普通水文学

水位是指河流某处的水面高程，以一定的零点作为起算的标准，此标准称为基面。基面有两种：绝对基面（标准基面）以某一河口的平均海平面为零点，如我国黄河及华北各河采用大沽基面，长江采用吴淞基面，全国统一采用青岛基面；测站基面多采用观测地点最低枯水位以下的 0.5–1 米处作为零点。

水位变化主要由于水量的增减。此外，对一个地点来说，水位变化还受河道冲淤、风、潮汐、结冰、植物生长、干支流汇合以及人类活动等的影响：河道冲刷水位下降、淤积水位上升；涨潮水位上升、落潮下降；河道结冰及水草生长阻碍水流使水位上升；干支流汇合及修建堤坝等造成回水使水位抬升。

以冰雪融水补给为主的河流，水位日变化非常明显：夜间温度低冰停止融化，水位降低；白天温度升高冰融化，午后两点温度最高冰融化最多，水位达最高点。以雨水补给为主的河流，山区夏季大雨后水位变化剧烈，平原河流水位变化较小。

水位过程线是以时间为横坐标、以水位为纵坐标绘成的曲线，反映水位随时间变化的情况。把一年中各次大于某一水位出现的次数之和称历时，以纵坐标为水位、横坐标为历时所绘制的曲线称水位历时曲线。中水位是研究时段内水位历时曲线上相当于历时 50% 的水位。

在同一涨落水期间，上下游站位相相同的水位称相应水位。由于河水自上游站流到下游站需要一段时间，上下游站的相应水位不可能同时出现，上游站出现较早、下游站较迟。相应水位曲线可用以做水文预报、检验水文测验成果、插补缺测水位记录等。

水流运动状态分为层流和紊流：层流指全部水流呈平行流束运动，各水质点运动方向一致；紊流指每个水质点运动的速度和方向不断变化，围绕一平均值上下跳动，这一特性称为脉动现象。天然河道中水流均呈紊流状态。

天然河道内，由于风力、结冰、水内环流等作用，最大流速多不出现在水面，而是在水面以下某个深度；接近河底处流速近于 0，向上增加。垂线平均流速多与 0.6h 处的点流速相等。断面上流速分布：河底与河岸附近流速最小，水面流速在岸边最小、向最大水深方向增加。

天然河道平均流速可用谢才公式计算：$V=C\sqrt{Ri}$，式中 V 为断面平均流速，R 为水力半径，i 为水面纵比降，C 为与糙率等因素有关的流速系数。C 的推求多用曼宁公式：$C=\frac{1}{n}R^{1/6}$，式中 n 为河槽糙率系数（粗糙系数）。

以时间为横坐标、以流量为纵坐标绘成的曲线称流量过程线，过程线某时段内包围的面积表示该时段流过断面的水体积。水位流量关系曲线以纵坐标表示水位、横坐标表示流量，主要用于推求流量。为便于水文资料整编，规定水文年，我国水文年一般开始于春季，如珠江 3 月 1 日、长江 4 月 1 日、黄河 5 月 1 日。