水文基本概念

10水文根本概念1、水文学可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学。2、陆地水文学主要争论存在于大陆外表上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。按目前的任务方向，业务水文根本划分为水文测验及资料整编、水文水利计算、水文预报三个领域。自然界水循环的概念地球上的水以液态、固态和气态分布于地面、地下和大气中，形成河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪、地下水和大气水等水体，构成一个浩瀚的水圈。水圈处于永不停息的运动状态，水圈中各种水体通过蒸发、水汽输送、降水、地面径流和地下径流等水文过程严密联系，相互转化，不断更，形成一个浩大的动态系统。在太阳能的作用下，自然界中的水分不断地从水面、陆面和植物外表蒸发，化为水汽上升到高空，然后被气流带到其他地区，在适当的条件下分散，又以降水的形式降落到地面上。到达地面的水，在重力作用下，一局部渗入地下成为地下水，一局部形成地面径流流入江河汇归海洋，还有一局部又重蒸发回到大气中。其中渗入到地下的地下水，一局部也渐渐蒸发，一局部渗入到地下，增加土壤的水份，补给地下水，最终也流入海洋。水的这种不断蒸发、输送、分散、降落、产流、汇流的转化、迁移和交替的往复循环过程，称为水文循环〔也称为水分循环。J.1.1-1示，为水文循环过程示意图〔图中数字为全球水循环各环节年度数值。图J.1.1-1〔单位：万km3/a〕水自海洋以水汽进入空气中，被气流带到大陆以降水的形式到达地表或地下，最终又以径流注入海洋，完成一次循环，称为水文大循环。水从海洋蒸发，又降落到海洋，或从陆地的水体、土壤蒸发进入大气，最终又以降水的形式回到陆地上，这种“就地”蒸发就地降落的水循环，称为水〕→大气→陆地〔或海洋〕→海洋〔或陆地〕的路径，循环不已。水文循环的内因，是水的三态〔液态、气态和固态〕太阳的辐射能和地心引力11km1～2km地区或水体都存在着各具特色的区域水文循环系统，各种时间尺度和空间尺度的水文循环系统彼此联系、制约，构成了全球水文循环系统。水文循环包括很多过程。一般都要经过蒸发、降水〔包括分散过程、径流形成〔包括地面和地下径流以及下渗过程〕四个重要环节。不同纬度带的大气环流使一些地区成为水汽源地，那里蒸发大于降水，而使另一些地区成为水汽辐合区，那里降水大于蒸发。降水可形成径流，不同规模的跨流域调水工程能够转变地面径流的路径。降水或由地下涌出地表的水，集合在地面低洼处，在重力作用下常常1、河流降水或由地下涌出地表的水，集合在地面低洼处，在重力作用下常常地或周期地沿流水本身造成的凹地流淌，这就是河流。河流在我国的称谓很多，较大的称江、河、川、水，较小的称溪、涧、沟、曲等。河源是河流最初具有地表水流形态的地方，也是全流域海拔最高的地方，通常与山地冰川、高原湖泊、沼泽和泉相联系。上游指紧接河源的的河段，一般特征为侵蚀猛烈、河谷窄、纵断面比降大或呈阶梯状,并多急滩和瀑布，水流流速大、水量小。中游水量渐渐增加，但比降已较和缓，流水下切力已开头减小，河床位置比较稳定，侵蚀和积存作用大致保持均衡，纵断面往往成平滑下凹曲线。下游河谷宽广，河道弯曲，河道比降小，河水流速小，淤积作用显著，多处可见浅滩和沙洲。河口是河流的终点，是河流入海、入湖或汇入更高级河流处，常常有泥沙积存或形成三角洲，有时分汊现象显著。以海洋为最终的归宿，流入海洋的河流称为外流河；流入内陆湖泊或内流河，也叫“无尾河”水文学一般描述河流特征的要素有以下几种：河流长度。从河源起始断面，沿河流中泓线至终了断面的距离，以“L”表示，单位为km。河流弯曲率。自然河流一般是弯曲的，在河流上取两横断面，两横断面间沿河流中泓线的长度与该两横断面中泓点之间的直线长度的比值为该河段的弯曲率。河流比降。河段上相邻两断面河底的高程差与该两断面之间中泓线长度的比值，用小数或百〔千、万〕分数表示。稳定。当河段纵断面近于直线时,比降按下式计算:hh h (2-8)J ll 0 l;式中 J--河段的比降、l h h、l l--河段长度,m。当河底高程沿程变化时,可在纵断面图(如图2-3)上从下断面河床处作一斜线,使斜线以下的面积与原河底线以下面积相等,该斜线的坡度即为(h h)l(hh)l ......(h h)l 2hLJ 0 1 1 1 2 2 n1 n n 0L2 (2-9)式中ho,…hn--自下游到上游沿程各点河底高程,m;lo,…ln--相邻两点间的距离,m;L--河段的全长,m。河源与河口的高程差，称河流的总落差；而某一河段两端的高程差，则是这一河段的落差。河流纵断面。河流中沿水流方向各断面深泓点河底的连线称为中泓底线，反映了河床高程的沿程变化。通过中泓底线的竖直剖面称为河流的纵断面。与对应水面高程〔水位〕沿程变化水面线所夹持的过流纵断面区为水流纵剖面。以河底高程为纵轴，距河口的距离为横轴建立直角坐标系，据实测河底高程值定出各点的坐标，连接各点即得到河流的纵断面图。河流纵断面图能够直观地反映河流比降的变化。河流横断面。指河流垂直于水流方向的剖面，可据实测河道地形高程数据绘出横断面图。断面内通过水流的局部称为过水断面，相应的面积为过水断面面积。不同水位的河槽，相应的过水断面面积不同。(6面对下游,左边的河岸称为左岸,右边的河岸称为右岸。2、水系水系。在我国河流编码标准中，有两条以上大小不等的支流以不同形式汇入干流，才构成一个河道体系，称为水系或河系。水系中的河流有干、支流之分。干流一般是指水系中最长、水量最大的那一条河流。但有些河流的干流，既不是最长也非水量最大，而是历史传承的连续。例如，我国的汉水〔湑水〕和它的支流褒水会合点以上，褒水的长度比汉水长得多，按长度论，汉水的干流应当是褒水而不是汉水。美国的密西西比河比它的支流密苏里河短得多，但是习惯传承把前者当作干流。流入干流的河流称为支流。而支流又有一级、二级、三级…之分。在我国，一种惯用的方法是，把直接汇入干流的河流称一级支流，汇入一级支流的称二级支流，以此类推。受地质构造、地理条件以及气候等因素所影响，自然形成的水系，平面形态千奇百异，但归纳起来主要有羽毛状、平行状和混合状三大类。羽毛状水系的支流自上游而下游，在不同地点依次汇入干流，相应的流域形状多为狭长形；平行状水系的支流与干流大体成平行趋势相交汇，相应的流域外形多为扇形；混合状水系的支流与干流的关系介于前两者之间，相应的流域外形也介于狭长和扇形之间。人工细心设计开挖形成的平原水系可为网状构造。水系的外形影响着洪水集合的先后，集中的快慢及流量的大小。对面积一样，水系外形不同的流域，同一场暴雨形成的流域出口断面流量过程线明显不同。平行状水系由于各支流集合到流域出口断面的同时性强，所产生的洪水过程较急剧〔过程线较尖瘦域出口断面的时间相互错开，所产生洪水的过程线较矮胖；混合状水系产生的洪水过程则介于以上两者之间。水系的名称通常以干流的河名命名，如长江水系、黄河水系、珠江水系等。但也有用地理区域或把同一地理区域内河性相近的几条河作为综合命名，如湖南省境内的湘、资、沅、澧四条河流共同注入洞庭湖，称为洞庭湖水系；江西省赣江、抚河、信江、饶河、修水均汇入鄱阳湖，称为鄱阳湖水系；海河、滦河、徒骇河及马颊河都各自入海，称为华北平原水系等。我国水文资料整编标准和流域治理机构对水系也有较明确的的规定，一般只将较大的或独立性较强的支流才规定为水系，如黄河的水系规定为黄河、洮河、湟水、窟野河、无定河、汾河、渭河、泾河、北洛河、伊洛河、沁河、大汶河。3、流域每一条河流和每一个水系都从确定的陆地区域〔包括确定深度〕上获的集水区。河流和水系的地面集水区与地下集水区往往并不是重合的，但地下集水区很难直接测定，所以在分析水文地理特征或进展水文计算时，多用地面集水区代表河流的流域。由两个相邻集水区之间的最高点连接成的不规章曲线，即为两条河流或两个水系的分水线〔或地面分水线。对于任何河流或水系来说，分水线之内的范围〔面积，就是它的流域〔面积补给内流河的流域范围称为内流流域。补给外流河的流域范围称为外流流域。水文学一般描述流域特征的要素有以下几种：流域面积。流域地面分水线和〔或〕出口断面所包围区域的水平面积，又称集水面积，根本单位为km2。中国河流众多，流域面积在100km251000km215001万km279180万km2流域面积大小直接影响河流水量大小及径流的形成过程。河网密度。单位流域面积上的河流长度。即流域中干支流总长度和流域面积之比，根本单位为km/km2。流域长度和平均宽度。对于全凸形的流域，以流域出口为圆心作一组不同半径的同心圆，在每个圆与流域分水线相交处〔两点〕作割线，各割线中心点的连线的长度即为流域的长度，以km长度之比称为流域平均宽度，以km线相交处可能为多点，应具体分析确定两个参数。流域外形。表示流域外形特征的参数一般有形态因子、外形系数〔也叫圆度〕和伸长比。流域面积与流域长度平方的比值称为形态因子。流域分水线的实际长度与流域同面积圆的周长之比称外形系数〔也可用流域面积与周长和流域周长相等的圆面积相比1流域的外形接近于圆形，这样的流域易造成大的洪水。流域外形越狭长，流域外形系数越小，径流变化越平缓。面积等于流域面积的圆的直径与流域长度的比值称伸长比，伸长比越小，流域越趋于狭长形。流域高度。指流域范围内地表的平均高程。主要影响降水的形式J.1.2-1)计算H=(ah+ah＋...+ah)/A〔J.1.2-1〕0 11 22 ii式中H

——流域平均高度，m；0akm2；ihm；iA——流域总面积，km2。流域坡度。流域上两点之间的坡度是该两点高差与他们之间直线距离的比值。由于流域地面凹凸不平，故流域坡度是空间位置的函数。它是坡地漫流过程的一个影响因素，在小流域洪水汇流计算时，是一个重要参数。流域平均坡度按式〔J.1.2-2〕计算J=(aJ+aJ＋...+aJ)/A〔J.1.2-2〕11 22 ii式中J——流域平均坡度；Jiakm2；iA——流域面积，km2。流域自然地理特征包括流域的地理位置、气候特征、下垫面条件等。(a)流域的地理位置。流域的地理位置以流域所处的经纬度来表示,它可以反映流域所处的气候带,说明流域距离海洋的远近,反映水文循环的强弱。(b)流域的气候特征。包括降水、蒸发、湿度、气温、气压、风等要素。它们是河流形成和进展的主要影响因素,也是打算流域水文特征的重要因素。(c)流域的下垫面条件。下垫面指流域的地形、地质构造、土壤流域特征都反映了每一水系形成过程的具体条件,并影响径流的变化在自然状况下,水文循环中的水量,水质在时间上和地区上的分布与人类的需求是不相适应的。为了解决这一冲突,长期以来人类实行了很多措施,如兴修水利、植树造林、水土保持、城市化等措施来改造自然以满足人类的需要。人类的这些活动,在确定程度上转变了流域的下垫面条件从而引起水文特征的变化。因此,当争论河流及径流的动态特性时,需对流域的自然地理特征及其变化状况进展特地的争论。1、地表水地表水指存在于地壳外表，暴露于大气中的水，亦称陆地水。地表水水体根本赋存类型为河流、冰川、湖泊、沼泽四种，其水资源意义如下：河流是最活泼的地表水体,它水量更替快，水质良好，便于取用，历来就是人类开发利用的主要对象，在农业浇灌、城镇供水、水力发电和航运等方面为促进社会经济进展起到了巨大的作用。但由于河川径流的年际、年内变化大，多水季节简洁发生洪涝灾难，所以在开发利用河流水时要表达兴利与除害并重。淡水湖和水库具有存储、调整径流的作用，能缓解来水与用水的冲突，提高河川径流的利用程度。咸水湖直接供水意义不大，但常隐蔽丰富的矿物资源。极地冰川和冰盖目前尚难以开发利用，但中低纬度的高山冰川则沼泽是生长喜湿植物的过湿地，对维护生物多样性作用较大。2、地下水地下水一般指存在于地表以下岩土的空隙、裂隙和地窖中的水。地表以下含水的岩土可分两个带。上部为包气带，也称非饱和带，岩土的空隙中除水以外还包含空气。下部为饱水带，也称饱和带，岩土的空隙被水充满。狭义的地下水指埋藏于地面以下岩土孔隙裂隙溶隙饱和带中的重力水，广义的地下水指地面以下各种形式的水。地下水主要来源为大气降水入渗，排泄有出露泉、潜水蒸发、排向地表水体〔如河流枯水期的基流，主要靠地下水补给、越流排泄和各种人工排泄〔如吸取井水。依据地下埋藏条件的不同，地下水可分为上层滞水、潜水和承压水三大类。上层滞水是由于局部的隔水作用，使下渗的大气降水停留在浅层的岩石裂隙或沉积层中所形成的蓄水体。潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水，通常所见到的地下水多半是潜水。当潜水流出地面时就形成泉或渗流细水。它主要由降水和地表水入渗补给。地下水往往具有较大的水压力，当井或钻孔穿过上层顶板时，强大的压力就会使水体喷涌而出，形成自流水。1、水量平衡概念和水量平衡方程通式水量平衡为水循环的数量表达。按质量守恒定律，其根本意义是指，在给定任意尺度的时域空间中，水的运动〔包括固、液、气态的相变〕有水文循环过程中某区域在任一时段内，输入的水量等于输出的水量与蓄水变量之和；或确定区域(或水体)在确定时段内水的收入量与支出量之差等于该区域(或水体)的蓄水变量。蓄水变量指时段始末区域内蓄水量之差〔时段开头可能有蓄水也可能无蓄水。水量平衡方程式可由水量的收支状况来制订。系统中输入的水水量平衡方程式可由水量的收支状况来制订。系统中输入的水(I)与输出的水(O)之差就是该系统内的蓄水变量(△S)，其通式为：I-O=±△S〔J.1.4-1〕从本质上说，水量平衡是质量守恒原理在水循环过程中的具体表达，也是地球上水循环能够持续不断进展下去的根本前提。一旦水量平衡失控，水循环中某一环节就要发生断裂，整个水循环亦将不复存在。反之，假设自然界根本不存在水循环现象，亦就无所谓平衡了。因而，两者亲热不行分。水循环是地球上客观存在的自然现象，水量平衡是水循环内在的规律。水量平衡方程式则是水循环的数学表达式，而且可以依据不同水循环类型，建立不同的水量平衡方程。水量平衡的争论时段可以是日、月，也可以是一年、数十年或更长的时间，或者为一个特定时期〔如河流汛期、某场洪水期，农田浇灌供水期等。水量平衡是水文、水资源学科水文现象和水文过程分析争论的根底，同时又是争论和解决一系列实际水资源数量和质量计算及评价问题的依据、手段和方法，因而具有格外重要的理论意义和实际应用价值。通过水量平衡的争论，分析水循环系统内蒸发，降水及径流等各个环节相互之间的内在联系，提示自然界水文过程根本规律，生疏和把握河流、湖泊、海洋、地下水等各种水体的根本特征、空间分布、时间变化以及今后进展趋势，进而可以定量地探究水循环过程与全球或区域地理环境、自然生态系统及人类活动之间的相互联系、相互制约的关系，消退或减缓消极影响，进展或增加乐观影响，维护可持续进展。2、4水量平衡方程式在通用水量平衡方程的根底上，按系统的空间尺度，大可到全球，小至一个区域；也可从大气层到地下水的任何层次，均可依据通式写出不同的水量平衡方程式。如全球水量平衡方程、海洋水量平衡方程、陆地水量平衡方程、流域水量平衡方程、水体水量平衡方程等。除全球水量平衡方4可相应列出水量平衡方程式。〔1〕全球水量平衡方程式可写为〔1〕全球水量平衡方程式可写为p p Ec o cE 〔J.1.4-2〕opc

po

Ec

--大陆的蒸发量；E --海洋的蒸发量。o流域系统水量平衡方程式为P-R-E=±△S〔J.1.4-4〕PRES为流域蓄水变流域系统水量平衡方程式为P-R-E=±△S〔J.1.4-4〕PRES为流域蓄水变量。多年流域系统水量平衡方程式为P=R+E互抵消,蓄水量的变化量趋于零。土壤系统水量平衡方程式为P-R-E+Cm+Si-So=±△W〔J.1.4-5〕〔2〕大气系统水量平衡方程式为Ai-Ao+E-P=±△A〔J.1.4-3〕〔5〕地下水系统水量平衡方程式αP-Eu+Ui-Uo=±△U〔J.1.4-6〕式中αP--降水量；Eu--地下水上升经土壤到地面后的蒸发量；Ui-Uo--地下流出系U--地下的蓄水变量。4或水量交换的争论。对于特定区域、空间层或水体的水量平衡方程可视具体的条件列出。3、区域或工程水量平衡方程式水量平衡局部区域可理解为任意给定的空间，如河流、湖泊、冰雪等水体，各大小流域，山区、平原、盆地、农田、灌区、城镇、森林、草场等各种自然土地和土地利用的不同地段。还有按自然和行政划分的区域。它们的区域界限可以是闭合的，也可以是非闭合的。工程系统或具体水工程也可建立水量平衡方程式。区域或工程水量平衡方程式多种多样，下面以引河水浇灌区为例，说明结合具体状况和条件列出相应水量平衡方程式的方法。一般的河道的水量平衡方程为P+Q-Q-E-R=ΔQr ir or wr Gr r式中P

--降入河道的水量；Qr

、Q--河道上、下游断面流入、流出的ir or

wr

Gr

--计算时段始r末河道蓄水变量。大多数灌区从河道引水，而灌区内的工业生活废水、浇灌回归水以及山洪等则经过排水沟道排入河道，同时河道与灌区地下水存在水量交换以及蒸发损失。假设Qyr

dr

为灌区排入河道水量，这种状况的

-Q-E

r-R-Q+Q=ΔQr ir

or

Gr yr dr r灌区各耗水类型除消耗河道引水外,还消耗降水、地下水等，而灌区的地下水很大一局部为渠系和浇灌渗漏补给,所以各耗水类型在消耗地下水的同时,实际上间接消耗了河道水。因此,灌区消耗河道水量为Q=Q+αQTh h gw式中Q

Th

--灌区引河道水净耗量；α--河道水hQ

--灌区消耗的地下水量。gw灌区排水系统包括田间排水沟、斗沟、支沟和干沟，为了描述排水沟系统的径流过程，在空间上将争论区域按各排水干沟的排水范围划分为不同的排水区域。为了简化,对于每个排水区域只模拟排水干沟的径流过程，其径流关系为Q+Q-Q

+Q+Q

+Q+Q=Qid p Ew zd

sew

gd od式中Q

Qid od

--该段干沟的降水量；pQQEw

--排水区域内各计算单元的地表排水量；zdQ--工业生活污水排放量；Qsew

qt

--排水区域内地gd下水渗入排水沟的水量。灌区总水量平衡方程式为〔I+P+R+Q〕－(E+D+G)=ΔS

+ΔS1

+ΔS2 3式中I--灌区渠首引水量；P--灌区降水量；R--灌区外地表水进入量；Q--侧向地下水补给量；E--蒸发蒸腾量；D--排水沟排水量；G--地下水外

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--灌区地下水储量的变化量；2ΔS3由该例可见，建立水量平衡方程式要先确定平衡争论对象，再围绕对象列举考察时段进入对象的水量和出离对象的水量，进入取正值，出离取负值，两者代数和等于对象的蓄水变量。各水量取一样的量纲单位。至于进入、出离对象的考察单元，一是从方程求解量的需求考虑，一是从测算的可能考虑，理论上也常从争论生疏的水平考虑。水文测站分类及水文站网概念水文测站是在河流上或流域内设立的，按确定技术标准常常收集和供给水文要素的各种水文观测现场的总称。水文测站有多种分类，下面介绍常见的几种分类。1、按目的和作用分类站。根本站应保持相对稳定，在规定的时期内连续进展观测，收集的资料应刊入中华人民共和国水文年鉴或存入国家根本水文数据库。站，试验站也可兼作根本站。专用站。是为特定目的而设立的水文测站，不具备或不完全具备根本站的特点。个或一组站点。关心站是根本站的补充，弥补根本站观测资料的缺乏。计算站网密度时，关心站一般不参与统计。2、按观测工程分类水文站。是设置在河流、渠道和湖泊、水库进出口以测定流量和水位为主的水文测站。依据需要还可测定降水、蒸发、泥沙、水质等有关工程。水位站。是以观测水位为主，可兼测降水量等工程的水文测站。降水量站。又称雨量站，是观测降水量的水文测站。蒸发站。是观测蒸发量的水文测站。3、自然河道流量站依据把握面积大小和作用的分类大河把握站。3000～5000km2以上的大河干流上的流量站。300～500km2以下，潮湿区在100～200km2以下的小河流上设立的流量站。区域代表站。其余的自然河道上的流量站。4、按测验把握精度分类流量站分类国家根本水文站，按流量测验精度分为三类，各类流量测验精度水文J.1.5-1。J.1.5-1类别测验精度要求测站主要任务潮湿地区干旱地区一类精度水文站应到达按现有测验手段和方法能取得的可能精度收集探究水文特征值在时间上和沿河长的变化规律所需长系列样本和防汛需要的资料≧3000≧5000二类精度可按测验条件拟定收集探究水文特征值沿河长和区域的变化规律所需具有代表性的系列200～10000500～10000水文站样本的资料三类精度水文站应到达测站任务对使用精度的要求收集探究小河在各种下垫面条件下的产、汇流规律和径流变化规律，以及水文分析计算对系列代表性要求所需的资料＜200＜500当水文测站因受测站把握和测验条件限制而需要调整时，可降低一个精度类别。泥沙站的分类①一类站。为对主要产沙区、重大工程设计及治理运用、河道治理或河床演化争论等起重要把握作用的站。该类站应施测悬移质输沙率、含沙量及悬移质和床沙的颗粒级配，测验精度应高于二、三类站，并进展长系列的全年观测；局部一类站，依据需要可承受直接法或间接法进展全沙输沙率测验或进展河道断面测量。②二类站。为一般把握站和重点区域代表站。该类站应施测悬移质输沙率和含沙量；大局部二类站应测悬移质颗粒级配，测验精度低于一类站。③三类站。为一般区域代表站和小河站。该类站应施测悬移质输沙率和含沙量；局部三类站应测悬移质颗粒级配，测验精度可低于一、二类站。5、水文测站设站年限概念确定水文测站设站年限应分析观测系列样本的代表性以及对统计量的精度要求。一般根本水文测站设站年限可用所考察的水文工程〔要素〕多年统计均值和方差稳定在可承受〔或变化在可容许〕的范围予以推求。试验、专用、关心水文测站设站年限可由其预定目标任务的完成状况确定。6、水文站网概念水文站网是在确定地区或流域内，按确定原则，用确定数量的各类水文测站构成的水文资料收集系统。收集某一工程水文资料的水文测站组合泥沙站网、降水量站网、水面蒸发站网、地下水站网、水质站网、墒情站网等。流量站〔通常称作水文站〕一般应观测水位，可兼测其他观测工程。水面蒸发站应观测降水量。监测某一方面功能的水文测站结合在一起，组成这个功能的水文站网，如水资源治理监测站网、防汛监测站网、水资源保护监测站网、水土保持监测站网、旱情监测站网、水生态监测站网、水文根本规律探究监测站网、水文科学试验监测站网等。各类水文测站可依据功能要求设立测验工程。水文站网密度的一般概念是，流域或考察区域单位面积上的水文测站数〔通常也用流域或考察区域平均每一水文测站把握的面积衡量。水文站虽停顿运行但已取得有代表性的资料或可以插补延长系列的水文测站数。在考察区域，再增加测站数量，对考察工程水文地理参数等值线分布趋势或统计特征值〔如均值、方差〕的影响有限或在可承受的范围可称为临界站网密度。水文勘测的根本内容及方式勘测一般意义是查勘、勘探和测量工作的总称。水文勘测是水文工作的根底，按工作程序和任务内容可分为设站前查勘、水文调查和水文测〔定位观测、巡回测验、整编和分析水文资料等业务为水利建设和其他国民经济建设供给水文数据。1、设站前查勘规划或预备设立水文站前，应对流域地质、地貌、河流特性、工程措施及资料、开发规划等进展认真的勘察、调查。在确定测验河段的位置和进展断面布设时，应勘察河势，了解河道弯曲和顺直段长度，两岸和堤防把握洪水的力气等。具体工作内容有以下几个方面：河流特性勘察。①调查把握断面的位置，鉴别断面把握或河槽把握的稳定程度。②调查分流、串沟、回流、死水以及边滩宽度，以供分析是否便于布置测验设施。在初步选定的河段内测量假设干个河道断面，并测绘其中一个断面的流速分布。③了解河床组成、断面外形、冲淤变化、沙洲消长史和河道变迁史，以及各级水位的主泓、流速、流向及其变化状况，并勘察河床上岩石、砾石、漂石、砂、壤土、粘土、淤泥等沿测验河段的分布。选择测验方案及设备的勘察。选择测验的方案及设备，了解洪水涨、落缓急程度，历史最高、最低水位和最大漫滩边界，粗估最大、最小流量，调查洪水来源以及水土流失和泥石流形成缘由。流域自然地理状况的调查。勘察地质、地貌，了解分水岭闭合状况，有无客水引入及内水分出。流域内建设工程措施及其测量把握状况的调查。调查了解蓄、引水工程规模、数量的现状及其近期、远景规划安排；农田水利、水土保持措施的类型及其可能对洪水泥沙产生的影响；河道通航、木材流放季节及其放运方式；拟建测站四周的高程把握点、平面把握点的坐标位置、高程及其等级。勘察报告的编写。包括勘察的目的、任务，主要工作人员的专业类别及技术水平，勘察时间和范围；整理各项调查资料，分类归纳成简明成果；推举勘选的测验河段，闸述分析意见，提出对水文测验工程、方法和根本设施等布置工作的建议。2、水文调查水文调查是为弥补水文根本站网定位观测缺乏或其他特定目的，承受勘测、考察、调查、考证等手段而进展的收集水文及有关资料的工作。包括测站四周河段和以上流域内的蓄水量、引入引出水量、滞洪、分洪、决口和人类其他活动影响水文状况的调查。旨在对水体形态和数量、集水面积内的自然地理条件等作出科学的分析和评价。在我国，历史大暴雨、历史大洪水和枯水的调查是水文调查的重要内容。在组织实施方面有测站年度调查和特地调查等。3、水文测验水文测验工作就是正确、经济、快速地测定各种水文要素的数量及其在时间和空间上的变化，还包括站网布设、测验方法和资料整编方法的争论依据测验方式的不同通常可分为驻测、巡测和遥测及流量间测。驻测是测验人员常驻测站实施测验。工作内容主要包括：水文一般测量，水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰情、土壤含水量、地下水等水文要素的监测与信息报告上传，资料整编等。有时也可担当水文情报预报、水文分析计算、水资源分析评价等任务。巡测是对一些没有必要作驻站测验的断面或地点进展定期巡回测验，如枯水期和冰冻期的定期流量、泥沙测验，定期水质取样测定等水文测验一般可承受巡测方式。遥测是作业人员不到测验现场，利用传感技术、通信技术和数据处理技术实现水文要素监测。遥测可提高自动化水平，取得较多实时动态性能数据，可使原来某些难以进展人员实地的观测得以实现，也可提高劳动生产率，改善劳动条件。在取得多年实测流量资料后，如经分析证明已建立的水位流量关系比较稳定，并能满足推算逐日流量及各种径流特征值的精度要求，则可实行停测一个时期后再行施测流量的间测方法，但水位不宜实施间测。1、汛期依据一年内河流水情的变化特征，可以分为假设干个水情特征时期，如汛期、平水期、枯水期及冰冻期。河流处于高水位大流量的时期通常称为汛期。河流处于中常水位的时期是平水期。河流处于低水位的时期是枯水期。我国河流的主汛期多在夏〔秋〕季，平水期多在秋〔冬〕季，枯水期一般在冬〔春〕季。河流冰冻期在气温较低的冬〔春〕季。在汛期，由于降水量大，地表径流量多，河流水位较高，或多发生水灾。在枯水期河流主要依靠地下水补给，流量和水位变化很小。从汛期到枯水期之间地表径流量消退过渡时期即平水期，水位处于中常状况。这些变化会影响人们的生产、生活。依据一年中高水位大流量消灭的时段，汛期可分为春汛〔黄河流域的桃汛、伏汛、秋汛和凌汛。春季积雪溶化形成的河流高水位，叫做春汛。我国华北、东北的河流都有春汛，但水量比伏汛小，历时也不长。我国绝〔伏天〔主汛期。伏汛期径流量大，洪峰起伏变化急剧，是全年最重要的水情阶段。各河流由于降雨时间的差异，伏汛期长短不一，我国南方河流因雨季早且持续时间长，伏汛期也长。秋汛由秋季降雨形成，秋雨在各地的表现不同，如消灭在我国西部的华西秋雨，年际变化较大，有的年份不明显，有的年份则阴雨连绵，持续时间长达几十天之久，多形成洪涝灾难。发生在东南沿海和华南的大汛多为台风雨造成。凌汛是北方河流春季解冻时的高水位大流量现象。我国的北方河流，受到凌汛威逼的主要是黄河和黑龙江，黄河的3江的一些区段，春季解冻时，上游先解冻，浮冰顺水而下，而下游尚未解冻，造成浮冰堵塞，引起水位上涨，而且浮冰切割堤岸，更简洁穿堤造成水灾。2、防汛〔防洪〕洪水通常是指由大暴雨、急骤融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江河湖海水量快速增加或水位迅猛上涨的水流现象，这种水的径流往往引起山洪爆发、河水漫溢两岸或造成堤坝决口、漂移农田城镇、毁坏设施等灾难。依据消灭的频率，洪水分为一般洪水〔10、较大洪水〔10～20、大洪水〔20～50、特大洪水〔重现期超50。防汛即是防洪，就是汛期防止洪水灾难，保障防护区人民生命财产安全和国民经济顺当进展的工作，是水利的重要组成局部。国家依据需要与可能，对不同保护对象公布了防洪标准等级。防洪标准等级划分可用设计洪水(包括洪峰流量、洪水总量及洪水过程)或设计水位表示。一般以某一重现期〔水文大事发生频率的倒数〕的设计洪水为防洪标准，如百年一遇洪水；也可用实际发生过的洪水作为防洪标准。在防洪工程的规划设计中，一般依据标准选定防洪标准，并进展必要的分析论证。3、抗旱干旱是因长期少雨而空气枯燥、土壤缺水的气候现象。旱灾指因气候严酷或不正常的干旱而造成土壤水分缺乏，不能满足农作物、牧草等生长的需要，使之减产或绝产的灾难。旱灾可带来粮食问题，甚至引发饥饿；旱灾亦可令人类及动物因缺乏足够的饮用水而致死。旱灾常是面积较大的普遍性自然灾难，是严峻的生态环境问题。干旱指标等级划分，以国家标准《气象干旱等级〔GB/T20481-2023〕中的综合气象干旱指数为标准，250mm旱地区，年降水量为250～500mm常常发生旱灾的地区称为易旱地区。通常将农作物生长期内因缺水而影响正常生长称为受旱，受旱减产三成以上称为成灾。干旱预警信号分二级，分别以橙色、红色表示。干旱预警信号如图J.1.6-1所示。〔a〕干旱橙色预警信号〔b〕干旱红色预警信号J.1.7-1干旱预警信号世界范围各国防止干旱的主要措施有：兴修水利，开发供水工程，进展农田浇灌事业。改进耕作制度，转变作物构成，选育耐旱品种，充分利用有限的降水。植树造林，改善区域气候，削减蒸发，降低干旱的危害。争论应用现代技术和节水措施，例如人工增雨，喷〔滴、渗〕灌、地膜掩盖、保墒，以及临时利用质量较差的水源，包括劣质地下水以至海水等。水资源开发利用根本常识地球上的水资源，从广义来说是指水圈内水量的总体。包括经人类把握并直接可供浇灌、发电、给水、航运、养殖等用途的地表水和地下水，以及江河、湖泊、井、泉、潮汐、港湾和养殖水域等。水资源是人类生存和进展国民经济不行缺少的重要自然资源。在世界很多地方，对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度，同时有很多地区也濒临水资源利用不平衡的严峻境况。水资源利用程度的主要指标为其意义是指流域或区域用水量占水资源可利用量的比率，表达的是水资源开发利用的程度。通常从水资源规划利用角度承受该指标的评估因子是，供水力气〔或保证率〕75%时的可供水量与多年平均水资源总量的比值。水资源开发利用又可分为河川径流〔简称地表水〕水资源开发利用和地下水资源开发利用两类，一般以流域为单元时可两类综合统计〔综合利用率不特别指出时也仅为地表水资源开发利用〕或分别统计；以河流为单元时只统计地表水资源开发利用，比方一条河流的开发利用就是指该河流的地表水资源开发利用。国际上一般认为，对一条河流的开发利用不能超过其水资源量的40%，目前，黄河、海河、淮河水资源开发利用率都超过50%，其中海河更是高达95%40%的合理限度，因此，水资源可持续利用已成为我国经济社会进展的战略问题，提高用水效率，建设节水型社会成为必需的国策。1、水文年鉴水文年鉴是依据统一的要求和规格，并按流域和水系统一编排卷册，逐年刊印的水文资料。我国在1950料进展了全面整编刊印，此后将水文资料逐年分区整理刊布。从 1958年起，统一命名为《中华人民共和