1、工程水文學知識點復習1、大陸海岸線長約 18000 公里，島嶼海岸線長約 14000 公里。2、海岸帶類型：按其形態，成因及物質組成分5大類：基巖海岸：砂礫質海岸；淤泥質海岸；紅樹林海岸；珊瑚礁海岸3、海岸及海洋工程中的災害A 、災害性天氣：災害性天氣包括寒潮、臺風、暴雨、大霧等.主要是前兩者。B 、大陸與海洋作用強烈C、人類活動影響顯著4、海岸防護：保護海岸線免遭波浪，水流的侵蝕和防止風暴潮對濱海地區的襲擊。具體工 程包括：海堤、護岸和保灘促淤等工程。第一章 緒論/第二章 河川水文基礎知識 （多為概念和知識點，較瑣碎）一、河流1、河流形成和分段：小溪： 降水扣除損失后， 在重力作用下經地面和

2、地下沿一定方向和路徑流動， 最初水流 侵蝕地面，沖成溝壑，形成小溪河谷：小溪匯成小河，河水流經的谷地稱為河谷 河床：河谷底部有水流的部分稱為河床 水系：脈絡相通的大小河流所構成的系統為水系（或河系） 干流：水系中直接流入海洋或湖泊的河流部分稱為干流 一級支流：匯入干流的河流2、天然河流可分為的五段，分為五段的標準及各段特點a 河源：河流最初具有水流的地方b 上游：緊接河源，坡陡流急，流量小，水位急變c 中游：河流中間段，河床坡度較緩，常有灘地d 下游：一般處平原區，河槽寬，流量大，流速小，坡底緩，淤積明顯，淺灘多e 河口：入?；蛉牒?，斷面急劇擴大，流速小，易淤積，形成攔門沙3、河流基本特征（

3、用河流斷面，河流長度及河流比降來描述）河流斷面： 垂直于水流方向的斷面稱為河流橫斷面橫斷面內，自由水面用某一水準基面的高程標定，稱為水位（最大流速縱斷面：沿河流深泓線的斷面河流長度：河源到河口的距離河流比降（公式，百分或千分率表示）：單位長度河段的落差，分水面比降和河底比降。 河底比降較水面比降較穩定；河流比降一般自河源到河口逐漸減小4、山區與平原河流的一般特性山區河流（從流經地，河床組成）流經地勢高峻、地形復雜的山區；大多為巖石河床，水流復雜、無規律；洪水匯流 快，暴漲暴落，水位變幅大，豐枯流量比很大。平原河流（熟悉圖 2-5知道各部分所指）流經地勢平坦的平原地區；河谷多為發育完全的河漫灘形

4、態。圖2-3 河流左槽屮各沖成形淤積體 卜邊灘冬淺灘$ 3-深槽* 4-江心灘*5-江心洲孑沙嘴二、流域1流域、分水線與流域面積流域：降水落到地面形成的徑流，被高地、山嶺分隔而匯集到不同的河流中，匯集水流 的同一區域。概括說就是河流的集水區域。分水線：分隔水流的高地、山嶺的山脊線，即相鄰流域的分界線。流域面積：流域的分水線和出口斷面所包圍的面積。閉合流域及非閉合流域： 地面分水線和地下分水線相重合的流域；非閉合流域：地面與地下分水線不重合的流域。2、流域特征幾何特征：指流域面積和流域形狀（結合圖2-7關注一下它們各自對河流的影響）自然地理特征：指流域的地理位置和地形（注意其各自用什么表示） 、

5、徑流形成過程徑流和徑流形成過程的概念徑流：流域內降水扣除損失后一部分形成地面水流， 一部分滲入地表土壤， 在含水 層內形成地下水流，兩者匯集到河網并沿河槽流出流域的出口斷面， 這種水流稱為 徑流。徑流形成過程：由降水到水流流出流域出口斷面的過程徑流形成過程的四個階段降水過程（了解它是徑流形成主要因素及其特征的物理量描述）流域蓄滲過程（簡單了解植物截流，入滲，入滲強度，穩定入滲）；產流：降雨扣除損失求凈雨坡面漫流過程河槽集流過程影響徑流的主要因素氣象氣候因素：主要為降雨和蒸發（這兩個是影響徑流最重要的因素）下墊面因素：包括地形，土壤和地質，植被與湖沼，流域形狀和面積 人類活動的影響：包括農業措施

6、，林牧業措施，水利措施三、河川水文情勢河川水文情勢概念：河川水文要素，如水位、流量、泥沙和冰情等多年的一般變化情 況，稱為河川水文情勢（水文要素）。主要特點：不重復性，地區性，周期性，模糊性徑流的度量單位流量Q:單位時間內流過斷面的水體體積（m3/s） TOC o 1-5 h z 徑流總量 W:某時段T內流過斷面的總徑流體積（m3、億m3、km3） 徑流深y：徑流總量平均分布在流域上的水深（mm）試寫出時段長為 T（ s）,時段平均流量 Q（ m3/s）流域面積為F （ km2 ）的徑流總 量W（ m3）和徑流深y（mm）的計算公式（注意單位）Q*T 3 Q*T HYPERLINK l boo

7、kmark12 o Current Document W Q*T, y6 10（mm）F 1061000F徑流模數M:單位流域面積上的流量T時段的平均徑流模數 M和總徑流深y關系： HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 徑流系數 ：#（X降雨量，mm），1x三河川水文測驗/四水文統計基礎知識一、隨機變量的概率分布理解例4-1，隨機變量x的分布函數及其表示P（X x）是隨機變量X的分布函數，記為F（x） P（X x）,需要注意的是此式代表X大于某一取值x的概率，其幾何曲線稱為概率分布曲線；如果用實測資料 點繪的，水文上稱為累積頻率曲線。根據例4-2理

8、解區間頻率，頻率密度，累計次數，累計頻率的計算 并了解頻率直方圖和概率密度曲線的繪制，累計頻率曲線概率分布曲線的繪制dF(x)f(x)密度函數f和密度曲線dx、隨機變量的分布參數位置特征參數：均值，眾值，中值離散程度特征參數偏態系數Cs （反映密度曲線的對稱特征，公式圖4-11及4-12）幾種常見的概率分布曲線正態分布（特點和圖像）皮爾遜三型曲線（圖 4-14,4-15，例4-3）:曲線參數:cs2=2xC Csa。x(12c耿貝爾分布學會查表計算：，由式kPPC1算模比系數 kP，最后由法一：計算 Cv ,由附表二查離均系數Xp xg50時，丁 =-1 *三、統計參數估計（ppt，但是矩法沒

9、什么考的？）抽樣誤差：由隨機抽樣而引起的誤差，在統計學中稱為抽樣誤差 四、水文頻率計算求矩適線法（ 例4-4，p55）已知：經驗頻率分布，求：總體分布參數對理論頻率曲線的影響均值Q二c曲線刑狀車變Q 增大、曲線上務Q 減0*曲找下鑼系我 CvCs-l；Cv增丸，曲線變陡Cy咸卜.曲疑變繾偏差CsCs增丸*曲嶽左陡.五、相關分析完全相關：變量x的每個確定值都有一個確定的y值與它相對應，稱y是x的函數,兩者屬完全相關（即數學上的函數關系）零相關：若兩種現象互不影響，毫不相關相關關系：（記住圖4-22.，4-23,4-24 ）變量x的每個確定值所對應的變量y,雖不嚴格成直線或曲線函數關系，但仍顯示出

10、一定的趨勢，介于完全相關與零相關之間，稱統計相關或相關關系。=0零相關；=1正相關； =-1負相關第五章河道工程設計水位及流量推求一、設計洪水1、 設計水位（設計流量）：港航工程規劃、設計和施工所依據的流量或水位。2、 洪水過程特征三要素：洪峰流量Qm，一次洪水過程總量 W，洪水歷時（圖 5-1）洪峰流量：流量最大值一次洪水過程總量 W（ABCDE所包圍的面積，AC為地面和地下徑流的分隔線 ） 洪水歷時（由漲水歷時 t1與退水歷時t2相加求得）3、設計洪水和設計標準設計水工建筑物時，依據工程大小和重要程度選擇某一累計頻率的洪水作為設計標 準（設計洪水），設計標準確定后，按標準推求洪水（設計洪水

11、）4、設計洪水計算的內容和方法內容：設計洪峰量，不同時段（最大3,5,7,11日.）的設計洪水總量，設計洪水過程方法：由流量資料推求；由暴雨推求設計洪水；資料少時用水文比擬法，等 值線圖法，水力學公式法等來推求。5、由流量資料推求設計洪水資料審查；選樣；插補延長；特大洪水處理；設計洪水過程線推求； 累積頻率計算及其合理性檢查。同比放大法；同頻率放大法二、設計通航水位和設計流量推求正常通航日數1、 通航保證率（理解例 5-1）: 通航保證率 二人沖廠站100%全年總日數2、設計最高通航水位以“累積頻率或重現期”作為設計標準，計算方法同設計洪水計 算方法（累計頻率曲線法，有資料）設計最低通航水位以

12、“保證率”或“重現期”作為設計標準（歷時曲線法、保證率頻率法）第六章海浪一、海浪要素和分類1、 要素：波峰，波谷，波峰線，波向線，波高，波長，周期，波陡（波坦），波速（結合 圖 6-1）2、按不同標準分類：作用在海面上的力： 強制波（風浪，不對稱），自由波（涌浪，規則光滑），混合浪（風 浪與涌浪相迭加形成）回復力性質：毛細波又稱表面張力波（復原力為表面張力為主，微小皺曲的漣波），重力波（復原力以重力為主，風浪，涌浪，地震波，船行波），長周期波（復原力為重力和科氏力）隨機特征：不規則波：波浪要素不斷變化規則波：波浪要素不變，一種理想波（涌浪接近規則波）波峰長短：長峰波又稱二維波：波風線很長，幾乎

13、為平行直線，涌浪短峰波又稱三維波：波風線難以辨認，波峰波谷交替出現，風浪波峰線推進形態：前進波：波峰線向前或向岸傳播的波浪駐波又稱立波：波形不向前傳播，波峰波谷在原地做周期性升降，干涉結果水深：深水前進波：在水深大于半波長的水中傳播淺水前進波：在水深小于半波長的水中傳播水質點運動軌跡：震蕩波：一個周期內，水質點在原地做震蕩運動推移波：一個周期內，水質點有明顯位移二、風況基礎知識1、風的成因：空氣在水平方向的氣壓差2、 控制近地面空氣水平運動的因素：氣壓梯度力、地轉偏向力（科氏力）、離心力、摩 擦力。3、我國近海風況的特點：季風，寒潮大風，臺風4、風況觀測風的特征用風速和風向兩個量表示。5、測風

14、資料的整理結合表6-4和圖6-11理解風向頻率玫瑰圖的基本畫法（1至3年資料）結合圖6-12理解最大風速玫瑰圖畫法（20至30年測風記錄）波浪推算采用海面上10m高度2分鐘風速平均，對于港口建筑物設計采用海面上10m高度10分鐘風速平均值風速高度換算；風速的時距換算：三、海浪觀測1、 觀測項目：海況（注意海況等級表6-7），波型（風浪，涌浪，混合浪），波向，波 高，周期，風速，風向，水深2、岸用光學測波儀，遙測重力測波儀，壓力式測波儀（知道即可）四、海浪要素統計規律1、上跨零點2、下跨零點3、兩種特征波及其相互關系特征波高的兩種表示方法：在波列中選取某一累計頻率對應的波高作為特征波高，它反映給

15、定波高值在波列中出現的可能性，表6-12為其應用，書113頁有例子；部分大波平均波高作為特征波高，寫出H1/10 （顯著波高）的含義：H1/3為有效波高兩種特征波高相互關系：由表6-12和6-14得: H1/3相當于H13%，H1/10相當于H4%，H1/100相當于H0.4%。理解平均波高為二者的轉換媒介。（會查圖6-22）4、瑞利分布：格魯霍夫斯基分布： TOC o 1-5 h z 41 1/2深水：Hf/H （In ）1 H *n*4 H 1淺水：H /d H ,Hf /H （1 =）1 n5、 對于某一累計頻率波高對應的特征周期：Th1/10相當于1.31亍，Th1/3相當于1.15T

16、。6、 設計波浪的標準：重現期標準（長期統計分布規律）：累積頻率標準（短期）五、海浪譜基礎知識1、常見的海浪譜：勞曼譜、P-M譜、JONSWAP譜、光易譜、文圣常譜六、根據海浪觀測推算設計波浪1、重現期推求：利用水文觀測站資料直接推求；利用氣象站風況資料或天氣圖間 接推求。2、安全率、危險率危險率：用概率論方法來推求按某一重現期設計波浪設計的建筑物在使用年限內可能遭受破壞的概率，稱為危險率（遭遇概率），以q表示。q 1 （1 P）m安全率：在m年中出現的波浪均小于 Hp的概率為f，稱為安全率。f (1 P)m3、利用長期資料推求設計波浪：P134下設計波浪的推算一一頻率分析法七、根據氣象資料推

17、測風浪尺度1、風場三要素：風速 U，風時t，風距F風速U對風浪成長的影響最明顯。一般來說，風場風速越大，所產生的波浪也越 大。風時。所謂風時t指風速風向基本不變的情況下，風連續作用在海面上的時間。風將能量輸入海水形成風浪，所以，一般地說，在風速不變的條件下，風對水面作用的持續時間越大，水體獲得的能量越大，風浪也就越大。2、風場要素的確定，主要是解決兩方面的問題：如何根據實際情況分析整理，確定計算所用的風速、風時和風距，水域深度，即上述的風場要素；如何建立風場要素與波浪要素之間的關系。3、計算風速的確定兩個假定：假定波浪要素的重現期等于風速的重現期；風向與浪向一致4、風浪發展的三個狀態：過渡狀態

18、：受風時限制定長狀態：受風場大小限制充分成長狀態：受風速限制5、 判斷風浪狀態的標準：理解P160最小風時：U 定，給定F時，TTmin時處定常狀態，風浪推算時取 Tmin作為計算 風時。最小風距：U 定，給定T時，若FFmin時處過渡態，風浪推算時取 Fmin作為計算 風距U越大，Tmin和Fmin就越大。八、水深變淺引起的波浪變形1、波浪從深水向淺水傳播，周期不變，波長波速減小2、進入淺水初期，波高略有減小，當進入 d/Lo0.163的區域后，波高逐漸增大，超過 深水波高直至破碎，了解 6-22例題3、波浪折射原理、SNELL定律、例題6-234、 近岸波浪的破碎機理和類型：崩波型，卷波型，坍滾型，激散型，例題6-24時，則表示平均波髙破碎,取H = HbH Hk時，則未發生破碎5、波浪的繞射：ppt例題，P209第七章潮汐1潮汐：地球上的海水，受月球、太陽和其他天體引力作用所產生的一種周期性升、降運