水文循环
全球水文循环 流域水文循环的相互关系
全球水文循环与流域水文循环的相互关系1. 全球水文循环的概念全球水文循环是指地球上水分从一处转移到另一处的过程。
它涵盖了蒸发、降水、地表径流、地下径流、植被蒸腾和潜在蒸发等多个方面的过程。
在全球范围内，这些过程共同构成了全球水文循环系统，为地球上的水资源的再分配提供了基础支持。
2. 流域水文循环的概念流域水文循环是指在流域范围内发生的水文过程，包括了降水、蒸发、径流、地下水的充实和排泄等。
流域是地球表面上由一条河流及其支流及与其相连的各种水系构成的地理区域。
流域水文循环对于维持流域内的水资源平衡、生态环境平衡以及水资源的合理利用至关重要。
3. 全球水文循环与流域水文循环的相互关系在水文循环的过程中，全球水文循环和流域水文循环是相互关联、相互影响的。
全球水文循环是流域水文循环的总体背景和环境，它决定了流域的气候特征、气候变化规律和降水分布格局等。
流域水文循环则是全球水文循环在地域范围内的细化和具体表现，是全球水文循环系统在局部地区的具体体现。
4. 从全球水文循环看流域水文循环从全球水文循环的角度来看，流域水文循环是全球水文循环的一部分，是在全球水文循环的基础上在局部地区表现出来的水文过程。
各地区的流域水文循环具有不同的特点和规律，受到了全球水文循环的影响，同时也对全球水文循环系统起着一定的调节作用。
5. 从流域水文循环看全球水文循环从流域水文循环的角度来看，全球水文循环是流域水文循环的总体环境和背景。
全球水文循环对于流域的气候特点、降水分布、地表径流和地下水资源的充沛与不足等方面都起着决定性的影响，在一定程度上制约着流域水文循环的发展和演变。
6. 个人观点和理解在我看来，全球水文循环与流域水文循环之间的相互关系是十分密切的。
全球水文循环为流域水文循环提供了基础条件和外部环境，而流域水文循环则在一定程度上受制于全球水文循环的影响，同时也对全球水文循环系统起着一定的调节和反馈作用。
深入研究全球水文循环与流域水文循环之间的相互关系，对于加深我们对水文循环系统的认识，推动水资源科学的发展，具有重要的理论和实践意义。
水文循环的概念
水文循环的概念水文循环是地球大气与水体之间的能量和水分交换过程，是地球上水循环的一个重要组成部分。
以下是关于水文循环的详细解释。
水文循环是指在地球上水的不断循环流动，包括了水的蒸发、凝结、降水、径流和蓄水等过程。
这个过程是由太阳能的照射和地球自身的热量驱动的。
水从地球表面升腾至大气中，形成云层，然后以降水的形式返回地球表面，再经过河流、湖泊、地下水等途径流入海洋，再次蒸发升至大气中，如此循环不已。
水文循环中的各个环节相互关联、相互作用，共同组成了一个复杂而庞大的系统。
首先，太阳能的照射使得水体中的水分形成蒸气，通过蒸发的方式升腾至大气中。
蒸发主要发生在海洋、湖泊、河流和土壤中。
其次，升腾的水蒸气在大气中逐渐冷却凝结成云，形成了水循环的第二环节——凝结。
凝结过程中的云滴通过碰撞、凝结和冻结不断生长，最终形成了云和降雨颗粒。
第三，降水是水循环中的一个重要环节。
它包括了雨、雪、雾、露、霜等形式的水从大气中下降到地面的过程。
降水的分布和强度受到大气温度、湿度、气流和地形等因素的影响。
降水进一步分为径流和入渗两种方式流入地表水和地下水中。
第四，径流主要是指降水通过地表流动进入河流、湖泊等水体的过程。
入渗则是指降水通过渗透进入土壤中的过程，一部分水进入植被根系，并经由植被蒸腾返回大气中。
第五，蓄水是指水在地表和地下的储存过程。
地表的蓄水主要集中在河流、湖泊、水库和雪冰上。
地下蓄水主要储存在地下水层中。
水文循环对地球上的生态系统、气候和水资源均发挥着重要的作用。
首先，水文循环是维持地球生态系统平衡和稳定的重要因素。
通过水循环，水分在地球上的分布变得相对均衡，维持了植被的生长和动物的生存。
水文循环还通过降水和蒸发影响陆地的温度和湿度，影响地球上各种气候类型的形成和变化。
其次，水文循环对水资源的分配和利用有着重要影响。
水文循环通过降水、径流和蓄水等过程，调节了地表水和地下水的供给。
水文循环还为淡水资源的再生提供了基础，对于农业、工业和居民生活有着重要的价值。
第二章 水文循环与水量平衡2
海洋的多年平均水量平衡方 程为：
P c R Ec
Po R Eo
从上面分析看，则全球多年平均水量平衡方程为：
即
P c P o Ec Eo
说明全球多年平均降水量与多年平均蒸发量相等。
PE
第二节
水文循环的尺度
水文循环具有全球水文循环、流域或区域水文循环和水— 土壤—植物系统水文循环等三种不同的尺度。
3、河道纵比降 落差、纵比降 比降计算公式： （ 1 ）当河道纵断面近于直线 时，比降计算式为：
J
h1 h0 h l l
（ 2 ）当河底高程沿程变化时， 如下图，比降计算式为：
(h0 h1 )l1 (h1 h2 )l2 (hn 1 hn )ln 2h0 L J L2
形成水文循环的内因是水的三态（固、液、气）在常温下 可以相互转化，水文循环的外因是太阳辐射和地心引力（重 力）。因下垫面的不同，水文循环的强度、规律和路径也不
同。
水文循环的存在，不仅是水资源和水能资源可再生的根本原因，而且是地 球上生命生生不息，能千秋万代延续下去的重要原因之一。水文循环是自 然界众多物质循环中最重要的物质循环。
Байду номын сангаас
二、流域
（一）流域 流域：汇集地面水和地下水的区域称为流域。也就是 分水线包围的区域。 （闭合流域、不闭合流域）
（二）流域的基本特征
1、流域面积：流域分水线包围区域的平面投影面 积。 2 、 河网密度：流域河流干支流总长度与流域面 积的比值。 3、 流域的长度和平均宽度： 流域的长度（流域的轴长）：以流域出口为中心 向河源方向做一组不同半径的同心圆，在每个 圆与流域分水线相交处作割线，各割线中点的 连线的长度就是流域的轴长。 平均宽度：流域面积与流域长度之比。
(完整word)水文学原理
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。
水文学原理
水文学原理第一章1. 水文循环现象：水在太阳能和大气运动的驱动下，不断地从水面、陆面和植物的茎叶面，通过蒸发或散发，以水汽的形式进入大气圈。
在适当的条件下，大气圈中的水汽可以凝结成水滴，小水滴合并成大水滴，当凝结的水滴大到能克服空气阻力时，就在地球引力的作用下，以降水的形式降落到地球表面。
我们把水的这种既无明确的“开端”，也无明确的“终了”的永无休止的循环运动过程称为水文循环。
2发生原因：内因：水在常温下能实现“三态”转化；外因：太阳辐射地心引力3影响水文循环的因素：气象因素:风向、温度、湿度等；自然地理条件：地形、地质、土壤、湿度等；人类活动：农业措施、水利措施等；地理位置4.科学意义：1.形成各种地貌，塑造地球表面；2众多物质循环中最重要的物质循环，地球上生命生生不息，能千秋万代延续下去；3.形成一切水文现象，调节气候；4提供巨大的水利资源，水资源和水能资源具有再生性。
第二章1.水量平衡原理：针对一定长度的时间段，针对某一空间尺度2全球水量平衡（陆地、海洋）3. 流域水量平衡4. 水土植被系统的水量平衡方程式第三章1. 流域山峰、山脊、鞍部的连接线称分水线流域: 地面分水线包围的区域地面分水线与地下分水线重合的流域称为闭合流域；地面分水线与地下分水线不重合的流域称为非闭合流域。
2.水系流域中大大小小河道交汇形成的树枝状或网状结构称为水系3.坡地: 流域中除水系以外的部分称为坡地4 Strahler分级(1)直接发源于河源的小河流为一级河流；(2)两条同级别的河流汇合而成的河流级别比原来高一级（ω*ω= ω+1 ）；(3)两条不同级别的河流汇合而成的河流的级别为两条河流中的较高（ω*n=n,n>ω）;(4)整个河网中所有河流的级别的最大值取为整个河网的级别，也称流域级别。
5霍顿三大定律河数定律何长定律比降定律6.地形地貌与洪水关系第四章1降雨(水)基本要素降雨量（深）：指一定时段内降落在某一点或某一面积上的总雨量，用深度表示，以mm计。
水文循环的基本原理
水文循环的基本原理
水文循环是指地球上水分在海洋、大气和陆地之间不断循环的过程。
它是地球上水的重要循环途径，维持了地球上水资源的稳定供给。
水文循环的基本原理是通过蒸发、降水和融化等过程，将水从地表蒸发升华到大气中形成水蒸气，随后水蒸气通过空气的对流作用上升到高空，出现冷却而凝结成云，云中的水滴相互碰撞形成较大的水滴，最终形成降水，降落到地表。
在水循环的过程中，一部分降水会直接回到大气中，这是因为地表的水分在太阳能的作用下蒸发为水蒸气。
此外，植物通过叶子表面的气孔释放水分，称为蒸腾作用，也会将水分输送到大气中。
这两种途径使得水循环不断进行。
降水后的水分有几种可能的去向，一部分降水流入地表，包括湖泊、河流和地下水等；一部分降水流入植物体内被吸收，被用于生长和代谢；一部分降水流入融雪水中，被河流或湖泊等地表水体储存；还有一小部分降水直接蒸发回到大气中。
陆地行政单位也对水文循环产生影响。
人类通过各种水利工程和灌溉系统改变了地表的水流路径，间接地改变了水文循环的过程。
同时，人类的活动也会影响水质，例如排放污染物并使得水体受到污染。
总之，水文循环是地球上水分不断循环的过程，其中蒸发、降
水和融化等是核心环节。
通过水文循环，地球上的水资源得以不断重新分配和再利用，维持了地球上水的稳定供应。
水文循环的三要素
水文循环的三要素水文循环是指地球上水分在不同形态之间不断转化和流动的过程。
它是地球上水资源的重要组成部分，也是维持生态平衡和人类生存的重要基础。
水文循环的三要素是降水、蒸发和径流。
降水是指大气中水蒸气凝结成液态或固态水滴，从空气中落到地面上的过程。
降水是水文循环的重要组成部分，它直接影响着地表水资源的形成和分布。
降水的形式有雨、雪、雾、露、霜等。
降水量的大小和分布不仅受气候、地形、地貌等自然因素的影响，还受人类活动的影响。
例如，城市化、森林砍伐、草原退化等都会影响降水量和分布。
蒸发是指地表水体、土壤、植被等表面水分向大气中转化为水蒸气的过程。
蒸发是水文循环的重要组成部分，它直接影响着地表水资源的蒸发散和水量平衡。
蒸发的大小和分布不仅受气候、地形、地貌等自然因素的影响，还受人类活动的影响。
例如，灌溉、水库蓄水、城市化等都会影响蒸发量和分布。
径流是指地表水体、土壤、植被等表面水分向河流、湖泊、海洋等水体流动的过程。
径流是水文循环的重要组成部分，它直接影响着地表水资源的形成和分布。
径流的大小和分布不仅受气候、地形、地貌等自然因素的影响，还受人类活动的影响。
例如，水库调节、河道治理、城市化等都会影响径流量和分布。
水文循环的三要素相互作用，构成了地球上水资源的循环和分布。
降水和蒸发是水文循环的两个关键环节，它们决定了地表水资源的形成和蒸发散。
径流是水文循环的结果，它决定了地表水资源的分布和利用。
水文循环的三要素之间的平衡和稳定，对于维持生态平衡和人类生存至关重要。
因此，我们应该加强水资源的保护和管理，促进水文循环的平衡和稳定。
水文循环名词解释
水文循环名词解释
水文循环是指地球上的水在太阳辐射和重力作用下，通过蒸发、降水和径流等方式进行的周而复始的运动过程。
水文循环是水文学研究的核心内容之一，其涉及到水的形态、分布、运动变化规律以及与人类社会之间的相互联系。
水文循环分为海洋内循环、海陆循环、陆陆循环三种形式，其中海洋内循环是指海水经过蒸发、水汽输送、降水、形成地表径流汇入海洋的过程;海陆循环是指海洋和陆地之间的水分交换过程;陆陆循环则是指陆地内部的水分交换过程。
水文循环的各个环节相互关联，构成了一个不可分割的整体。
径流是水文循环中的最重要环节之一，是指降水通过地表和地下的径流通道，形成地表径流和地下径流，最终流入江河、湖泊等水体中。
径流的大小和质量取决于降水类型、土壤质地、地形地貌等因素。
水文循环研究对于水资源的利用和保护、气候变化的影响等方面具有重要意义。
水文循环
水文循环:（1）定义—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。
水文循环是在太阳辐射和重力共同作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复适进行的。
（2）水文循环的划分1.循环路径不同：大循环（海-陆）与小循环（海-海，陆-陆）2.时空尺度不同：全球水文循环，流域水文循环，水-土-生系统水文循环（3）水文循环的运动规律海洋的蒸发量大于降水量陆地的降水量大于蒸发量大陆输入水汽量与输出水量基本平衡水文循环尺度——全球、流域（区域）、水-土-生水文循环的作用：通过循环—水的质量得以净化、水的数量得以再生水资源不断更新与再生，可以保证在其再生速度水平上的永续利用──也是可持续发展保证地质循环：地球浅层圈和深层圈之间的相互转化过程称为地质循环。
大循环：海洋与大陆之间的水分交换为大循环。
小循环：海洋或大陆内部的水分交换称为小循环。
孔隙的分类：孔隙度是描述松散岩石中孔隙多少的指标。
定义：某一体积岩石（包括颗粒骨架与空隙在内）中孔隙体积所占的比例。
通常用n 表示.包气带水的存在形式（多样）: 结合水、毛细水（各种）、重力水、气态水.饱水带中水的存在形式:①重力水②结合水容水度:岩石完全饱水时，所能容纳的最大水体积与岩石总体积之比。
含水量：岩石样实际保留水分的状况，（是某岩样某时的含水状态）又称岩石的天然含水量给水度:当地下水位下降一个单位高度时，单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释放出来的水体积，称为给水度。
透水性:岩石允许水透过的能力。
含水层：是能够透过并给出相当数量水的岩层—各类砂土，砂岩等隔水层：不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层——裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土（致密）概念的相对性：1.从实际应用角度来看划分的相对性——相当水量满足需要即可。
2.从理论意义来看——微不足道微不足道，有时空尺度的制约。
潜水：饱水带中具有自由表面的稳定含水层中的重力水承压水：充满于2个隔水层（或弱透水层）之间的含水层中的水，称之。
工程水文：第二章第一节 自然界的水文循环
57.7 *104 45 次
12900
一年365天，所以平均
365 45
8
天完成一次循环。
由于太阳能在地球上分布不均匀,且时间上也有变化, 因此由太阳能驱动的水文循环导致地球上降水量和蒸发量 的时空分布不均匀,使地球上有湿润地区和干旱地区;有 多水季节和少水季节、多水年和少水年的区别。
0
0
0
多年平均情况下
SC 0, S0 0
P RE
C
C
P R E
0
0
合并两式得多年平均全球水量平衡方程
P P E E，或 P E
C
0
C
0
即全球多年平均降水量与多年平均蒸发量相等。
水循环的主要环节：蒸发、水汽输送、降水（凝结、 降落）、径流
二、产生水循环的内外因及分类 1、水循环产生的内外因 产生循环的外因：太阳辐射和地心引力。
产生循环的内因：水常温下的三态转化,并不发 生化学变化。
2、水循环分类 按水循环的规模与过程可分为：
大循环：海洋-陆地间水分的交换
纵向交换：降水 蒸发
横向交换：通过河 流由陆地到海洋。
小循环：海洋-海洋；陆面-陆面间的水分交换。
陆面降水主要依赖于洋面上源源不断送来的水汽。即 大循环起主导作用。其次是内陆小循环起作用。
水在自然界中的循环，为人类带来了源源不绝的水资 源。也是地球上的生命得以延续的重要原因。
例；大气中的水量S为12900km3 ，地球上一年中的降水 量为57.7万km3 。。
水是良好的溶剂，水流具有携带物质的能力。自然界许 多物质（如泥沙、有机质、无机质等以水为载体，参与 各种物质循环。
水文循环有全球水文循环、流域或区域水文循环和水土-植物系统水文循环等三种不同尺度。
水文循环与径流形成
测站 A B C D E
合计
ai (%)
Pi (mm)
ai·Pi (mm)
24 45 10.8
21 57 12.0
37 69 25.5
8 66 5.3
10 78 7.8
100
61.4
ai
Ai A
n
A Ai i 1
n
P ai Pi i 1
六、我国降水量及其时空分布： ①分带性：5带； ②年内分配不均： ③年际变化大：
③填洼 ②下渗
①植物截留
R1 R2
R3
R4
径流形成过程示意图
总结： 1.产流过程：降雨扣除损失成为净雨的过程.
①降雨扣除损失后的雨量称为净雨,净雨和它形成的 径流在数量上是相等的.
②净雨是径流的来源,而径流则是净雨汇流的结果； 净雨在降雨结束时就停止了,而径流却要延长很长时间.
地面净雨→地面径流 ③ 表层流净雨→表层流或壤中流 地面径流 总径流过程
暖锋雨 特点：降雨强度小、历时长、雨区范围大.
④ 气旋雨 Ⅰ、温带气旋雨
Ⅱ、热带气旋雨
我国降水量地区分布
三、 降水量观测 器测法
方法 雷达探测 气象卫星云图
1、雨量器 分辨率0.1mm.两段制 观测,即每日8时及20时各 观测一次.雨季增加观测 段次.
每日8时至次日8时降 水量为当日降水量.
干流：水系中最高级别的河流.
水系：脉络相同的大小河流所构成的体统.
黄河流域水系图
2、河流的基本特征 ⑴河长 自##沿主河道至河口的距离称为〔km〕. 量取方法：曲线仪或分规.
⑵河流的断面： 横断面：垂直流向 纵断面：沿中泓线
3. 河道纵比降： ⑴概念
任意河段两端〔水面或水底〕的高差△h称 为落差,单位河长的落差称为河道纵比降.
水文学第2章 地球上的水循环及水量平衡
三、水循环国内研究进展 1 水循环要素研究进展 降水研究进展：①在暴雨时空分布统计特征研究方面出现一些有价值 的新成果，如“中国降水与暴雨季节变化”（王家祁等，1997）；② 关于致洪暴雨中期预报研究取得了新的进展并在实际应用中取得一定 成效（章淹等，1996）。 径流研究进展：在流域产流的理论和计算方法研究中，由于水向土壤 中入渗的研究取得了新成果（唐海行等，1995），推动了超渗产流机 制和模型的研究。在汇流方面的研究进展主要表现在两个方面：①将 水力学方法和水文学方法相结合的河道汇流研究取得显著进展（谭维 炎等，1996）；②数值地貌学的理论和方法被应用于流域汇流研究， 并取得一定成果。 蒸发研究进展：近年来关于作物蒸腾和土壤与潜水蒸发的研究取得了 较大进展，提出了一些植物蒸腾计算新公式（谢贤群等，1997）和土 壤蒸发计算新公式（罗毅等，1997）。
若以海洋为研究水量平衡对象，某时段△t内的水量平衡方程可 写成：
2.陆地水量平衡方程式
陆地上水循环可区分为外流区水循环系统及内流区水循环系统，其水量平衡 方程存在两种形式：
(1)外流区任意时段的水量平衡方程为： P外-E外-R地表-R地下=△s外 对于多年平均而言Δs外→0，并以R=R地表 + R地下，则有 P0 = E0 + R0 式中；P外、E外、R地表、R地下、△S外分别为外流区任意时段内降水 量、蒸发量、入海的地表与地下径流量。P0、E0、R0、分别为外流 区多年平均降水量，蒸发量及径流量。 (2)内流区基本上呈闭合状态，没有水量入海。水量平衡方程为： P内 = E内
5
四、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，具有重要的自然地理环境功能 和社会影响作用，是水文学重要的基础研究领域。 1 .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
水文循环对生态系统的影响
水文循环对生态系统的影响水文循环是指地球上水从一个储存地转移到另一个储存地的过程。
它包括蒸发、降水、地表径流、潜水和冰雪融化等过程。
水文循环对生态系统的影响是多方面的，它可以影响物种多样性、生态生产力、土壤湿度以及气候等方面。
本文将从这些方面来探讨水文循环对生态系统的具体影响。
首先，水文循环对生态系统的物种多样性有着重要的影响。
水文循环能够提供物种生存和繁衍所需的水分资源。
在水资源丰富的地区，物种多样性通常较高，不同植被类型的分布也更广泛。
例如，丰富的降水量会导致土壤湿度增加，从而为植物提供了更好的生存条件。
这种湿润的环境有利于不同物种的繁殖和生长，从而促进了生物多样性的增加。
其次，水文循环对生态系统的生态生产力也有着直接的影响。
水是生态系统中最重要的限制因素之一，水资源的适宜性直接决定了生态系统的生产力。
适宜的水文条件有利于植物进行光合作用、吸收养分等生理活动，从而促进了植物的生长和繁殖。
水文循环的变化可以导致土壤水分的增减，进而影响植物的养分吸收和根系生长。
因此，水文循环的变化对生态系统的生态生产力有着直接的影响。
此外，水文循环对土壤湿度的调节也对生态系统起着重要的作用。
适宜的土壤湿度有利于维持土壤中的营养物质的平衡，促进植物的正常生长。
水文循环通过降水和蒸发作用，调节着土壤湿度的分布。
在降水量充足的地区，土壤湿度通常较高，植物的生存条件也更好。
而干旱地区由于水分供应不足，土壤湿度较低，对植物生长造成了一定的限制。
因此，水文循环对土壤湿度的调节对维护生态系统的健康发展至关重要。
最后，水文循环对气候也有着重要的影响。
水是地球气候系统中非常重要的组成部分，水的循环过程直接影响着地球的能量平衡和气候变化。
例如，水汽的蒸发能够吸收大量的热量，对气温起到降低的作用。
而降水过程中释放的热量又可以影响大气环流的形成和运动。
因此，水文循环对气候的影响是复杂而且重要的。
综上所述，水文循环对生态系统的影响是多方面的。
水文循环概述
水文循环概述一、概念及过程生物体需要持续不断的能量流和物质流，以维持它们的生存。
如果能量流和物质流停止了，生物将死亡。
所有的物质都由原子组成。
这些原子在生态系统中的生物体和非生物体之间循环。
这些活动包括生物学、地质学和化学过程。
因此，这些养分循环通常称为生物地球化学循环（biogeochemical cycle）。
首先介绍水文循环，然后对碳、氮、磷3种元素在群落内部以及生态系统的非生物和生物部分之间的流动进行介绍。
所有的水，都被锁定在一个连续不断的循环过程中，这个过程称为水文循环（hydrological cycle），如图3-1所示。
一个完整的水文循环过程包括了蒸发（水面、植被蒸腾、土壤、降水、下渗、径流等几个方面）。
水圈中的各种水体，通过蒸散发、水气输送、降水、下渗和地表径流等水文过程紧密联系，相互转换，形成一个巨大的动态系统。
该循环中包括水的蒸发和凝结两个重要过程。
蒸发涉及给液体分子增加能量，使液体变成气体，在气相中分子之间的距离更远。
凝结是一个相反的过程，在凝结中气体分子释放出能量，分子聚集得越来越紧密，最终变成液体。
太阳提供能量，使水从海洋表面、土壤、淡水水体和植物表面蒸发或散发。
从植物表面蒸发的水有两个来源：一部分是以雨水、露水或雪的形式降落在植物上的水；另一部分是植物从土壤中汲取并运送到其叶部，在叶子表面进行蒸腾。
这个过程称为蒸发蒸腾作用（evapotranspiration）。
自然界的水循环遵循一个简单的模式。
大气中的湿气凝集成小水滴，以雨或雪的形式降落到地面，供地球上的生物使用，并维持其生命。
水，或作为地表水，在地球表面流动；或作为地下水，在土壤中流动，最终回到海洋，通过蒸发返回大气，再次开始循环。
图3-1 水文循环过程流经地表并进入小溪和河流的地表水，称为径流（runoff）。
进入土壤并且未被植物根部所吸收的水，缓慢地通过土壤和地表下物质之间的缝隙，最终到达不透水的岩石层。
这种充满地底层缝隙空间的水，称为地下水（groundwater）。
水文循环的定义和分类
水文循环的定义和分类水文循环是指地球上水分的循环过程，包括水的蒸发、降水、蓄水和径流等环节。
水文循环是维持地球水资源平衡的重要机制之一，也是气候变化和环境演变的关键因素之一。
根据水文循环的不同特征和过程，可以将其分为蒸发和降水、蓄水和径流等几个分类。
1. 蒸发和降水蒸发是指水从地表、水体或植被蒸发成水蒸气的过程。
水蒸气在大气中上升，形成云层，并通过凝结和冷却的过程形成降水，如雨水、雪、冰雹等。
降水是水分从大气中下降到地表的过程，是水文循环中最为显著的环节之一。
2. 蓄水蓄水是指地表和地下水储存水分的过程。
地表水主要包括湖泊、河流、水库等，而地下水则是指地下岩石中的水分。
蓄水对于维持地表和地下水资源的平衡起着重要作用。
地表水的蓄水主要是通过降水形成的湖泊和河流，而地下水的蓄水则是通过土壤中的渗透和地下岩石中的储存形成的。
3. 径流径流是指降水在地表流动的过程。
当地表无法容纳全部降水时，多余的降水就会形成径流，通过河流、湖泊等水体流入海洋。
径流对于地表水资源的分配和供给起着重要作用，也是水文循环中的重要环节之一。
水文循环的不同环节相互联系，共同构成了水的循环过程。
蒸发和降水是水文循环的起始环节，蓄水和径流是水文循环的后续环节。
蒸发和降水通过大气中的水蒸气的形成和降水的过程，将水从地表转移到大气中；蓄水和径流则将水从大气中转移到地表和地下，维持了地表和地下水资源的平衡。
水文循环的变化对于地球的气候和环境演变具有重要影响。
正常的水文循环可以维持水资源的平衡，促进植被的生长和土壤的肥沃；而异常的水文循环则可能导致洪涝、干旱等自然灾害的发生，影响农业生产和人类生活。
水文循环是地球上水分循环的重要过程，包括蒸发和降水、蓄水和径流等几个分类。
这些环节相互联系，共同构成了水的循环过程。
水文循环对于地球的气候和环境演变具有重要影响，正常的水文循环可以维持水资源的平衡，而异常的水文循环则可能导致自然灾害的发生。
因此，研究和了解水文循环的特征和过程对于保护地球水资源和应对气候变化具有重要意义。
水文循环的构成要素
水文循环的构成要素水文循环是指地球上水分在不同形态之间循环流动的过程。
它是地球生态系统中不可或缺的一部分，对于维持生态平衡和人类社会的发展具有重要意义。
水文循环由多个构成要素组成，下面将详细介绍。
一、大气层大气层是水文循环中最重要的构成要素之一。
它包括了地球大气圈中所有的气体和水汽。
在大气层内，水汽通过蒸发和融化等方式从地表升华到空气中。
此外，大气层还承载了降雨、降雪和其他形式的降水。
二、陆地陆地是另一个重要的构成要素，它包括了河流、湖泊、土壤和植被等。
在陆地上，太阳能使得水分蒸发到空气中，并且通过植物的吸收作用进入植物体内。
此外，土壤也起到储存和过滤水分的作用。
三、海洋海洋是全球最大的淡水储量之一，也是水文循环中不可或缺的一部分。
海洋表面受太阳辐射的加热，使得水分蒸发到空气中。
此外，海洋还可以通过水循环将热量和盐分传递到不同的地区。
四、太阳能太阳能是水文循环中最主要的驱动力之一。
太阳能的辐射使得水分从地表升华到大气层中，并且通过降雨和其他形式的降水将水分带回地表。
此外，太阳能也影响了海洋表面温度和盐度等因素。
五、人类活动人类活动也对水文循环产生了影响。
例如，人类开采地下水资源、修建堤坝、排放污染物等都会对水文循环产生影响。
此外，全球气候变化也是由人类活动引起的，它会对全球水文循环产生深远影响。
六、冰川和冰川融化冰川和冰川融化也是水文循环中重要的构成要素之一。
在极地和高山地区，大量的冰雪储存在山谷和冰川中。
当气温上升时，这些冰雪会融化并流入河流或海洋中。
总结：综上所述，水文循环的构成要素包括了大气层、陆地、海洋、太阳能、人类活动以及冰川和冰川融化等。
这些构成要素相互作用，共同维持着地球的生态平衡和人类社会的发展。
因此，保护水资源和环境对于维持全球水文循环具有重要意义。
水文学原理
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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第一章水文循环
第一节地球上的水（简单概念）
地球是一个富水的行星。
地球上的水从大气到地球表面至地核各个层圈都赋存有水。
即：地球浅部层圈水，如大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中；地球深部的地幔和地核中。
（1）地球浅部层圈水
分布有大气水、地表水、地下水以及生物体中的水，这些水均以自由态H2O 分子形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。
我们从表1-1中，可以建立地球浅部层圈水的分布状况与数量概念。
（2）地球浅部层圈水的淡水
从表1-1中可知，浅部层圈中水的总体积约为13.86×108。
若将这些水均匀平铺在地球体表面，水深约为2718m。
但是，其中海水等咸水约占97.47%，淡水只占2.53%。
各淡水体的比例：约68.8%为冰川与积雪，0.3%为河湖，30%为地下水，其他淡水占0.9%。
（3）地球深层圈水（一般性了解）
地球深层圈水分布于地壳下部直到下地幔这一范围内。
在地壳下部深约
15~35km处，地温达400℃以上，压力也很大，这里的水不可能以普通液态水或气态水形式存在，而成为被压密的气水溶液。
表1-1 地球浅部层圈水的分布
关于地幔的含水量，有关学者通过不同方式得到的结论基本一致。
认为未经去气作用的地幔物质约含5％—7％的水。
假定地幔总重量为4×1027g，其中熔融物质占25％，则地幔软流层中所含的水分总量约相当于现代海洋水总量的35~50
倍。
据推测，在极高的温压下，这里的水电离为及，甚至近一步电离为
及。
当软流层的岩浆沿通道上升，温压降低时，氢、氧离子将结合为自由态的水（）而析出〔区永和等，1988〕。
第二节水循环
水循环概念：上述讨论的地球上各部位（层圈的）的水是相互联系、相互转化
的，这一过程称为水循环。
地球上各层圈的水也是称水系统。
自然界的水循环分为
图1-1 自然界的水循环
〔据阿勃拉莫夫〕
Ⅰ—海洋水；Ⅱ—沉积盖层；Ⅲ—地壳的晶质岩；Ⅳ—岩浆源；Ⅴ—地幔岩；Ⅵ—大陆冰盖；1—来自地幔源的初生水；2—返回地幔的水；3—岩石重结晶脱出水（再生水）；4—沉积成岩时排出的水；5—和沉积物一起形成的埋藏水；6—与热重力和化学对流有关的地内循环；7—蒸发和降水（小循环）；8—蒸发和降水（大循环）；9—地下径流；10—地表径流
地质循环的概念：地球深部层圈水与表层圈水之间的转化过程称为地质循环。
水文循环的概念：地球表层圈的水，即大气水、地表水和地壳岩石空隙的地下水之间的相互交替与转化。
水文循环与地质循环是很不相同的自然界水循环。
水文循环通常发生于地球浅层圈中，是H2O分子态水的转换，通常更替较快。
水文循环对地球的气候、水资
源、生态环境等影响显著，与人类的生存环境有直接的密切联系。
水文循环
下图显示地球表层圈的水（大气水、地表水和地壳岩石空隙的地下水）的分布形式
水文循环的组成：蒸发、水汽输送、降水和径流，通过四个环节水文循环周而复始的进行。
水文循环的特点：与地质循环比较水文循环的速度较快，途径较短，转换交替比较迅速。
图1-2给出了水文循环概念与路径
图1—2 水文循环示意图
；1—隔水
层；2—透水层；3—植被；4—云；5—大循环各环节；6—小循环各环节；a—海洋蒸发；b—大气中水汽转移；c—降水；d—地表径流；e—入渗；f—地下径流；g—水面蒸发；h—土面蒸发；i—叶面蒸发（蒸腾）
水文循环根据路径分为大循环和小循环
从水文循环的时空尺度也可以分为，全球水文循环，流域（区域）水文循环和水-土-生系统水文循环。
水文循环的作用：水通过不断转化水质得以净化，水通过不断循环水量得以更新再生。
水文循环的资源意义：水作为资源不断更新再生，可以保证在其再生速度水平上的永续利用。
第三节与水文循环有关的气象、水文因素
自然界中水文循环的重要环节——蒸发、降水，与大气的物理状态密切相关；气象和气候因素对水资源的形成与分布具有重要影响。
一、主要气象因素
主要包括气温、气压、湿度、蒸发和降水
气温的影响，由于地球是大气的第二热源，因此地表的热力状况随时间和空间的变化必然导致气温的相应变化。
气温在一个地区气温的昼夜变化、季节变化和多年变化。
气压的影响，由于大气的质量随高度增加而降低，因此压力也随高度增加而降低。
而地表热力状况的差异，则造成气压在水平方向的变化。
地表覆盖状况不同，热力状态有很大差异。
例如，由于水和岩石的热容量差别较大，因此，冬季大陆气温较海洋低，气压则高于海洋地区，夏季则正好相反。
这就造成了海陆之间的气压差，而形成了周期性的季风。
气压差别引起气流，气流运动使大气中的水分与热量重新分配，从而引起各种复杂的天气现象。
湿度的影响，气中水汽含量构成了空气湿度。
水汽具有重量，所以也有压力。
空气中水汽含量的多少，可以用重量或压力表示。
湿度分为绝对湿度和相对湿度两种。
由于饱和水汽含量随温度降低而减小，因此当绝对湿度不变时，随气温下降，相对湿度随之增高。
当绝对湿度与饱和水汽含量相等，相对湿度等于100％。
空气中水汽达到饱和时的气温称为露点。
当气温降到露点以下，空气中过剩的水汽即凝结而形成不同形式的液态或固态降水。
蒸发的影响，在常温下水由液态变为气态进入大气的过程称为蒸发。
空气中的水汽主要来自地表水、地下水、土壤和植物的蒸发。
有了蒸发作用，水循环才得以不断进行。
降水的影响，降水是水循环的主要环节之一，一个地区降水量的大小，决定了该地区水资源的丰富程度，对地下水资源的形成具有重要影响。
蒸发与降水对水文循环特别是地下水资源的形成与分布影响重大，后续课程还会涉及。
二、水文因素（径流）
径流是水文循环的重要环节和水均衡的基本要素。
定义：指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
分类：径流可分为地表径流和地下径流，两者具有密切联系，并经常相互转化。
降落到地表的水通过下渗环节，对降水进行地表与地下径流的分配。
地表径流的表示方法：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。
以上径流特征值的换算见表1-2。
（此部分
内容阅读教材）
表l-2 径流特征值换算关系
水文地质学中有时也采用相应的特征值来表征地下径流。
第四节我国水文循环概况（自学内容）
《水文地质学基础》将重点讨论水文循环中与地下水部分有关的基础理论、原理、分析方法等。
从水文循环来看，地球上的水资源是个有机整体，相关学科的知识，如河（湖）、大气降水与蒸发等知识可参考学习《水文学》与《水文气象学》等。
本章小结
本章的重要知识点是把握水文循环的概念。
从水文循环角度来看，地球上的水资源是个整体，地下水是水资源的重要组成部分。