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词汇表_工程水文学
2025-09-30 22:43:44 责编:小OO
文档
水文学 (hydrology)研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布以及与环境及人类活动之间相互联系和作用的学科。是地球物理学和自然地理学的一个分支。按研究范围分,有水文气象学、陆地水文学、海洋水文学、地下水文学等。他与水利水电工程及其他与水有关的建设事业有密切联系,直接为综合利用水资源和环境保护服务

工程水文学 (engineering hydrology)亦称“应用水文学”。水文学的一个分支。应用水文学的基础理论和方法,研究水域水的控制和利用分析水文要素的变化和水量分布的规律,为工程规划、设计、施工和管理提供水文计算和预报的依据。主要内容有:水文测验、水文计算、水文预报和水源保护等。

水文手册 (hydrologic manual)根据区域水文资料及综合分析成果而汇编的工具书。主要包括各种水文特征值的等值线图、分区成果表、关系曲线、计算公式及简要的计算方法等。可供水利工程技术人员、农业科技人员在水文计算方面的参考,为小型水利工程的设计和农田水利规划等提供参考的水文数据。有的水文手册还附有水文特征值的历年统计成果表。

历史洪水 (historical flood)历史上曾发生过的大洪水或特大洪水。在中国一般指水文站有系统观测资料以前发生的。调查历史洪水的痕迹、涨落过程、发生的年份和量测历史洪水痕迹的高程、过水断面面积,借以推算历史洪水的洪峰流量,估算其洪水总量及发生的重现期,供洪水频率计算使用或直接作为工程设计的依据。对于提高洪水频率计算成果的精度有重要作用。

洪水总量 (flood volume)简称“洪量”。洪水在一定历时内从流域出口断面流出的总水量。一般以计。在降雨径流预报中常计算一次降雨所形成的一次洪水总量,可由本次洪水过程线的流量起涨时刻至退水段上终止时刻之间的面积来求得。在水文计算中有时需要统计某一时段的最大洪水总量(如一天最大、三天最大洪水总量等),通过频率计算,求得各种事端最大的设计洪水总量,据此推求设计洪水过程线,作为水库调洪算的依据。 

水文预报 (hydrological forecast)先期预测预报某一水体水文各要素变化的工作。在掌握水文要素演变规律的基础上,根据水文气象情报资料及其他有关自然地理资料,对某一水体的各项水文要素的变化进行先期的推测和预告。如对江河、湖泊(水库)进行预报的主要项目有水位、流量、洪水、枯水、冰情、泥沙、水质等;对地下水预报的主要项目有储量、埋深、水位变幅、水质等。按预报期限,可分为紧急、短期、中长期预报等。正确的水文预报,对防汛、抗旱、水利调度和水资源的合理利用具有重要作用。 

洪水预报 (flood forecast)汛期洪水先期水情推测和预告。根据洪水形成规律,有流域上的有关气象资料或河段上游站的水文情报资料,对流域出口断面或河段下游站将要发生的洪水做出的先期预测报告。主要项目有最高水位、洪峰流量、水位和流量过程线及洪水总量等。其方法有相应水位(流量)、流量演算、降雨径流等。正确、及时的洪水预报在防汛中具有重要作用。 

水文计算 (hydrologic computation)根据有关水文气象资料,通过分析计算,对未来长时期内的水文情势做出的概率预估。为工程的规划设计拟定合理的标准,以便确定工程规模。如对兴利计算中所需的设计年径流及其年内分配;防洪、除涝计算中所需的设计洪水、设计暴雨;淤积计算中所需的泥沙资料;以及分析、估算人类活动对径流(包括水质)的影响等。

累积频率 (cumulative frequency)简称“频率 ” 。从统计资料得出某水文特征值可能出现的几率。将多年水文特征值(如年降水量、年最大流量、汛期最高水位),按照大小次序排列,求出其分段频率,再逐段累积求得。通常以p表示,以百分数计。

重现期 (return period ; recurrence interval)指洪水(或暴雨)等于或大于某设计值平均多少年一遇。即设计洪水(暴雨)重现一次的间距的平均值。常以 T 表示。在概念上比频率更为直观。在防洪、除涝计算中,重现期 T 与频率 p 的关系为 T=1/p 。例如,防洪设计频率p=1%,则重现期 T=1/0.01= 100 (年)表示“百年一遇 ” 即这样大小的洪水在长时期内平均一百年可能发生一次。但不能理解为每一百年内一定发生一次。在兴利计算中,是计算等于或小于某设计值的重现期T′,因此重现期T′与频率 p 的关系为T′=1/1-p 如灌溉设计保证率p=90%。则重现期T′=1/1-0.9=10(年), 表示“十年一遇”即平均一百年内有十年正常的灌溉用水可能得不到保证,而其他九十年灌溉用水可得到保证。 

洪水频率 (flood frequency)指某一洪水特征值 ( 年最大流量、各种时段洪水总量)出现的累积频率。即在多年时期内,该特征值等于或大于某定量出现的可能性大小,也可折合成每一年内出现的可能性大小。例如洪水频率为1%,即该洪水平均百年可能出现一次,也可认为每年出现该洪水的可能性有1%。按照自然规律,大洪水出现的可能性较小,特大洪水出现的可能性更小,而一般洪水出现的可能性较大。须根据长期实测洪水和历史洪水资料,运用数理统计方法和合理性分析,才能得出工程上所需的大洪水、特大洪水或设计洪水所相应的洪水频率。如10亿m3以上的大型水库,常用洪水频率为0.1%的洪水来设计,用洪水频率为0.01%的洪水或用可能最大洪水来校核,即所谓干年设计,万年校核。

设计频率 (design frequency)与设计水工建筑物等工程时所采用的设计标准相应的频率。对于防洪、除涝工程的设计标准常用设计频率表示。设计标准越高,采用的设计频率越小,在频率曲线上查得相应于设计频率的水文数据也就越大,利用它来确定工程规模也就较为安全。对引灌溉、发电、航运、给水等兴利工程,设计标准也用设计频率表示,但习惯上称“设计保证率”,即在多年工作期间,兴利工程满足用水部门正常工作的平均保证程度,用百分数表示。其计算方法有正常工作年数占总年数之比和正常工作时间(月、旬、天)占总时间之比两种。除航运部门用后者计算外,其余用水部门话用前者计算。

频率曲线 (frequency curve)表征以年观测值大小为序列的水文特征值 x 与频率之间相互关系的曲线。将某一水文特征值(如年降水量)的n年观测值,按大小序列排成 x1> x2>… xn…> xn,以此为纵坐标;以等于和大于各 x 值相应的计算频率 p1, p2,·, Pm,…, pn为横坐标,点绘于概率纸上.根据点及分布作成一光滑曲线,称为“经验频率曲线”。实际上,水文计算中常用接近于经验频率曲线的皮尔逊Ⅲ曲线代替称为“理论频率曲线”,它电三个统计参数,即:均值x;变差系数Cv;偏态系数Cs。实际运用中,可根据工程设计频率p从频率曲线上查出设计值xp,即得到所要求向水文特征值。

统计参数 (statistical parameters)反映频率曲线特性的数字特征。水文上常用的统计参数,有均值、变差系数和偏态系数等。是根据实测资料,并经过统计计算得出的。

均值 (mean ; average)亦称“算水平均数”。统计参数之一。水文学中指某一水文特征值(如年平均流量)n年观测值 x1、 x2……, xn的平均数,记作 ,即 = ( x1十 x2+……+ xn) = 反映水文特征值平均水平的高低。例如,长江宜昌站年平均流量的均值为1430 m3/s,黄河陕县站年平均流记的均值为1340 m3/s,经比较可知前者的平均水平高于后者。

变差系数 (coefficient of variation)亦称“离势系数”。统计参数之一。反映某一水文特征值n年观测值x1、x2……,xn对其均值 x 的相对离散程度,记作Cv。是均方差σ与均值x之比,即Cv=σ/= 。不同河流之间或不同水文特征值之间用均方差难以比较其离散程度,用变差系数则可进行对比.例如,长江宜昌站年平均流量的均方差为1570m3/S,黄河陕县站年平均流量的均方差为351m3/S,前者大于后者,但并不反映前者较后者离散更甚,因为两者的均值不同。宜昌站年平均流量的Cv值(=1570/14300)为0.11 ,陕县站年平均流量的Cv值(=351/1350)为0.26,可见前者实较后者离散程度为小。中国年降水量的变差系数为0.20~0.40,中等河流年径流的变差系数为 0.20 ~ 0.70 ,暴雨、洪水的变差系数则更大。变差系数一般北方大于南方。反映着旱、涝灾害北方较南方频繁。对于变差系数大的河流,欲取得同样的经济效益,其水利资源的开发利用和洪灾的防治,比变差系数小的河流需要更多的投资。

偏态系数 (coefficient of skew;skewness)亦称“偏差系数”。统计参数之一。反映某一水文特征值 n 年观测值x1、x2……,xn和对其均值 分布的不对称程度,记作Cs,近似公式为Cs≈ 。Cs的绝对值愈大,表示各xi(i=1~n)值对其均值的不对称程度愈大;反之愈小。Cs>0称为正偏,Cs<0称为负偏;Cs=0表示分布接近对称。在频率计算中,由于水文资料观测年限较短,计算的C值误差太大,不能满足要求,常采用数倍于Cv的值来表示,一般Cs=(2~4)Cv。 

设计洪水 (design f1ood;project flood)被选作为设计依据的标准洪水。在设计水工建筑物、桥涵或排水等工程时,作为确定工程规模、核算工程安全、估计经济效益等的依据。内容主要包括设计洪峰流量、不同时段的设计洪水总量及设计洪水过程线三项。各项工程的特点和设计要求不同,需要计算的设计洪水内容也就不同,如无调蓄能力的堤防和桥涵工程,要求计算设计洪峰流量;对蓄洪区,主要计算设计洪水总量 ; 对水库工程,需要计算完整的设计洪水过程线;当水库下游有防洪要求或梯级水库时,还需要计算设计洪水的地区组成;施工设计有时要求估算分期(季或月)的设计洪水。设计洪水应按工程要求,对有关的资料进行综合分析计算而决定。 

设计洪水过程线 (design flood hydrograph; project flood hydrograph)符合一定设计标准的洪水流量随时间变化的曲线。它的洪峰流量或(和)时段洪水总量通常要求等于设计洪峰流量或(和)设计时段洪水总量。推求的方法是用设计洪峰流量或(和)设计时段洪水总量作为控制,对实测或虚拟的典型洪水过程线用同一倍比(设计洪峰流量与典型洪水的洪峰流量之比或设计时段洪水总量与典型洪水的时段洪水总量之比)进行放大,也可用变倍比放大,使各时段洪水总量符合同频率设计时段洪水总量而得。可作为确定工程规模、核算工程安全的依据。 

设计暴雨 (design storm;project storm)被选作设计依据的标准暴雨。在设计水工建筑物、桥涵或排水等工程时,为了确定工程规模,达到安全和经济要求,需要采用的一定标准的暴雨。大中流域上的设计暴雨主要包括各种时段的设计面暴雨量及其时程分配和面分布雨型。小流域上的设计暴雨,可用流域中心的设计点暴雨量代替设计面暴雨量。 

点面关系曲线 (depth-area curve)简称“点面关系”。根据点雨量与面平均雨量的关系绘制成的曲线。工程上常应用暴雨中心点面关系曲线,由已知流域中心的设计点雨量换算成流域设计面雨量。制作方法是:选择几场大暴雨资料。绘成等雨深线图,量算各等雨深线所围面积 F 及其相应的面平均雨量 x 面 ,最后点绘成暴雨中心点面关系曲线。应用时,根据已知的流域面积 F ,查图中的平均点面关系曲线,得比值 x 面 /x0( x0为暴雨中心雨量)。再用此比值乘以流域中心处的设计点雨量,即得所求均流域设计面雨量。

深面时曲线 (depth-area-duration curve)暴雨的雨深随面积、时间不同而变化的一种统计特性曲线。由实测大暴雨资料,绘制成不同历时暴雨等雨深线图,再在图上量算各等雨深线所困面积及其相应的面平均雨深,据此绘制面平均雨深、面积和历时三者的关系曲线。利用深面时曲线,可分析暴雨在时间上和地区上的分布特性。供设计使用。

可能最大降水 (probable maxi-mum precipitation)根据水文气象理论,结合暴雨资料的统计分析,求得的降水的近似上限值。推求的一般步骤是:先拟定一个暴雨模式,再对影响降水的主要因子(水汽、动力因子)极大化。极大化方法有水汽因子放大法、水汽和风速因子联合放大法、水汽因子和效率放大法等。以暴雨为主形成洪水的地区,亦称“可能最大暴雨”。可能最大降水对大型水利工程的设计,以及已成水库的保坝、加固和管理运用具有重要意义。

可能最大暴雨 (probable maximum storm)见“可能最大降水”。

设计水位 (design stage)被选作为设计标准和依据的水位。在设计水工建筑物、桥梁、航运、灌溉、发电和给水等工程时,为了确定工程规模,达到安全和经济要求,所采用的一定标准水位。根据工程性质和设计要求,采用频率计算或历时曲线方法推求不同的设计水位。例如堤防和桥梁工程要求用频率计算方法推求设计最高水位;航运和无调节的引水工程要求用历时曲线方法推求某一保证率的设计枯水位。

暴雨移置 (storm transposition)将邻近地区的实测特大暴雨经改正后移置到设计流域的过程。移至时要进行移置的可能性分析和移置改正。前者主要对比设计流域与特大暴雨发生地区的降雨条件,包括天气形势、地形条件等是否基本相似。后者主要考虑设计流域与特大暴雨发生地区之间由于流域形状、地理位置、地形条件及高程障碍等差异而引起的降雨量不同,作出定量改正。

水文站 (hydrometric station; hydrometrical station)在河流上或流域内,测定水文要素的指定地点。观测系综合性的,包括水位、流量、含沙量、水质,并兼作降水、地下水水位等项观测。一般以流量为主要观测项目。仅作单项观测的,则不称水文站,如观测水位的称水位站,观测雨量的称雨量站等。为特种实验研究目的而设的称为水文实验站,如径流实验站、水库实验站、湖泊实验站、河道演变实验站、排灌实验站等。

最高水位 (highest water level)在江河、湖泊上某一地点树立标尺,经过长期观测水位后,得出的最高水位值。最高水位必须指明其时间性,例如月最高、年最高或若干年最高,以及历年最高水位,方不致混淆,又便于选用。为设计水工建筑物、堤防的重要资料,也是水利工程管理运用的重要依据。

平均水位 (mean stage; mean water level)江河、湖泊等水体某一地点、时段水位的平均值。根据长期观测的水位数据,不论时段长短,均可用算术平均法或其他方法求得此时段内的平均值。例如,日、月、年及多年平均水位。时段愈长,平均水位愈有代表意义。

洪水位 (flood stage;flood level;flood height)汛期内因降雨或融雪,河中流量上升漫溢两岸滩地时的水位。通常指流域内汛期因降雨或融雪,而超过滩地或主槽两岸地面时急剧上升的水位。或根据历年观测资料,绘制水位历时线,从中确定某一历时的水位作为下限,则超过此限度的水位即称洪水位。

自记水位计 (stage recorder;recording gauge ;water level recorder)自动记录水位的仪器。在中国,目前常用的是安装在自记水位台上机械型直立式自记水位计。由浮筒、传动机构、圆筒记录仪、时钟驱动器等组成。其原理是利用浮于水面上的浮筒随水位变化而升降,借传动机构使记录笔随之上下移动,并在圆筒的记录纸上绘出水位过程线,圆筒内有时钟驱动圆筒转动。近来采用有线电传水位计,将水面上浮筒的升降电传到室内的记录纸上。国外多应用有线电传水位计、无线遥测水位计,并用穿孔纸带或磁带记录,便于直接输入电子计算机进行处理。 

流速仪 (current meter)测量水流速度的仪器。常用的有旋杯式和旋桨式两种,均须借水流冲击而旋转,旋转快慢随水流速度而变,其关系须经检验确定。其组成分水下和水上部分,水下部分有旋杯和铅鱼,水上部分有电传计数器。施测时以悬杆或钢索(索下端吊铅鱼以防流速仪漂浮)悬吊流速仪沉入水面以下一定深度,旋杯或旋桨的旋转信号经电线传到上面的计数器,再用检验公式计算,即得该点的时段平均流速。

流速仪测流 (current metermeasurement of discharge;streamgauging with current meter)用流速仪测定河渠流量的工作。一般包括下列内容;测量河渠横断面;沿水面宽测设测速垂线,并在各测速垂线用流速仪测0.6相对水深点(或测二点、三点、五点、六点)的流速,可算出垂线平均流速和部分面积平均流速;观测水位,计算各部分面积的流量,累加得断面流量。在不同水流情况下,流速仪测流的垂线数和测速点数可多不一,因此测得流量的精度也不同。

浮标测流 (float measurement ;float method of measuring discharge)用浮标来测量河渠的流速。浮标可用稻麦草、木片、竹竿等捆扎而成。方法是:观测浮标随水漂流经过上下两横断面间距所需时间,用测角交会法测定浮标流经中断面的位置,由此计算水面流速(亦称“虚流速”);测量几次浮标流速后,利用中断面的横断面图,计算出断面虚流量,乘以改正的浮标系数,即得断面流量。发生大洪水时,如流速太大不能用流速仪测流,可利用浮标或天然漂浮物测流。流速太小且无风时,也有用乒乓球当作小浮标来测流的。

糙率 (roughness coefficient)综合反映管壁、渠道粗糙情况对液体流发生阻滞影响的系数。用于计算管、渠流速。例如,曼宁氏研究归纳的断面平均流速公式V=,式中R为水力半径;I为水而纵比降 ;n为糙率,由实验求得。对于较光滑的混凝土河渠护面,n=0.014;对一般细粒土壤的规则河渠,n=0.020~0.0225;对于粗粒如卵石或岩石河床,n值可达0.04以上。糙率对水力计算结果有重要影响,选择时务须审慎,一般从实测资料取得,也可查水力学的糙率表选取。

水文循环 (hydrologic cycle) 亦称“水分循环”、“水循环”。在太阳辐射和地心引力的作用下,地球上的水不断地蒸发、输送、凝结、降落、流动的现象。形成水文循环的内因 是水的三态(液态、固态、气态)在自然条件下互相转化,外因是太阳辐射和地心引力。水文循环由规模大小不同的大循环与小循环组成。大循环是从海洋上蒸发的水汽,输送到上空。凝结为雨、雪,然后降落到地面上,经地面或地下又流入海洋。小循环分为两种:(1)海洋小循环,即从海洋表面蒸发的水汽又降落到海洋上;(2)陆地小循环,即从陆地表面蒸发的水汽又降落到上。

水量平衡 (water balance;hydrologic budget;water budget)在一定时段内水体(流域水量)各种输人水量(收入水量)等于输出水量(支出水量)与蓄水变量的代数和。即水文循环过程中,收支平衡。将这些数据列成方程,称为水量平衡方程,是水文学中最基本的数学模型。水量平衡是水文研究及水文计算的重要依据,可用以阐明及解决许多水文学的问题。通过各流域水系水量平衡分析可以了解其水资源分布状况,对水资源的开发利用有很大用途。亦可探讨不同地区水文要素的相互关系及其数量对比,以便利用水文、气象和其他自然因素的规律,检查水资源估算成果的合理性。

截留 (interception)降水被植物或建筑物拦截而存留,后因蒸发而不再到达地面的循环现象。在一般流域中,因植物截留所占比重大,故又称“植物截留”。是一种径流损失,尤其在林区,年降雨量中可有 25 %的水量损失于截留。

填洼 (depression storage) 降雨强度大于下渗强度后,多余的雨水填满洼地的现象。当洼地填满后,水往外溢出为径流。填洼水量最后耗于蒸发与下渗,是径流形成过程中的一种损失。流域的最大填洼量一般在10mm左右,一次洪水的填洼量还要小些,在实际计算中忽略它并不导致较大误差。但在平原、坡地流域中,由于地面洼陷较多,最大填洼量可达100mm,对径流形成影响甚大,则不容忽略。

下渗容量曲线 (infiltration capacity curve)下渗最大强度过程线。在充分供水条件下,下渗的最大强度称“下渗容量”,又称“下渗能力”。由于下渗现象的复杂性,对于不同地点、不同时间,下渗容量曲线也不同,目前还不易正确求出。多年来,各国水文学者曾根据野外人工降雨试验资料,得出不少下渗容量曲线。例如,美国工程师雷顿(RobertElmer Horton,1875~1945 )于1939年提出的ft=fc+(fo-fc)e-βt。式中ft为ι时刻的下渗强度;fc为稳定时下渗强度;fo为初始时下渗强度;t为时间;β为常数,主要由土壤和植被情况而定。在水文预报和水文计算中,可用下渗容量曲线推求地面径流量。将逐时段的降水量(h)与下渗量(f)作比较,求出各时段的地面径流量(r),再相加求出总地面径流量(R)。当hf 时,则 r=(h-f) Δ t 。

落差 ( fall ; drop )“水位落差”的简称。按同一基准面同时测得河道两处的水位差值。亦指拦河坝上游与下游水位的差值.单位以 m 计。是构成水能资源的因素。落差与发电流量均为水力电能的参数,两者的乘积与电能成正比。河源与河口间的落差称为总落差。单位河长的落差称为比降,用小数或千分数表示。 

比降 ( rate of fall )见“落差”。

河流 ( river )陆地表面上接纳地面径流和地下径流的天然泄水道。河水沿着固定的延伸凹地经常性地或周期性地流向海洋、湖泊或另一河流。按大小和性质,可分为江、河、溪、沟等。其补给来源有雨水、冰雪融水和地下水。河流通常分为河源、上游、中游、下游和河口。干旱地区有些河流,最后没于沙漠,称为“瞎尾河”;石灰岩地区有些河流经溶洞或裂隙没入地下,成为地下河流,称为“暗河”或“伏流”。

分水线 ( divide ; divide line )相邻流域的分界线。通常是分水岭最高点的连线。分水线两侧的径流,分别注入不同的河流。流域内的水流通常包括地面水和地下水,故有地面分水线和地下分水线之分。但两者往往不一致,通常以地面分水线作为流域分界线的标准。两者吻合者称为“闭合流域”,反之,称为“不闭合流域”。对一般大中流域,因地面和地下分水线不一致而发生的与相邻流域的“交换”的水量,比流域总水量小得多,常可忽略不计。对于流经岩溶地区的河流,“水量交换”相当大,把地面分水线看作流域的边界可能造成很大误差,需通过水文地质勘探来确定地面及地下分水线。

河槽 ( river channel )也称“河床”。河谷中被水流淹没的部分。随水位涨落而变化。河槽的形态常受地形、地质、土壤、水流冲刷、搬运和堆积的影响。可分为平原河槽与山区河槽两类。在平原河槽中,一般将枯水期水流经过的河槽称为“枯水河槽”,也称“基本河槽”或“主河槽”;洪水期水流漫溢到两岸滩地上,形成很宽的河槽,称为“洪水河槽”。山区河槽比降大、水流急,但一般枯水期形态比较稳定;而洪水期河流中常携带大量推移物质,在支流和小溪河口附近沉积成冲积扇,或在河弯段沉积,形成河槽的一部分。

水系 ( river system ; drainage net ; hydrographic net )亦称“河系”、“河网”、“水网”。流域内各种水体构成脉络相通系统的总称。通常包括干流、支流、地下暗流、沼泽、湖泊及水库等。分布型式大致可分为四种:( 1 )扇形水系,各支流如手指状分布;( 2 )羽毛状水系,各支流呈羽状分布;( 3 )平行水系,几个曲折而近乎保持平行的支流至人海处附近始行汇合;( 4 )混合型水系,大的河流,大多包括上述两种或三种型式混合排列。

河源 ( river source )河流最初具有地面水流的地方。亦即河流开始的处所。通常是溪涧、泉水、冰川、融雪、沼泽或湖泊。世界上大河的河源,多是沼泽或湖泊(湖泊群)。在河流溯源侵蚀作用下,河源可不断向上移动或变动位置。

河口 ( river mouth )河流注入海洋、湖泊或其他河流的河段。因受水体不同,可分为入海河口、入湖河口及支流河口。河口的水文特性与形态变化受河流及其所注入水体的双重影响。在河流注入海洋处,由于河流携带大量泥沙在海潮顶托下,易在入海河口地区形成陆上和水下三角洲。三角洲土地肥沃,是人类生产活动频繁、经济意义重大的特殊地带。例如中国的珠江、长江等河口的三角洲。在河流注入湖泊处,泄洪期河流携带的泥沙,由于湖水流动速度较低,易在入湖河口形成淤积或在湖周淤积,使湖区面积逐年减少。支流河口是支流汇入干流的区段,在此区段,支干流常互有影响。洪水期干流如泄洪,往往形成洪水倒灌;或者支流泄洪,去顶托河口以上干流泄流,抬流的水位,如支干流同时泄洪会增大干流泄洪负担,增加干流下游河段的险情,对防汛不利。

干流 ( main stream ; main river ; trunk stream )亦称“主流”。流域内或水系中主要的或最大的河流。指在水系里,汇集全流域的径流,注人另一水体(海洋、湖泊或其他河流)的水道。 

主流 ( main stream ; main river ; trunk stream )①即“干流”。②水流沿河槽总方向的流动。 

支流 ( tributary )直接或间接流入干流的河流。在较大的水系中,按水量及从属关系,可分为一级支流、二级支流和三级支流等。在中国,流入干流的河流称“一级支流”,流人一级支流的称“二级支流”,流人二级支流的称“三级支流”,其余依此类推。

流域 ( drainage basin; watershed; catchment )地面水及地下水分水线所包围的集水区的统称。一般指地面水的集水面积。流域内的地面水和地下水皆将汇人河流并经流域出口断面流出。流域的面积大小、形状、长度和宽度、对称和起伏等特征对水文情势有密切的影响。 

流域面积 ( drainage area; watershed area; catchment area )亦称“集水面积”、“汇水面积”。流域分水线所包围的地面在水平面上的投影。以 计大多先从地形图上定出分水线,然后用求积仪或其他方法求得。在大比例尺而有等高线的地形图上求各分流域的面积,精确度较高。在小比例尺的普通地图上求大流域面积,则须考虑地图的投影方法,并与经纬线所构成的梯形格子面积核对配合,否则不精确。 

上游 ( upper course; upper reaches )“上游河段”的简称。河流在河源以下的一段河段。与河源和中游并无严格的分界。它的特性是比降陡峻,河槽中礁石暴露,水流湍急而具有巨大的侵蚀能力。在河流发育的阶段上,上游相当于河流的幼年期。 

中游 ( middle course; middle reaches )“中游河段”的简称。介于河流上游和下游间的河段。与上游和下游并无严格的分界。它的特性是比降和水流都较上游平缓,冲刷和淤积作用大致保持平衡,河槽比较稳定。在河流发育的阶段上,中游相当于河流的成熟期。 

下游 ( lower course; lower reaches )“下游河段”的简称。介于河流中游和河口之间的一段河段。与中游及河口并无严格的分界。它的特性是比降平缓,水面宽广,泥沙沉积显著,河槽中多浅滩及沙洲,易呈不稳定现象。在河流发育阶段上,下游相当于河流的老年期。

湖泊 ( lake )上天然洼地蓄积的停滞或流动缓慢的水体。是湖盆的积水部分。按成因可分为构造湖、火口湖、冰川湖、堰塞湖、岩溶湖、泻湖、人工湖等。按泄水情况,分为排水湖和非排水湖。按水量补给和径流关系,分为内陆湖和外流湖。技含盐度高低,分为淡水湖或咸水湖。它具有调蓄水量、供给饮水、灌溉、航运和养殖等功能。

过程线 ( hydrograph )在一定地点的水位、流量或水的其他水文特性与时间的关系曲线的统称。如水位过程线、流量过程线等。习惯上流程过程线也称为过程线。流量过程线表示河道或渠道上某一横断面上流量随时间变化的过程线,以流量为纵坐标,时间为横坐标绘制而成。水位过程线表示河渠某一断面的水位随时间变化的过程曲线,以水位为纵坐标,时间为横坐标绘制而成。

流量过程线 ( discharge hydrograph )见“过程线”。

水位流量关系 ( discharge rating curve; stage-discharge relation )河渠测站横断面上某时流量与其相应水位之间的关系。对不同水位,经实测多次流量后,以水位为纵坐标、流量为横坐标可在方格纸或对数格纸上绘成关系曲线。每个水文站有它独特的水位流量关系曲线。水文站常通过水位流量关系曲线由水位推求流量。在水文预报、水文计算和水利计算中,也时常应用。测站控制良好的呈稳定的水位流量关系;测站受变动回水影响,水位流量关系散乱;受洪水涨落、断面冲淤、水草生长或结冰影响时,水位流量关系为连时序曲线。在这些复杂情况下,同一水位,在不同时期,就可能出现不同的流量。

单位过程线 ( unit hydrograph )简称“单位线”。在某一特定流域上,单位时段内,降落一个分布均匀、强度均一的单位深度净雨,经汇流后,在流域出口断面形成的地面径流过程线。单位净雨深度一般采用 10mm ;单位时段主要根据流域特性而定,可采用1、3、6、12、24h,必须在单位过程线上注明。由于实际降雨既不是一个单位时段,也不是一个单位净雨深度,因此在分析单位线时作了三个基本假定:(1)对于历时一定,且强度均匀的各次净雨所形成的地面径流过程线,其总历时不变,与净雨深度无关;( 2 )如单位时段相同而净雨量不等,则对应的流量之比等于净雨量之比;( 3 )相邻各时段净雨所形成的地面径流过程线,可视为彼此,互不干扰,因此,各过程线相应流量可以叠加。根据上述三个假定,可以从实测地面径流过程中分析出单位过程线,供根据降雨资料推求流量过程线之用。此法在水文预报和水文计算中应用颇广。

水文年度 ( hydrologic year; water year )与水文情况相适应的一种专用年度。水文年度的起始日期的划分方法有两种:( 1 )以补给河流水源自然转变的时间为起始日期,即从专靠地下水源补给转变到地面水源增多的时间为水文年度起点;(2)选择与地面水文气象相适应的时间,即以降水量极少,地面径流接近停止的时间为起始日期。为便于整编计算,实际上常以某一月的第一日作为年度起始日期。例如,中国一股以3月1日作为河流水文年度的起始日期,但东北地区河流以4月1日为起始日期,华北地区少数河流,因春季枯水低于冬季枯水,则选6月1日为起始日期。

水文区划 ( hydrologic zonality; hydrologic regionalization; hydrologic zonation ) 根据地区水文特点,参考自然地理条件对区域作出的不同划分。在同一水文区域内,各个水体间应具有相似的水文现象及变化规律。划分区域的原则有:(1)根据河流的水源及一年内径流按季分配的情况;(2)根据河流多年平均径流分配、水情特点及径流年内先配情况;(3)根据最大径流出现的季节;(4)根据水量平衡要素,如降水,蒸发、径流、径流系数以及它们之间的关系;(5)根据普通自然地理条件,如气侯、植被、土壤、地形、地质,并考虑水情特性,尤其是径流大小,径流系数、年降水量对蒸发的比例等;(6)根据陆地水某些重要的水文动态,例如侵蚀模数或河水含沙量、河水水化学状况、河流热动态及冰凌情况等。水文区划对水文分析研究和工农业生产很有意义。

水文资料 ( hydrological data )从实地调查、观测及计算所得与水文有关的各项指标数据的统称。如降水量、蒸发量、水位、流量、含沙量、泥沙颗粒级配、水质等,以及从这些资料求得的在一定时期内的平均值、最大值、最小值、总量、过程线和等值线等。刊印的水文资料有;水文年鉴、水文手册、水文特征值统计、水文图册等。 

水文年鉴 ( hydrological yearbook )各行政区划按流域水系编年刊印的水文资料。是一种供有关部门参考应用的专业年鉴。主要项目包括测站一览表与分布图、各测站的考证资料、水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水质、冰清、水温、地下水水位、横断面等资料。一般刊印成逐日平均值表、月统计表、年统计表、综合过程线图、等值线图等。中国每年出版水文年鉴 70 余册。

水文调查 ( hydrological survey ; hydrological investigation )为了水文分析计算、水利规划、水文预报以及其他工农业生产部门的需要,而进行的野外查勘、试验,以及向有关部门搜集资料的工作。目的是补充水文基本站网定位观测之不足。调查内容包括:水文要素(水位、流量、含沙量、土壤含水量、下渗等);气候特征(降水、蒸发、气温、湿度、风力等);流域自然地理特征(地形、地质、水系、分水线、土壤、植被等);河道情况(河宽、水深、弯道、建筑物等);人类活动情况(水利工程、水土保持措施、土地利用、工农业用水、养殖和航运的开发利用、污染及生态平衡的破坏等)以及水旱灾情,社会经济状况等方面。此外,包括为某种目的,组织专门的水文调查,如洪水调查、河源调查、水土流失调查等。

汛期 ( flood season )流域内季节性和定时性江河水位上涨的时期。主要由季节性暴雨和冰雪融化所引起,在中国主要由夏季暴雨和秋季连绵阴雨造成,容易引起灾害。按季节及发生原因,可分为春汛、伏汛、秋汛及凌汛等。长江以南汛期较长江以北为早。在汛期应及时发布洪水预报,并采取蓄洪、分洪等有效措施进行防汛。

降水 ( precipitation )通常指大气降水,即从空中降落地面的液态水和固态水。主要有雨、雪、霰、冰雹等。降水的原因是湿空气上升,相对湿度不断增大,直到水汽饱和,使其在悬浮于空中的气溶胶微粒上凝结成云滴,当水汽略过饱和时,云滴继续增大,便能通过云层下降而不被蒸发掉。促使说空气上升的外力有锋面或气旋运动,热力对流及地形抬升等几种。按照起主导作用的不同外力,形成气旋雨(锋面雨)、对流雨和地形雨等不同降水类型。

降水强度 ( precipitation intensity )单位时间内的降水量。通常以 mm/s 、 mm/min 、 mm/h 或 mm/d 计。在雨季或其他灾害性天气(例如,台风、大雷雨、暴雨等)出现时,降水强度往往很大,容易造成洪水灾害。最大降水强度是水利、交通和建筑工程等的设计依据之一。

等雨量线 ( isohyet )又称“雨量等值线”。地图上将同一时期内雨量相等各点联成的曲线。可显示雨量的地理分布。对无资料地区,可供查算之用。

暴雨 ( storm )势急量大的降雨。中国气象部门规定暴雨为:( 1 ) 1h 内的雨量等于和大于 16mm 的雨; (2)12 h 雨量等于和大于 30mm 的雨;( 3 ) 24h 雨量等于和大于 50mm 的雨。按雨强又分为一般暴雨,大暴雨和特大暴雨。各地标准不一,视具体情况而定,一般认为 12h 雨量等于和大于 70mm ,或 24h 雨量等于和大于 100mm 者称大暴雨; 12h 雨量等于和大于 140mm ,或 24h 雨量等于加大于 20mm 者称特大暴雨。中国暴雨主要出现在夏季;南方地区春季和秋季也有出现。形成暴雨的原因很多,主要是低气压的发展、长时间的锋面活动、强烈雷雨以及台风影响等。地形的影响,也往往促使暴雨的形成。

梅雨 ( plom rains ; mold rain ; blossom shower )亦称“霉雨”。主要指初夏产生在江淮流域中下游雨期较长的连绵阴雨天气。同时值梅子黄熟,故名。由于处于均势的冷暖空气长期在该地区交绥,导致锋面或气旋的频繁活动所致。如梅雨适时适量,有利于农作物生长。如梅雨开始过早或过迟,持续时间过短或过长,雨量过少或过多,则可能有旱或涝发生。根据统计资料,入梅时间福州、衡阳一线一般都在 5 月底,沿长江一带在 6 月中,淮南多在 6 月底;出梅时间在 6 月到 7 月中,自南向北先后结束,历时一个月左右。但不是每年都一样,有些年份还可能没有梅雨(空梅),有些年份梅雨或可长达两个月之久。

对流雨 ( convectional rain )空气对流而形成的降雨。因近地而湿热空气受热或高度强烈降温,促使低层空气上升水汽冷却凝结所致。对流雨多发生在夏季酷热的午后,春秋季强烈冷空气南下时,也有发生。一般强度大,历时短,范围小。大河因对流雨造成洪水的机会很少,但因雨势骤急,对小流域易于造成陡涨陡落骤发性洪水。

地形雨 ( orographic rain )气流在地形影响下所形成的降雨。因湿热空气流受山岭障碍被迫沿山坡上升,与高层冷空气相遇,使其所含水汽冷却凝结所致。在一定高度内,雨量大致沿山坡向上增加。常发生在山脉的迎风面,背风的地方则雨量减少。如中国南岭地区岭南岭北雨量有比较明显的差异。

台风雨 (typh0on rain )热带海洋上的风暴(台风)带到来的降雨。这种风暴由异常强大的海洋湿热气团组成,它来时不但有狂风,而且还有暴雨。发生台风时,一次过程中暴雨常可达 200 ~ 300mm ,甚至超过 1000mm ,极易造成灾害。夏秋之间,中国南方沿海浙江、福建、、广东及广西等地,台风雨占年雨量的 20 — 30 %,长江以北沿海各地仅占 10 %,稍人内陆则不足 5 %。这种雨型在各种雨量中所占比重虽小,但雨势急骤,常易造成特大洪水,对水利工程威胁很大。

雨量 ( rainfall )一定时段内,降落到地面上(假定无渗漏、蒸发、流失等)的雨水深度。通常用雨量器测定,以 mm 数表示。在气象上可用雨量来区分雨区大小和强度,以 mm/h 计。在水文中可用以确定雨量等级,划定雨害范围。中国雨量分布不均匀,自东南向西北逐渐减少。长江以南大部地区,年雨量超过1400mm,多雨季节为3一6 月(或4~7月).正常年最大四个月雨量约占全年50~60%;西南、华北、东北大部地区,年雨量为 400 ~ 1000mm ,多雨季节为6~9月,正常年最大四个月雨量约占全年 70 ~ 80 %;西北大部地区年雨量为100~400mm ,四季分布均匀。

雨量器 ( rain gauge ) 亦称“雨量筒”、测定降水量的仪器。外壳为金属圆筒,分上下两节。上节承接雨水,底部为一漏斗(漏斗伸人贮水瓶内)、筒口直径一般为20cm 。下节放贮水瓶,以收集雨水。安置时器口应保持水平,一般离地面 70cm 。(也有将器口与地面齐平)。降雨后将储水瓶中的雨水倾入特制的量雨杯以读得雨量的数值。

量雨杯 ( measuring glass ; measuring jar )测定雨量的特制玻璃杯。杯上刻度按雨量器与量雨杯口径的比例制作,此比例按规定采取为 倍(面积比为10:1),以便量得毫米水深即相当于 0.lmm 雨量,便于读取 0.lmm 精确度的雨量数值。

自记雨量计 ( self-recording raingauge ; rainfall self-recorder )自动记录雨量及其历时变化的仪器。外壳是一个金属圆筒,筒口直径一般为 20cm 。自记雨量计有两种:( 1 )虹吸式。主要利用虹吸作用自动记录雨量。在其承雨口下有一浮子室,室内装一浮子与上面的自记笔尖相联。雨水自承水器流入浮子室,浮子随之上升,自记笔尖即在自记钟的记录纸上描出雨量累积曲线。由于虹吸作用,当室内积水达一定高度时,积水自动流出,浮子下降,自记笔尖亦回到基点,继续自动记录雨量。( 2 )倾斗式。用两个小斗交替承雨,当 雨量盛满一小斗时,即倾倒移位,而另一小斗就位继续承雨。小斗倾侧时自记笔尖在自记纸上绘出曲线。将自记雨量计装上电热装置,可使筒口积雪融化成水,也可起自动记录雪量的作用。

蒸发 ( evaPoration )一种由液态通过热能转换变成气态的过程。气象、水文观测中,指水分由地表的水面、土壤、植物体逸人空中的自然现象。有水面蒸发和陆面蒸发两种。在自然界中,可视为水文循环的开始,也是水量平衡的重要组成要素。蒸发的水资以水层深度毫米数计。是气象、水文的重要因素,与农业生产的关系密切。

水面蒸发 ( evaporation from water surfaces ) 水面不断向大气蒸发水分的过程。由于在同时间内从水面逸出的分子数大于从空气中返回水体的分子数所致。其蒸发速度,可由蒸发器观测而得,以 mm/d 计。水面蒸发量是指某一时段内的总水面蒸发数。影响水面蒸发的主要因素有湿度、风速、气温及水体大小等。在同一气象条件下,由于蒸发器本身及其四周的动力和热力条件与天然水体不同,致使蒸发器的水而薄发值大于实际水体(如水库、湖怕多)的水面蒸发值、因此,实际水体的蒸发值应将蒸发器的观测值乘一折减系数。计算湖泊、水库蓄水贵的水量损失及水稻需水量等都要使用水而蒸发资料。

陆面蒸发 ( evaporation from land surfaces )地面水分以水汽状态逸出地表进入大气的过程。系雪面蒸发、土壤蒸发和植物散发的总和。通常由多年平均降水量与径流量的差值求得。是水文计算中必不可少的水平衡要素。陆地蒸发的大小与气象因素、土壤条件、地下水活动和陆地表面特性(包括植被、冰雪)等有关,受蒸发能力和供水条件(降水量)的制约。在地形图上绘出陆面蒸发量等值线,有助于了解干旱和半干旱地区、湿润地区的分布情况,与国土规划和整治关系密切。如中国自东北向西南斜贯划一条 300 mm 等值线,线以西大部属干旱和半干旱区,该区蒸发能力大大超过供水能力,陆面蒸发接近或等于年降水量,分布状况基本与降水一致,有明显向西北内陆递减的趋势。线以东由于干湿条件不同而南北也有差异,淮河以南为湿润地区,平原湖区较大,达 800 ~ 900mm ,山区较小,约 500 ~ 700 mm ,淮河以北为半湿润地区,蒸发能力超过降水,山区为 400 ~ 500mm ,平原为 400 ~ 600 mm ,主要受供水条件控制。

蒸发器 ( evaporometer )测定蒸发见的仪器。通常有水面蒸发器和土壤蒸发器两种。前者用以测定水面的蒸发量;后者用于定时测定土壤蒸发量。

水面蒸发器 ( evaporation pan )测定水面蒸发的仪器。为具有一定口径及深度的金属圆筒。水文站上多用埋置于土中的蒸发器及露置于空气中的套盆式水面蒸发器。水文实验研究站用大型蒸发池观测。每天定时定量注人清水,因蒸发而减少的水量,即为一天的蒸发量。

土壤蒸发器 ( evarotranspirometer )测定土壤蒸发的仪器。通常由内外两个圆筒组成,埋置于土中。内筒填以原状土壤,外筒用以防止周围土壤下塌或渗漏。定时测定土壤重量变化,即得到一定时段的土壤蒸发量。

流域总蒸发 ( total evaporation ; evapotranspiraton )流域内水通过水面蒸发、陆面蒸发和植物叶面散发扩散到大气中的过程。通常用水量平衡方程或经验公式推算。中国北方地区,因雨量少,温度低,平均年总蒸发量一般只有 50 ~ 500 — mm 之间;而南方地区,由于雨量丰沛,温度高,年总蒸发量一般在 400 ~ 900 mm 之间。部分地区,如可高达 1000mm 。

水文特征值 ( Hydrological characteristics )研究水文变化的定量值。用以表示一定时段(日、月、年、多年)内水文要素的特征,如最大、最小、平均值等。常用的有流量、径流总量、径流模数、径流深、径流系数等。也有把水文特征值再经过统计处理后所得的一些参数,如均值 、交差系数 C v 、偏态系数 等也统称水文特征值,为与前者区别。在水文上称为“水文统计参数”。

径流 ( runoff )陆地上接受降水后,从地上或地下汇集到河槽而下泄的水流。分地而径流和地下径流两种 一年内流经河槽上指定断面的全部水量,称“年径流量”;一月内称“月径流量”;通常以 m 3 或 mm 深计。一个闭合流域的多年平均径流量( R 。)等于该流域的多年平均降水量( P 。)减去多年平均蒸散发量(E。),亦即R。=P。-E。在河槽中实测流量后计算所得的径流量,包括地面径流与地下径流两部分。径流引起江河、湖泊水情的变化,是水,文循环和水量平衡的基本要素。

地面径流 ( surface runoff )降水后除直接蒸发、截留、下渗、填洼外,其余从流域坡面上流人河槽的水流。包括表层径流。是人类利用的最重要水源。中国地面径流的分布基本上与降水量相同,但具有地区分布不均匀、季节和年际变化大的特点。按地区分布可划分为:(1)丰水带,年径流系数大于 0.5 ,年径流深大于 1000 mm ;( 2 )多水带,年径流系数为 0.3 ~ 0.5 ,年径流深 300 ~ 1000 mm ;( 3 )过渡带,年径流系数为 0.1 ~ 0.3 ,年径流深 50 ~ 300m 。;( 4 )少水带,年径流系数小于 0.1 ,年径流深 10 — 50 mm 。( 5 )干涸带,年径流深不足 10 mm 。按季节分。有夏丰冬枯的特点。

表层径流 ( subsurface runoff , interflow )亦称“壤中流”、“中间流”、“贯流”。降水渗入土壤表层并沿土壤表层侧向流动补给河槽的水流。是地面径流的一部分。一般易在表土疏松、透水性强和厚度不大且其下有相对不透水层的情况下形成。

地下径流 ( groundwater runoff )降水经深层渗漏形成地下水,仍循 一定途径流动,然后归于江河、汇入海洋的水流。是河流的一种水源。河流的枯季径流,主要由地下径流补给。在一些较干旱的地区是可供人类利用的重要水源。

地面、表层、地下径流示意图 1 .地面径流 2 .表层径流 3 .地下径流

暴雨径流 ( storm runoff )由暴雨形成的径流。短历时强烈暴雨,经常为阵发性,笼罩面积小,故对较小流域,全流域或大部分面积可能为暴雨所笼罩,径流突增,形成骤发性洪水。历时较长而量大的暴雨,对较大流域亦因产生大量径流而形成洪水。而暴雨加霪雨,则因历时长(往往长达几昼夜),总量大,降雨期间变化相当剧烈,平均强度较大,个别时段内特大,并且后期地面已饱和,径流系数大,所以常酿成大江大河的灾害性洪水。

径流模数 ( runoff modulus )亦称“径流率”。指某一流域内单位面积上单位时间的径流量。可按M=1000Q/F 计算。式中 M 为径流模数(L/(s·km2),Q为流量(m3/s),F为流域面积( km 2 )。可分为:⑴ 瞬时径流模数,由瞬时流量计算所得,例如最大径流模数;⑵ 平均径流模数。由日平均、月平均.年平均和多年平均的流量计算所得.

径流系数 (coefficient of runoff)指同一地区及同一时期内的径流深度与降水深度的比值。以小数或百分比计。用以说明在降水量中有多少部分变成径流。可由α =R/P 计算。式中α为径流系数R为径流深度(mm),P为降水深度(mm)。通常有次径流系数和年径流系数等。干旱地区和湿润地区的次径流系数可从0~1.0;年径流系数中国北方一般约为0.3左右,南方为 0.5~0.6 。在小面积径流计算中,根据降水资料,常用地表径流量与降水量之比表示径流系数,用以计算径流量。

模比系数 (coefficient of modulus)某一时段内的径流模数与较长时段内的平均径流模数的比值。如以逐年的径流模数与多年的平均径流模数相比,则得到逐年的径流模比系数。下载本文

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