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水文計算是全國科學技術名詞審定委員會公布的一個科技名詞。
漢字作為一種形、音、義三位一體的符號系統[1],源於日月鳥獸之形,作為中華文明之標誌[2],連接中華民族的歷史、現在和未來,方正之間充滿美感。
名詞解釋
水文計算(hydrological computation)為防洪、水資源開發和某些工程的規劃、設計、施工和運行提供水文數據的各類水文分析和計算的總稱。
不同工程要求估算的水文設計特徵值不盡相同。橋樑工程要求估算所在河段可能出現的設計最高水位和最大流量,以便合理決定橋樑的高程和跨度;防洪工程為權衡下游和自身的安全、經濟和風險,要求估算工程未來運行時期可能遇到的各種稀遇的洪水;灌溉、發電、供水、航運等工程需要知道所在河流可能提供的水量和水能蘊藏量,以確定灌溉面積、發電量、城市或工礦企業供水量和航運發展規模。工程的運行時期可長達幾十至幾百年,不可能象水文預報那樣給出該時期內某一水文特徵值出現的具體時間和大小,而是用水文統計的方法,估算在該時期中可能出現的某一設計標準的水文特徵值。
一般說,運用水文統計方法所依據的樣本很少,抽樣誤差較大,往往不能滿足生產需要。因此,不能單純根據工程所在地點的水文資料進行計算,還必須對計算過程和計算結果進行充分的合理性分析,才能較可靠地求得工程所在地的設計水文數據。因此,也常稱水文計算為水文分析與計算。
主要內容
設計年徑流計算
即估算符合設計標準的通過河流某一指定斷面的全年和各時段的徑流量及其月旬分配,為水資源開發利用的水利規劃和工程設計提供科學依據。計算主要內容包括:①各種設計標準的年最大設計洪峰流量和不同時段設計洪量;②符合設計要求的洪水過程線;③當梯級水庫或單一水庫下游有防洪要求時,擬定一種或幾種滿足設計要求的設計洪水的地區組成;④年內不同時期(如某些月份、或豐水期、枯水期和施工期等)的設計洪水。
設計洪水計算
即計算符合某一地點指定的防洪設計標準的洪水數值,為防洪規劃或防洪工程設計提供可靠的水文數據。
計算的主要內容有:①各種歷時的設計地點的雨量或流域平均面雨量;②它們的時程分配和地區分布;③大型工程和重要的中小型工程,還要求估算指定流域的可能最大暴雨,供推算可能最大洪水之用。
設計暴雨計算
並根據設計暴雨計算結果,推求相應的設計洪水和澇水。算主要內容有:確定某一設計標準的各年輸沙量及其年內分配,以估計水庫庫容減少情況和工程壽命;估算水庫和它的上下遊河道沖淤變化,為水工建築物布設和水庫運用方式的確定提供依據。例如,通過合理布設排沙底孔和規定水庫運用方式,有助於利用異重流排沙(見河流泥沙、水庫淤積)。
設計固體徑流計算
主要內容為確定某一設計標準的各年輸沙量及其年內分配,以估算水庫庫容縮小情況和工程壽命,估算水庫及其上下遊河道的泥沙沖淤情況,為水工建築物布設和水庫運營方式的選擇提供依據。此外,還有河流冰情、水質估算,潮水位的計算,蒸發量、地下水估算等。計算方法主要是用概率論、數理統計的原理,根據實測水文資料的統計分析,估算指定設計頻率的水文特徵值。
其他水文計算
主要有:對北方結冰河流,要估算水工建築物施工和運行時期可能出現的河流冰情;對水質要求較高的工程,要估算工程運行時期內的水質狀況;在潮水河中修建水工建築物時,要推求設計最高、最低潮水位和潮型;在農業規劃和灌溉工程設計中;要估算某一地區的蒸發量;在地下水資源利用規劃中,要估算地下水可利用量及埋藏狀況等;在所有與水文有關的規劃和設計工作中,都必須預估人類活動對未來水文情勢的影響,因為人類活動是決定工程在未來是否正常發揮預期效益的重要因素。
參考文獻
- ↑ 漢字——中華文化的獨特符號,搜狐,2017-12-14
- ↑ 漢字——中華文明的基因,搜狐,2020-12-12