水文学整理重点

水文现象的主要特点： （1）水文循环永无止境 （2）水文现象的周期性和随机性 （3）水文现象区域上的相似性和差异性
第一章
水文循环过程包括蒸发、降水、径流 3 个阶段和水分蒸发、水汽输送、凝结降水、水分下渗、 径流 5 个环节。 水文循环概念：是指地球上各种形态的水,在太阳辐射和地心引力等作用下，以蒸发﹑水汽 输送、凝结降水、下渗和径流等方式进行周而复始的运动过程。 水循环类型： 海陆间水循环：是指从海洋表面蒸发的水汽,被气流带到大陆上空,在适当的条件下,以降水的 形式降落到地面后,其中一部分蒸发到空中,另一部分经过地表和地下径流又流到海洋,这种 海陆间的水循环又称大循环。 海洋小循环：海上内循环，就是海面上的水份蒸发成水汽，进入大气后在海洋上空凝结，形 成降水，又降到海面的过程。 陆地小循环：是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽，在 高空冷凝形成降水，仍落到陆地上，从而完成的水的循环过程。（可以再分为大陆外流区小
L
L
A-过水断面面积；
△h-水头损失（H1-H2）；
L-渗流途径；
K-渗透系数；
I-水力梯度（ △h /L）
渗透速度 V Q / A kI
第四章
（一）异重流
异重流是两种重率不同的流体相汇合，由于重率的差异而发生的相对运动。在运动过程
中，各层流体能保持其原来的特性，不因交界面上的紊动作用而发生全局性的掺混现象。
第二章
（一）河流的分段（黄河） 每一条河流都有河源与河口，而较大河流的流程通常按地质━━地理特征分成上、中、下游 三段，即河流共分成五段。 河流分段依据主要有：
a、按河槽的纵比降划分； b、按河槽的形态与组成物质划分； c、按地貌形态划分； d、按支流的汇集和河道的弯曲状况及流向 （二）河流特征参数 ① 河流落差：指河流上、下游两地的高程差。河源与河口的高程差，即为河流的总落差。 某一河段两端的高程差，称之为河段落差。 ② 过水断面：是指某一时刻水面线与河底线包围的面积。 弯曲系数 侵蚀基准点：侵蚀基准面可以是能控制河流出口水面高程的各种水面，如海面、湖面、河面 等，也可以是能限制河流向纵深方向发展的抗冲岩层的相应水面。这些水面与河流水面的交 点称为河流的侵蚀基点 （三）水力半径 R（R=F / P）过水断面面积 F，湿周 P（即过水断面上被水浸湿的河槽部分） （四）径流的特征值及其计算（流量、年径流总量、径流深度、径流模数、径流系数）。 某闭合流域面积为 1000km2，多年平均流量为 12m3/s，多年平均蒸发量为 380mm。求 各径流的特征值？该流域位于干旱地区、湿润地区还是其它地区？ （五）洪水波的推移和变形 （1）展开变形：波长不断加大，波高不断减小，洪峰流量减小。 （2）扭曲变形：洪水波前段长度不断减小，比降不断增大；波后段长度逐渐增大，比降逐 渐平缓。 （六）河水环流运动的类型 4 种 纵轴环流：旋转轴呈水平状并基本上与主流方向平行。它多与主流结合在一起，形成螺旋流。 横轴环流：旋转轴呈水平状，但与纵向主流垂直 斜轴环流：旋转轴与河流流向有一个夹角，实际是横轴环流的特例。 竖轴环流：旋转轴成铅直方向，与主流及河底垂直。是相对封闭的回旋流。 （七）输沙模数、侵蚀模数。 侵蚀模数：地表每平方公里面积上，每年侵蚀下来的泥沙数量。
3、容水性与持水性的区别； （水分子的型式；容水性主要取决于空隙度的大小，持水性主要受空隙（或孔隙）
直径的大小的影响。 ） 4、给水性与透水性的区别
（定义；计量单位） 地下水系统的垂直结构
（八）上层滞水 1、定义：存在于包气带中，局部隔水层以上的重力水。 2、特征： （1）、存在于包气带中，周围被空气所包围。 （2）、没有连续的水面，没有稳定的隔水层，蓄水是分散的。接受大气降水补给，以蒸发形 式或向隔水底板边缘排泄。 （3）、分布范围小，水量少，开发利用的保证率低。主要出现在雨季，供季节性开发利用。 （4）、动态变化大(水位、水量、水温、化学成分和矿化度…)
用渗透系数“K”表示，单位为（cm/h，m/h，或 m/d）。 2、影响因素：首先与空隙的直径大小和连通性有关，其次才是空隙的多少。 （七）容水性、持水性和透水性的联系和区别
1、给水性与持水性的区别； （水分子的型式不一样；空隙直径大小对二者的影响相反 ）
2、容水性（排、岩容出给石水水水总度的性体=体和给积积持水水度性1+0持三0水%者度的）VV关V 系1；00 %
水流比重差异多数是由于水温、含沙量、溶解质的含量不同所致。
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形成过程：
清浑水的重量差是形成水库异重流的根本原因。
（二）沼泽 沼泽：陆地上潮湿积水、喜湿性植物大量生长并有潜育层发育的地方。 潜育层：指在整个土体或土体下部，土壤长期处于水分饱和，缺乏空气的还原状态，如二价 Fe、Mn，从而形成一层颜色呈兰灰或青灰色的还原土层。
（1）分布区与补给区一致 （2）潜水通过饱气带与大气圈和地表水圈发生联系，动态变化大；
（3）潜水排泄有径流排泄和蒸发排泄两种形式； （4）具有自由水面，潜水面不是水平的。 4、潜水的分布及其埋藏深度 第四纪松散沉积物的孔隙中和出露于地表的裂隙中。如洪积扇、冲积平原、河流阶地 和山麓地带。 （十）承压水 1、定义： 埋藏于两个隔水层之间的含水层中的水为承压水，水体承受静水压力，没有自由水面的 重力水。 2、特点： （1）承压性 （2）分布区与补给区不一致 （3）受外界影响小，动态变化稳定 （4）排泄形式多样 （5）水质类型多样、变化大 3、几种形式的承压水 （1）、自流盆地：多出现在向斜构造的岩层中
（十五）地下水的排泄：
1.点状排泄——泉（上升泉、下降泉）
上升泉：水受静水压力而流出地表 （水量稳定，水温年变化小）
下降泉：水在重力作用下流出地表 （水量、水温呈明显的季节性变化）
2.线状排泄——河流、湖泊
3.面状排泄——蒸发 （十六）达西定律 Q-渗透流量；
Q kA H1 H2 kAh kAI
地表（主要指土壤层）被侵蚀的泥沙量，这部泥沙虽从土壤表层移动，但有相当 部分没有进入河槽，没有流出出口断面。 输沙模数：河流某断面以上单位面积上所输移的泥沙量，（t/km2·年）
从河口（或过水断面）流走的泥沙量，远远小于侵蚀量，是通过河水中的含沙量 来计算的。
第三章
（一）含水介质：指既能透水，又饱含水的多孔介质。
A、补给区：出露较高的地表面，补给水源多来自于降水或河水（补给区有河流通过 时）。
B、排泄区：出露地表较低的位置，以潜水或泉水的形式出露。 C、承压区：介于补给区与排泄区之间，这部分水体有压力。 （2）、自流斜地（分三种情况） A、山前倾斜斜地的承压水
B、尖灭的含水层承压水： 由于岩石性质的变化，含水层在隔水层中尖灭而形成的。 特点：补给区与排泄区一致。
相对含水量
4、影响因素：孔隙度 （ 1、五定W）义n持：水岩指容 性石 在水重总体力体积作积用下10，0饱%水 岩VVW土体10能0自%由排出一定水量的性能 2、给水度：饱水岩土体在重力作用下，能自由排出的水的体积与岩土总体积之比。
3、影响因素：孔隙直径 （六）透水性 1、定义：指在一定条件下，岩土体允许水通过的能力。
下渗 下渗动力：地表水沿岩土空隙下渗是在重力、分子力和毛管力综合作用下形成的。根据下渗 过程作用力组合变化及运动特征可分成三个阶段： ① 渗润阶段 ② 渗漏阶段 ③ 渗透阶段
径流 据径流过程及途径不同，可将径流分为三种，即地面径流、地下径流及壤中流。
流域对降水的再分配作用表现 径流成分分配：它主要是在水分垂直运行中，通过下垫面而发生的，将降水分配成为不同的 径流成分。有拦截、填洼、下渗 径流时程分配：它是通过水分侧向运行而体现出来的。形成出口断面的流量过程。
冰川推进时，将毁灭它所覆盖地区的植被，动物被迫迁移，土壤发育过程也将发生中断， 自然地带将相应地向低纬和低海拔地区移动。冰川退缩时，植被、土壤将重新发育，自然地 带也相应地向高纬和高海拔地区移动。
（十二）岩溶水（形成条件及其动态特点）
空间分布不均匀；
水流动态不稳定；
地表径流和地下径流，无压流和有压流相互转化
（十三）洪积扇中的潜水的形成条件及分带特征
（十四）地下水的主要补给水源（大河不同的地方补给水源不同）
1.降水入渗补给(降水入渗系数 a)地表水和地下水的互补关系
2.地表水入渗补给
3.地下水的人工补给
它是季节性灌溉水渗淋下形成的，它既有物质的淋溶，又有耕层中下淋物质的淀积。
第五章
（一）冰川对气候的影响 1、冰川表面的气温通常比非冰川表面的要低 2℃左右，而湿度却高得多；气温低、湿度大， 水汽就容易饱和，有利于降水的形成，因而有冰川覆盖的山区降水量要高于无冰川覆盖的山 区。 2、山岳冰川，规模较小，只对附近地区的气候产生影响。而大陆冰川对气候影响的范围要 广得多甚至影响全球气候。如南极大陆冰川本身是一巨大“冷源”，在那里可形成强大稳定 的反气旋，使南半球保持强劲和稳定的极地东风带。同时，稳定的冷高压使气旋难以深入南 极大陆，故在南极冰盖中心部分降水量仅约数十毫米，几乎与撒哈拉沙漠相当。 （二）冰川对水循环和河流水情的影响 1、冰川进退将影响海平面升降 2、冰川常成为河流的发源地，冰川融水对河川径流起着重要调节作用。 （三）冰川作用是塑造地表形态重要外营力。 （四）冰川的进退不仅影响着气候、水文、地形，而且也影响着生物和土壤
（二）含水层：指贮存有地下水，并在自然状态或人为条件下，能够流出地下水的岩土体， 如砂层、砂砾石层等。
（三）隔水层：含水但几乎不透水或透水能力很弱的岩体。如致密的火成岩、变质岩以及孔 隙细小的页岩和黏土岩等均是良好的隔水层。 （四）容水性 12、 、定 容K义 水w： 度指：实总岩 岩际空土土含隙体 体水体容完体积纳全积水饱量和10的时0 %性所能能VV，容Wn 主纳1要的00取最%决大于的岩水土体体积的与空岩隙土量体。体积的比值。容水度与孔 隙度相当，但对膨胀性粘土，容水度大于孔隙度。 3、
绪论
水文学：研究地球上水的科学就是水文学（Hydrology)。具体来说，水文学是研究地球上水 的性质、分布、循环、运动和变化规律，以及与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。 各种不同的水体是水文学的主要研究对象； 水文循环是水文学的核心内容； 人类活动的水文效应是现代水文学研究的重要内容。
水文学体系 基础学科：研究的水体对象划分：（河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、 地下水文学等） 应用学科：工程水文学、农业水文学、土壤水文学、森林水文学、城市水文学
（九）潜水 1、定义：饱水带中自地表向下第一个具有自由表面的含水层中的重力水，称为潜水。
2、潜水的特征值 （1）、潜水位（h）指自由水面的高程，可以是绝对高程或相对高程。 （2）、埋藏深度（D）地面至水面的距离。
D=H(地面)－H(水面) （3）、含水层厚度（M）：潜水面至隔水层的距离
M =H(水面)－H(底) 3、潜水的特征：
C、含水层末端受阻水断层或岩体封闭的承压水 ： 含水层的一端出露于地表，形成补给区，另一端沿断层为排泄区，排泄水往往为
上升泉，泉水可能沿断裂带分布。 PS：注意上层滞水、潜水和承压水的埋藏条件区别
（十一）裂隙水（形成条件及其动态特点） 裂隙水埋藏和分布极不均匀； 裂隙水动力性质比较复杂；
基岩裂隙发育具有明显的分带性，裂隙水在垂直方向上亦存在分带现象。
水汽输送 （我国水汽输送 4 个通道）
降水四要素：降水（总）量、降水历时与降水时间、降水强度、降水面积。 降水的影响因素：主要有地理位置、大气环流、天气系统、下垫面条件等 下垫面条件的影响： 地形：坡向与降水（迎风坡多雨）、高度与降水（地形的抬升增雨并非无限制的，当气流被 抬升到一定的高度后，雨量达最大值。此后雨量就不再随地表高程的增加而继续增大，甚至 反而减小。）
循环和内流区小循环）
水文循环的作用与效应：表层结构、气候、地表形态、生态、水资源和水能资源。
土壤蒸发：土壤蒸发是发生在土壤孔隙中的水的蒸发现象，它与水面蒸发相比较，不仅蒸发 面的性质不同，更重要的是供水条件的差异。 土壤蒸发是土壤失去水分的干化过程，据土壤供水条件差别及蒸发率的变化，分三个阶段： （1）定常蒸发率阶段 （2）蒸发率下降阶段 （3）蒸发率微弱阶段 形象因素：土壤孔隙性、地下水位、温度梯度等