及其基本特征 26

2.4.2 河流中的泥沙输运 30

思考题 32

第3章 河流水文观测与资料处理 33

3.1 水文资料获取途径 33

3.1.1 水文观测 33

3.1.2 水文调查 34

3.2 水文测站的设立 34

3.2.1 河流稳定性对水文测站的影响 34

3.2.2 水文测站的设立 36

3.2.3 观测时间间隔 38

3.3 水位观测及资料整理 39

3.3.1 水位观测 39

3.3.2 水位观测资料整理 40

3.4 流量观测及资料整理 41

3.4.1 过流断面测量 42

3.4.2 流速测量 42

3.4.3 断面流量计算 44

3.4.4 其他测流方法 45

3.4.5 流量资料处理及应用 47

3.5 泥沙观测及分析 53

3.5.1 河流泥沙研究目的 53

3.5.2 泥沙观测 53

3.6 洪、枯水调查 56

3.6.1 调查目的 56

3.6.2 洪水调查 56

3.7 其他水文情势观测 57

3.7.1 冰情观测 57

3.7.2 潮汐河口水文 58

思考题 60

第4章 工程水文预报原理与方法 61

4.1 概述 61

4.1.1 水文预报的概念 61

4.1.2 水文预报的意义 61

4.1.3 水文预报的分类 62

4.2 短期洪水预报 63

4.2.1 洪水特征 63

4.2.2 河段洪水预报的水动力学方法 63

4.2.3 水文学方法 65

4.3 枯水预报 74

4.3.1 枯水预报的意义 74

4.3.2 枯水预报的基本原理 75

4.4 施工期水文预报 76

4.4.1 施工期水文预报的意义 76

4.4.2 围堰水情预报 76

思考题 79

第5章 水文统计的基本概念与方法 80

5.1 概述 80

5.1.1 水文统计的意义 80

5.1.2 水文统计的理论基础 80

5.2 水文统计的基本概念 81

5.2.1 事件、概率与频率 81

5.2.2 总体、样本、统计学 82

5.2.3 随机变量 83

5.3 随机变量的概率分布及其统计参数 84

5.3.1 随机变量的概率分布 84

5.3.2 重现期与保证率 89

5.3.3 随机变量的统计参数 90

5.4 统计参数的估计 93

5.4.1 矩法 94

5.4.2 统计量的无偏估计 95

5.4.3 抽样误差 95

5.5 水文频率分布曲线型式 96

5.5.1 正态分布 96

5.5.2 皮尔逊Ⅲ型分布 97

5.6 水文频率计算方法 99

5.6.1 经验频率 99

5.6.2 统计参数初估 101

5.6.3 理论频率曲线计算 102

5.6.4 统计参数对频率曲线的影响 104

5.7 水文变量的相关分析与回归分析 105

5.7.1 概述 105

5.7.2 简单线性相关分析 105

5.7.3 一元线性回归分析 107

5.7.4 一元非线性回归 110

5.7.5 多元线性回归 112

思考题 113

第6章 设计洪水推求 115

6.1 设计洪水概述 115

6.1.1 防洪的意义 115

6.1.2 设计洪水的概念 115

6.1.3 防洪设计标准 117

6.1.4 设计洪水的推求 118

6.2 由流量资料推求设计洪水 119

6.2.1 样本选取与资料审查 120

6.2.2 样本插补与延长 121

6.2.3 样本构成 121

6.2.4 设计洪峰流量推求 122

6.2.5 设计洪峰流量推求示例 128

6.2.6 设计洪水估计值的抽样误差及合理性检查 132

6.3 由暴雨资料推求设计洪水 133

6.3.1 意义及方法 133

6.3.2 暴雨频率分析 134

6.3.3 由设计暴雨转换成设计净雨 135

6.3.4 设计洪水计算 137

6.4 小流域设计洪水 141

6.4.1 小流域设计洪水的特点 141

6.4.2 小流域设计暴雨 141

6.4.3 用推理公式法推求设计洪峰流量 143

6.5 设计洪水水位和过程线 150

6.5.1 设计洪水水位 150

6.5.2 设计洪水过程线 151

思考题 152

第7章 工程水文中的其他问题 153

7.1 设计枯水推算 153

7.1.1 设计枯水问题 153

7.1.2 由实测资料推求设计枯水流量 153

7.1.3 缺乏资料时设计枯水的估算 154

7.2 城市水文问题 155

7.2.1 暴雨径流的特点 156

7.2.2 设计暴雨 157

7.2.3 水文资料特点 158

7.2.4 城市水文设计内容 158

7.3 潮汐河口设计潮水位计算 159

7.4 其他的工程水文研究手段 160

7.4.1 概述 160

7.4.2 物理模型试验 161

7.4.3 定床模型试验 161

7.4.4 工程应用实例 164

附录A 皮尔逊Ⅲ型频率曲线的离均系数Φ值表 169

附录B 皮尔逊Ⅲ型频率曲线的横比系数KP值表 173

附录C 频率格纸的横坐标分格表 182

参考文献 183