【導讀】"環境水文與水動力特征"是2018年環境影響評價師考試重點內容，為了幫助考生系統的復習2018年環境影響評價師考試課程，全面的了解環境影響評價師考試教材的相關重點，環球網校編輯整理了"2018年環境影響評價師《導則與標準》環境水文與水動力特征"，現整理如下，供大家參考學習。

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　　環境水文與水動力特征：

　　1.自然界的水循環、徑流形成與水體污染

　　(1)自然界的水循環。

　　地球上的水蒸發為水汽后，經上升、輸送、冷卻、凝結，在適當條件下降落到地面，這種不斷的反復過程稱為水循環。如果循環是在海洋與陸地之間進行的，稱 為大循環;如果循環是在海洋或陸地內部進行的，稱為小循環(圖3-14)。人類活 動可以影響小循環，例如大量砍伐森林能減少枯季徑流，而且常常是造成沙漠化的主要原因。

　　由陸地吹向海洋的水氣

　　(2)徑流形成及河川徑流的表示方法。

　　降落的雨、雪、雹等通稱為降水。一次較大的降雨經過植物的枝葉截留、填充 地面洼地、下滲和蒸發等損失以后，余下的水經坡面漫流(呈片狀流動)進入河網， 再匯入江河，最后流入海洋，這部分水流稱為地面徑流。從地表下滲的水在地下流動，經過一段時間以后有一部分逐漸滲入河道，這部分水流稱為地下徑流。河川徑 流包括地面徑流與地下徑流兩部分。

　　在徑流形成過程中，常常將從降雨到徑流形成叫產流階段，把坡面漫流及河網 匯流稱為匯流階段。

　　河流某斷面以上區域內，由降水所產生的地面與地下徑流均通過該斷面流出 時，這塊區域稱作流域面積或集水面積。顯然，流域的周界就是分水線，一般可從地形圖上勾繪出來。

　　在研究河川徑流的規律時，常用以下的徑流表示方法和度量單位。

　　流量指單位時間通過河流某一斷面的水量，單位為m3/s。

　　徑流總量%指在r時段內通過河流某一斷面的總水量，艮P:

　　W=QT (3-1)

　　常用單位為m3、104m3 (萬m3)、108m3 (億m3)等。

　　徑流深h指將徑流總量平鋪在全流域面積上的水層厚度，單位為mm。

　　若r以秒計，T時段內的平均流量0以m3/s計，流域面積F以km2計，則徑 流深r的計算公式為：

　　Y = H (3-2)

　　1000F

　　徑流模數M:指流域出口斷面流量與流域面積的比值。常用單位為L/(s.km2), 計算公式為：

　　M = (3-3)

　　F

　　徑流系數指某一時段內徑流深與相應降雨深P的比值。計算公式為.?

　　a = — (3-4)

　　P

　　(3)水文現象的變化特點。

　　水文現象是許多因素綜合作用的結果，它在時間和空間上都有很大變化。對于 河川徑流主要有以下的變化。

　　①年際變化。一般大江大河多水年比少水年的水量多1?2倍甚至更多，而小河流則多達4?5倍甚至10倍以上。

　　②年內變化。一般豐水季比枯水季或多水月比少水月多幾倍至幾十倍，而最大日流量比最小日流量大幾百倍甚至幾千倍。

　　③地區變化。我國北方地區雨季短，年降水量少;南方地區雨季長，年降水 量多。一般北方地區河川徑流在時間上的變化比南方劇烈。

　　對于湖泊來說，由于它與河流關系密切，所以湖泊水量的變化基本上受河流水量變化的制約。

　　關于感潮河段的水文現象，一方面受上游來水量的影響，另一方面還受潮汐現 象的制約，因此它在時間上的變化規律與天然河川徑流有較大的差異。

　　地球上的水文現象雖然變化多端，但它們均服從確定的或隨機的兩種基本規 律。確定規律主要反映的是物理成因關系，例如地球的公轉導致河川徑流在一年內呈有規律的季節性交替變化;又如在一個流域上降了一場大暴雨，必然要產生一場 大洪水等。有些水文現象主要受隨機因素的支配，而現象的產生是隨機的，例如一 個河流斷面上年最大洪峰流量出現的時間和數量等，它們服從的是統計規律。實際上絕大多數水文現象兩種規律同時存在，只是程度上不同。

　　針對水文現象所存在的基本規律，構成了三種主要研究途徑：成因分析、數理 統計與地區綜合。

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　　2.河流的基本環境水文與水力學特征

　　(1)河道水流形態的基本分類。

　　由于河道斷面形態、底坡變化、走向各異，上、下游水邊界條件各異等，河道 中的水流呈現著各種不同的流動形態。按不同的標準，可將河道水流分成不同的類型。例如，洪水季節或上游有電站的不恒定泄流或河道位于感潮段等，在河道里的 水流均呈不恒定流流態;而當上、下游水邊界均勻(或近似為)恒定時，則呈恒定 流流態。 #

　　當河道斷面為棱柱形且底坡均勻時，河道中的恒定流呈均勻流流態，反之為非 均勻流。不恒定流均屬非均勻流范疇。

　　當河道形態變化不劇烈時，河道中沿程的水流要素變化緩慢，則稱為漸變流， 反之稱為急變流。

　　隨河道底坡的大小變化，大于、等于或小于臨界底坡時，又有急流、臨界流與 緩流之分，亦即其水流的佛洛德數仄大于、等于或小于1。

　　河道為單支時，水流僅順河道流動，而當河道有汊口或多支河道相連呈河網狀時，隨叉口形態的不同在汊口處的分流也不相同。一般而言，河網地處沿海地區， 往往受到徑流或潮流頂托的影響，因而流態更為復雜。

　　一般而言，計算河道水流只需釆用一維恒定或不恒定流方程。但在一些特殊情 況，例如研究的河段為彎道時，會有螺旋運動出現，在河道的支流入匯處會有局部回流區;研究近岸或近建筑物的局部流場時，流態又往往各異，需根據需要選擇二 維甚至三維模型求解。

　　①恒定均勻流。對于非感潮河道，且在平水或枯水期，河道均勻，流動可視為恒定均勻流。這是最簡單的河流流動的形態，基本方程為：

　　v = Cyfm (3-5)

　　Q = vA (3-6)

　　式中：v----- 斷面平均流速，m/s;

　　R——水力半徑，即過水斷面面積除以濕周，對于寬線型河道，常用斷面平 均水深//直接代替幾m;

　　/——水面坡降或底坡;

　　c——謝才系數，常用丄爐/6表示，《為河床糙率;

　　n

　　A----- 過水斷面面積，m2;

　　Q---- 流量，m3/s0

　　按式(3-5)和式(3-6)，在測得水面坡降(或河床底坡)、水深，確定了河床 糙率值后即可求出過流斷面的流速及流量。反之，已知河床底坡、糙率及流量，亦可求出水深及流速。

　　②非恒定流。河道非恒定流動常用一維圣維南方程描述。河道有側向入流時， 基本方程為：

　　dA dQ (、

　　1 = q (3-7)

　　dt dx

　　^- + 2^^- + (gA-^TB)^ = -g Sf+^T^- +q(v -v) (3-8)

　　ot A ox A dx A ox 2

　　式中：B——河道水面寬度，m;

　　蘭——相應于某一高程z斷面沿程變化; dx z

　　z——河底高程，m;

　　5f——沿程摩阻坡度，通常可表達為^?2v|v|/?4/3或《20必/0427?4/3); t 時間;

　　q——單位河長側向入流，入流為正，出流為負;

　　Vq--- 側向入流流速沿主流方向上的分量，m/s。

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