水文学

流域水文学的研究内容。

流域和水系特征:水系和流域特征是认识河川径流形成和水情的一个重要方面。流域水文特性:指降水、蒸发、地表径流、地下径流、冰雪径流的季节特征，以及在流域内的空间分布等。水文特征反映了流域基本水情和径流变化规律，是水资源评价的重要依据。

流域产汇流规律:降雨达到流域表面后，经产流、山坡汇流、河道汇流等水文过程，最后达到流域出口，这一过程决定了流域的洪水特性。认识流域产汇流规律是进行流域洪水预报的基础。

河川径流的化学成分形成过程及其地理分布规律:河川径流是重要的淡水资源，河流是水生物的生长场所，河水中天然形成的化学成分及其含量和河水的污染状况，也是流域水文的基本要素之一。

人类活动和气候变化对流域水循环及水文情势的影响是流域水文学面临的一个

新课题。

全球水循环:地球上的水在太阳辐射作用下不断蒸发，变成水汽上升到空中，被气流带动输送到各地;在输送过程中，水汽遇冷凝结形成降水降落到地面和洋:

降至地面的那部分水直接进入河流或渗入地下并补给河流，再流入海洋。水分这种往返循环、不断转移交替的现象称为水循环。

全球水循环的基本规律

1)在垂直方向:大气与地球表面之间通过降水和蒸发进行垂向水分交换，在全球尺度降水等于蒸发。

2)在横向，即海洋和陆地之间的水分交换，包括:海洋向陆地输送水汽而陆地也向海洋输送水汽(是双向交换)，总的结果是水分以水汽形式由海洋向陆地输送; 陆地以地表径流和地下径流的形式向海洋输送;上述二者是相等(平衡)的。

全球水循环的基本规律:

水循环的范围:水文循环的范围为从地面以上约11km的对流层顶到地面以下

1-2km深处的广大空间，参与循环的水量:据估算，地球上每年参加水文循环的

总水量平均为577000km3(折合地球表面的水深为1130mm)

水循环的速度:大气水分在降水一蒸发过程中，每年平均更换约45次，即更新期约8天;河川径流的更新期约16天;土壤水约1年;湖泊和地下水的更新期则更长。水量平衡概念

在水文循环中，任一地区(可以是流域，区域、湖泊、海洋、大陆或全球)在一定时段内(可以是日月、年或更长)的输入和输出水量之差，等于该地区蓄水量的变化量(即该地区在时段始木的蓄水量之差)。

水量平衡是水文学最基本的原理之一，是应川质量守恒定律对水文循环的方第描述。

【来水量-出水量＝区域内蓄水量的变化】

【陆地降水量-陆地流入海洋径流量-陆地蒸发量＝陆地蓄水变化量】

【海洋降水量+陆地流入海洋径流量-海洋蒸发量＝海洋蓄水变化量】

地球表面多年平均能量平衡关系

净辐射＝潜热（蒸散发）+显热（感热）

地表辐射(长波辐射，波长>4μm):如地表也能产生辐射，因其波长较长故称长波辐射。

大气辐射:大气吸收太阳和地面辐射能后气温升高，会向宇宙空间和大地发射辐射能，合称为大气辐射。其中，投向地表的大气辐射称为大气逆辐射。

河流:指接受一定区域内的地表和地下水补给，经常或间歇地沿着狭长凹地流动的水流。河流是地球上水文循环的重要路径，也是泥沙和其他物质等进入湖泊、海洋的主要通道。

河系:河源→上游→中游→下游→河口

流域:河流某断面以上汇集地表水和地下水的区域(分别称为地面集水区和地下

集水区)统称为该断面以上的部分流域。

河流入海口( 内陆河的尾闾湖)以上所有集水区域统称为流域，集水区域的面积称为流域面积。

分水线是河流周围高程最高点的连线。

地面分水线和地下分水线:前者是汇集地表水的界线，后者是汇集地下水的界线。-般把地面分水线作为流域的分水线，把地表水的集水面积称为流域。

闭合流域:若流域的地面水和地下水分水线在位置上重合，即地面和地下集水区相重合，则称这种流域为闭合流域。一般的大中流域可视为闭合流域。

非闭合流域:若地面分水线与地下分水线在位置上不完全重合，即地面和地下集水区不相重合常称这种流域为非闭合流域。如岩溶地区的河流和一些很小的流域。雨量器的四个构件:承雨器，漏斗，储水瓶，雨量杯。

自动雨量计:虹吸式自记雨量计，翻斗式自记雨量器

天气雷达:雷达测雨基于雷达反射率与降雨率之间的经验关系:R＝aZ的b次方（R 降雨率Z反射率）

点降雨量:由于雨量观测站观测到的降雨量仅代表其周围小范围内的降水量，故称为点降水量。

流域面平均雨量:根据雨量站的观测值推算得到的流域平均雨量。

降雨面积:降雨笼罩的水平面上的面积，反映雨区的大小;

降雨中心:指降雨面积上降雨量最为集中且范围较小的局部地区。

流域平均降水量:通常指面平均雨量，一般由已知的各点雨量来推求面雨量。

由点雨量估算面平均雨量的常用方法有:

1)算术平均法2)泰森多边形法3)降雨量等值线法

等值线法的优点:

1.求流域平均降水量精度较高，适合于地形

变化显著的流域;2.能反映出降雨量在空间的实际分布情况。

等值线法的不足点:

绘制等雨量线需较多站点雨量资料;不同时段的等值线图需重绘，工作量大。

降雨的时空分布特性:降雨的时间空间分布直接影响到流域的径流特征，尤其洪水的特征。通常采用面平均雨深~面积曲线和面平均雨深~面积~历时曲线。

年平均降水:648（我国）800（全球）740（亚洲）

降水量的季节变化

受季风影响，我国全年降水主要集中在夏季，各地雨季的迟早及历时的长短有所不同。

长江以南:雨季在3~6月或4~7月华北与东北地区:雨季为6~9月(大部分集中在7、8两个月) 西南地区:雨季在5~10月(11~4月为旱季) 新疆西部地区:年降水量不大，但四季较均匀

我国降水量的年际变化特点

我国年降水量年际变化很大，且有连续多年雨量偏多或连续多年雨量偏少的现象。年降水量越少的地区，其年际之间的变化越大。降水的年际变化可用各地历年最