本書共包括兩篇,第1篇為水文學,第2篇為水文地質(zhì)學。第1篇分為6章,主要內(nèi)容包括水文現(xiàn)象、水文學基本知識、水文統(tǒng)計基本方法、河川徑流情勢特征值分析、小流域暴雨洪峰流量計算、城市水文和水資源管理;第2篇分為3章,主要內(nèi)容包括地質(zhì)基本知識、地下水的儲存與循環(huán)、地下水的滲流運動。
本書可作為高等學校給排水科學與工程、環(huán)境工程、水利工程、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地下工程等專業(yè)教材,也可供相關專業(yè)人員參考。
王亞軍,男,博士研究生,教授,博士生導師,F(xiàn)任蘭州理工大學土木工程學院副院長,市政工程學科帶頭人,甘肅省領軍人才。長期從事水污染控制理論與技術,水資源與水循環(huán)理論與技術等研究。兼任全國普通高等學校本科教育教學評估專家、中國水協(xié)教育專業(yè)委員會委員、甘肅省環(huán)境科學學會理事等,曾獲甘肅省青年教師成才獎、甘肅省高校教師教學創(chuàng)新大賽二等獎等榮譽。擔任T1期刊《中國給水排水》青年編委。
0 緒論 001
0.1 水文學 001
0.1.1 水文學概述 001
0.1.2 水文學的研究內(nèi)容 001
0.1.3 水文學的發(fā)展階段 002
0.1.4 水文學面臨的機遇與挑戰(zhàn) 004
0.2 水文學和給排水科學與工程專業(yè)的關系 004
0.3 水文地質(zhì)學 005
0.3.1 水文地質(zhì)學概述 005
0.3.2 水文地質(zhì)學的研究內(nèi)容 005
0.3.3 水文地質(zhì)學的發(fā)展階段 006
0.3.4 全球地下水開發(fā)利用過程中存在的問題 007
0.3.5 我國在地下水開發(fā)利用中存在的問題 009
0.3.6 水文地質(zhì)學研究的發(fā)展方向 010
0.4 水文地質(zhì)學和給排水科學與工程專業(yè)的關系 010
0.5 水文及水文地質(zhì)學的學習方法與要求 011
0.5.1 按主線有重點地點面結(jié)合學習 011
0.5.2 知識、能力和素質(zhì)的有機統(tǒng)一 011
第1篇 水文學
第1章 水文現(xiàn)象 013
1.1 水文現(xiàn)象、水文循環(huán)與水量平衡 013
1.1.1 水文現(xiàn)象 013
1.1.2 水文循環(huán) 015
1.1.3 水量平衡 016
1.1.4 人類活動對水文循環(huán)的影響 020
1.2 水文現(xiàn)象的特性 022
1.2.1 水循環(huán)的永無止境及因果關系 022
1.2.2 水文現(xiàn)象在時間變化上既具有周期性又具有隨機性 022
1.2.3 水文現(xiàn)象在地區(qū)分布上既具有相似性又具有特殊性 022
1.3 水文資料的收集 023
1.3.1 水文年鑒和水文數(shù)據(jù)庫 023
1.3.2 水文手冊和水文圖集 023
1.3.3 水文調(diào)查 023
1.4 水文現(xiàn)象的研究方法 024
1.4.1 成因分析法 024
1.4.2 數(shù)理統(tǒng)計法 024
1.4.3 地理綜合法 024
第2章 水文學基本知識 026
2.1 河流與流域 026
2.1.1 河流的基本特征 027
2.1.2 流域的基本特征 032
2.2 河川徑流 035
2.2.1 河川徑流的基本概念及其表示方式 035
2.2.2 河川徑流形成過程及其影響因素 037
2.2.3 地下徑流 040
2.2.4 固體徑流 040
2.3 流域水量平衡 041
2.4 水文測驗與信息采集 042
2.4.1 水文測站 042
2.4.2 水位觀測 042
2.4.3 流量測驗 044
2.4.4 水文信息采集 047
2.5 水位與流量關系曲線 048
2.5.1 水位與流量關系曲線的分析 048
2.5.2 水位與流量關系曲線的延長 051
2.5.3 水位與流量關系曲線的應用 052
第3章 水文統(tǒng)計基本方法 054
3.1 水文統(tǒng)計的基本概念 054
3.1.1 水文統(tǒng)計 054
3.1.2 水文現(xiàn)象與統(tǒng)計學概念的對應關系 055
3.1.3 水文特征值的概率分布 056
3.1.4 累積頻率與重現(xiàn)期 057
3.2 經(jīng)驗頻率曲線 058
3.2.1 經(jīng)驗頻率公式 059
3.2.2 經(jīng)驗頻率曲線的繪制和應用 059
3.2.3 經(jīng)驗頻率曲線的延長 060
3.3 統(tǒng)計參數(shù)與抽樣誤差 060
3.3.1 統(tǒng)計參數(shù) 060
3.3.2 抽樣誤差 062
3.4 理論頻率曲線 064
3.4.1 理論頻率曲線的數(shù)學方程式 065
3.4.2 理論頻率曲線的繪制 066
3.4.3 統(tǒng)計參數(shù)對理論頻率曲線的影響 067
3.5 水文頻率計算方法 069
3.5.1 統(tǒng)計參數(shù)的初估方法 069
3.5.2 適線法 070
3.6 相關分析 073
3.6.1 相關分析的概念 074
3.6.2 簡單直線相關 074
3.6.3 曲線相關 079
3.6.4 復相關 079
第4章 河川徑流情勢特征值分析 083
4.1 概述 085
4.2 設計年徑流量計算 086
4.2.1 河川年徑流 086
4.2.2 設計年徑流量 088
4.3 設計年徑流量年內(nèi)分配 096
4.3.1 設計年徑流量年內(nèi)分配的表達方法 096
4.3.2 設計年徑流量的年內(nèi)分配計算 097
4.4 設計洪峰流量(或水位) 的分析與計算 100
4.4.1 洪水及設計洪水 100
4.4.2 設計洪水計算常用方法 102
4.4.3 設計洪水標準 108
4.4.4 實測資料推求設計洪水 108
4.4.5 特大洪水 110
4.5 設計枯水流量(或水位) 的分析與計算 122
4.5.1 概述 122
4.5.2 枯水資料審查 123
4.5.3 設計枯水流量與水位計算 123
第5章 小流域暴雨洪峰流量的計算 130
5.1 概述 130
5.1.1 降水的觀測 131
5.1.2 降水的特征 133
5.2 暴雨強度公式 133
5.2.1 基于點雨量資料的暴雨強度-歷時曲線推求 133
5.2.2 暴雨強度公式 136
5.2.3 暴雨強度公式參數(shù)求解 138
5.2.4 降雨雨型 144
5.3 暴雨洪峰流量計算方法 145
5.3.1 流域出口斷面流量的組成 145
5.3.2 等流時線法 146
5.3.3 推理公式法 149
5.3.4 水文數(shù)學模型法 151
5.3.5 地區(qū)經(jīng)驗公式法 151
5.4 城市暴雨徑流特征 151
5.4.1 城市化對暴雨流量過程線的影響 151
5.4.2 超標降雨對城市暴雨徑流演進的影響 151
第6章 城市水文和水資源管理 154
6.1 城市水資源循環(huán)與管理 154
6.1.1 水資源的概念 154
6.1.2 人類活動對水資源轉(zhuǎn)化過程的影響 155
6.1.3 城市水資源的特性 155
6.1.4 城市水問題 156
6.1.5 城市水資源管理 157
6.2 城市水資源管理基本思想與方法 157
6.2.1 最佳管理實踐 158
6.2.2 低影響開發(fā) 158
6.2.3 水敏感城市設計 158
6.2.4 海綿城市 160
6.3 城市水資源管理規(guī)劃方法 162
6.3.1 管理目標 162
6.3.2 方案設計 163
6.3.3 技術選型 165
6.4 水資源管理的數(shù)值模擬 169
6.4.1 設施的規(guī)模估算 169
6.4.2 方案的數(shù)值模擬 170
第2篇 水文地質(zhì)學
第7章 地質(zhì)基本知識 177
7.1 地球概述 178
7.1.1 地球的形狀與表面形態(tài)特征 178
7.1.2 地質(zhì)年代 180
7.1.3 地球的圈層結(jié)構 181
7.2 礦物與巖石 184
7.2.1 礦物 184
7.2.2 巖石 189
7.3 地質(zhì)構造 194
7.3.1 地殼運動簡介 194
7.3.2 巖層產(chǎn)狀、要素及分類 195
7.3.3 褶皺構造 196
7.3.4 斷裂構造 198
7.3.5 地層的接觸關系 200
7.3.6 地質(zhì)圖 200
第8章 地下水的儲存與循環(huán) 205
8.1 地下水的儲存與巖石的水理性質(zhì) 205
8.1.1 巖石的空隙特征和地下水儲存 205
8.1.2 巖石的水理性質(zhì) 211
8.2 地下水層特性與分類 213
8.2.1 包氣帶與飽水帶 213
8.2.2 含水層、隔水層與弱透水層 214
8.3 地下水分類 215
8.3.1 包氣帶水 216
8.3.2 潛水 217
8.3.3 承壓水 218
8.4 地下水的物化性質(zhì) 221
8.4.1 地下水的物理性質(zhì) 221
8.4.2 地下水的化學組成與性質(zhì) 222
8.4.3 地下水運移過程中的物理、化學作用 225
8.5 地下水循環(huán) 227
8.5.1 地下水的補給 227
8.5.2 地下水的徑流 231
8.5.3 地下水的排泄 233
第9章 地下水的滲流運動 237
9.1 地下水運動的特征及其基本定律 238
9.1.1 地下水運動的基本特征 238
9.1.2 地下水運動的基本定律 242
9.2 地下水流向井的穩(wěn)定流理論 246
9.2.1 取水構筑物的類型 246
9.2.2 地下水流向承壓水完整井的穩(wěn)定流 247
9.2.3 地下水流向潛水完整井的穩(wěn)定流 252
9.2.4 完整抽水井穩(wěn)定流公式的討論 254
9.2.5 干擾井 258
9.2.6 非完整井的穩(wěn)定滲流運動 262
9.2.7 利用穩(wěn)定流抽水試驗計算水文地質(zhì)參數(shù) 264
9.3 地下水流向井的非穩(wěn)定流理論 268
9.3.1 非穩(wěn)定流理論所解決的主要問題 268
9.3.2 基本概念 268
9.3.3 承壓含水層中地下水流向井的非穩(wěn)定流運動 268
9.3.4 潛水含水層中地下水流向井的非穩(wěn)定流運動 270
9.3.5 利用非穩(wěn)定流抽水試驗計算水文地質(zhì)參數(shù) 273
9.4 地下水流向其他典型取水構筑物的出水量計算 278
9.4.1 大口井的出水量計算 278
9.4.2 輻射井的出水量計算 279
9.4.3 滲渠的出水量計算 281
9.5 水文地質(zhì)對土木工程的影響 283
9.5.1 毛細水對土木工程的影響 283
9.5.2 重力水對土木工程的影響 284
附錄 292
附錄1 海森概率格紙的橫坐標分格表 292
附錄2 皮爾遜Ⅲ型曲線離均系數(shù)ΦP 值表 294
附錄3 皮爾遜Ⅲ型曲線三點法S 與CS 的關系 296
附錄4 皮爾遜Ⅲ型曲線模比系數(shù)KP 值表 299
參考文獻 302