【文章內容簡介】 器具，它由承雨器、漏斗、儲水瓶和雨量杯組成，如圖 2— 22所示。承雨器口徑為 200 mm，安裝時器口一般距地面700 mm，筒口保持水平。分辨率為 m。一般采用 2段制進行觀測，即每日 8時及 20時各觀測一次。雨季增加觀測段次，如 4段制或 8段制，雨大時還需加測。觀測時用空的儲水瓶將雨量器內儲水瓶換出，用雨量杯量出降水量。當降雪時，僅用外筒作為承雪器具，待雪融化后計算降水量。每日 8時至次日 8時降水量作為當日降水量。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 自記雨量計：是觀測降雨過程的自記儀器?？勺詣佑涗浗涤赀^程，原理：利用水的浮力驅動，與時鐘連接。記錄紙上記錄下來的曲線是累積曲線，既表示雨量的大小，又表示降雨過程的變化情況，曲線的坡度表示降雨強度。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 三、降雨特性及降雨資料的圖示法 降雨特性： 降雨量 mm，降雨歷時 h，降雨強度 mm/h，降雨面積 km2，降雨中心（降雨量最大的局部地區(qū)） 降雨量 mm： 一定時段內降落在某一點或某一面積上的總雨量，常用深度表示。指與洪水過程相應的一次降雨過程的總量，它可以指某個雨量站的降雨量，若對一個流域而言，則指流域的面平均雨量。 降雨歷時 h：一次降雨所經(jīng)歷的時間，以 min或 h計。 降雨強度 mm/h：單位時間內的降雨量。 降雨面積 km2：降雨籠罩的水平面積。 降雨中心 （降雨量最大的局部地區(qū)） 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 降雨資料圖示法： 用圖示的方法將降雨特性中的幾個或全部表征出來。 ①降雨量隨時間的變化 降雨量線表示，即降雨量過程線，時段降雨量隨時間的變化過程線。 通常以時段平均雨強為縱坐標。時間為橫坐標的柱狀圖表示，也常稱為降雨量過程線，如圖中的 1線。當時段取得很小并趨于零， 1線變?yōu)楣饣€，即為瞬時雨強 i過程線，如圖中 2線所示。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 據(jù)此，可繪制降雨量累積曲線，表示自降雨開始起至各時刻降雨量的累積值P隨時間的變化過程線，稱為降雨量累積曲線。曲線上任意一點的坡度就是該時刻的瞬時降雨強度 i，而曲線上任一時段的平均坡度就是該時段的平均降雨強；根據(jù)它的平均坡度即可求得各時段內的平均雨強。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 ② 降雨量的空間分布 降雨量等值線圖表示 把降雨量相等的點連成的線稱為等雨量線，若干等雨量線組成的圖稱為等雨量線圖（與地形等高線相似） 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 ③ 降雨特性綜合曲線（根據(jù)時、空分布的基本資料加工繪制） ⑴強度 歷時曲線：統(tǒng)計降雨強度過程線中各種不同歷時的最大平均雨強，如圖 42(a)所示。以平均雨強為縱坐標，歷時為橫坐標，點繪而成。最大平均雨強與歷時的關系即為降雨強度 ~歷時曲線，如圖 42(b)所示。由圖中可以看出，同一場降雨的雨強隨歷時增長而減小。不同場降雨因降雨過程不同，因而雨強 ~歷時曲線也不同，如圖 42(c)所示。它可以反映該場降雨的核心部分的雨強變化特性。 ⑵平均深度 面積曲線（由降雨量等值線圖加工繪制） 對一場或一定歷時的降雨，首先繪制某種歷時的等雨量線，并從最大雨深處 (暴雨中心 )向外量取不同等雨量線包圍的面積，并求出各面積上的平均降雨量。各包圍面積與相應面平均雨量之間的關系稱為雨深 ~面積關系。此曲線表示不同面積上的最大平均雨深。一般為指數(shù)衰減曲線，面積愈大，平均雨深愈小。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 ⑶ 平均雨深 面積 歷時曲線，簡稱時 ~面 ~深關系曲線 因雨深隨歷時而定，對一場降雨，可選取各種歷時 (如 1 2 72h)的等雨量線圖，分別作雨深 ~面積關系曲線，并繪于同一張圖上，即為時 面 深曲線，如圖 24所示。 曲線規(guī)律為：當歷時一定時，面積愈大，平均雨深愈小；當面積一定，歷時愈大，平均雨深愈大。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 四、流域平均降雨量的計算 雨量站觀測的雨量，是反映站點附近的降雨情況，稱作點雨量，在水文計算中，需要知道整個流域面上的雨量分布，計算平均雨量，稱作面雨量。這就涉及到由各站點的點雨量推求流域平均降雨量即面雨量的問題。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 五、常用的計算方法有三種： 算術平均法：當流域內雨量站分布較均勻、地形起伏變化不大時，可根據(jù)各站同時段觀測的降雨量用算術平均法推求。 把流域內所有雨量站同期雨量累加，除以站數(shù)，得到該時段的流域平均雨量。計算公式如下： 式中： xi—— 流域內第 i個雨量站同一時段降內的降雨量． mm n— 雨量站個數(shù)； — 流域某時段平均降雨量， mm； 適用條件：①流域內雨量站分布均勻；②流域地形起伏變化不大。 ??????? ni in xnn xxxx 121 1...x2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 泰森多邊形法：如圖所示。 先用直線連接相鄰雨量站 (包括流域周邊外的雨量站 )，構成若干個三角形（盡量避免鈍角三角形），再作每個三角形各邊的垂直平分線．這些垂直平分線將流域分成 n個多邊形，流域邊界處的多邊形以流域邊界為界。每個多邊形內有一個雨量站，以每個多邊形內雨量站的雨量代表該多邊形面積上的降雨量，最后按面積加枚推求流域平均降雨量。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 計算公式如下： 式中： fi第 i個雨量站所在多邊形的面積， km2； F流域面積， km2； 其余符號同前，式中 fi/ F稱為面積權重。 適用條件：①雨量站分布不太均勻；②地形起伏較大時 包含假定：流域內任何一點的降雨量，都可用和它距離最近的雨量站代表。 ??????? niiinn xFfxFfxFfxFfx12211 ...2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 與算術平均法相比較：泰森多邊形法適用條件寬，計算結果較合理（能充分利用資料，不但要用流域內，而且可以用流域附近雨量站的資料） 思路：①將流域及其附近雨量站繪在地形圖上；②把相鄰雨量站兩兩連接，構成若干個三角形；③做每個三角形各邊的中垂線，這些中垂線和流域邊界把流域劃分為若干個多邊形，每個多邊形都對應一個雨量站；④把每個多邊形占全流域面積的比例作為權數(shù)，用對應的雨量站雨量加權平均計算流域的平均雨量。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 等雨量線圖法：當流域內雨量站分布較密時，可根據(jù)各雨量站同時段觀測的雨量繪制等雨量線圖，如圖 2— 所示，然后用等雨量線圖推算流域平均降雨量。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 計算公式如下： 式中： fi—— 相鄰兩條等雨量線間的面積， km2 xi—— 相應于 fi上的平均雨深，一般采用相鄰兩條等雨量線的平均值， mm， 其余符號同前。 比較：精度高，工作量大，需要的資料多，適用范圍小。 inixx ???1iFf2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 作業(yè) 1 某流域雨量站分布情況如圖 1，根據(jù)五萬分之一地形圖用求積儀量得流域面積為 。 1974年 8月 19日發(fā)生一次暴雨，各雨量站觀測的雨量及其對應的泰森多邊形面積如表 1，要求： （ 1）補畫出流域上的泰森多邊形； （ 2）用泰森多邊形法計算流域各時段平均雨深及日平均雨深； （ 3）選用較合理的一種成果繪制降雨量過程線和累積雨量線。 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 表 1 某流域降雨資料 單位： mm 雨量 站 降雨 歷時 A站 m2 B站 km2 C站 km2 D站 km2 E站 km2 F站 km2 G站 km2 算術平均法 泰森多邊形法 ～ ～ ～ ～ ～ ～ 合 計 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 G?圖 1 某流域雨量站分布圖 2022年教改項目 水文學及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學精品課程建設 第四節(jié) 蒸發(fā) 蒸發(fā)：水由液態(tài)或固態(tài)轉化為氣態(tài)的過程稱為蒸發(fā)。 流域蒸發(fā)包括三個方面：水面蒸發(fā)；土壤蒸發(fā)；植物散發(fā)。 蒸發(fā)面為水面時稱為水面蒸發(fā)；蒸發(fā)面為土壤表面時稱為土壤蒸發(fā)；蒸發(fā)面是植物莖葉則稱為植物散發(fā)。 一、水面蒸發(fā)：水面蒸發(fā)是指在自然條件下，水面的水分從液態(tài)轉化為氣態(tài)進出水面的物理過程，可概括為水分汽化和水分擴散兩個階段