水文学复习资料
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幻灯片1《水文学》●陈广斌(137********)●(西南科技大学土木工程与建筑学院 621010 四川绵阳)幻灯片2总复习●一、名词解释。
● 1.流域——河流某断面以上的集水区域,称为该断面以上的流域。
● 2.中泓线——河流各横断面最高水深点的连线。
● 3.输沙率——单位时间内通过过水断面的泥沙重量。
● 4.桥孔长度——设计水位条件下,两桥台前缘的水面宽度。
常以L表示。
● 5.桥孔净长——扣除全部桥墩宽度后的长度,称为桥孔净长,以Lj表示。
● 6.雨强——时段雨量除以时段长度得的平均降雨强度简称雨强。
幻灯片3●7.设计净雨——设计净雨扣除相应损失,即得设计净雨。
●8.水量平衡——就是指对于任一地区或任一水体,在任意时段内,其收入的水量与支出的水量之差,必等于该时段区域内或水体内蓄水的变化量。
幻灯片4总复习(续)●二、判断改错题。
● 1.河床由主槽和边滩构成。
(×)●河槽由主槽和边滩构成。
或河床由河槽和河滩构成。
● 2.河槽是河流宣泄洪水和输送泥沙的主要通道,往往常年流水。
(√)● 3.流域形状宽阔呈扇形的径流过程历时较长。
(×)短● 4. 水文现象具有周期性。
(√)● 5. 河流的上游、中游的比降一般都比下游的比降小。
(×)大幻灯片5总复习(续)● 6.桥位选择必须服从路线的走向。
(×)●特殊情况下路线的走向应服从桥位。
● 7.当相关系数R很小或接近于0时,说明两变量之间没有相关关系。
(×)直线相关● 8.实测水文资料一般只是一个样本,系列中的最小值一般要比总体中的最小值小。
(√)● 9.河床自然演变冲刷、桥下断面一般冲刷、墩台局部冲刷是完全独立的,按先后顺序进行的三个部分。
(×)不是● 10.如果桥位选在支流河口的下游,桥下将产生大量的淤积。
(√)幻灯片6总复习(续)● 11.若上游来沙量小于该河段的挟沙能力,泥沙就要淤积起来;若上游来沙量大于该河段的挟沙力,河床就发生冲刷。
水文学复习要点
水文学复习要点水文学复习要点绪论1、水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间互相关系的学科。
2、所谓水温现象,是指自然界的水在其循环过程中存在和运动的各种形态。
在自然和人类因素影响下,各种水文现象具有一些共同的基本特点。
(一)、成因上的自然性和人为性;(二)、时程上的周期性和随机性;(三)、地域上的相似性和差异性;(四)、运动的同在性和独立性。
第一章地球上的水循环与水量平衡3、水循环又称水文循环、水分循环,简称水循环,是指地球上各种形态的水,在太阳辐射,地球引力等的作用下,通过水分蒸发、水气输送、凝结降落、水分下渗、地表和地下径流五个环节,不断发生的周而复始的运动过程。
4、水的循环运动,在自然地理环境的形成和演化中发挥着巨大的功能,对人类社会有着巨大的自然资源和自然灾害影响作用主要表现在以下方面:首先,水循环具有促进自然地理环境中物质和能量迁移转化的功能。
其次,水循环具有影响地壳运动和塑造地貌形态的功能。
再次,水循环对天气现象和气候特征具有重大的影响。
最后,水循环具有形成区域水文现象和水资源的功能。
总之,水循环具有重要的自然地理环境功能和社会影响作用,所以水循环是水文学重要的基础研究领域,水循环理论是水文学重要的基础内容之一。
5、按照水循环发生的地域范围,可以将其划分为大循环和小循环两种类型。
大循环又称外循环、全球水循环,是指发生于海洋和陆地之间的水循环。
大循环的基本特点是海、陆之间有着水分的交换,水循环的四个环节齐全,构成一个完整的循环圈。
在大循环中,水分既有垂直的纵向交换,又有水平的横向交换。
小循环的基本特点是:海陆之间无水分交换,水分交换仅发生于海洋内部或陆地内部;水循环的五个环节不一定齐全,水分的垂向运动和水平运动可同时存在,也可缺少水平运动。
6、宇宙间的普遍存在的物质不灭定律和质量守恒定律。
水量平衡是指任意区域在任意时段内,其收入水量与支出水量的差额,必然等于蓄水量的变化量。
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水文学原理名词解释1、水文大循环和小循环:水文循环:地球上的水在太阳辐射和重力作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗及径流等环节,进行的周而复始的地理位置和物理形态的变换的运动过程。
水的三态转化特性是水文循环的内因,太阳辐射和重力作用是外因或动力。
1)水文大循环是发生于全球海洋与陆地之间的水分子交换过程。
由海洋上蒸发的水汽,被汽流带到大陆上空,遇冷凝结而形成降水。
降水至地面后,一部分蒸发直接返回空中,其余部分都经地面和地下注入海洋。
2)水文小循环是指陆地上的水分经蒸发、凝结作用又降落到陆地上,或海洋面蒸发的水汽在空中凝结后,又以降水形式降落在海洋中。
前者可称为内陆小循环,后者称海洋小循环。
2、水量平衡:是指任意选择的区域(或水体),在任意时段内,其收入的水量与支出的水量之差必等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量,即水在循环过程中,总体上水量是平衡的。
3、流域蒸发能力:是指充分供水条件下的流域日均总蒸发量。
4、田间持水量: 土壤中所能保持的分子水和毛管悬着水的最大量5、凋萎系数: 植物无法从土壤中吸收水而开始凋萎枯死时的土壤含水量6、水系:在河流运动过程中,逐渐由小溪、小河集成大河,这样便构成脉胳相通的河流系统.7、流域形状系数:是流域分水线的实际长度与流域同面积园的周长之比,R=A/L2R:形状系数, A:流域面积(km2);L:流域长度(km)R值小,流域呈长形,流域水流变化缓和;反之,则水流变化剧烈。
8、径流模数:指流域出口断面流量与流域面积的比值。
M=Q/F ,m3/s·km29、水质:水体质量的简称。
水分子H2O,化学成分复杂,水中有80多种化学元素。
水中有8大离子:K+、Na+、Ca+、Mg+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-10、最小值定律:植物生长取决于外界给它的所需养分中数量最少的一种。
11、输沙率:单位时间内通过断面的泥沙含量。
Q s=QP ,Q s-悬沙输沙率(kg/s);Q-流量(m3/s);P-断面平均含沙量(kg/m3)12、流域蓄水容量曲线:如果把全流域按蓄水容量大小划分成许多小块,然后把蓄水容量由小到大进行排列,并和其相应的面积(%)绘在一张图上,纵坐标是蓄水容量Wm’,横坐标是小于或等于蓄水容量Wm的各小块面积之和F0占全流域面积F的百分数(F0/F)、点绘的Wm’~F0/F关系曲线,称流域蓄水容量曲线。
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水循环的动力条件是太阳辐射和地心引力。
水循环的表现形式:降水,蒸发,渗流,径流。
水文现象的基本特性:周期性,随机性,相似性,特殊性。
水文现象的研究方法:成因分析法,数理统计法,地理综合法。
为什么说谁是用之不竭,取之不尽的?(必须在循环周期内才是)为什么人类的生产和生活用水主要依赖河流水、淡水湖泊水和浅层地下水? 因为更替周期短,循环快。
(水资源循环再生性原理) 什么是丰水年?(P<25%)枯水年?(P>75%)水文年?一般是按照洪、枯水期在一年内的周期变化特点来划分的,它的开始时间是枯水期结束(汛期开始)之日。
(枯水期-丰水期)不把土壤空隙体积充满水的叫包气带,充满水的叫饱和带。
狭义水资源:指在一定时期内,能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。
水资源的特性1.水资源的循环再生性与其有限性;2.时空分布的不均匀性;3.利用的广泛性和不可替代性;4.利与害的两重性。
河流分5段:河源,上游,中游,下游,河口。
流域形状系数X :流域平均宽度与长度之比。
X=B/L超渗雨:当降雨强度大于入渗强度时,按下渗能力入渗,超出下渗的雨水称为超渗雨; 径流:流域内,自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程,包括:产流和汇流过程;径流的表示方法:W:径流总量 Q :流量 R :径流深 M :径流模数 a:径流系数径流模数(M ):流域出口断面流量与流域面积之比称为径流模数,单位:L/(s.km2) 径流系数:某一时段的径流深 与相应时段内流域平均降雨深度 之比,记为 (<1). 汇流:坡地汇流。
(1.坡面漫流 ,2.壤中流 ,3.地下径流(基流))和河网汇流。
净雨量=产流量水源成分:地面径流,壤中流,地下径流。
另一个:超渗坡面流,饱和坡面流,壤中流,地下径流。
蓄满,超渗产流的区别及计算方法。
全球海洋为研究对象: 对年平均状态: 可得: 即:在多年平均状态下,整个海洋的降水量加上入海径流量与海面水蒸发量处于动态平衡状态。
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水文学复习资料水文学一、名词解释水文现象:水循环过程中,水的存在和运动的各种形态。
水循环:而复始运动的过程。
海水盐度:单位质量海水中所溶解物质的质量,叫海水盐度。
它是海水物理、化学性的重要标志。
水循环过程中,水的存在和运动的各种形态。
水资源:指全球水量中可谓人类生存、发展所利用的水量,主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水量。
水体更替周期:水量平衡:指任意选择的区域,在任意时段内,其收入的水量与支出的水量之间差额必等于该时段区域内蓄水的变化量,从总体上说收支平衡。
蒸发能力:通常,将处在特定的气象环境中,具有充分供水条件的可能达到的最大蒸发量,称为蒸发能力。
区域总蒸发:是指研究区域内所有蒸发面上各种蒸发、散发之综合。
水汽扩散:指由于物质、水汽输送:指大气中水分因扩散而由一地向另一地运移,或由低空输送到高空的过程。
降水历时:指一场降水自始至终所经历的时间。
降水量:指一定时间内降落在某一面积上的总水量。
降水面积:即降水所笼罩的面积,以平方公里计。
下渗率:下渗又称入渗,是指水从地表渗入土壤和地下的运动过程。
下渗能力:下渗作用不断进行,下渗率不断递减。
当下渗到一定深度后,下渗率趋于常值,此时称为稳定下渗率。
产流机制:水在沿土层的垂向运行中,供水与下渗矛盾在一定介质条件下的发展机理和过程,称为产流机制。
流量:指单位时间内通过某断面的水量,常用单位为立方米每秒。
径流深:以毫米为单位。
(某小于1)径流模数:指流域出口断面流量与流域面积的比值。
水位:指水体的自由水面高出某一基面以上的高程。
流速:指河流中水质点在单位时间内移动的距离。
正常年径流量:正常年径流量是年径流量总体的平均值,也是多年平均流量的代表值。
水文比拟法:水文比拟法是将参证流域的水文特征值移臵于研究流域上来的一种方法。
洪水:基流:基流多指流量中径流成份较为稳定的那部分,即为河川的基本流量。
水位流量关系曲线:主要是用来表示水位与流量之间的关系。
河道比降:河道纵比降是指河流(或某一河段)水面沿河流方向的高差与相应的河流长度比值。
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1、陆地表面水的组成:详见P89的表3-1.2、河流分段:可分为上、中、下游三段。
其水文特点是:上游:比降大,多瀑布急滩,流速大,流量小,冲刷占优势,河槽多为基岩或砾石。
中游:比降与流速减小,流量加大,冲刷、淤积都不严重,河槽多为粗砂。
下游:比降与流速更小,流量更大,淤积占优势,多浅滩或沙洲,河槽多细沙或淤泥。
3、水系:在一定集水区内,大大小小的河流构成脉络相通的系统。
4、水系特征——1)河流长度(河长):河源到河口的轴线长度。
2)河网密度:单位流域面积内的河流总长度。
D=∑L/FD——河网密度(千米/平方千米),∑L——流域内各级河道总长度(千米),F——流域面积(平方千米)。
3)河流的弯曲系数:某河段的实际长度与该河段直线长度之比。
K=L/lK——河流弯曲系数;L——河段实际长度(千米);l——河段的直线长度(千米)。
K值越大,河段越弯曲。
K值大,对航运及排洪不利。
一般平原区河流的弯曲系数比山区的大,下游的比上游大。
5、水系类型:1)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入干流,流域呈扇形或圆形。
(海河上游的潮白河、永定河、大清河、子牙河、漳河等五大支流均于天津汇入海河)2)羽状水系:支流从左右两岸相间汇入干流,呈羽毛状。
如滦河水系。
3)树枝状水系:干支流的分布呈树枝状。
大多数河流属此类型。
如珠江干流西江,沿途接纳柳江、郁江、桂江等,即为一树枝状水系。
4)平行水系:几条支流平行排列,至下游或河口附近才汇合。
如淮河左岸的洪河、颖河、西淝河、涡河、浍河、沱河等。
• 5)格状水系:干支流分布呈格子状,即支流多呈90°角汇入干流。
如闽江水系。
这是由于河流沿着互相垂直的两组构造线发育而成6)辐合、辐散状水系:从四周向中间辐合的水系,称辐合状水系,发育于盆地地区。
从中间向四周辐散的水系,称辐散状水系,发育于穹隆构造地区。
6、流域:是指一条河流(或水系)的集水区域。
分水线包围的区域称为一条河流(或水系)的流域。
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⽔⽂学复习资料1、陆地表⾯⽔的组成:详见P89的表3-1.2、河流分段:可分为上、中、下游三段。
其⽔⽂特点是:上游:⽐降⼤,多瀑布急滩,流速⼤,流量⼩,冲刷占优势,河槽多为基岩或砾⽯。
中游:⽐降与流速减⼩,流量加⼤,冲刷、淤积都不严重,河槽多为粗砂。
下游:⽐降与流速更⼩,流量更⼤,淤积占优势,多浅滩或沙洲,河槽多细沙或淤泥。
3、⽔系:在⼀定集⽔区内,⼤⼤⼩⼩的河流构成脉络相通的系统。
4、⽔系特征——1)河流长度(河长):河源到河⼝的轴线长度。
2)河⽹密度:单位流域⾯积内的河流总长度。
D=∑L/FD——河⽹密度(千⽶/平⽅千⽶),∑L——流域内各级河道总长度(千⽶),F——流域⾯积(平⽅千⽶)。
3)河流的弯曲系数:某河段的实际长度与该河段直线长度之⽐。
K=L/lK——河流弯曲系数;L——河段实际长度(千⽶);l——河段的直线长度(千⽶)。
K值越⼤,河段越弯曲。
K值⼤,对航运及排洪不利。
⼀般平原区河流的弯曲系数⽐⼭区的⼤,下游的⽐上游⼤。
5、⽔系类型:1)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⼊⼲流,流域呈扇形或圆形。
(海河上游的潮⽩河、永定河、⼤清河、⼦⽛河、漳河等五⼤⽀流均于天津汇⼊海河)2)⽻状⽔系:⽀流从左右两岸相间汇⼊⼲流,呈⽻⽑状。
如滦河⽔系。
3)树枝状⽔系:⼲⽀流的分布呈树枝状。
⼤多数河流属此类型。
如珠江⼲流西江,沿途接纳柳江、郁江、桂江等,即为⼀树枝状⽔系。
4)平⾏⽔系:⼏条⽀流平⾏排列,⾄下游或河⼝附近才汇合。
如淮河左岸的洪河、颖河、西淝河、涡河、浍河、沱河等。
5)格状⽔系:⼲⽀流分布呈格⼦状,即⽀流多呈90°⾓汇⼊⼲流。
如闽江⽔系。
这是由于河流沿着互相垂直的两组构造线发育⽽成6)辐合、辐散状⽔系:从四周向中间辐合的⽔系,称辐合状⽔系,发育于盆地地区。
从中间向四周辐散的⽔系,称辐散状⽔系,发育于穹隆构造地区。
6、流域:是指⼀条河流(或⽔系)的集⽔区域。
水文考试复习资料
水文考试复习资料水文学是研究水文要素、水文变化规律和水文过程的科学,是水资源利用与管理的基础和决策的依据。
下面将以水文学的基本概念、水文要素、水文观测和水文数据处理等方面,为大家提供水文考试复习资料。
一、水文学的基本概念水文学是研究水文要素、水文变化规律和水文过程的科学,主要内容包括水文循环、水文过程、水文要素和水文数据分析等。
1.1 水文循环水文循环是指地球上水分在大气、陆地和海洋之间不断循环的过程。
它包括蒸发、降水、径流、蓄水和土壤水分等环节。
1.2 水文过程水文过程是指地球上水分在大气、陆地和水体中的流动、滞留和蓄积等过程。
常见的水文过程有降水、蒸发蒸腾、地表径流、地下径流等。
1.3 水文要素水文要素是指构成水文过程的基本要素,主要包括降水、蒸发蒸腾、地表径流和地下径流等。
1.4 水文数据分析水文数据分析是指对水文观测数据进行统计和分析,以了解水文变化规律、预测洪水、干旱等水文事件,并为水资源管理和规划提供依据。
二、水文要素的观测和分析为了研究水文过程和水文变化规律,需要对水文要素进行观测和分析。
以下是常见的水文要素及其观测方法和数据处理。
2.1 降水观测与分析降水的观测和记录是了解气候和水文循环的重要手段。
常见的降水观测方法有雨量计观测和雷达降水观测。
降水数据的分析包括降水量的统计特征和降水频率分析等。
2.2 蒸发蒸腾观测与分析蒸发蒸腾是指地表和植被蒸发的总和,反映了水分从地表进入大气的过程。
常见的蒸发蒸腾观测方法有蒸发皿观测和能量平衡法观测。
蒸发蒸腾数据的分析包括蒸发蒸腾量和蒸发潜热的计算和统计分析等。
2.3 地表径流观测与分析地表径流是降水在地表流动形成的径流,是水文过程中重要的组成部分。
常见的地表径流观测方法有流量计观测和降水-径流关系观测。
地表径流数据的分析包括径流量的计算和径流系数的分析等。
2.4 地下径流观测与分析地下径流是指降水渗入土壤后形成的地下水流动,对地下水资源的形成和水文过程具有重要影响。
水文学复习资料
绪论水文学:研究地球上水的性质分布循环运动变化规律及其地理环境人类社会之间相互关系的科学。
水体:水的集合体。
是地表水圈的重要组成部分,是以相对稳定的陆地为边界的天然水域,包括江、河、湖、海、冰川、积雪、水库、池塘等,也包括地下水和大气中的水汽。
水文学发展简介:①远古至14世纪末,水文现象定性描述阶段,原始观测②15 世纪初至约19世纪末,水文科学体系形成阶段。
定量表达,水文理论逐渐形成。
自计雨量计(1663,C.雷恩)蒸发器(1687,E.哈雷)流速仪(1870,T.G.埃利斯)水量平衡概念(1674,P.佩罗)谢才公式(1775)道尔顿蒸发公式(1802)达西定律(1856)③20世纪初至50年代,应用水文学兴起阶段,水文观测理论体系成熟(产汇流理论等流时线单位线)④20世纪50年代后,现代水文学阶段。
引进遥感电算等新技术新方法地理水文研究具有宏观性综合性和区域性三大特点。
水文现象:水循环过程中,水的存在和运动的各种形态,统称为水文现象。
特点①水循环永无止尽;②水文现象在时间上的变化既具有周期性又具有随机性;③水文现象在地区分布上既存在相似性,又存在特殊性。
第一章水分子聚合体结构水温密度之间的关系。
①随着水温升高,水分子聚合体不断减少,单水分子不断增多,当温度高于100℃呈气态,水主要由单水分子组成。
②随着温度降低,水分子聚合体不断增多,单水分子不断减少。
水温达到0℃结冰时,单水分子为零,三水分子增加,因为三水分子结构特性,液态水变成固态冰时,体积膨胀10%,若冰变液态水,体积减少10%。
③水温在3.98℃时,水的密度最大(二水分子最多),比重为1。
水的潜热蒸发潜热:水从液态转化为气态吸收的热量。
凝结潜热:水从气态转化为液态放出的热量。
世界大洋表面的温度分布:①水平分布。
(三大洋表面平均水温均为17.4℃,太平洋(19.1℃)>印度洋(17.0℃)>大西洋(16.9℃)。
②北半球高于南半球,在南北纬0°-30°之间以印度洋水温最高,在南北纬50°-60°之间大西洋水温相差悬殊。
水文考试复习资料
水文考试复习资料一、名词解释水文循环:是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
包气带:地下水面以上称为包气带。
23-33径流模数M:系指单位流域面积上平均产出的流量,以L/某km为单位。
计算公式:M=Q/F某10(1L=10m)贮水系数:测压水位下降(或上升)一个单位深度,单位水平面积含水层释出(或储存)的水体积。
承压水:充满于两个隔水层(弱透水层)之间的含水层中的水。
溶滤作用:在水与岩土相互作用下,岩土中一部分物质转入地下水中。
这就是溶滤作用。
越流:相邻含水层通过其间的弱透水层发生水量交换。
测压水位:井中静止水位的高程就是承压水在该点的测压水位。
地下水动态:在与环境相互作用下,含水层各要素(如水位、水量、水化学成分、水温等)随时间的变化,称作地下水动态。
孔隙度:是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙体积所占的比例。
给水度:地下水位下降一个单位深度,从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体,在重力作用下释出的水的体积。
渗透系数:达西定律中K为其线性比例系数称为渗透系数含水层:是饱水并能传输与给出相当数量水的岩层。
水力梯度:沿渗透途径水头损失与相应渗透途径之比。
层流:在岩层空隙中流动是,水的质点作有秩序的、互不混杂的流动。
上升泉:由承压含水层补给的泉。
正均衡:某一均衡区,在一定均衡区内,地下水水量(或盐量、热量)的收入大于支出,变现为地下水储存量(或盐量、热量)增加。
3储存资源量:含水系统地下水多年平均低水位以下的重力水体积为其储存资源量,单位m潜水:饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称为潜水。
潜水位:潜水面上任一点的高程称为该点的潜水位。
径流系数(a):为同一时间段内流域面积上的地表径流深度Y(mm)与降水量某(mm)的比值。
计算公式:a=Y/某(以小数或百分数表示)二、填空1、在水文学中常用流量、径流总量、径流深度、径流模数和径流系数等特征值说明地表径流。
2、地下水按岩层的空隙类型可以分为:孔隙水,裂隙水和岩溶水。
专门水文学复习资料(经典版)
一、名字解释1.动储量:单位时间流经含水层(带)横断面的地下水体积,即地下水的天然程流量;2静储量:地下水位年变动带以下含水层(带)中储存的重力水体积;3调节储量:地下水位年变动带内重力水的体积;4开采储量:用技术经济合理的取水工程能从含水层中取出的水量,并在预定开采期内不致发生水量减少、水质恶化等不良后果。
5补给量:补给量是指天然状态或开采条件下,单位时间通过各种途径进人含水系统的水量。
6储存量:指地下水补给与排泄的循环过程中,某一时间段内在含水介质中聚积并储存的重力水体积7允许开采量:允许开采量就是用合理的取水工程,单位时间内能从含水系统或取水地段取出来,并且不发生一切不良后果的最大出水量8地下水系统:地下水系统是以系统的理论和方法,把地球水圈一定范围内的地下水体作为一个系统,运用系统理论分析、研究地下水的形成与运移的机理,并用系统工程的方法解决地下水资源的勘察、评价、开发利用和管理问题。
9地下水动态:1、地下水的动态——指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。
10地下水均衡——指在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等的补充(或流入)量与消耗(或流出)量之间的数量关系。
11给水度:给水度(产)是表征潜水含水层给水能力或储水能力的一个指标,12水文地质参数:表征含水介质水文地质性能的数量指标,是地下水资源评价的重要基础资料,主要包括含水介质的渗透系数和导水系数、承压含水层的储水系数、潜水含水层的重力给水度、弱透水层的越流系数及水动力弥散系数等,还有表征与岩土性质、水文气象等因素的有关参数,如降水人渗系数、潜水蒸发强度、灌溉入渗补给系数等。
13渗透系数:渗透系数(K)又称水力传导系数,是描述介质渗透能力的重要水文地质参数,14导水系数(T):是含水层的渗透系数与含水层厚度的乘积15储水率:表示当含水层水头变化一个单位时,从单位体积含水层中,因水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或储存)的弹性水量16越流系数:表示当抽水含水层和供给越流的非抽水含水层之间的水头差为一个单位时,单位时间内通过两含水层之间弱透水层单位面积的水量17降水人渗补给系数:是降水渗人量与降水总量的比值,18水动力弥散系数:是表征在一定流速下,多孔介质对某种溶解物质弥散能力的参数。
水文学期末复习资料
1.水文学的研究对象水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
2. “有池,周回二百余里,水源深广,而末更浅狭,有似倒流,故谓之滇池。
”选择:流量3.水文学上比较前沿的三方面科学问题1、水文不确定性问题2、水文非线性问题3、水文尺度问题4.水的热学性质1、具有较大的热容量2、具有较大潜热5. 海水表面年均温特点:①北半球高于南半球②南北纬0—30度之间印度洋水温最高③南北纬50—60度之间大西洋水温相差悬殊6.原因:太阳辐射、洋流性质、地形地貌(选择:无海水盐度)7.天然水的分类(按矿化度分)低矿化水、弱矿化水、中度矿化水、强矿化水、高矿化水(淡水)(微咸水)(咸水)(盐水)(卤水)8.按矿化度把湖泊分为4种类型:淡水湖、微咸水湖、咸水湖、盐湖9.水资源的涵义:在目前经济技术条件下可以被人类开采利用的那一部分动态水量。
应包括水量、水质、水能和水域,重点是水量和水质。
10.水资源条件和问题a、水资源总量不少,但人均、亩均水量较少。
故合理利用和保护水资源应作为我国长期坚持的国策。
b、水资源的地区分布很不均匀,与人口、耕地的分布不相适应。
故进行水量的地区调配是水资源开发利用的重要课题。
c、水量的年内、年际变化大,水旱灾害频繁。
故抗旱防洪涝始终是一项艰巨任务。
d、水土流失和泥沙淤积严重,破坏了生态平衡。
故增加了江河防洪困难,降低了水利工程效益。
e、地下水是我国重要水资源,要合理开发利用,防止过量开采。
f、天然水质良好,但人为污染严重。
故防止水质恶化,保护水源是当务之急。
11.“西行云云然,冬夏不辍;水泉东流,日夜不休。
上不竭,下不满,小为大,重为轻”选择:水循环12.水循环:指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
13.水的更替周期是反映水循环强度的重要指标,亦是反映水体水资源可利用率的基本数 .14.水循环的意义及其效应1、水文循环将地球圈层耦合在一起,并深刻地影响其形成、演变与发展2、水循环与全球气候它是大气系统能量的主要传输、储存和转化者。
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1.第一章2.水文学:研究地球上的性质,分布,循环,运动变化规律及其地理环境,人类社会之间相互关系的科学。
3.水文现象的特点:①水循环永无止尽:任何一种水文现象的发生,都是全球水文现象整体中的一部分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。
②水文现象在时间上的变化既具有周期性又具有随机性。
周期变化的原因主要是地球公转及自转,地球和月球的相对运动,以及太阳黑子的周期性运动所导致的昼夜,四季交替的影响所致。
各因子本身在时间上也不断变化,因而又具有随机性。
③水文现象在地区分布上既存在相似性,又存在特殊性。
不同的流域、如果所处的地理位置相似,由于纬度地带性的影响,水文现象也就具有一定的相似性。
但由于各流域的地质、地形等非地带性下垫面条件的差异,水文现象就会有巨大的差异。
4.水温在3.98°C时,结合紧密的二水分子最多,故此时水的密度最大。
5.海水的温度分布:①水平分布。
(三大洋表面平均水温均为17.4°C,太平洋(19.1)>印度洋(17.0)>大西洋(16.9)。
北半球高于南半球,在南北纬0°-30°之间以印度洋水温最高,在南北纬50°-60°之间大西洋水温相差悬殊。
)从低纬向高纬递减,在南北回归线之间的热带海区水温最高,大洋东西两侧,水温分布有明显差异,寒暖流交汇处,水温水平梯度较大,夏季大洋表面水温普遍高于冬季,水温水平梯度冬季大于夏季。
②水温的垂直分布,从海面向海底呈不均匀递减趋势。
6.正温层:当湖水温度随水深的增加而降低时,即水温梯度呈负值时,将出现上层水温高下层水温低,但不低于4摄氏度,这种水温的垂直分布,称为正温层。
7.逆温层:当湖水温度随水深的增加而升高时,即水温垂直梯度呈正值时,将出现上层水温低,下层水温高,但不高于4摄氏度。
这种水温的垂直分布称为逆温层。
8.温跃层:在湖面以下一定深度常形成温跃层,即上下水温有急剧变化的一段。
9.同温层:当湖温上下层一致,上下层水温完全相同(同温层,4℃)。
10.海水密度:单位体积内所含海水的质量,单位为g/cm3。
(习惯上使用的密度是指海水比重,即指在一个大气压力条件下,海水的密度与水温在4℃时蒸馏水密度之比,因此在数值上密度和比重是相等的。
)11.是实用盐度(s)、水温(t)和压力(p)的函数。
因此,海水密度可用ρs,t,p来表示。
12.表示方法:为了由密度的空间变化计算海流速度,要求海水密度精确到小数5位,为书写简便,常用σs,t,p来表示,即海水密度减1再乘以1000:A.σs,t,p= (ρs,t,p-1)×1000B.因此,如ρs,t,p 为1.02545时,σs,t,p即为25.45。
13.海水密度分布特点:14.世界大洋表面密度的地理分布规律为:从热赤道向高纬递增,在南半球三大洋中密度分布呈地带性;15.赤道地区由于温度很高,盐度较低,因而表面海水的密度很小,约1.02300;16.亚热带海区盐度虽然很高,但温度也很高,故密度仍然不大,一般在1.02400左右;17.极地海区由于温度很低,所以密度最大;18.在三大洋的南极海区,密度均很大,可达1.02700以上。
19.海水密度的垂直分布规律一般是:20.从表层向深处增加;21.南北纬20°之间在100米以内密度最小,且在50米以内垂直梯度极小,几乎没有变化;22.50—150米深度上密度垂直梯度最大,出现密度的突变层(跃层),它对声波有折射作用,潜艇在其下面航行或停留在其上均不易发现,故有“液体海底”之称;23.约从1500米开始,密度垂直梯度很小,在深层,密度几乎不随深度而变化。
24.水色:垂直方向上位于透明度一半深处,白色圆盘上所显现的湖水颜色。
水色常用水色计测定。
水色计中标准色泽共分21个等级,由深蓝到黄绿直到褐色,并以号码1-21代表水色。
号码越小,水色越高。
25.湖水的透明度:湖水能使光线透过的程度。
用透明度盘测定。
(白色圆盘(直径为30厘米),把圆盘缓沉入水中,直到肉眼看不见为止(从水面上方垂直向下看),圆盘在水中的深度即透明度,单位:米。
)26.天然水的化学成分:1)悬浮物质:粒径大于100纳米(10-7米)的物质颗粒,在水中呈悬浮状态:A、如泥沙、粘土、藻类、细菌等B、使天然水有颜色、变浑浊、产生异味27.2)胶体物质:粒径为100—1纳米的多分子聚合体:A、次生粘土矿物、含水氧化物、腐殖酸28.3)溶解物质:粒径小于1纳米的物质,在水中成分子或离子的溶解状态:A、盐类、气体、某些有机物。
29.天然水八大离子: K+ 、Na+、Ca2+ 、Mg2+ 、Cl—、HCO3-、SO42-、CO32-。
30.八种主要离子的含量都占溶解质总量的95—99%以上。
31.矿化度:天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量。
32.海水的化学组成:目前已发现80多种元素,但含量差别很大。
主要化学元素:Cl(氯)、Na(钠)、Mg(镁)、S(硫)、Ca(钙)、K(钾)、Br(溴)、C(碳)、Sr(锶)、B(硼)、Si()硅、F(氟)等12种,约占全部海水化学元素含量的99.8—99.9%,称为海水的大量元素。
33.海水盐度:单位质量海水中所含溶解物质的质量。
是海水物理、化学性质的重要标志。
34.绝对盐度:海水中溶解物质的质量与海水质量的比值。
实际工作中,不易直接量测,以实用盐度代替。
35.实用盐度:在温度为15℃、压强为一个标准大气压下的海水样品的电导率,与质量比为32.4356×10-3的标准氯化钾(KCl)溶液的电导率的比值Kl5来定义。
36.当Kl5精确地等于1时,海水样品的实用盐度恰好等于35。
37.实用盐度根据比值Kl5由以下方程式确定:38.影响盐度的因素:主要取决于影响海水盐度的各自然环境因素和发生于海水中的许多过程。
39.1)低纬海区,降水、蒸发、洋流和海水紊动、对流混合等起主要怍用。
降水大于蒸发,使海水冲淡,盐度降低;蒸发大于降水,则盐度升高。
盐度较高的洋流流经一海区时,可使盐度增加;反之,可使盐度降低。
40.2)高纬海区,除受上述因素影响外,结冰和融冰也能影响盐度。
41.盐度的水平分布规律:A.世界大洋的平均盐度是34.69×10-3,绝大部分海域表面盐度变化在33—37×10-3之间。
△B海洋表面盐度分布的总趋势:从亚热带海区向高、低纬递减,并形成鞍形。
B.大洋上盐度等值线大体与纬线平行,但寒流与暖流经过的海域,盐度等值线有明显的弯曲。
在寒暖流交汇的地方盐度等值线密集,盐度水平梯度增大。
C.大洋中的盐度比近岸海区的盐度高D.世界盐度最高值在红海,大于40‰,最低盐度在波罗的海,低于10‰.42.第二章43.水循环:地球上各种形态的水,在太阳辐射地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送,凝结降水、下渗以及径流(水循环的基本过程)等环节,不断发生相态转换和周而复始运动的过程。
44.水循环机理:①水循环服从与质量守恒定律。
即整个循环过程保持着连续性,既无开始,也无结尾。
45.②太阳辐射与重力作用,是水循环的基本动力。
46.③水循环广及整个水圈,岩石圈及生物圈。
47.④全球水循环是闭合系统,但局部水循环却是开放系统。
48.⑤地球上的水分在交替循环过程中,总是溶解水携带着某些物质一起运动,诸如溶于中的各种化学元素,气体以及泥沙等固体杂质等。
49.大循环:发生于全球海洋与陆地之间的水分交换过程,由于广及全球,故名大循环,又称外循环。
50.小循环:发生于海洋与大气之间,或陆地与大气之间的水分交换过程。
51.海洋小循环陆地小循环内流区小循环外流区小循环251521523151521157081.20261.70941.143851.251692.00080.0KKKKKS+-++-=52.水循环的作用与效应: 水循环作为地球上最基本的物质大循环和最活跃的自然现象:53.影响着全球地理环境;54.影响生态平衡;55.影响水资源的开发利用。
56.对自然界的水文过程来说,水循环是千变万化的水文现象的根源。
57.水文循环与地球圈层构造58.水循环与全球气候59.水循环与地貌形态及地壳运动60.水循环与生态平衡61.水循环与水资源开发利用62.水循环与水文现象63.水量平衡:任意选择的区域(水体)在任意时段内,其收入的水量与支出的水量之间差额必等于该区域内的蓄水变化量。
即水循环过程中,从总体上说收支平衡。
64.研究意义:1.通过水量平衡的研究,可以定量地揭示水循环过程与全球地理环境、自然生态系统之间的相互联系、相互制约的关系,揭示水循环过程对人类社会的深刻影响,以及人类活动对水循环过程的消极影响和积极控制的效果;(1) 2.水量平衡也是研究水循环系统内在结构和运行机制,分析系统内蒸发,降水及径流等各个环节相互之间的内在联系。
(2) 3.是水资源现状评价与供需预测研究工作的核心。
(3) 4.在流域规划、水资源工程系统规划与设计工作中,也离不开水量平衡工作,它为工程规划提供基本设计参数且可以用来评价工程建成后可能产生的实际效益。
△ 5.合理处理各部门不同用水需要,进行合理调度,科学管理,充分发挥工程效益的重要手段。
65.通用水量平衡方程:I-Q=ds/dt (I为水量收入项;Q为水量支出项)66.(p+E1+R表+R地下)+S1=(E2+R’表+R’地下+q)+S267.——P为时段内降水量;⏹E1、E2分别为时段内水汽凝结量和蒸发量⏹R表和R’表分别为时段内地表流入与流出的水量⏹R地下、R’地下分别为时段内从地下流入与流出的水量⏹q为时段内工农业及生活净用水量;⏹S1、S2分别为时段始末蓄水量。
68.蒸发的三种类型:①水面蒸发(水体与大气之间界面上的分子交换)②土壤蒸发(土壤空隙水的蒸发)③植物蒸发(植物的蒸腾作用)69.水面蒸发: 充分供水条件下的蒸发。
只需要克服水分子之间的内聚力。
70.土壤蒸发:土壤的失水干化过程。
71.克服水分子间的内聚力;72.克服土壤颗粒对水分子的吸附力;73.随着蒸发的进行,土壤中含水量减少,供水条件越来越差。
土壤的实际蒸发量随之降低。
74.凋萎系数W凋:植物无法从土壤中吸收水而开始凋萎枯死时的土壤含水量,称凋萎系数。
75.植物散发(植物蒸腾):植物的根系从土壤中吸收水后,经由根、茎、叶柄和叶脉输送到叶面,并为叶肉细胞所吸收,其中除一小部分(不到10%)留在植物体内外,90%以上的水分在叶片的气腔中汽化而向大气散逸。
76.土壤蒸发的三个阶段:①定常蒸发率阶段:在充分供水条件下,蒸发率相对稳定,等于或近似于相同气象条件下的水面蒸发,主要受气象条件影响。
②蒸发率下降阶段:当土壤的供水能力不能满足蒸发需要,蒸发率将随着土壤含水量的减小而减小,于是土壤蒸发进入蒸发率明显下降阶段。