干旱地区水文学PDF电子书下载

水与农业的发展第一章 引 言 1

附录一降雨强度的分析 A 1

目 录前言 3

第二章干旱地区的环境和水文测量 4

2·1 环境 4

目录 5

2·2 水文站网设计的原则 5

插图目录 6

附表目录 7

第三章 干旱地区传统的用水方式 7

3·1 径流的控制 7

18·11 Khulays流域暂时的水量平衡 24 7

3·2 暴洪的利用 8

附录插图目录A·1·1 降雨强度分析—强度分段法 A 9

A·4·11 （a）非实测输沙率对平均流速的Colby图（1957，ASCE手册中的图2-110） A7 9

降 雨第四章干旱地区降雨的特征 12

4·1 对流性暴雨的特征 12

A·1·2 暴雨强度的最大值 A 13

4·3 年降雨量的变化 13

4·2 暴雨的强度特征 13

A·1·3 对于不同的初损级，雨强与等于或大于指定雨强的降雨量百分数的关系 A 14

4·1 年雨量变异系数与年平均雨量的关系 14

附录二误差评定 A 15

4·5 单站年降雨量的统计分析 15

4·4 年降雨量的长期趋势 15

4·2 （a） 184 6-196 4年期间的年雨量（ St.Annes,Jerusalem） 16

（b）累积距平（1846-1964）（St.Anne s,Jerusalem） 16

4·7 季降雨 18

4·6 年降雨量的空间变化 18

4·3 干旱地区和湿润地区测站年雨量的概率分布 19

A·2·1 双累积线曲线分析 A 20

4·1 年降雨量的变率 21

4·4 单站年雨量的空间变化 22

4·5 四个月期间实测雨日的频率变化图（亚利桑那，Tombstone ） 24

第五章 降雨的现场测量 25

5·1 雨量站网 26

A·2·2 水位流量关系曲线（Mudiq ） A 27

A·2·3 水位流量关系曲线，说明控制变动（Mudiq） A 28

5·2 自记雨量计、累积雨量计和日雨量计的设置 28

5·3 雨量站 28

6·1 质量控制 29

第六章雨量资料的整理、分析和刊布 29

6·3 平均面雨量的计算 32

6·2 降雨强度的分析 32

附录三洪水大小的计算 A 33

6·1 雨量－历时比 36

6·5 日雨量发生的概率 37

6·4 降雨深度－历时－频率关系 37

6·2 雨量－频率比比较 37

（b) Qpp/QP0.5 的对数正态概率分布 A 38

（a） QpT/QP2.33的对数Gumbel概率分布 A 38

6·1 降雨深－历时－频率曲线 38

A·3·1 地区综合—USGS法 A 38

6·2 十年一遇一小时降雨量与年降雨量之间的关系 39

6·6 双累积曲线分析 41

A·3·2 区域比值—站年法 A 41

6·3 日降雨强度的分布 42

A·3·3 1970年3月2日－3日的暴雨（沙特阿拉伯，E1 Abis） A 43

7·1概述 44

蒸发和蒸散第七章干旱地区蒸散的特征 44

A·3··4 合成的流量过程线－暴雨移置（1970·3·2） A 45

7·2 影响蒸散的气候要素 45

7·3 可能蒸散的时空变化 46

7·1 干旱地区热通量和蒸散率典型的昼夜变化 47

附录四输沙率的计算 A 47

7·1 Penman Eo估值一览（沙特阿拉伯，Najran） 48

A·4·1 检验河段的平面图和纵剖面图 A 49

7·2 在（a）非洲和（b）南美洲不同纬度的季降雨量和可能蒸散量分布 49

A·4·2 检验河段的断面和等效断面 A 50

A·4·3 颗粒分析图 A 51

8·1 主要气候要素的测量 52

第八章 野外测量 52

A·4·4 水的运动粘滞度 A 53

A·4·5 边墙改正 A 54

8·1 USWB A级蒸发皿系数 54

8·2蒸发站网 55

第九章蒸发和蒸散的计算 56

9·1 Penman公式 56

9·1 Penman Eo估值对气候要素的多元回归 57

9·1 （a）Penman Eo和温度之间的关系 58

A·4·6 沙洲阻力曲线 A 58

（b）Penman Eo和根据（1）式预测的Eo（表9·1）之间的关系 58

（d）Penman Eo和根据（3）式预测的Eo（表9·1）之间的关系 59

（c）Penman Eo和辐射之间的关系 59

A·4·7 Einstein法 A 61

（a）系数α=f(d65/δ）的分布 A 61

（b） H＝3米时的流速分布 A 61

9·2 实际蒸散量ETa的计算 61

A·4·8（a）沉降速度与粒径的关系 A 62

（b）y/H处悬移质含沙量与不同Z值时的相对含沙量Cy/Ca的关系 A 62

9·2 观测的和计算的ETa之小时值（沙特阿拉伯， Sabkha ） 63

18·5 水分平衡 2 64

9·3 小块草地的能量平衡（沙特阿拉伯， Riyadh） 65

9·3 自然陆面蒸发和天然植物的用水 66

（c)ψ与φ的关系 A 66

（b） y与d65/δ的关系 A 66

（a）？与dsi/x的关系 A 66

A·4·9 Einstein系数 A 66

（b） I2与2di/r b的关系 A 69

A·4·1 0 Einstein法的积分I1和I2 A 69

（a） I1与2di/r b的关系 A 69

9·2 新墨西哥Pecos河Acmeartesia河段深根植物区的耗水量 72

地表水第十章干旱地区地表径流的特征 73

10·1 概述 73

10·2洪水特征 74

10·1 1973年12月27-29日洪水的流量过程线（Najran 干谷） 75

10·2 流域面积和径流量之间的关系（沙特阿拉伯， Bishah干谷流域，1971） 77

10·3 年径流量和季径流量 78

（b）相对含沙量对平均流速的Colby图（1957,ASCE手册中的图2-112） A 79

10·3 冲积河道中流量对面积和河宽的关系 79

（c）有效率对改正系数的Colby图（1957 , ASCE手册中的2-111） A 79

插图目录 80

附录五卫星遥感在干旱地区降水水文气象学中的应用 A 80

（b）沙特阿拉伯 Bishah干谷测站处的过水断面 81

10·4 （a）沙特阿拉伯Najran干谷的河床平均高程的时间变化 81

11·1 河流测站网的要求 83

第十一章 野外测量 83

11·2 测站的设备和操作 84

A·5·1 现行Bristol法的流程图 A 86

A·5·2 降雨量图 A 88

A·5·3 云指数／总雨量回归图 A 89

12·1概述 91

第十二章 资料的整编和分析 91

A·5·4 阿曼东北部月的和年的降雨量图 A 91

12·2 流量测量资料的整编 92

A·5·5 1977年3月29日-4月14日西北非的雨量简图 A 93

附 表 目 录 93

12·1 Manning公式中不同n值之Froude数、流量和平均水深（沙特阿拉伯， Bishah 干谷） 96

12·2 （a）平坦河床的摩擦系数图（Lovera和 Kennedy ） 101

（b） ？？作为 Froude数和rb/d50函数的 Alam 和Kennedy图介表示 101

12·2某冲积河道中Q、V、R、C和n的关系 104

12·1 Manning法Alam Kennedy法结果的比较 104

12·3 冲积河流中的水力关系（沙特阿拉伯） 105

（a）水力半径与河宽的关系 106

（b）水位和水力半径与洪后根据比降－面积测量求得的流量之间的关系 106

（c）冲积河流d和q之间的关系 108

（d）冲积河流水力半径与流量之间的关系 109

（e）实测流量与用Alam-Kennedy Method法计算的流量之间的关系 110

12·3 在沙特阿拉伯同一干谷上相距9公里两站计算的洪峰流量之 112

比较 112

12·4 水深流量关系（Chezy公式） 112

12·3 水位资料的整编 113

12·4 水位－流量关系曲线 114

12·6 洪水 115

12·5 日径流量的计算 115

（a）根据实测的洪水退水外延的曲线（b）收敛在最高水位和流量点的曲线（c）向边界的“主曲线”外延 116

12·4 冲积河流上某测站的水位流量比率曲线（沙特阿拉伯） 116

13·1概述 124

泥 沙第十三章 干旱地区的泥沙特性 124

13·2 气候对泥沙运动的影响 125

1 3·4 泥沙的分类 126

13·3 干旱地区的泥沙运动 126

13·7 蓄水建筑物的泥沙淤积 127

13·6 流量和输沙量之间的关系 127

13·5 可能的和实际的泥沙输运 127

13·1 水库三角洲的淤积形态 128

13·2 坦桑尼亚Kisongo水库的纵向剖面 128

13·8 冲积河流的泥沙运动 130

13·3 年输沙量的分布曲线（沙特阿拉伯，El Shefa） 131

13·1 半干旱地区的水库泥沙淤积情况 132

13·2 超过4 00 00 0 ppm的悬移质含沙量 134

14·2 泥沙输运机理 135

第十四章 输沙测量14·1概述 135

14·1 输沙量术语 136

14·3 野外操作 137

14·1 美国堪萨斯城处Missouri河泥沙级配的分布 138

14·2 流速，含沙量和输沙率在断面垂线上的分布 139

14·3 测量平均悬移质含沙量的两种方法 141

14·4 用等速率法采样时，估算提放时间和速率的灌模图 142

14·4 泥沙采样的程序 144

14·5 实验室分析方法 146

14·6 沙样的体积分析法 148

14·5 泥沙样本分析—体积含沙量与重量含沙量的关系 149

14·8 推移质 150

14·9 输沙率公式 150

14·7 悬移质输沙计算 150

14·6 输沙率Qs与挟沙水流流量Q之间的关系Mudiq，Najran干谷，1974年5月6-25日） 152

14·7 流量过程线和输沙率过程线（Mudiq,Najran干谷，1 97 4年5月9日） 153

14·2 确定推移质的Maddock分类表 154

第十五章 泥沙资料的整理和分析15·1 输沙率一流量关系曲线 155

15·1 输沙率（沙特阿拉伯， Najran干谷） 157

（a） Qs 对 Q的回归（b） c对Q的回归 157

15·2 输沙率？用Einstein法外延回归线 161

15·2 输沙率的分析计算 162

15·3 复式输沙量－流量关系曲线（a）季节影响 163

（b）滞后影响 163

15·4 用沙特阿拉伯，Mudiq，Najran干谷资料说明各个输沙率公式 166

15·3 输沙和淤积 169

15·5 拦沙率关系图 172

（a） Brown—拦沙率与水库库容／流域面积比值之间的关系（b） Brune—拦沙率与水库库容／年入流量比值之间的关系（c） Churchill—拦沙率与淤积指数之间的关系 172

（a）草地—灌丛（b）灌丛—沙漠 174

15·6 悬移质输沙量计算的设计曲线 174

15·7 年输沙量作为用随机模型计算的年径流量的函数 177

15·4 结论和建议 178

地 下 水第十六章 干旱地区地下水的特征 180

16·1 概述 180

16·2 岩石类型 183

16·5 含水层的蓄水作用 186

16·3 水文平衡 186

16·4含水层的输水作用 186

16·6地下水模型 186

16·7 地下水开发 187

16·8 干旱地区的地下水资料站网和查勘 189

水资源研究第十七章 干旱地区水文学中有用的专门技术 191

17·1 遥感 191

17·2 同位素在干旱地区水文学中的应用 193

17·1 现时的和最近将来的美国卫星遥感计划 194

17·3 河槽几何尺寸在估算河川流量中的应用 198

18·2地表水的估算和利用 199

第十八章 资源评价方法18·1 引 言 199

18·1 西非Sudano-Sahelian地区的降雨和径流 201

18·1 年降雨－径流的分布（沙特阿拉伯） 202

18·2 年径流资料（沙特阿拉伯） 203

18·3 亚利桑那所选站的径流资料一览 204

18·2 随机径流模型的理论基础 206

18·3 随机生成模型的示意框图 207

18·4 年供水量和损失量—库容和泄水类型的比较 210

18·4 （a）典型的合成瞬时流量过程线 211

（b）瞬时的流量－历时曲线（10年生成序列） 212

（c）基于流量过程线参数的概率分布之上的瞬时流量－径流量曲线 213

18·5 生成的干谷入流量之瞬时流量－历时曲线，用于滞蓄洪水和演算出流量（1平方米出口） 214

18·5 沙特阿拉伯Liyyah干谷流域月和年径流一览 215

18·6 Liyyah流域日径流量与日降雨量的关系 217

18·7 Liyyah流域月径流量与月降雨量的关系 218

18·8 计算的限定值以上的日径流量出现频率的分布 221

18·9 日降雨量的地区变化（Taif地区） 222

18·3 地下水补给的估算 223

18·6 年径流对年降雨量的回分析（沙特阿拉伯） 224

18·10计算的年径流之概率分布（沙特阿拉伯，Najran干谷） 226

18·7 降水和环境同位素资料 231

18·11在里亚德－德黑兰公路上114公里处沙土水分中的氘含量（沙特阿拉伯） 232

18·8 降雨－流量回归系数的变化（内华达） 237

18·12排水网和降雨量（沙特阿拉伯，Liyyah干谷流域） 238

18·13模拟的和实测的1973年12月洪水的特性（沙特阿拉伯，Najran干谷） 240

18·9 Najran冲积流域对历史流量序列的模拟反应 241

18·10 Najran冲积流域对人工流量序列的模拟反应 242

18·14冲积河槽补给（稳态）的分布（沙特阿拉伯， Najran干谷） 243

18·15比较模拟的和实测的水位反应（沙特阿拉伯， Najran干谷） 244

18·16 Khulays流域的地下水位 248

18·17 Bishah干谷含水层的数字模型—结点网 254

18·4 人工地下水补给 257

18·12 博茨瓦纳Mahalatswe河的径流记录 262

18·13 Mahalatswe河10公里河段的水分平衡 263

18·14 Azraq流域平均的年水分平衡 265

18·15 Geropotamos平原的水分平衡 267

参考文献 269