工程水文学（课程）

2020年11月24日，该课程被中华人民共和国教育部认定为“首批国家级一流本科课程”。 2100433B

课程负责人：康玲

授课教师：王金文、陈璐、闫宝伟

人类生存的基本环境空间由气圈、水圈和地圈构成，其中气和水只是水分的不同存在形式，均属于水文学的研究范畴。工程水文学为人类了解自然规律、科学安排国民经济活动提供依据。因此，它的应用范围很广，如拦河筑坝的水能源利用工程，水资源工程，跨河或穿河桥梁等公路与铁路交通工程，城市与工矿给排水工程，水、油、气等能源的管道输送工程，邻河工程，河流资源的保护与可持续利用，等等。工程水文学应用于工程建设的各个阶段。

工程规划设计阶段，根据工程设计标准，需要通过水文分析与计算，预测工程运用期河流或流域的来水量及其变化，以便确定工程的设计规模。若区域水量预计过大，则工程规模偏大，导致工程投资过大。反之，则工程规模偏小，致使建筑物达不到预期设计标准，运用标准降低。在这一阶段，工程对环境的影响评估、水土保持方案编制等也需要水文学知识。

工程施工阶段需要预报或估算施工期的设计洪水，以便确定围堰、导流建筑物的规模，同时水文预报还为科学安排施工进度所用。例如，河流环境下的桥墩基础施工常用围堰、导流堤。

工程运行管理期间需要进行实时水文预报，提高工程运用效益，水文洪水预报更是汛期防汛、应急抢险、防灾减灾、保证工程建筑物安全等所必不可少的重要信息。跨河公路及铁路桥梁等工务管理，每年都需要根据水文预报和线路、大桥设备情况在汛前进行防汛准备，尽早采取预防措施，避免交通线路发生洪水灾害。

前言

第1章 绪论

1．1 水文现象与水文学

1．1．1 水文现象

1．1．2 水文学

1．1．3 水文现象的特点及本课程的学习方法

1．2 水文学的分类

1．3 水文学的发展

1．4 工程水文学的研究方法

第2章 水文循环及流域径流形成过程

2．1 自然界的水

2．1．1 地球上各种水体的数量与分布

2．1．2 水资源

2．1．3 水灾害

2．2 水文循环

2．2．1 水循环的概念

2．2．2 水循环的分类

2．2．3 水循环的意义

2．3 水量平衡

2．3．1 地球上的水量平衡

2．3．2 区域水量平衡

2．4 河流与流域

2．4．1 河流特征

2．4．2 流域特征

2．5 降水、下渗和蒸散发

2．5．1 概述

2．5．2 降水

2．5．3 下渗

2．5．4 蒸散发

2．6 径流形成过程

2．6．1 概述

2．6．2 径流形成过程

2．6．3 径流的表示方法

2．6．4 我国河川年径流分布和变化概况

复习思考题

第3章 水文信息观测及资料处理

3．1 水文站及站网

3．1．1 测站与站网

3．1．2 水文站的设立

3．2 水文测验

3．2．1 概述

3．2．2 流量测验与计算

3．3 水文观测及计算

3．3．11 既述

3．3．2 水位观测

3．3．3 降水观测

3．4 水文调查

3．4．1 洪水调查

3．4．2 暴雨调查

3．4．3 枯水调查

3．4．4 水文遥感

3．5 水文信息处理

3．5．1 水位流量关系曲线的绘制

3．5．2 水位流量关系曲线的延长

3．5．3 水位流量关系曲线的移用

3．5．4 流量资料整编

3．5．5 悬移质泥沙信息处理

3．5．6 水文资料收集

复习思考题

第4章 水文统计基本知识

4．1 水文统计参数的基本概念

4．1．1 随机变量

4．1．2 随机变量的统计参数

4．2 水文频率分布曲线

4．2．1 正态分布

4．2．2 皮尔逊Ⅲ型分布

……

第5章 设计年径流的分析计算

第6章 由流量资料推求设计洪水

第7章 流域产汇流计算

第8章 由暴雨资料推求设计洪水

第9章 水文预报

第10章 水库兴利调节及计算

第11章 水库防洪计算与调度

第12章 水能计算

附表

参考文献2100433B

第1章 绪论

1．1 工程水文学概述

1．1．1 水文学

1．1．2 工程水文学

1．1．3 工程水文学的应用

1．2 水文现象及其基本规律

1．2．1 水文现象

1．2．2 水文现象的基本规律

1．3 水文学的研究方法

1．3．1 研究方法

1．3．2 水文学的研究特点

思考题

第2章 水文循环与河川径流

2．1 水循环与水量平衡

2．1．1 地球上的水储量及其分布

2．1．2 水文循环

2．1．3 水量平衡

2．2 降水、蒸发与下渗

2．2．1 降水

2．2．2 蒸发

2．2．3 下渗

2．3 流域与河流

2．3．1 流域

2．3．2 河流及其特征

2．3．3 河口及其形态

2．4 河川径流

2．4．1 河川径流及其形成

2．4．2 径流的度量

2．5 流域产、汇流

2．5．1 流域产流分析与计算

2．5．2 流域汇流原理与计算

2．5．3 径流要素分割

2．5．4 分布式流域水文泥沙模型

2．6 河口、海岸水文简介

2．6．1 河口水文

2．6．2 海岸水文

思考题

第3章 水文统计基本概念与方法

3．1 概述

3．1．1 水文统计的意义

3．1．2 水文统计的基础理论

3．2 水文统计的基本概念

3．2．1 事件、概率与频率

3．2．2 总体、样本、统计学

3．2．3 随机变量

3．3 随机变量的概率分布及其统计参数

3．3．1 随机变量的概率分布

3．3．2 重现期与保证率

3．3．3 随机变量的统计参数

3．4 统计参数的估计

3．4．1 矩法

3．4．2 统计量的无偏估计

3．4．3 抽样误差

3．5 水文频率分布曲线线型

3．5．1 正态分布

3．5．2 皮尔逊Ⅲ型分布

3．6 水文频率计算方法

3．6．1 经验频率

3．6．2 统计参数初估

3．6．3 理论频率曲线计算

3．6．4 统计参数对频率曲线的影响

3．7 水文变量相关分析

3．7．1 概述

3．7．2 简单线性相关分析

3．7．3 一元线性回归分析

3．7．4 一元非线性回归分析

3．7．5 多元线性回归分析

思考题

第4章 水文观测与资料处理

4．1 水文资料获取途径

4．1．1 数据采集途径

4．1．2 水文观测

4．1．3 水文调查

4．2 水文测站的设立

4．2．1 河流稳定性对水文测站的影响

4．2．2 水文测站的设立

4．2．3 观测时间间隔

4．3 水位观测及资料处理

4．3．1 水位观测

4．3．2 水位观测资料处理

4．4 流量观测及资料处理

4．4．1 过流断面测量

4．4．2 流速测量

4．4．3 断面流量计算

4．4．4 其他测流方法

4．4．5 流量资料处理及应用

4．5 洪、枯水调查

4．5．1 目的

4．5．2 洪、枯水调查简介

4．6 泥沙观测及分析

4．6．1 河流泥沙研究目的

4．6．2 泥沙及其基本特征

4．6．3 河流中的泥沙输运

4．6．4 泥沙观测

4．7 冰情及河口海岸水文观测

4．7．1 冰情观测

4．7．2 海洋水文观测

思考题

第5章 工程水文预报原理与方法

5．1 概述

5．1．1 水文预报

5．1．2 水文预报的意义

5．1．3 水文预报的分类

5．2 短期洪水预报

5．2．1 洪水特征

5．2．2 河段洪水预报的水动力学方法

5．2．3 水文学方法

5．3 枯水预报

5．3．1 意义

5．3．2 基本原理

5．4 施工期水文预报

5．4．1 意义

5．4．2 围堰水情预报

思考题

第6章 设计洪水推求

6．1 设计洪水概述

6．1．1 防洪的意义

6．1．2 设计洪水

6．1．3 防洪设计标准

6．1．4 设计洪水的推求

6．2 由流量资料推求设计洪水

6．2．1 样本选取与资料审查

6．2．2 样本插补与延长

6．2．3 样本构成

6．2．4 设计洪峰流量推求

6．2．5 设计洪峰流量推求示例

6．2．6 设计洪水估计值的抽样误差及合理性检查

6．3 由暴雨资料推求设计洪水

6．3．1 意义及方法

6．3．2 暴雨频率分析

6．3．3 由设计暴雨转换设计净雨

6．3．4 设计洪水计算

6．4 小流域设计洪水

6．4．1 小流域设计洪水特点

6．4．2 小流域设计暴雨

6．4．3 推理公式法推求设计洪峰流量

6．5 设计洪水水位和过程线

6．5．1 设计洪水水位

6．5．2 设计洪水过程线

思考题

第7章 其他工程水文问题

7．1 概述

7．2 设计枯水推算

7．2．1 设计枯水问题

7．2．2 由实测资料推求设计枯水流量

7．2．3 缺乏资料时设计枯水估算

7．3 城市水文问题

7．3．1 暴雨径流特点

7．3．2 设计暴雨

7．3．3 水文资料特点

7．3．4 城市水文设计内容

7．4 河口、海岸水文设计要素推求

7．4．1 概述

7．4．2 设计潮位推求

7．4．3 设计波浪推求

附录A 皮尔逊Ⅲ型频率曲线的离均系数鲋当í

附录B 皮尔逊Ⅲ型频率曲线的模比系数KP值表

附录C 频率格纸的横坐标分格表

附录D 第Ⅰ型极值分布律的隤n值表

参考文献2100433B