桥涵水文词汇表资料.docx

1、桥涵水文词汇表资料词汇表水文学 （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

2、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

3、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）

4、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

5、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

6、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p1，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

7、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p90。则重现期T1/1-0.910（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

8、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

9、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

10、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

11、 ，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 m3s，黄河陕县站年平均流记的均值为1340 m3s，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。是均方差与均值x之比，即Cv= 。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1570m3S，黄河陕县站年平均流量的均方差为351m3S，前者大于后

12、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（=157014300）为0.11 ，陕县站年平均流量的Cv值（=3511350）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0.200.40，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

13、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（i1n）值对其均值的不对称程度愈大；反之愈小。Cs0称为正偏，Cs0称为负偏；Cs0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（24）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

14、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

15、）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

16、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 （deptharea 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-du

17、ration 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 maximum 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

18、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 （s

19、torm 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

20、，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

21、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

22、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。

23、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

24、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 （roughne

25、ss 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，n0.0200.0225；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

26、。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，输送到大陆上空。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大陆上。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

27、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 storag

28、e） 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

29、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，18751945 ）于1939年提出的ft=fc+(fo-fc)e-t。式中ft为时刻的下渗强度；fc为稳定时下渗强度；fo为初始时下渗强度；t为时间；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) 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

30、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，

31、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

32、 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。