1、水利防汛基础概念介绍四创软件技术培训材料2019年2月水利防汛基础概念介绍 一、水循环 二、降水 三、水位 四、风情 五、台风 六、水库 七、河道一、水循环二、降雨 降雨观测 降雨强度等级 降雨描述二、降雨 降雨观测降雨量：降雨量：指一定时段内降落在某一地点或某一面积上的深度，以mm为单位，最小测量精度一般为0.5毫米。降雨历时：降雨历时：指一次降雨所经历的时间，以分钟、小时、日表示。降雨强度：降雨强度：表示单位时间内的降雨量，以mm/min或mm/h计。二、降雨 降雨观测 手工雨量计 翻斗式雨量计二、降雨 降雨强度等级等级12小时降雨量24小时降雨量小雨0 x 50 x 10中雨5 x 15
2、 10 x 25大雨15 x 3025 x 50暴雨30 x 7050 x 100大暴雨70 x 100100 x 200二、降雨 降雨描述累计雨量：二、降雨 降雨描述时段雨量：1、3、6、12、24、72、日、旬、月二、降雨 降雨描述时段雨量柱状图二、降雨 降雨描述面平均雨量：二、降雨 降雨描述极值雨量：二、降雨三、水位 水位观测 特征水位 水位描述三、水位 水位观测 水位是江、河、湖、海、水库等水体在某一地点的水面离标准基面的高度。1985国家标准高程国家标准高程以青岛验潮站1952-1979年的潮汐资料计算的海平面平均值。黄海高程黄海高程以青岛验潮站1952-1956年的潮汐资料计算的海
3、平面平均值。1987年后黄海高程被废止使用。三、水位 水位观测三、水位 特征水位河道、潮位河道、潮位警戒水位、危险水位水库水库汛限水位、正常水位、坝顶高程三、水位 水位描述四、风情 风情观测 风力等级 风情描述四、风情 风情观测四、风情 风力等级由1805年英国人蒲福(Frincis Beanfort)制定为0至12共13个等级，后人在此基础上扩展到17级，共18个等级风力等级陆地地面物体征象相当风速公里时米秒0静，烟直上。小于10 021烟能表示风向。15 03152人面感觉有风，树叶微动。61116333树叶及微技摇动不息，旌旗展开。121934544能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动。2
4、028 55795有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波。293880一1076大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难。3949 10813.87全树动摇，迎风步行感觉不便。506113917l8微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大。62741722079草房遭受破坏，大树枝可折断。758820824410树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏。89102245284 11陆上少见，大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏。10311728532612陆上绝少，其催毁力极大。11813332736913134149370414 14150一166415461151671834625091618420151056017202
5、220561612四、风情 风情描述台风 概述 台风、飓风 台风命名及编号 台风危害 台风强度 台风结构 台风观测 台风预警信号 台风路径台风 概述 台风又称热带气旋，是热带海洋上急速旋转的大气涡旋，也是影响我国的主要灾害之一。在其活动的过程中，伴随有狂风、暴雨、巨浪和风暴潮。所以，台风经过的地区，虽有解除伏旱的作用，但也会给人民生命财产造成巨大损失。我国北起辽宁南至海南沿海一带，每年都有可能遭受台风的袭击，其中又以登陆广东、福建和台湾三省的台风次数为最多。台风 台风、飓风，台风指发生在西北太平洋和中国南海的强热带气旋。飓风指发生在东北太平洋和大西洋的热带气旋。颱風、颶風、大风、Typhoon
6、、臺灣台风 台风强度 热带低压 最大风速为10.817.1米/秒 风力67级 热带风暴 最大风速为17.224.4米/秒 风力89级 强热带风暴 最大风速为24.532.6米/秒 风力1011级 台风 最大风速大于32.6米/秒 风力12级台风 台风命名及编号 根据台风委员会2019年12月1日至7日在菲律宾马尼拉举行的第31届会议的决议，从2000年1月1日起，采用具有亚洲风格的名字对西北大西洋和南海生成的热带气旋进行命名，旨在帮助人们对热带气旋提高警觉，增强警报效果。委员会通过的西北太平洋和南海热带气旋命名表，共有140个名字，分别由亚太地区的柬埔寨、中国、朝鲜、中国香港、中国澳门、日本、
7、老挝、马来西亚、密克罗尼西亚联邦、菲律宾、韩国、泰国、美国和越南等14个成员提供（每个成员提供10个名字）。这140个名字分成10组；每组里的14个名字（每个成员提供1个名字），按每个成员的字母顺序依次排列。命名表按顺序、循环使用。对于造成特别严重灾害的台风，委员会成员可申请将台风使用的名字做为永久命名，并从命名表中删去，每年的台风委员会届会将审议台风命 名表台风 台风命名及编号 台风命名及编号由东京台风中心负责,对热带风暴以上强度的热带气旋进行命名编号。飓风命名及编号由美国中太平洋飓风中心负责。另：由西向东越过国际日期变理线的台风按照东京台风中心的命名及编号。台风 台风命名与编号 我国对每年
8、发生或进入到赤道以北、东经180以西的太平洋和南海海域的近中心最大风力8级的热带气旋（强度在热带风暴及以上）按其出现的先后顺序进行编号。近海的热带气旋，当其云系结构和环流清楚时，只要获得中心附近的最大平均风力为7级的报告即应编号。编号由四位数码组成，前二位表示年份，后二位是当年风暴级以上热带气旋的序号。例如：9801表示2019年发生的第5个风暴级以上的热带气旋。0201表示2019年第1个风暴级以上的热带气旋。热带低压和热带扰动均不编号。台风 台风危害 全球最为严重的几种自然灾害之一，中国是世界上台风登陆最多的国家，1949至2019年，亚太地区7-9月的登陆台风有753个，而在中国登陆的就
9、有347个，占40%多。19471980年全球自然灾害种类死亡人数台风、飓风499000地震450000洪水194000龙卷风、雷暴29000雪暴10000火山爆发9000雪崩7000热浪5000泥石流5000海啸5000台风 台风危害 全球海洋每年平均出现台风约45个，集中发生在西北太平洋、孟加拉湾、东北太平洋、西北大西洋、阿拉伯海、南印度洋、西南太平洋和澳大利亚西北海域等8个海区，其中，以西北太平洋最多，平均每年出现18.5个。这18.5个台风相对集中在南海中、北部海面，菲律宾以东和琉球群岛附近洋面，马里亚纳群岛附近洋面和马绍尔群岛附近洋面。西北太平洋台风对中国沿海地区影响很大，平均每年登
10、陆的台风有3个，另有登陆的热带风暴和强热带风暴4.9个。台风 台风危害 “麦莎麦莎”登陆时风力强（与2019年“云娜”台风相当），登陆后影响时间长，影响地域广，是本年受灾面积最大、损失最重的台风,经济损失高达180亿元。“泰利泰利”登陆时风力强，暴雨强度大，影响范围广，为本年造成人员伤亡和经济损失较重的台风，经济损失达166亿元。“卡努卡努”是1956年“8.1”台风之后登陆浙江最强的台风，强度超过了“云娜”和“麦莎”台风，经济损失约100亿元。“达维达维”是继1973年14号台风之后登陆海南最强的一个台风。海南农业生产遭受重创，全省经济损失高达116亿元。“龙王龙王”是本年造成人员死亡最多的
11、台风,共造成包括武警战士在内的152人死亡。台风 台风危害 台风在危害人类的同时，也在保护人类。台风给人类送来了淡水资源，大大缓解了全球水荒。一次直径不算太大的台风，登陆时可带来30亿吨降水。另外，台风还使世界各地冷热保持相对均衡。赤道地区气候炎热，若不是台风驱散这些热量，热带会更热，寒带会更冷，温带也会从地球上消失。一句话，台风太大太多不行，没有也不行。台风 台风结构风眼台风本体台风外围危险半圈安全半圈台风 台风结构台风 台风观测早期通过天气图观测，商船军舰观测。1943年7月27日美国开始首次利用飞机观测台风获成功，并从1945年起，对太平洋的台风实施正式的飞机观测，一直延续至今，取得很大
12、成功。目前通用气象卫星获取的云图分析台风位置和移动路径台风 台风预警信号白色台风信号：颜色：白色；含义：热带气旋48小时内可能影响本市。防御措施：1.各部门、各单位及时掌握台风动态；2.市民注意收听、收看有关媒体的报道，或通过121气象专线了解台风动态。台风 台风预警信号绿色台风信号 颜色：绿色；含义：热带气旋24小时内可能影响或已经影响本市，平均风力可达6-7级。防御措施：1.各部门、各单位做好防风准备，并通知户外、高空、港口码头及海上作业人员；2.市民需妥善安置易受台风影响的物品，确保安全。台风 台风预警信号黄色台风信号 颜色：黄色；含义：热带气旋12小时内可能影响或已经影响本市，平均风力
13、可达8级以上。防御措施：1.中、小学和幼儿园停课，学校和幼儿园应指派专人负责保护到校的学生和入园的儿童；2.停止户外、高空、港口码头、海上作业；船舶停止进港，已入港的船舶应离开码头，进入避风锚地避风；3.各职能部门做好相关防御准备。台风 台风预警信号红色台风信号 颜色：红色；含义：热带气旋12小时内可能影响或已经影响本市，平均风力可达10级以上。防御措施：1.临时避险场所开放，危险地带人员撤离；2.市民应停留室内或安全场所避风。台风 台风预警信号黑色台风信号。颜色：黑色；含义：热带气旋12小时内可能影响或已经影响本市，平均风力可达12级以上。防御措施：除抢险救灾、医疗及保障居民基本生活必需的公
14、共交通、供水、供电、燃气供应等特殊行业外，全市停业。台风 台风路径西移路径西北移路径转移路径台风 参考资料中国台风网typhoon.gov中国科普博览网kepu热带气旋年鉴侵台台风路径预报专家系统photino.cwb.gov.tw/tyweb/typhoon_eye/index.htm香港天文台weather.gov.hk/流域与水库 概述 水库形式 水库特征值 水库等级 水库关系曲线河流河流 陆地表面经常或间歇有水流动的泄水凹槽，称为河流。即为流动的水与凹槽的总称，它主要是由于水流侵蚀作用的结果。河流是水分循环的一个重要组成部分，是地球上重要的水体之一。它是塑造地表形态的动力，对气候和植被
15、等都有重要的影响。自古以来，河流与人类的关系很密切，它是重要的自然资源，在灌溉、航运、发电、水产和城市供水等方面发挥着巨大的作用。但河流也会给人类带来洪涝灾害。因此，要开发利用河流，变水害为水利，就必须深入研究河流。河流 河流地表水汇集、流动的谷地。河流等级两个以上的河流，根据汇流关系，相对分为支流（汇入干流）、干流（接纳支流）。河流等级从河源算起，为1级，1级汇入2级，以此类推，河流级别可多达几十级。一般河流级别愈低，尺度、水流愈小，反之愈大。水系河流的支流、干流组成的有序的河流网络系统。水系与流域相对应。山区水系为汇聚式汇聚式，单向水流，主干流水量最大，汛枯期水情变幅大，洪水作用明显。平原
16、地区水系网络式网络式，双向流水，汛枯期水情变幅小，洪水作用不明显。河流 较大的河流可分河源、上游、中游、下游、河口等五个部分，河源是河流的发源地。河口是河水的出口处。上游、中游、下游是从河源到河口之间的三个河段，它们有着不同的水文地貌特征。这些特征是从上向下逐渐变化的。上游的特点是：上游的特点是：河谷呈“V”字形，河床多为基岩或砾石；比降大；流速大；下切力强；流量小;水位变幅大。中游的特点是：中游的特点是：河谷呈“U”字形；河床多为粗砂；比降较缓；下切力不大而侧蚀显著；流量较大；水位变幅较小。下游的特点是：下游的特点是：河谷宽广,呈“”形,河床多为细砂或淤泥；比降很小；流速也很小；水流无侵蚀力
17、，淤积显著；流量大；水位变幅较小。河流 1V字形河谷 是一种年青的河谷，横断面呈V字形，谷底深而窄，谷坡陡。在纵剖面上具有裂点(从缓坡转为陡坡的转折点)，河流在这里常形成急流和瀑布。可见V字形河谷是由于河流强烈下蚀作用塑造而成的。2河漫滩河谷 是由V字形河谷发展而来的，横剖面呈浅U字形，河道的平面形态常迂回曲折成河曲形式，具有宽广而平坦的谷底，河槽仅占据谷底的一部分，主要是河流的旁蚀作用塑造而成的。3成形河谷 是河漫滩河谷进一步发展而成的，在地壳运动的影响下，曾经经历过几个发展阶段，因而具有复杂的结构，主要表现在发育了阶地。河流 河流纵断面，是指沿河流轴线的河底高程或水面高程的变化。故河流纵断
18、面可分为河底纵断面和水面纵断面两种。河流纵断面可以用比降（I）来表示。即：河流 河槽横断面，是指河槽某处垂直于主流方向河底线与水面线所包围的平面。过水断面，是指某一时刻水面线与河底线包围的面积。大断面，是指最大洪水时的水面线与河底线包围的面积。河流断面面积、河宽计算断面面积、河宽计算 相邻两断面测点与水位线可形成三角形或梯形面积，累这些三角形或梯形面积可得断面的面积，累计这些三角形或梯形水位线的边可得断面的河宽。河流水面积、蓄水量计算水面积、蓄水量计算 将河网内所有河流的相邻断面划分一系列的河槽（如下图），河网的水面积与蓄水量即是这些河槽的水面积与蓄水量的累计。河槽水面积 =(A断面河宽+B断
19、面河宽)2 河槽长度 河槽蓄水量 =(A断面面积+B断面面积)2 河槽长度 河槽长度分为两种情况：当A、B两断面都落在河网内时，河槽长度=A、B两断面间的距离 当A、B两断面都落在河网内时，河槽长度=A、B两断面间距离的二分之一 A断面B断面河流根据干支流分布的形状，可进行水系分类，主要可分5类：扇状水系：干支流呈扇状分布，即来自不同方向的各支流较集中地汇人干流，流域成扇形或圆形。我国的海河水系就属此类。羽状水系：支流从左右两岸相间汇人干流，形呈羽状。如滦河水系。平行状水系：几条支流平行排列。如淮河左岸的洪河、颖河、西浘河、涡河、浍河等。树枝状水系：干支流的分布呈树枝状。大多数河流属此种类型。
20、如珠江的主流西江水系。格状水系：于支流分布呈格子状，即支流多呈90度角汇人于流。这是由于河流沿着互相垂直的两组构造线发育而成。如闽江水系。一般较大的水系，难以用一种类型概括，大多是由两种或两种以上的水系类型所组成。河流河流水系类型不同，对水情变化的影响不同。例如，扇状水系，由于支流几乎同时汇人干流，当整个水系普降大雨时，就易造成干流特大洪水。海河历史上多水灾的原困之一即在于此。而羽状水系因支流洪水是先后汇人干流的，因此各支流汇入的水量分先后排出，故不易形成水灾。滦河少水灾的原因之一，即是由于其为羽状水系的缘故。河流河流 分水岭山岭（脊）两侧，降雨形成的地表汇流一般分别流入不同的河流，且向背而行
21、，故称山岭为地表分水岭。但局部地区受地质构造及岩性条件作用，如：褶皱、断裂、地下岩溶等，出现地下分水岭与地表分水岭空间不重合。分水线分水岭的联线。分水线为相邻流域的分界线，也是本流域的边界线。河流 流域分水线包围的、河流的陆地集水区。大流域由一系列子流域组成，如长江、黄河等流域。汇聚式水系的流域只有一个出口；平原河网的水系不具有明确的流域，因河流相互连通，河流之间无明显的分水岭水库 水库是由人工改造或修建水工建筑物而形成的、具有一定容积和用途的水量交换缓慢的水体。简言之，是大量蓄集水的人工湖。水库与湖泊有许多相似之处。水库既是一个自然综合体，又是一个经济综合体。它具有多方面的功能，例如调节河川
22、径流、防洪、供水、灌溉、发电、渔业、航运、旅游、改善环境等，具有重要的社会、经济和生态意义。水库 水库等级大(一)型 总库容=10亿立方大(二)型 10亿方总库容=1亿方中型 1亿方总库容=0.1亿方小(一)型 0.1亿方总库容=1百万方小(二)型 1百万方总库容=10万方水库140160180200 关系曲线水位面积水位库容190180170160150140水位（米）40080012001600面积(万平方米)100200300400库容(万平方米)水库总库容=死库容+兴利库容+调洪库容-结合库容死水位汛限水位正常水位防洪高水位设计洪水位结合库容校核洪水位兴利库容防洪库容调洪库容死库容水库 集雨面积
