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水与农业的发展第一章 引 言1

附录一降雨强度的分析 A1

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 247

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 A9

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） A79

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 A13

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 A14

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 A15

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 A20

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 ） A27

A·2·3 水位流量关系曲线，说明控制变动（Mudiq） A28

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 A33

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 A38

（a） QpT/QP2.33的对数Gumbel概率分布 A38

6·1 降雨深－历时－频率曲线38

A·3·1 地区综合—USGS法 A38

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 A41

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） A43

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） A45

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 A47

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 A49

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 A50

A·4·3 颗粒分析图 A51

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 A53

A·4·5 边墙改正 A54

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 A58

（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 A61

（a）系数α=f(d65/δ）的分布 A61

（b） H＝3米时的流速分布 A61

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 A62

（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 A62

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 264

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 A66

（b） y与d65/δ的关系 A66

（a）？与dsi/x的关系 A66

A·4·9 Einstein系数 A66

（b） I2与2di/r b的关系 A69

A·4·1 0 Einstein法的积分I1和I2 A69

（a） I1与2di/r b的关系 A69

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） A79

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） A79

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 A80

（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 A86

A·5·2 降雨量图 A88

A·5·3 云指数／总雨量回归图 A89

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 A91

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 A93

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