水文学第四版知识点总结
【篇一：水文学第四版知识点总结】
第一章绪论1、水文学是一门研究水在自然界中运行变化规律的科学。几个水文概念：降水、蒸发、入渗、径流
(precipitation,evaporation, infiltration, runoff) 上述四个现象统称
为水文现象，又成为水文要素。
3、水文学又有―工程耳目‖之称
4、广义的水文学可分为：水文气象学、水文地质学和地表水文学三大类。
5、地表水文学包括海洋水文学和陆地水文学（包括湖泊水文学、沼
泽水文学、河川水文学冰川水文学） 6、水文现象在时间变化上既
具有周期性（重现性）又具有随机性 7、形成周期变化（重现）的原
因主要是地球公转及自转，地球和月球的相对运动，以及太阳黑子
的周期性运动所导致的昼夜、四季交替的影响所致 8、水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性 9、自然界的水文循环地球
上的水在太阳辐射作用下，不断地蒸发成水汽进入大气，随气流输
送到各地；输送中，遇到适当的条件，凝结成云，重力作用下降落
到地面，即降水；降水直接地、或以径流的形式补给地球上的海洋、河流、湖泊、土壤、地下和生态水等，如此永不停止的循环运动，
称为水文循环。
分类：（1）大循环发生在海洋与陆地之间的水文循环，是形成陆降水、径流的主要形式仅发生在海洋或陆地上的水文循环与水资源的
关系水文循环供给陆地源源不断的降水、径流，某一区域多年平均
的年降水量或年径流量，即该地区的水资源量，因此水文循环的变
化将引起水资源的变化. 10、水文循环的影响因素水文循环所处的自然地理环境，称为下垫面。如地形、地貌、土壤、地质构造、岩层
性质、植被情况、河系等等，都对水文水文循环起着不可忽视的影响。
2）河流的弯曲系数：河源至河口的河长与两地间的直线长度之比。3）河流的横断面及横比降： a.河流的横断面：垂直于水流方向的断
面（过水断面） b.河流横比降：河流沿横断面方向的水面坡度。
产生横比降的原因：弯段离心力的作用流速分布不均匀的影响地球
自转偏力的影响尼罗河6650km（世界之最）亚马逊河6437km 长
江6300km 4）河流的纵断面及纵比降： a.河流的纵断面：沿河流中泓线的剖面（水面、河底线） b.河流的纵比降：包括水面比降和河
底比降某一河段河底高程自上游向下游变化，纵断面如下图，其平
均河道坡度(比降)i 按下式计算：=[(h0+h1)l1+(h1+h2)l2+…+(hn-
1+hn)ln-2h0l]/l23.流域及其分类流域：河口断面以上的集水区域。
地面分水线包围区域为地面集水区，地下分水线包围区域为地下集
水区。
闭合流域：在垂直方向地面、地下分水线重合，地面集水区上降水
形成的径流正好由流域出口断面流出，一般的大中流域均属此类。
非闭合流域：地面、地下分水线不重合的流域，如岩溶地区的河流
和一些很小的流域。
4、流域基本特征（1）几何特征：流域面积 f：在地形图上绘出流
域的分水线，分水线包围的面积，即流域面积，以 km计。
河网密度d：流域内河流干支流总长度与流域面积的比值称为河网密度，以km/km2 流域长度lf：从流域出口到流域最远点的流域中线
长度，km计平均宽度lf流域形状系数: lf流域平均高程与平均坡度：将流域地形图划分为 100 个以上正方格，依次定出每个方格交叉上
的高程以及与等高线正交方向的坡度，取其平均值。
2）自然地理特征：地理位置：以流域所处的经纬度来表示，它反映
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。
气候：包括降水、蒸发、气温、气压、湿度、风等，是决定流域水
文特征的重要因素。
流域下垫面条件：下垫面指流域的地形、地质构造、土壤和岩石性质、植被、湖泊、沼泽等情况5、河川径流的形成过程（四个阶段）径流是指湖泊、水库、洼地等流动的水流。
流域内，自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程，
称为径流形成过程。
1.降水阶段：降水：包括雨、雪、雹、露、霜等从空中降落到地表
的水，其中主要是雨、雪，尤其降雨，因此也常把降水混称为降雨。降水的特征常用几个基本要素来表示，如降水量、降水历时、降水
强度、降水面积及暴雨中心等。
降水量一般按日雨量大小分为7 级：（单位mm）微雨（200）。
降水是径流、蒸发及入渗等一切地表水的来源。降水量及其时空分布，将影响径流量等的时空分布特性。降水三要素由实测求得。
2.流域蓄渗阶段降水开始时，并不会立即形成径流，而是先经植物
叶面截留、地面蓄洼、流域蒸发及土壤下渗，此称为流域的蓄渗阶段。
扣除流域蓄渗后的降水量称为净雨量或超渗雨量，此即坡面漫流的
径流量；而入渗的水量除了消耗于土壤的蒸发外，其余部分则以地
下径流的形式缓慢的补给河流，称为河川径流的一部分。
3.坡面漫流阶段净雨沿地表坡面的流动，称为坡面漫流。
坡面漫流最后将汇入河沟，汇流的速度与地面坡度、植被情况及地
质地貌有关。因此，封山育林、水土保持、合理开发不但是保护水
资源的治本措施，而且可以消减汇流速度，延滞坡面径流汇集过程，预防洪涝灾害 4.河槽集流阶段坡面径流经支流汇入干流最后到达流
域出口断面或河口的集流过程，称为河槽集流阶径流系数=y/x其中：x—一场降水量径流系数实际上就是降水形成径流量的折减系数6、河流中的水位、流量、泥沙及冰情等变化情势，统称为水文情势。
其中，水位、流量的变化情势常用水位过程线及流量过程线来表示。3）止动流速——运动泥沙停止时的临界流速三、泥沙的运动形式
推移质运动推移质沿河床的运动，称为推移质运动。
分为：滑动、滚动、跳跃运动悬移质运动一般来说，粗颗粒泥沙易
成推移质，细颗粒泥沙易成为悬移质。但是，推移质与悬移质之分
取决与流速。对于同一粒径的泥沙，在流速较小时为推移质，在流
速较大时为悬移质。
推移质和悬移质在物理上有着本质的不同（1）运动规律不同：推移
质运动取决于泥沙在床面附近的受力情况；而悬移质运动既与其在
床面附近受力情况有关，又与水流对其悬浮作用有关。
（2）能量来源不同：推移质运动直接将水流的能量转化为推移质颗
粒的动能，形成对水流的阻力；维持悬移质运动的能量来自于水流
的紊动动能，紊动动能是水流势能转化为热能过程中的一种过渡形式，是水流已经消耗了的能量的一部分。悬移质通过影响水流的紊
动性质来影响水流的时均流速，对水流能量损失的影响是间接含沙量、挟沙力、输沙量是分析固体径流和河床演变的基本参数四、含
沙量、挟沙力、输沙量含沙量s：单位浑水体积中所含泥沙的重量（含沙浓度）2.挟沙力sm：河流处于不冲不淤状态时，一定水流与
泥沙条件下，单位体积水流所能夹带泥沙的最大数量。
3.输沙率qs：单位时间内通过过水断面的泥沙重量。
分为悬移质输沙率计算和推移质输沙计算 2-4 河床演变河床形态的
变化，称为河床演变是水流冲蚀和泥沙运动共同作用的结果河床演变：纵向演变和横向演变第三章水文资料的收集与整理方法 1、水位、流量、降水量、入渗量及蒸发量等，都是水文计算的基本依据，统称为水文资料。
对这些水文资料的测量，称为水文测验3-1 水位观测水位：指河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面的高程，以m计。
水位与高程数值一样，要有一个基面作为起点，水文测验中采用的
基面有下列4 绝对基面：将某一海滨地点平均海水面的高程定为
0.000m，作为水准基面。我国曾沿用过大连、大沽、黄海、废黄河口、吴淞、珠江等基面，现在统一规定的基面为青岛黄海基面。
假定基面：这是在水文测站附近没有国家水准点或在一时还不具备
接测条件的情况下暂时假定的一个水准基面。
测站基面：某些水文测站专用的一种假定基面，一般选择在河床最
低点或历年最低水位以下0.5～1.0m处的水平面作为零点来计算水
位高度。
冻结基面：将测站第一次使用的基面冻结下来作为永久固定基面的
一种基面，也属水文测站专用的另一种假定基面。使用冻结基面可
保持测站水位资料的历史连续性。全河上下游或相邻测站应尽可能
采用一致的固定基面。
使用水位资料时一定要查清其基面。
观测水位的设备和方法一)观测水位的设备水位观测的常用设备有水尺和自记水位计两类。
种。其中应用最广泛的是直立式水尺。观测时记录水尺读数，水位
按下式计算：水位水尺读数式中，水尺零点高程是指水尺板上刻度
起点的高程，可以预先测量出来 2.自记水位计自记水位计能将水位
变化的连续过程自动记录下来，不遗漏任何突然的变化和转折，有
的还能将所观测的数据以数字或图像的形式远传室内，使水位观测
工作趋于自动化和远传化（二）水位的观测水位的观测包括基本水
尺和比降水尺的水位。
基本水尺的观测是分段定时观测。
当水位变化缓慢时(日变幅在0.12m 以内)，每日8 20时各观测一次(称2 时是基本时)；枯水期日变幅在0.06m以内，用1 段制观测；
日变幅在0.12～0.24m时，用4 段制观测；有峰谷出现时，还要加测。
比降水尺观测的目的是计算水面比降，分析河床糙率等。其观测时间和次数，视需要而定。
日平均水位的计算算术平均法：面积包围法 3-2 流量测验流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量测量流量的方法很多，常用的方法为流速面积法，其中包括流速仪测流法、浮标测流法、比降面积法等，本节主要介绍流速仪法测流。
过水断面的流量=断面平均流速断面面积流速仪法是用流速仪测定水流速度，并由流速与断面面积的乘积来推求流量的方法。它是目前国内外广泛使用的测流方法，也是最基本的测流方法。
一、断面测量水道断面的测量，是在断面上布设一定数量的测深垂线，施测各条垂线的水深，同时测得每条测深垂线与岸上某一固定点（断面的起点桩，一般设在左岸）的水平距离（称为起点距），并同时观测水位，用施测时的水位减去水深，得到各测深垂线处的河底高程。
由此即可绘出河槽断面图，然后由所测水位及断面图，即可算出相应的过水断面面积 1.垂线平均流速的计算一点法:vm v0.6二点法: vm 三点法vm =(v0.2+v0.6+ v0.8 五点法vm v0.2+3 v0.6 10各式中vm 为垂线平均流速，v0.0 、v0.1、 v1.0 为各相对水深处的测点流速。
2.部分面积平均流速的计算部分面积平均流速是指两测速垂线间部分面积的平均流速，以及岸边或死水边与断面两端测速垂线间部分面积的平均流速。
3.部分流量的计算由各部分的部分平均流速与部分面积之积得到部分流量断面流量的计算水位—流量关系曲线的影响因素流量 q=f(断面面积a、平均流速v) 平均流速v=f(水力坡度i、河床糙率n) 3-4河流泥沙测验与冰凌观测一、悬移质泥沙测算描述河流中悬移质的情况，常用的两个定量指标是含沙量和输沙率。
单位体积内所含干沙的质量，称为含沙量，用cs 表示，单位为
kg/m3。
单位时间流过河流某断面的干沙质量，称为输沙率，以qs 表示，单位为kg/s。
断面输沙率是通过断面上含沙量测验配合断面流量测量来推求的。.悬移质含沙量的采集含沙量测验，一般需要采样器从水流中采取水样。我国目前使用较多的采样器有横式采样器和瓶式采样器不论用何种方式取得的水样，都要经过量积、沉淀、过滤、烘干、称重等
手续，才能得出一定体积浑水中的干沙重量。水样的含沙量可按下
式计算：cs---水样含沙量，g/l或kg/m3；ws---水样中的干沙重量，g 或kg； ---水样体积，l或m3；二、推移质泥沙测算推移质输沙
率是指单位时间内通过测验断面的推移质泥沙重量，单位为kg/s。
推移质取样的方法，是将采样器放到河底直接采集推移质沙样。由
于推移质粒径不同，推移质采样器分为沙质和卵石两类。沙质推移
质采样器适用于平原河流，我国自制的这类仪器有黄河 59 型和长江大型推移质采样器。卵石推移质采样器通常用来施测 1.0～ 30cm粗
粒径推移质，主要采用网式采样器。
第四章水文统计的基本知识第二节事件、概率、随机变量事件自
然界各种现象的种种结果。（必然事件、不可能事件、随机事件）
概率在同等可能的条件下，随机事件在试验的结果中可能出现也可
能不出现，其出现或不出现的可能性大小称为概率。
频率随机事件a 在重复n 次试验中出现了m 次试验中出现的频率。
当试验次数无限增大时，随机事件的频率稳定在某一个数附近，此
时频率趋于概率。可以把频率作为概率的近似值。
随机变量表示随机试验结果的数值。（分为离散性和连续性）随机
变量的概率分布连续性随机变量取个别值的概率为零，水文学习惯
研究事件 (xx)为随机变量的分布函数，代表随机变量大于等于某一
取值的概率。其几何图形称为随机变量的概率分布曲线，在水文学
上通常称为随机变量的累积频率曲线，简称频率曲线。
6、概率密度函数（密度曲线）f(x)=-df(x)/d(x) 分布函数与密度函数
是微分与积分的关系，因此如果已知第三节经验频率曲线 1、经验
频率曲线的绘制设某一随机变量实测系列。则其经验频率曲线绘制
步骤如下：（1）根据实测水文资料，按从大到小的顺序排列；（2）用经验频率公式计算系列中各项的频率，称为经验频率；（3）以水
文变量x 为纵坐标，以经验频率p 为横坐标，点绘经验频率点据；（4）根据点群趋势绘出一条平滑的曲线，称为经验频率曲线。
有了经验频率曲线，即可在曲线上求得指定频率p 的水文变量。
经验频率计算公式经验频率曲线由实测资料绘制而成，它是水文频
率计算的基础，具有一定的实用性。
设某水文要素（如年径流量）的实测系列共n 项，按由大到小的次
序排列为x1、x2、...、 xm、...、xn。经验频率就是在系列中大于
及等于样本 xi 的出现次数与样本容量之比值，即 p=m/n*100%当时，
p=100%，即样本的末项xn 是总体中的最小值，显然不符合实际，
因为随着观测年数的增多，总会出现更小的数值。
对上式进行修正，有：数学期望公式p=m/(n+1)*100% 切哥达也夫
公式p=(m-0.3)/(n+0.4)*100% 海森公式p=(m-0.5)/n*100% 对经验
频率的计算，目前我国水文计算上广泛采用的是数学期望公式系列
的总项数。2、经验频率曲线存在的问题经验频率曲线计算工作量小，绘制简单，查用方便，但受实测资料所限,往往难以满足设计上的需要。为此，提出用理论频率曲线来配合经验点据，这就是水文频率
计算适线（配 4.2.4频率与重现期的关系频率曲线绘制后，就可在
频率曲线上求出指定频率p 的设计值xp。由于―频率‖较为抽象，
水文上常用―重现期‖来代替―频率‖。所谓重现期是指某随机变量
的取值在长时期内平均多少年出现一次，又称多少年一遇。
频率p 与重现期t 的关系有两种表示方法：（1）当为了防洪研究暴
雨洪水问题时，一般设计频率p＜50％，则:t=1/p （2）当考虑水库
水利调节研究枯水问题时，设计频率p＞50％，则t=1/(1-p) 第四节
水文频率曲线线型水文分析计算中使用的概率分布曲线俗称水文频
率曲线，习惯上把由实测资料（样本）绘制的频率曲线称为经验频
率曲线，而把由数学方程式所表示的频率曲线称为理论频率曲线。
所谓水文频率分布线型是指所采用的理论频率曲线(频率函数)的型式（水文中常用线型为正态分布型、极值分布型、皮尔逊型分布型等），它的选择主要取决于与大多数水文资料的经验频率点据的配
合情况。
分布线型的选择与统计参数的估算，一起构成了频率计算的两大内容。
4.2.1 正态分布 1、正态分布的密度函数及其参数正态分布具有如下
形式的概率密度函数：自然对数。2、频率格纸 (一般了解) 正态频
率曲线在普通格纸上是一条规则的s 形曲线，它在p=50%前后的曲
线方向虽然相反，但形状完全一样。水文计算中常用的一种―频率
格纸‖，其横坐标的分划就是按把标准正态频率曲线拉成一条直线的
原理计算出来的。
4.2.2 皮尔逊（p－）型曲线 1.皮尔逊型曲线的概率密度函数皮尔逊
型曲线是一条一端有限一端无限的不对称单峰、正偏曲线，数学上
常称伽玛分布。
p－概率密度函数为: 、cv、cs具有如下关系： 2、皮尔逊型频率曲
线及其绘制第五节频率曲线参数估计方法在概率分布函数中都含有
一些表示分布特征的参数, 例如皮尔逊iii 型分布曲线中就包含有 x、cv、cs 三个参数。水文频率曲线线型选定之后, 为了具体确定出概率分布函数, 就得估计出这些参数。
目前，由样本估计总体参数的方法主要有矩法、三点法、权函数法等。
设随机变量样本系列为：以下介绍矩法估计总体的分布参数矩法是用样本矩估计总体矩，并通过矩和参数之间的关系，来估计频率曲线参数的一种方法。
（1）均值第六节水文频率计算适线法适线法(或称配线法)是以经验频率点据为基础,在一定的适线准则下,求解与经验点据拟合最优的频率曲线参数,是我国估计水文频率曲线统计参数的主要方法。适线法主要有两大类,即 1、目估配线法的作法与步骤目估配线法又称目估适线法，是以经验频率点据为基础，给它们选配一条符合较好的理论频率曲线，并以此来估计水文要素总体的统计规律。
具体步骤如下：将实测资料由大到小排列，计算各项的经验频率，在频率格纸上点绘经验点据（纵坐标为变量的取值，横坐标为对应的经验频率）（2）选定水文频率分布线型（一般选用皮尔逊型）。、cv，而cs凭经验初选为 cv 的倍数。
（4）根据拟定的 cs，查附表3-1 或附表 3-2，计算为纵坐标，p为横坐标，即可得到频率曲线。将此线画在绘有经验点据的图上，看与经验点据配合的情。若不理想，可通过调整x、cv 和cs ,点绘频率曲线。
5）最后根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选出一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应于该曲线的参数便看作是总体参数的估值。
求指定频率的水文变量设计值。2．统计参数对频率曲线的影响为了避免配线时调整参数的盲目性，必须了解皮尔逊型分布的统计参数对频率曲线的影响。
均值对频率曲线的影响当皮尔逊型频率曲的两个参数cv 和cs 不变时，由于均值的不同，可以使频率曲线发生很大的变化。
变差系数cv对频率曲线的影响为了消除均值的影响，我们以模比系数k 为变量绘制频率曲线。cs=1.0。cv=0 机变量的取值都等于均值，此时频率曲线即为k=1的一条水平线，随着cv 的增大，频率曲线的偏离程度也随之增大，曲线显得越来越陡。
偏态系数cs对频率曲线的影响正偏情况下，cs 愈大，均值对应的
频率愈小，频率曲线的中部愈向左偏，且上段愈陡，下段愈平缓。4.4.2 优化适线法优化适线法是在一定的适线准则（即目标函数）下，求解与经验点据拟合最优的频率曲线的统计参数的方法。
优化适线法按不同的适线准则分为三种，即离差平方和最小准则（ols）离差绝对值和最小准则（abs）相对离差平方和最小准则（wls）其中以离差平方和最小准则（ols）最为常用。
离差平方和准则的适线法又称最小二乘估计法。频率曲线统计参数
的最小二乘估计是使经验点据和同频率的频率曲线纵坐标之差的平
方和达到极小。
对于皮尔逊iii 型曲线，使下列目标函数取极小值，即——频率曲线的纵坐标。最新研究结论： 1.以离差平方和准则的优化适线法估计
所得的参数，和目估适线法的结果比较接近。因此在以优化适线估
计参数时，最好用离差平方和准则。
2.对适线法而言，影响参数估计精度的关键是样本各项的经验频率估计，特别是序号为1， 2，3 等项的经验频率估计尤为重要。以期望
公式估计的经验频率是基于样本处于平均情况的考虑，其抽样误差
较大。但随着样本容量的增大，误差较小。
3.减小抽样误差最有效的途径是增大样本容量第五章年径流分析与
计算第一节一、年径流的变化特征年径流量：在一个年度内，通过
河流出口断面的水量，叫做该断面以上流域的年径流量。它可以用
年平均流量、年径流深、年径流总量或年径流模数表示。
我国年径流特征： 1.地区性变化我国年径流深变化的总趋势是由东
南向西北递减 2.年际变化受季风气候影响，我国径流的年际变化较大。
3.年内变化我国河流大部分以降雨补给为主，径流的年内变化与降
雨的季节变化有密切的关系。
二、工程规模与来水、用水、保证率的关系年径流量的自然变化情
势往往与用水部门的需水有矛盾。为了按时按量地满足用水部门的
需水要求，必须兴建水利工程，对天然径流加以人工调节，按用水
要求泄放。
在规划设计阶段，水利工程的规模是由来水、用水矛盾的大小和希
望解决矛盾的程度（即设计保证率）来决定的，也就是说，在规划
设计阶段要分析工程规模、来水、用水、保证率四者之间的关系，
经过技术经济比较来确定工程规模。
第二节影响年径流的因素一、分析和研究影响年径流的因素的目的
在水文分析与计算中，研究影响年径流量的因素具有重要意义：（1）通过对影响因素的分析研究，可以从物理成因方面去深入探讨径流
的变化规律。（2）在径流资料短缺时，可以利用径流与有关因素之
间的关系来推求径流特征值。（3）可对计算成果作分析论证。
二、影响年径流的因素研究影响年径流量的因素，可从流域水量平
衡方程式入手。r=p-e-s 影响因素中，前两项属于流域气候因素，而
后一项则主要取决于流域下垫面因素以及人类活动情况。
1.气候因素对年径流的影响在气候因素中，年降水量与年蒸发量对
年径流量的影响程度，随流域所在地区不同而有差异。
在湿润地区，年降水量与年径流量之间具有较密切的关系，说明年
降水量对年径流量起着决定性作用，而流域蒸发的作用就相对较小。在干旱地区，降水量少，且极大部分耗于蒸发，年降水量与年径流
量的关系不很密切，降水和蒸发都对年径流量起着相当大的作用。
对于以冰雪补给为主的河流，年径流量主要取决于前一年的降雪量
和当年的气温。
2.流域下垫面因素对年径流的影响流域下垫面因素包括地形、土壤、地质、植被、湖泊、沼泽和流域面积等。这些因素对年径流的作用，一方面表现在流域蓄水能力上，另一方面通过对降水和蒸发等气候
条件的改变，间接地影响年径流。
（1）地形地形通过对气候因素——降水、蒸发、气温的影响，来间
接对年径流量发生作用。地形对降水的影响主要表现在山地对水汽
的抬升和阻滞作用，使迎风坡降水量增大。
气温随高程的增加而降低，因而使蒸发量较少。
2）湖泊湖泊一方面通过蒸发的影响而间接影响年径流量的大小，另
一方面，通过对流域蓄水量的调节而影响年径流量的变化。在干旱
地区，由于水面蒸发量和陆面蒸发量相差很大，所以湖泊对减少年
径流量的作用较显著。在湿润地区，湖泊对年径流量的影响较小。
大的湖泊增大了流域的调节作用，对年径流变化发生作用，减小了
径流年际变化的幅度。（3）流域大小一般随着流域面积增大，径流
量的变化相应较小。
原因：其一、流域面增大时，地下蓄水量相应加大，从而地下径流
相对稳定; 其二、随着流域面积增加，流域内部各地径流的不同期性愈加显著，调节作用更为明显。
3.人类活动对年径流的影响人类活动对年径流的影响，包括直接与间接两个方面。
直接影响如跨流域引水，将本流域的水量引到另一流域，或将另一流域的水引到本流域，都直接影响河川的年径流量。
间接影响如修水库、塘堰等水利工程，旱地改水田，坡地改梯田，植树造林，种植牧草等措施，主要通过改变下垫面性质而影响年径流量。一般来说，这些措施都使蒸发增加，从而使年径流量较少。影响径流年内分配的因素在汛期，降雨对径流起着决定性作用；在枯季，枯水径流主要来自流域蓄水，此时流域蓄水的变化量对枯季径流起很大作用。
第三节具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算所谓较长年径流系列是指设计代表站断面有实测径流系列，其长度不小于规范规定的年数，即不应小于30 来水资料的分析计算一般有三个步骤。首先应对实测径流资料进行审查；其次，运用数理统计方法推求设计年径流量；最后，用代表年法推求径流年内分配过程。
一、水文资料的审查水文资料是水文分析计算的依据，它直接影响着工程设计的精度。因此对所使用的水文资料必须慎重审查。审查内容包括鉴定年径流量系列的可靠性、一致性和代表性。
1.资料可靠性审查径流资料是通过测验和整编取得的。因此，可靠性审查应从审查测验方法、测验成果、整编方法和整编成果着手。（水位资料审查、水位流量关系曲线审查、水量平衡审查）
2.资料一致性审查应用数理统计法的前提是要求统计系列具有一致性，既要求组成系列的每个资料具有同一成因，不同成因的资料不得作为一个同一系列。只要下垫面条件变化不是非常显著，可认为径流系列具有一致性。
3.资料代表性审查应用数理统计法进行水文计算时，计算成果的精度决定于样本对总体的代表性。代表性高，抽样误差就小。因此资料代表性审查对衡量频率计算成果的精度具有重要意义。
样本对总体代表性的高低可以理解为样本分布参数与总体分布参数的接近程度。
二、长期年径流的频率分析进行资料审查后，如年径流资料符合可靠性、一致性、代表性要求，则可进行频率计算，求得年径流量分布的统计参数，以及频率曲线。由该曲线可求得符合一定频率的年径流量。
频率计算采用适线法，第四章已有详细阐述。这里重点针对年径流特性，补充介绍一些应
【篇二：水文学第四版知识点总结】
【篇三：水文学第四版知识点总结】
水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与
地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
水文现象的定义：水循环的过程中，水的存在和运动的各种形态。
三个特点：水循环永无止境、水文现象在时间变化规律上具有周期
性又具有随机性、水文现象在地区分布上存在相似性又存在特天然
水的化学成分:悬浮物质、胶体物质、溶解物质天然水的矿化过程:溶
解作用、吸附性阳离子交替作用、氧化作用、还原作用、蒸发浓缩
作用、混合作用我国水资源的特点：我国水资源的地区分布很不均匀，总趋势是由东南沿海向西北内陆递减。按照年降水和年径流的
多少，全国大致可划分为水资源条件不同的5 个地带：（1）多雨-
丰水带。年降水量＞1600mm，年径流深超过800mm, 年径流系数
＞0.5 长江以南沿海和山脉东、南方的广大地区。台湾东北部和西藏东南的局部地区，年径流深高达5000 毫米，是我国水资源最丰富
地区。
）湿润-多水带。年降水量 800-1600mm，年径流深 200-800mm,年
径流系数为0.25-0.5。秦淮一线以南大部分地区、东北的长白山区（3）半湿润- 过渡带。年降水量 400-800mm, 年径流深 50-200mm,年径流系数0.1-0.25 黄淮海平原,东北三省、山西、陕西的大部分,甘
肃和青海的东南部,新疆北部和西部山地,四川西北部和西藏东部。（4）半干旱- 少水带。年降水量 200-400mm，年径流深 10-50mm,
年径流系数在 0.1 以下东北西部,内蒙古、宁夏、甘肃的大部分地区,
青海、新疆的西北部和西藏部分地区（5）干旱-干涸带。年降水量
小于200mm,年径流深不足10mm, 有的地区为无流区内蒙古、宁夏、甘肃的荒漠和沙漠，青海的柴达木盆地，新疆的塔里木盆地和准噶
尔盆地，西藏北部羌塘地区。
水循环的定义（包括环节）及影响因素：水循环是指地球上各种形
态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水汽输送、
凝结降水、下渗以及径流环节，不断地发生相态转换和周而复始运
动的过程。
水循环的基本类型和特点（画图题）：（1）大循环发生于全球海洋
和陆地之间的水文交换过程，由于广及全球，故名大循环，又称大
循环。
特点：在循环过程中，水分通过蒸发与降水两个环节，在空中与海洋，空中与陆地之间进行垂向交换，与此同时，又以水汽输送和径
流的形式进行横向交换。
（2）小循环是发生在海洋和大气之间，或陆地和大气之间的水分
交换过程。小循环又称内部循环，前者又称为海洋小循环，后者称
为陆地小循环。
特点：海洋小循环主要包括海面的蒸发与降水两大环节，比较简单。陆地小循环的情况则要复杂得多，并且内部存在明显的区别。
陆地小循环又分为大陆外流区小循环和内流区小循环。（此处省略
水循环的作用与效益：水循环作为地球上最基本的物质大循环和最
活跃的自然现象，它深刻地影响到全球地理环境，影响生态平衡，
影响水资源的开发利用，对自然界的水文过程来说，水循环是千变
万化的水文现象根源。
水文循环与地球圈层构造水循环担当了大气循环过程的主角，积极
参与岩石圈中化学元素的迁移过程，成为地质大循环的主要动力因素；同时水作为生命活动的源泉，生物有机体的重要组成部分，它
全面地参与了生物的大循环，成为沟通无机界和有机界联系的纽带，并将四大圈层串联在一起，组合成相互影响、相互制约的统一整体。从这一意义上说，水循环深刻地影响了地球表层结构的形成以及今
后的演变与发展。
水循环与全球气候首先水循环是大气系统能量的主要传输、储存和
转化者；其次，水循环热量通过对地表太阳辐射能的重新再分配，
使不同纬度热量收支不平衡得到缓解，再次水循环的强弱及其路劲，还会影响直接影响到各地的天气过程，甚至可以决定气候的基本特征。
水循环与地貌形态及其地壳运动水循环过程中的流水以其持续不断
的冲刷、侵蚀作用、搬运与堆积作用及水的溶蚀作用，在地质构造
的基底上重新塑造了全球的地貌形态，从两极与高山地区的冰川地貌，滨海地区的海岸地貌、到河流冲积、堆积地貌以及千姿百态的
岩溶地貌，无不是水循环的杰作。水循环不仅重新塑造了地表形态，而且还影响到地壳表层内应力的平衡，是触发地震，甚至影响地壳
运动的原因。
水循环与生态平衡水循环的强度和时空变化，是制约一个地区生态
环境平衡或者失调的关键，是影响地区内生物有机体活动旺盛，繁
茂或者凋谢、贫乏的重要因子。此外对于同一地区来说，水循环强
度的时空变化，又是造成本地区洪、涝、旱等自然的主要原因，循
环强度过大，可能引起洪水和涝渍灾害；循环过弱，可能产生水资
源不足造成的灾害。
水循环与水资源开发利用水资源的再生利用和永续利用不能简单地
理解为“取之不尽，用之不竭”,因为水资源永续利用是以水资源开发
利用后能获得补充、更新为条件的。我们必须重视水资源的合理利
用与保护。只有在开发利用强度不超过地区水循环更新速度以及控
制水污染的条件下，水资源才能不断地获得更新，才能永续利用。
水循环与水文现象以及的水文学科的发展从宏观上讲，着重全球水
循环与全球生物圈，全球天气系统以及岩石圈之间界面过程的研究，借助卫星遥感手段，全球大气层和陆地表面的系统观测资料，用以
确定全球尺度的水循环与能量通量，以及他们对环境变迁，人类活
动的影响等。
从微观方面讲，除了继续发展各类流域水文模型外，正升入到单元
尺度的微观与计算模拟，开展不同自然地理区的水循环微观过程的
实证，以及土壤水分动态平衡、蒸发、蒸腾水文模型等研究。
总之，宏观和微观水循环的研究相结合，讲进一步推动今后水文学
向纵深方向发展。
10.水量平衡的定义和本质水量平衡：是指任意选择的区域（或水体），在任意时段内，其收入的水量与支出的水量之间差额比等于
该时段区域（或水体）内蓄水的变化量，即水在循环的过程中，从
总体上说收支平衡。
水量平衡的本质：水量平衡是质量守恒原理在水循环过程中的具体
体现，也是地球上水循环能够持续不断进行下去的基本前提。一旦
水量平衡失控，水循环中某一环节就要发生断裂，整个水循环将不
复存在。
反之，如果自然界根本不存在水循环现象，亦就无所谓平衡了。因
而两者密切不可分。
11. 蒸发的定义蒸发是水由液体状态转变为气体状态的过程，亦是海洋与陆地上的水返回大气的唯一途径。
蒸发的类型及主要的影响因素蒸发因蒸方面的不同，可分为水面蒸发、土壤蒸发和植物散发。
影响蒸发的因素：（1）供水条件（2）动力学和热力学因素（3）
土壤特性和土壤含水量 12.降水，降水强度，降水过程线的定义；降
水特性（从强度，历时，时间分配，空间分布去谈）降水是自然界中发生的雨、雪、露、霜、霰、雹等现象的统称。
降水强度简称雨强，指单位时间内的降水量，以毫米/分或毫米/时
降水过程线以一定时段（时、日、月或年）为单位所表示的降水量
在时间上的变化过程，可用曲线或直线图表示。
降水特性雨深—面积—历时曲线（这三点请结合课本及图形） 12.影响降水的因素（1）地形条件的影响地形主要通过气流的屏障作用
与抬升作用对降水的强度与时空分布发生影响的。地形对降水的影
响程度决定于地面坡向、气流方向以及地表高程的变化。
（2）森林对降水的影响森林对降水的影响极为复杂，学者们的不
同看法中主要存在以下三种观点：大流域森林覆盖率增加10%，年
降水量将增加 3%；森林对降水的影响不大；森林不仅能增加降水还
能减少降水，三种观点有一定的根据又有一定的局限性。
（3）水体的影响陆地上的河流、湖泊、水库等水域对降水量的影响，主要是由于水面上方的热力学、动力学条件与陆面上存在差别
而引起的。
13.下渗的定义下渗又称入渗，是指水从地表渗入土壤和地下的运动
过程。
15.下渗率指水分自地表渗入土壤中的强度。
下渗能力充分供水条件下的下渗率。
16.下渗过程的阶段划分：渗润阶段、渗漏阶段、渗透阶段 17.影响
下渗的主要因素：土壤特性，降水特性，流域植被、地形条件，人
类活动 18.径流的定义流域的降水，由地貌面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流，统称径流。
19.径流的形成过程（包括哪些环节）填空，论述。
1)流域蓄渗过程 2）坡地汇流过程 3）河网汇流过程（这里大家自行
看书吧，内容太多不好总结） 20. 影响径流的因素。
影响径流的因素有气候因素、流域下垫面因素和人类活动因素。
（1）气候因素气候因素包括降水、蒸发、气温、风、湿度等。降水
是径流的源泉，径流过程通常是由流域上降水过程转换来的。降水
和蒸发的总量、时空分布、变化特性，直接导致径流组成的多样性，气温、风、湿度是通过影响蒸发、水汽输送和降水面间接影响径流的。
（2）流域下垫面因素流域下垫面因素包括：地理位置，如纬度、距海远近、面积、形状等；地貌特征，如山地、丘陵、盆地、平原、
谷地、湖沼等；地形特征，如高程、坡度、坡向；地质条件，如构造、岩性；植被特征，如类型、分布、水理性质（阻水、吸水、持水，输水性能）等（3）人类活动的影响人类活动对径流的影响主
要是通过改变下垫面条件从而直接或间接影响了径流的过程、径流
的数量、质量的变化。
流域产流理论-大题，可能有画图，4 种机制及其共同点和不同点，
产流的定义，包括的种类；饱和产流就是蓄满产流产流、汇流理论
是河流水文学的核心理论。
（1）流域产流理论：产流过程是指流域中各种径流成分的生成过程，也是流域下垫面对降雨的再分配过程。产流实质上是流域降水后，
水在具有不同的阻水、吸水、持水和输水特性的下垫面土层中垂向
运行时，“供水与下渗”一组矛盾相互作用的产物。
流域产流的方式：（1）超渗产流方式（2）饱和产流（蓄满产流）
方式（3）超渗与饱和产流交替型方式 21. 流域汇流理论：流域上各
处产生的各种成分的径流，经坡地到溪沟、河系，直到流域出口的
过程，即为流域汇流过程。对流域汇流系统来说，系统的输入是净
雨过程，系统的输出是出口断面洪水过程，系统的作用是流域调蓄
作用 22.流域汇流的影响因素（1）流域降水特性的影响暴雨中心的
空间分布及其移动方向的影响，不同降水反应了对流域汇流的不同
供水强度。
（2）流域的地形坡度的影响地形坡度越陡看，汇流速度越快，汇
流时间越短，地面径流的损失量就越小，流量过程线越尖瘦。
（3）流域形状的影响在其他条件相同时，不同的流域形状会产生
不同的流量过程。狭长形的流域汇流时间长，径流过程平缓；扁形
流域因汇流集中，洪水涨落急剧，峰形尖瘦。
（4）水力条件的影响在畅流条件下，水位越高，速度越快，汇流
历时越短，峰量越大，因而峰形越尖瘦。
（课本有图，可结合图形理解） 22. 水位指水体的自由水面高出某
一基面以上的高程。
23. 流量指单位时间内流经某一过水段面的水量，通常用表示，单
位是立方米/秒。
24. 年径流一个年度内通过河流某断面的水量，称为该断面以上的
流域的年径流量 25.影响水位的因素（1）降雨量降雨量越大，渗入
地下的水量就越大，地下水越丰富。
（2）蒸发量在干旱地区，浅层地下水也会因表层土壤水分的蒸发而
损失。地下水位越深，影响越小。如果灌溉量过大，也会因此形成
盐碱地。
（3）温度在高寒和高纬度地区，当气温长时间低于0 度时，表层地下水会凝固成冰，形成冻土举例说明如(地下水，冰川，降水…….）26. 洪水的定义大量降水或积雪融水在短时间内汇入河槽，形成特
大的径流，称为洪水。
洪水的影响因素天气因素降雨是由于大气中的水汽经冷却而产生凝
结的结果，气流的垂直上升运动是导致冷却的主要原因。大气中的
水汽和大气的垂直上升运动是形成降水的两个不可或缺的条件。一
次降水的强度及其特性取决于空气上升运动的强弱和持续性，以及
水汽输送的情况。在一定的天气形势下，例如，梅雨期的气旋波动、台风等就为降水提供了上述两个条件。这样的天气系统在一定的地
区出现，就可能形成暴雨，进而形成洪水。
流域的下垫面因素如前已诉，地形的起伏影响气流运动。湿热气团
在运动过程中如遇到起伏的高山峻岭，就沿山坡爬升，形成地形雨。例如河南的“75.8”型暴雨区主要出现在伏牛山脉的东麓，在山脉的
迎风坡一侧，板桥水库处于三面环山、口朝东的马蹄形包围中，暴
雨中心在山口徘徊少动，加上天气因素配合，大气中的巨大潜能遇
到这种地形，集中在这里把能量释放出来，造成特大暴雨。
27.枯水的定义枯水是河流断面上较小流量的总称。枯水经历的时间为枯水期，当月平均水量占全年水量的比例小于5％时，则属于枯28.影响枯水径流的因素：（1）流域蓄水量的影响因素决定流域蓄
水量的因素很多，主要有枯水期前的降水量，流域地质、土壤性质
及湖沼率、植被覆盖率等。
前期降水量大、渗入地下的水量多，地下蓄水量就多；反之，地下
蓄水少，补给枯水径流就少。流域土壤若为砂质则多孔隙、岩层如
多裂隙，断层，则能使枯水前期降水大量入渗而储存；含水层如多
而厚，则层间多水，地下水储量也大，这都直接影响枯水径流的大
小与过程。
流域内湖泊率，植被率大的河流，枯水径流一般也大，且变幅小而
稳（2）河流的大小及发育程度因素大河的流域面积大，地面、地下
蓄水量也大，同时河水量越丰富，水流的能量就愈大，河床下切的
深度也就愈大，河流切割的含水层越多，得到层间水的层次和水量
也愈 29.紊流的定义是流体的一种状态，流速增加到很大时，流线不同，清晰可辨，流场中有许多漩涡。
30.湖泊的定义湖泊是陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体湖盆、湖水和水中物质组成的自然综合体。31. 海洋中波的分类（1）
按波的周期分类可分为表面张力波、短周期重力波、长周期重力波、长周期波和长周期潮波（2）按成因分类风浪和涌浪、内波、潮汐波、海啸。
（3）按水深分类深水波和潜水波（4）按波形的传播性质分类前进波和驻波 32. 潮汐的定义海水周期性的涨退现象称为潮汐，它包括
海面周期性的垂直涨退和海水周期性的水平流动。
33.潮汐类型（1）半日潮（2）全日潮（3）不正规半日潮（4）不
正规全日潮 34. 厄尔尼诺的定义厄尔尼诺（el nio phenomenon）
又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用
后失去平衡而产生的一种气候现象，就是沃克环流圈东移造成的。
正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太
平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每年被
打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东
走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。35.地下水的定义地下水是存在地表以下岩层空隙的各种不同形 36.
地下水的基本类型的划分（1）按地下水的贮存埋藏条件分其中包含
结合水（分吸湿水、薄膜水）、毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水）、重力水（分上层滞水与渗透重力水）饱水带水其中包括潜水
和承压水（分自流溢水和非自流溢水）（2）按岩土的贮水空隙的差
异分类孔隙水、裂隙水、岩溶水 37. 潜水的定义和主要特征饱水带
中自地表向下第一个具有自由水面的含水层中的重力水，称为潜水。特点：（1）潜水面上任一点的压强等于大气压强，潜水面不承受静
水压力。一般情况下，潜水分布区与补给区基本一致；（2）潜水
含水层深受外界气象、水文因素的影响，动态变化比较大，呈现明
显的季节变化。丰水季节潜水补给充足，贮量增加，潜水面上升，
厚度增大，埋深变浅，水质冲淡，矿化度降低；枯水季节，补给量
减少，潜水位下降，埋深加大，水中含盐量浓度增大，矿化度提高。承压水的定义及其特点承压水是指充满于两个稳定隔水层之间的含
水层中的地下水。