工程水文学

王鹏全

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 水文学是什么？（内附微课视频）
    • 1.2 水资源与水循环
    • 1.3 现代水文学研究及其面临的挑战
    • 1.4 工程水文学及其研究方法
    • 1.5 前沿与经典—水文学的发展、变革与展望
    • 1.6 第一章自我测试题
    • 1.7 课堂录像（2课时）
  • 2 河川径流形成的基本知识
    • 2.1 水文循环与水量平衡
    • 2.2 河流与流域（内附微课视频）
    • 2.3 降水（内附微课视频）
    • 2.4 下渗
    • 2.5 蒸散发
    • 2.6 径流（内附微课视频）
    • 2.7 课堂录像（8课时）
    • 2.8 拓展实训—Arcgis水文分析
    • 2.9 拓展与阅读
    • 2.10 第二章自我测试题
  • 3 水文信息采集与处理
    • 3.1 测站与站网
    • 3.2 水位观测
    • 3.3 流量测验（内附微课视频）
    • 3.4 水文调查与水文遥感
    • 3.5 水文信息处理
    • 3.6 水情信息数据获取
    • 3.7 前沿技术—水循环要素多源数据融合
    • 3.8 课堂录像（2课时）
    • 3.9 第三章自我测试题
  • 4 流域产流与汇流计算
    • 4.1 概述
    • 4.2 流流域降雨径流要素计算
    • 4.3 蓄满产流计算（内附微课视频）
    • 4.4 超渗产流计算
    • 4.5 流域汇流计算（内附微课视频）
    • 4.6 单位线法推求洪水案例分析
    • 4.7 拓展与实践—水文模型
    • 4.8 本章小结
    • 4.9 课堂录像（10课时）
    • 4.10 第四章自我测试题
  • 5 水文统计
    • 5.1 概述
    • 5.2 概率的基本概念
    • 5.3 随机变量概率分布
    • 5.4 常用的概率分布曲线
    • 5.5 水文参数估计
    • 5.6 目估适线法参数估计（内附视频1课时）
    • 5.7 水文频率计算适线法应用案例教学
    • 5.8 相关分析
    • 5.9 拓展实训—水文参数估计适线法
    • 5.10 课堂录像（6课时）
    • 5.11 拓展与阅读
    • 5.12 第五章自我测试题
  • 6 设计年径流及其年内分配
    • 6.1 概述
    • 6.2 具有长期实测径流资料时设计年径流的分析计算（附微课视频）
    • 6.3 具有短期实测径流资料时设计年径流的分析计算
    • 6.4 缺乏实测径流资料时设计年径流量的估算
    • 6.5 拓展实训—水文学法计算河道内生态流量
    • 6.6 本章小结
    • 6.7 课堂录像（6课时）
    • 6.8 拓展与阅读
    • 6.9 第六章自我测试题
  • 7 由流量资料推求设计洪水
    • 7.1 概述
    • 7.2 洪水资料选样与特大洪水处理
    • 7.3 设计洪峰流量及洪量的推求
    • 7.4 设计洪水过程线的拟定
    • 7.5 实践实训（视频讲解）—设计洪水推求
    • 7.6 专题—调洪演算（视频讲解）
    • 7.7 拓展阅读
    • 7.8 本章小结
    • 7.9 课堂录像（6课时）
    • 7.10 第七章自我测试题
  • 8 由暴雨资料推求设计洪水
    • 8.1 概述
    • 8.2 设计面暴雨的推求
    • 8.3 设计暴雨时空分配的计算
    • 8.4 由设计暴雨推求设计洪水
    • 8.5 小流域设计洪水推求
    • 8.6 拓展训练—学生成果展示
    • 8.7 实践实训—瞬时单位线计算案例
    • 8.8 本章小结与拓展阅读
    • 8.9 课堂录像（10课时）
    • 8.10 第八章自我测试题
  • 9 课程设计
    • 9.1 课程设计任务书
    • 9.2 课程设计资料
    • 9.3 课程问卷调查
  • 10 课程思政与教学创新
    • 10.1 课程思政实践案例与教学设计
    • 10.2 教学创新实践与教学案例
水资源与水循环

1、水资源

    地球表层可供入人类利用的水称为水资源。水资源的特征包括水量、水质、水能、水域。（广义水资源）

    按水量角度，狭义水资源通常指逐年可以得到恢复和更新的淡水，主要是江河湖库和浅层地下水水量，大气降水是补给源。


2、水循环

水文循环，地球上的水在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水、下渗、径流等方式进行的周而复始的运动过程。又称“水分循环”或“水循环”。

大循环：发生在海洋与陆地之间

小循环：仅发生在海洋或陆地之上

（1）水的自然循环



（2）水的社会循环

                                                                                   （夏军）


前沿：USGS在2022年10月发布最新版水循环示意图：首次加入人类活动

高清原图地址：


https://d9-wret.s3.us-west-2.amazonaws.com/assets/palladium/production/s3fs-public/media/images/USGS_WaterCycle_English_ONLINE_20221013.png


                                                             英文版

                                                               中文版

美国地质调查局（USGS）2022年10月13日，时隔20年公布了更新的水循环示意图，首次将人类活动作为一部分加入水循环中。新的水循环示意图中除了降雨、蒸发、径流、湖泊等自然过程外，还包括了工农业用水、城市径流、水库等人类活动过程，揭示了人类在整个水循环过程中的表现形式和作用。

参考文献：Abbott, B.W., Bishop, K., Zarnetske, J.P. et al. Human domination of the global water cycle absent from depictions and perceptions. Nat. Geosci. 12, 533–540 (2019). 

https://doi.org/10.1038/s41561-019-0374-y


旧版的水循环示意图如下：



此外，USGS提供了儿童版水循环示意图，更多关注下列网址：

儿童版（初级、中级、高级）地址：

https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/water-cycle-diagrams


3、水资源特点

时空变化差异大，无论是南方或北方与水相关的灾害、水资源危机以及生态-环境问题十分突出！

南部和东南平均年降水量大于1600mm；华北和东北为400~800mm；西北大部分地区200~400mm；沙漠边缘地区少于100mm；新疆塔里木盆地和青海柴达木盆地小于25mm。


【水科学讲堂】第80讲[视频回放]——区域和全球水循环研究若干问题探讨(张永强主讲+沈彦俊主持)   https://mp.weixin.qq.com/s/bTSHKuectMEdbarnTJnGcg