地表水文及地表水资源基础知识

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• 对流雨
对流雨是因地表局部受热，气温向上递减率过大，大气 稳定性降低，因而产生垂直上升运动，形成动力冷却而降雨。
• 地形雨
地形雨是气流因所经地面的地形升高而被抬升，由于动 力冷却而成云致雨。地形雨的降雨特性因空气本身的温湿特 性、运行速度及地形特点而异，差别较大。
• 锋面雨
当冷气团向暖气团方向移动并占据原属暖气团的地区时， 这种锋称为冷锋；当暖气团向冷气团方向移动并占据原属冷气 团的地区时，这种锋称为暖锋。
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某站一次降雨量过程线及积累曲线
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4.3 蒸发
4.3.1 蒸发类型
4.3.1.1 水面蒸发 水面蒸发是在充分供水条件下的蒸发现象，在蒸发
面上有两种水分子运动：一种是水分子跃离水面（液 态变为气态），另一种则是空气中的水分子跃入水面 （气态变为液态），前者称为蒸发，后者称为凝结。 实际蒸发量为蒸发面跃出的水分子数与返回水中的水 分子数之差。
• 气旋雨
气流汇入后再转向高层，上升气流中的水汽因动力冷却 凝结成云，条件具备时即产生降雨。这种大气的涡旋称为气 旋，对于高空中的涡旋则称为涡。
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4.2.2 降水要素和表示法
4.2.2.1 降水要素 （1）降水（总）量。对某一测点而言指一定口径承雨面
积上的降水深度，亦可指某一面积上一次降水总量， 单位以m3、亿m3计或以降水深度mm表示。 （2）降水历时与降水时间。前者是指一场降水自始至终 所经历的时间；后者是指对应于某一阵水量而言，其 时间长短通常是人为划定的(如1、3、6、24小时或1、3 、7天等)，在此时段内并非意味着连续地降水。 （3）降雨强度。简称雨强。是指单位时间内的降水量， 以mm/min或mm/h计。在实际工作中常根据雨强进行 分级，常用分级标准如表4-1所示。 （4）降水面积。即降水所笼罩的面积，以平方千米计。
影响水面蒸发的因素有水汽压差、风速、辐射、温 度、气压、水质、水深等。
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4.3.1 蒸发类型
4.3.1.2 土壤蒸发 土壤蒸发即土壤中所含水分以水汽的形式逸入大
气的现象。湿润的土壤，蒸发过程一般可分为三个阶 段。第一阶段，当土壤含水量大于田间持水量时，土 壤中存在自由重力水，且土层中毛管上下沟通，水分 从表面蒸发后，能得到下层的充分供应。土壤蒸发主 要发生在表层，蒸发速度稳定。在第二阶段内，随着 土壤水分的减少，供水条件越来越差，土壤表面局部 地方开始干化。在第三阶段中，土壤水分蒸发主要发 生在土壤内部，蒸发的水汽由分子扩散作用通过表面 的干涸层逸入大气，蒸发速度极其缓慢。在这种情况 下，不论是气象因素还是土壤含水量对土壤蒸发均不 起明显作用。
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4.2.2.2 降水特征的表示方法 （1）降水量过程线。以一定时段（时、日、月或年）为
单位所表示的降水量在时间上的变化过程，可用曲线 或直方图表示。 （2）降水量累积曲线。此曲线以时间为横坐标，纵坐标 代表自降水开始到各时刻降水量的累积值。 （3）等降水量线（或等雨量线）。是流域内降水量相等 的点的连线。 （4）降水特性综合曲线。常用的降水特征综合曲线有 ： 强度-历时曲线 、平均雨深-面积曲线 、平均雨深-面积历时曲线 。
（8）河槽的平面形态：山区河流的平面形态极为复杂， 急弯、卡口比比皆是，两岸和河心常有巨石突出，岸 边极不规则，宽度变化很大。急滩、深潭上下交错， 有时呈台阶状，在落差较大的地方往往形成陡坡跌水 或瀑布。
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4.2 降水
4.2.1 降水的成因与类型
降水的形成主要是由于地面暖湿气团在各种因素 的影响下升入高空，在上升过程中产生动力冷却使温 度下降，当温度达到露点（即空气中水汽达到饱和时 的温度）以下时，气团中的水汽便凝结成水滴或冰晶， 这就形成云。云中的水滴或冰晶由于水汽继续凝结及 相互碰撞合并，不断凝聚增大，当其重量超过上升气 流顶托力时，在重力作用下就形成降水。由此可知， 气流上升过程中产生动力冷却是形成降水的主要条件， 而气流中的水汽含量及冷却程度则决定着降水强度和 降水量的大小。
（1）河流长度：从河源沿河道至河口的距离称为河长。 可在大比例尺地形图上，用曲线仪或小分规量取。
（2）河网密度：是指一个流域范围内各级河道的总长度 与该流域面积之比，即表示单位面积内的河流长度。
（3）河流弯曲系数：河流的实际长度与从河口到河源两 端点间的直线长度的比值，称为河流的弯曲系数。
（4）河流分段：每一条河流都有河源、河口之分。河源 是河流开始的地方，可以是溪涧、泉、冰川、湖泊或 沼泽等；河口则是河流的终点，即河流注入海洋、湖 泊、沼泽或其他河流的地方。在干旱区，有的河流消 失于沙漠之中而无明显河口。
水文与水资源学
第四章 地表水文及地表水资源基础知识
第四章 地表水文及地表水资源基础知识
主要内容
4.1
河流及流域的主要特征
4.2
降水
4.3
蒸发
4.4
地表径流
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第四章 地表水文及地表水资源基础知识
主要内容
4.5
下渗
4.6
包气带和饱和带
4.7
土壤水
4.8
地表水及地表水资源
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4.1 河流及流域的主要特征
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4.3.1.4 流域总蒸发 流域总蒸发包括流域水面蒸发、土壤蒸发、植物
截留蒸发和植物散发。一个流域的下垫面极其复杂， 从现有技术条件看，要精确求出各项蒸发量是有困难 的。通常是先对全流域进行综合研究，再用流域水量 平衡法或模式计算法分析求出。
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（5）流域面积：分水线所包围的面积称为流域面积或集 水面积。
（6）流域长度、平均宽度：流域的几何中心轴长称流域 长度。以河口为圆心，任意长为半径，画出不同半径 的若干圆弧，各与流域边界线相交于两点，绘出各Fra Baidu bibliotek 的割线，并取这些割线中点的连线长度即为流域的长 度。
（7）流域平均高度：流域范围内地表的平均高程即为流 域平均高度。
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4.3.1.3 植物散发 植物散发指在植物生长期，水分从叶面和枝干蒸
发进入大气的过程，又称蒸腾。植物根细胞液的浓度 和土壤水的浓度存在较大的差异，由此可产生高达l0多 个大气压的渗压差，促使土壤水通过根膜液渗入根细 胞内。进入根系的水分，受到根细胞生理作用产生的 根压和蒸腾拉力的作用通过茎干输送到叶面。叶面上 有许多气孔，当叶面气孔打开，水分通过开放的气孔 逸出，这就是散发过程。