防汛抗旱基本知识.ppt

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防汛抗旱基本知识,二一二年六月,主要内容,第一节气象知识,一、天气图和卫星云图二、雨量及雨量等级三、风级与热带气旋四、厄尔尼诺与拉尼娜现象五、暴雨六、副热带高压七、低涡与气旋八、气团和锋九、高压脊与低压槽十、气压,第二节水文知识,一、流域和水系二、河流的分段与断面三、水位和基面四、洪水五、径流六、水文频率和重现期七、洪水标准八、防洪特征水位七、水文预报八、洪水预报,第三节防汛抗旱基本知识,一、紧急防汛期二、河道安全泄量三、防洪措施四、防洪调度五、水库防洪调度六、干旱和旱灾七、旱情和干旱分类八、堤防工程九、水库十、涵闸,第一节气象知识,气象是表明大气特征的物理状态和物理现象的总称。

包括气压、气温、温度、风、云、降水等要素。

天气是指短时期某地大气中的气象变化情况。

它是由各种气象要素综合表述的大气物理状况。

气候则是指一地区多年观察所得到的概括性气象情况。

天气是多变的，而气候则较为稳定。

一、天气图和卫星云图,天气图-填有各地同时间的气象观测记录、能反映一定区域天气情况的特制地图。

主要有地面天气图和高空天气图（等压面图）两种。

天气图能显示各种天气系统和天气现象的分布及其相互关系，是分析判断天气变化、制作天气预报的基本工具。

此外，有关的热力学图表、剖面图、变量图、单站图等辅助图表，有时也统称为天气图。

一、天气图和卫星云图,卫星云图-是指由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表特征的图像。

能直观、清晰地表示出地表云层的覆盖特征，在天气预报中被广泛应用。

根据卫星云图上云的分布，可确定各种天气系统，如锋面、高空槽、台风等的位置、移动和变化。

卫星云图表明，暴雨可在一种天气系统的云团内形成，也可由几种天气系统的云系相互作用迭加而发生。

红外云图亮度代表云顶温度,积雨云表现为白亮云团，用分层增强红外云图可识别暴雨落区，判别暴雨强度。

二、雨量及雨量等级,雨量是指一定时段内，降落到水平地面上（假定无渗漏、蒸发、流失等）的雨水深度。

如日降雨量是在1日内降落在某面积上的总雨量。

此外，还常有年降雨量、月降雨量以及多少小时降雨量等，若将逐日雨量累积相加，则可分别得出旬、月和年雨量。

次降雨量是指某次降雨开始至结束连续一次降雨的总量。

用雨量计或雨量器测定，以mm为单位。

日雨量观测中，可分为24段（1h一次）、8段（3h一次）、4段（6h一次）及1段（24h一段）等4种。

日雨量的统计有2020时和0808时两种方法。

目前，我国电视和广播节目中发布的日雨量为0808时，代表前一天的雨量。

二、雨量及雨量等级,

（1）降雨历时和降雨时间：

降雨历时是指一次降雨的持续时间，即一场降雨自始至终所经历的时间。

降雨时间是指对应某一降雨量而言的时段长，在此时间内，降雨并不一定是持续的。

降雨历时和降雨时间均以min、h计。

（2）降雨强度：

指单位时间内的降雨量，以mm/min或mm/h计。

（3）降雨面积：

指某次降雨所笼罩的水平面积，以km2计。

（4）暴雨中心：

指暴雨强度较集中的局部地区。

降雨的基本要素,我国划分降水大小的降雨强度标准,三、风级与热带气旋,风是指空气相对于地面的运动。

气象上常指空气的水平运动,并用风向、风速来表示。

根据相对地面或海面物体影响程度而定出的等级风力叫风级，可用来估计风速的大小。

原分为012级计13个等级，后来增加到18个等级。

热带气旋是影响我国的重要天气系统。

热带气旋到来时伴有狂风暴雨，常给国家和人民生命财产带来重大损失。

但在我国南方的伏旱季节，热带气旋带来的降雨对缓解旱情极为有利。

影响我国的热带气旋生成于西太平洋热带洋面，是一个直径为100200km的暖性涡旋。

国际上以其中心附近的最大风力来确定强度并进行分类：

12级以上的通称为台风；10-11级的是强热带风暴；8-9级的是热带风暴；小于8级的是热带低压。

四、厄尔尼诺与拉尼娜现象,拉尼娜现象也叫反厄尔尼诺现象，一般是厄尔尼诺现象发生在先，而它居后，故又有别名“圣女”。

在赤道，中、东太平洋表层海水温度异常偏高时，称厄尔尼诺现象，而表层海水温度比一般年份偏低时，被称作拉尼娜。

但并不一定是海水温度偏低时就一定形成拉尼娜现象。

我国科学工作者对两者的定义是：

采用赤道中、东太平洋关键区（150W90W，5N5S）的海温指标，当该区大范围海表温度较常年增暖（降温）超过0.5C以上，并至少持续6个月以上（其中允许有一个月中断）时，则定义该次增温（降温）过程为一次厄尔尼诺（拉尼娜）事件。

在拉尼娜年，西北太平洋和南海地区生成及登陆我国的台风或热带风暴比常年偏多。

四、厄尔尼诺与拉尼娜现象,厄尔尼诺现象是指发生在赤道东太平洋，特别是冷水域中的异常增温现象。

由于此现象一般出现于圣诞节前后，而厄尔尼诺（EI-）在西班牙文中即为圣子之意，故名。

当此现象出现时，大范围海面温度可比常年偏高34，最高时可偏高6。

厄尔尼诺现象的出现会造成低纬度海水温度年际变幅达到峰值，因此不仅对低纬度大气环流，甚至对全球气候的短期变化都具有重大影响。

如，我国属于东部亚热带季风区域，影响我国夏季降水的主要天气系统是西太平洋副热带高压，太平洋东部海温剧升后，通过海水和大气之间的相互影响的关系，就影响到东亚的大气环流，造成副热带高压在强度和位置上的显著变化，从而导致降水异常，引发洪涝灾害或其它自然灾害。

当厄尔尼诺出现时，要高度警惕水灾及其它灾害，搞好防灾准备，以做到有备无患。

五、暴雨,暴雨形成的过程很复杂，从宏观条件看，首先，要有充沛的水汽来源。

即降水云层有足够的厚度，例如有庞大而深厚的积雨云或雨层云存在，并且需要有源源不断的水汽补充供应；其次要有促使气流强烈上升的动力和有利的大气环流形势，使降水强度足够大，持续时间较长。

能够满足上述条件的天气系统主要是冷锋低槽和热带气旋两大类。

暴雨主要由两种天气系统形成：

一是西风带低值系统，包括锋、气旋、切变线、低涡和槽等，易形成大面积暴雨洪水。

这类暴雨一般持续时间长、范围大、降水总量大，在大江大河往往形成流域性的暴雨洪水，常可造成干支流洪水遭遇、洪峰叠加的严重洪水灾害。

二是低纬度热带天气系统，包括热带风暴和台风。

当热带风暴和台风登陆后，一般转变为低气压消失，如气团移动转而北上，深入内陆，与北方冷空气相遇，则可能形成大范围强降雨过程。

六、副热带高压,副热带是指在热带北部与温带南部之间的过渡带,大约在1535N之间（北半球）。

副热带高压是围绕地球一圈在副热带生成的高压带，它有几个中心，是大气环流的一环。

西太平洋副热带高压是其中之一，能造成我国大范围的旱涝，故特别受到重视。

七、低涡与气旋,低涡是指在高空天气图上，具有气旋性旋转，且高度比四周低的涡旋。

低涡内有较强的上升运动，为降水提供了有利条件，如低涡区水汽充沛，大气中又存在位势不稳定能量，则低涡经过的地方，常有暴雨出现。

气旋是大气中气压比四周低的区域，又叫低气压。

生成于低纬度海洋的为热带气旋。

在气旋中心和锋面附近天气变化激烈，气旋和锋面经过的地区常常有大雨和暴雨出现。

八、气团和锋,气团是指在水平方向上物理属性（主要指温度、湿度、大气稳定度等）相对比较均匀的大范围空气团块。

其水平范围可达几百万平方公里，铅直厚度可达几公里至十几公里。

气团的形成需要具备两个条件：

大范围性质比较均匀的下垫面；有利于空气停滞和缓行的环流条件。

由于气团是一大块许多物理性质比较均匀的气块，所以气团和气团之间的锋自然是矛盾最激烈的地方。

九、高压脊与低压槽,高压脊是等压线或等高线不闭合且向低压方向突出的高气压区域。

其中等压线或等高线的反气旋性曲率为最大值各点的联线称为脊线。

低压槽是从低气压区延伸出来的狭长区域。

槽中的气压值比两侧的气压要低。

槽中各条等压线弯曲最大处的联线称为槽线。

十、气压,气压是指单位面积上所承受的大气柱重量。

气压的变化，往往与天气变化有密切关系。

气象上，一般以百帕（hpa）作为气压的单位，一个大气压约相当于1013百帕。

在天气图上绘制等压线表示的高、低气压区域，一般有高气压、低气压、高压脊、低压槽等。

高气压，亦称“反气旋”。

在同一高度上，中心气压高于四周的大气旋涡。

其中空气自中心向外围流散，因受地球转动的影响，在北半球作顺时针方向流动，在南半球作逆时针方向流动。

在高气压内无锋面存在，多出现下沉气流，故少云雨和大风。

反气旋按热力结构可分为2种，一是冷性反气旋，多出现于中高纬度的大陆地区；二是暖性反气旋，多出现在副热带地区。

低气压，亦称“气旋”。

在同一高度上，中心气压低于其四周的大气涡旋。

在北半球，气旋区气流作逆时针方向旋转，南半球则相反。

气旋也主要有2种，一是温带气旋，二是热带气旋。

由于气旋中空气有辐合上升运动，所以一般多云雨，天气较差。

第二节水文知识,一、流域和水系,流域是地表水与地下水分水线所包围的集水区或汇水区，因地下水分水线不易确定，习惯上将地表水的集水区称为流域。

河道干流的流域是由所属各级支流的流域所组成。

流域面积的确定，可根据地形图勾出流域分水线，然后求出分水线所包围的面积。

河流的流域面积可以计算到河流的任一河段，如水文站控制断面，水库坝址或任一支流的汇口处。

流域里大大小小的河流，构成脉络相通的系统，称为河系或水系。

二、河流的分段与断面,每条河流一般都可分为河源上游中游下游河口等五个分段。

河源。

河流开始的地方，可以是溪涧泉水冰川沼泽或湖泊等。

上游。

直接连着河源，在河流的上段，它的特点是落差大，水流急，下切力强，河谷狭，流量小，河床中经常出现急滩和瀑布。

中游。

中游一般特点是河道比降变缓，河床比较稳定，下切力量减弱而旁蚀力量增强，因此河槽逐渐拓宽和曲折，两岸有滩地出现。

下游。

下游的特点是河床宽，纵比降小，流速慢，河道中淤积作用较显著，浅滩到处可见，河曲发育。

河口。

河口是河流的终点，也是河流入海洋湖泊或其它河流的入口，泥沙淤积比较严重。

河流的断面分为纵断面及横断面。

纵断面。

沿河流中线（也有取沿程各横断面上的河床最低点）的剖面，测出中线以上（或河床最低点）地形变化转折的高程，以河长为横座标，高程为纵座标，即可绘出河流的纵断面图。

纵断面图可以表示河流的纵坡及落差的沿程分布。

横断面。

河槽中某处垂直于流向的断面称为在该处河流的横断面。

它的下界为河底，上界为水面线，两侧为河槽边坡，有时还包括两岸的堤防。

横断面出称为水断面，它是计算流量的重要参素。

三、水位和基面,水位：

指水体的自由水面高出基面以上的高程，其单位为m。

水文资料中涉及的基面有：

绝对基面、假定基面、测站基面和冻结基地。

绝对基面：

一般是以某海滨地点的特征海水面为准。

这个特征水面的高程为0.000m。

在我国现统一采用黄海基面。

曾用过大连、吴淞、珠江、大沽等基地。

假定基面：

若水文站附近没有国家水准，其水准点高程暂时无法与全河（地区）统一引据的某一绝对基面高程相连接，则可暂时自行假定一个水准基面，作为本站水位和高程起算的标准。

测站基面（冻结基面）：

是水文测站专用的一种固定基面。

一般是将水文站第一次使用的界面冻结下来，作为冻结基面。

当然，测站基面（冻结基面）、假定基面应尽可能与绝对基面相连接。

各项水位、高程资料都应写明测站基面（冻结基面）与绝对基面的换算关系。

其换算关系一般为：

冻结基面以上米数+/-米=黄海基面以上米数。

例：

湘江长沙站逐日平均水位表的表头上注有：

表内水位（冻结基面以上米数）-2.276m=黄海基面以上m数，其意思是若长沙站的水位为38.83m，用黄海基面表示，则为36.55m。

四、洪水,暴雨或急剧融冰化雪、风暴潮和水库溃坝等引起江河水量迅猛增加及水位急剧上涨的自然现象，称洪水。

（一）洪水流量单位时间内通过某一过水断面的水量称为流量，其单位为立方米/秒（m3/s）。

流量是河流水情的基本要素，水资源的指标之一。

设河流某过水断面面积为A，与流入过水断面所在河段的断面平均速度为V，按照流量的定义，则流量：

Q=AV（m3/s）式中：

Q流量（m3/s）V断面平均流速（m/s）A过水断面面积（m2）

（二）洪水特征1、洪水起涨当流域上发生暴雨或融雪时，在流域各处所形成的地面径流，都依其远近先后汇集于河道的出口断面处，当近处的地面径流到达该出口断面时，河水流量开始增加，水位相应上涨，这就是洪水