1、流域
流域是地表水與地下水分水線所包圍的集水區(qū)或匯水區(qū),因地下水分水線不易確定,習慣上將地表水的集水區(qū)稱為流域。河道干流的流域是由所屬各級支流的流域所組成。
我省水系分屬長江、淮河兩大流域,淮河流域又按習慣分為淮河和沂沭泗兩個水系,長江流域分為長江和太湖兩個水系。沂沭泗水系在我省境內(nèi)面積2.56萬平方公里,涉及徐州、宿遷、連云港、鹽城4市;淮河水系面積3.97萬平方公里,涉及宿遷、淮安、鹽城、揚州、泰州、南通等6市;長江水系面積3.87萬平方公里,流經(jīng)南京、鎮(zhèn)江、揚州、泰州、常州、無錫、蘇州、南通等8市;太湖水系面積1.92萬平方公里,涉及蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江等4市。
2、水位與基面
水位指水體的自由水面高出基面以上的高程,其單位為m。
水文資料中涉及的基面有:絕對基面、假定基面、測站基面和凍結(jié)基面。
絕對基面一般是以某海濱地點的特征海水面為準,這個特征水面的高程為0.000米。在我國現(xiàn)統(tǒng)一采用黃?;?,曾用過大連、吳淞、珠江、大沽等基面。
假定基面:若水文站附近沒有國家水準,其水準點高程暫時無法與全河(地區(qū))統(tǒng)一引據(jù)的某一絕對基面高程相連接,則可暫時自行假定一個水準基面,作為本站水位和高程起算的標準。
測站基面(凍結(jié)基面):是水文測站專用的一種固定基面。一般是將水文站第一次使用的界面凍結(jié)下來,作為凍結(jié)基面。
當然,測站基面(凍結(jié)基面)、假定基面應盡可能與絕對基面相連接。各項水位、高程資料都應寫明測站基面(凍結(jié)基面)與絕對基面的換算關系。其換算關系一般為:
凍結(jié)基面以上米數(shù)+基面米數(shù)=黃海基面以上米數(shù)
3、潮位
在太陽和月球引潮力作用下,地球表面的大氣圈、海水和地殼發(fā)生周期性相對運行的現(xiàn)象,稱為潮汐。受潮汐影響周期性漲落的水位稱潮位,又稱潮水位。
4、洪水、流量、洪量
暴雨或急劇融冰化雪、風暴潮和水庫潰壩等引起江河水量迅猛增加及水位急劇上漲的自然現(xiàn)象,稱為洪水。
⑴洪水流量
單位時間內(nèi)通過某一過水斷面的水量稱為流量,其單位為立方米/秒( m3/s)。流量是河流水情的基本要素,水資源的指標之一。設河流某過水斷面面積為A,與流入過水斷面所在河段的斷面平均速度為v,按照流量的定義,則流量為
Q =Av
式中 Q——流量,m3/s ;
V——斷面平均流速,m/s;
A——過水斷面面積,m2。
⑵洪水特征
①洪水起漲
當流域上發(fā)生暴雨或融雪時,在流域各處所形成的地面徑流,都依其遠近先后匯集于河道的出口斷面處,當近處的地面徑流到達該出口斷面時,河水流量開始增加,水位相應上漲,這就是洪水起漲之時。
②洪峰流量、洪峰水位
隨著流域遠處的地表徑流陸續(xù)流人河道,使流量和水位繼續(xù)增長,大部分高強度的地表徑流匯集到出口斷面時,河水流量增至最大值。一次洪水過程中的最大瞬時流量和水位,分別稱為洪峰流量和洪峰水位。
③洪水過程線、洪水總量 、時段洪量
洪水流量由起漲到達洪峰流量,此后,逐漸下降,到暴雨停止以后的一定時間,當遠處的地表徑流和暫存蓄在地面、表土、河網(wǎng)中的水量均已流經(jīng)出口斷面時,河水流量及水位回落到接近于原來狀態(tài),即為洪水落盡之時。如在方格紙上,以時間為橫坐標,以江河的流量或水位為縱坐標,可以繪出洪水從起漲至峰頂?shù)铰浔M的整個過程曲線,稱為洪水過程線。由于洪水過程線兩頭低,中間高,形似山峰,故最高處稱為洪峰。
洪水總量是指一次洪水過程中或給定時段內(nèi)通過河流某一斷面的洪水體積,簡稱洪量。
時段洪量是指某一時段內(nèi)發(fā)生的洪水總量,一般需確定2—3個時段的洪量。最大時段洪量是指一次洪水過程中,指定歷時的最大洪量,如最大1 天、3 天、7 天、15 天、30 天、60 天洪量等。
⑶洪水類型
①暴雨洪水
暴雨引起的江河水量迅速增加并伴有水位急劇上升的現(xiàn)象,稱暴雨洪水。按暴雨的成因可分為:雷暴雨洪水(也稱驟發(fā)暴雨洪水),臺風暴雨洪水,鋒面暴雨洪水。暴雨洪水年際變化很大,在同一流域上,常年出現(xiàn)的暴雨洪水與偶爾出現(xiàn)的特大暴雨洪水,在量級上相差懸殊,洪水過程特征也不完全一致。中國河流的主要洪水大都是暴雨洪水,它多發(fā)生在夏、秋季節(jié),南方一些地區(qū)春季也可能發(fā)生。
②融雪洪水
③冰川洪水
④冰凌洪水
⑤雨雪混合洪水
⑥潰壩洪水
潰壩洪水指大壩在蓄水狀態(tài)下突然崩潰而形成的向下游急速推進的巨大洪流。習慣上把因地震、滑坡或冰川堵塞河道引起水位上漲后,堵塞處突然崩潰而暴發(fā)的洪水也歸入潰壩洪水。潰壩的發(fā)生和潰壩洪水的形成通常歷時短暫,難以預測,峰高量大,變化急驟,危害性特大。世界各國都很重視,并有各種潰壩洪水的計算方法。
5、徑流
徑流是指在水文循環(huán)過程中,降水沿流域的不同路徑向河流、湖泊、沼澤和海洋匯集的水流。在一定時段內(nèi)通過河流某一過水斷面的水量稱徑流量。徑流是水循環(huán)的主要環(huán)節(jié),也是水量平衡的基本要素。一個地區(qū)的徑流量往往是該地區(qū)的水資源量的主要組成部分。
按徑流存在的空間位置,可分為地表徑流(直接徑流)、地下徑流、壤中流;按徑流補給形式,可分為降雨徑流、冰雪融水徑流;一年中不同時期的徑流分別稱為汛期徑流,枯季徑流、年徑流。
從降水到達地面至水流匯集于流域出口斷面的整個過程叫徑流形成過程。它包括植物截留、填洼、下滲、蒸發(fā)、坡地匯流、河槽匯流等一系列過程。通常把上述過程歸納為產(chǎn)流過程和匯流過程。
6、洪水標準
⑴可能最大洪水
可能最大洪水是指河流斷面可能發(fā)生的最大洪水,簡稱PMF 。這種洪水由最惡劣的氣象和水文條件組合形成,是永久性水工建筑物非常運用情況下最高洪水標準的洪水??赡茏畲蠛樗兴臍庀蠓ê蛿?shù)理統(tǒng)計法兩類估算方法。
⑵設計洪水
設計洪水是指符合工程設計中洪水標準要求的洪水。設計洪水包括水工建筑物正常運用條件下的設計洪水和非常運用條件下的校核洪水,是保證工程安全的最重要的設計依據(jù)之一。
⑶校核洪水
校核洪水是指符合水工建筑物校核標準的洪水。校核洪水反映水工建筑物非常運用情況下所能防御洪水的能力,是水利水電工程規(guī)劃設計的一個重要設計指標。校核洪水是為提高工程的安全與可靠程度所擬定的高于設計標準的洪水,用以對水工建筑物的安全進行校核。當水工建筑物遭遇這種洪水時,部分正常運行條件允許破壞,但主要建筑物應保證安全。
防洪工程中的洪水標準是根據(jù)工程規(guī)模、失事后果、防護對象的重要性以及社會、經(jīng)濟等綜合因素,由國家制定統(tǒng)一規(guī)范確定的。目前許多國家通過工措施的投資和防洪效益進行綜合經(jīng)濟比較,并結(jié)合風險分析來選定洪水標準。
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