水文学原理
水文学原理
一、水文学及其研究对象
• 2、研究对象
– 水文学是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环 和与环境相互作用规律的一门科学。
– 水在地球上的分布:
–
形态:汽态、液态、固态
–
空间:空中、地面、地下和生物中
–
水圈:大气水、海洋水、陆地水和生物水
二、水文学研究内容
第一章 绪 论
第七章 蒸发与散发
第二章 水文循环
------333---333333000000000 ------555---555555000000000
------444---444444000000000
坝 九龙港
横
------333---333333000000000
------222---222222000000000
十二圩港口 西界港口
– (2) 由水文现象具有地区上的相似性,可有目的选择代表性的 河流进行观测,并移用其成果于相似地区。
三、研究方法
• 2、研究方法
确定性规律
成因分析法
偶然性规律
数理统计法
区域性规律
地理综合法
四、研究意义
• 1、给水工程
主要与取水工程有关: (1) 水量丰沛时: 了解水位、泥沙及冰凌情况
四、研究意义
沙 老
天生港 长 青 沙
000000000
000000000 000000000
------222---222222000000000
------222---222222000000000
海
洪北沙
000000000
------111---111111000000000 ------222---222222000000000
水文学原理
名词解释:1 下渗容量分配曲线:以地面下渗容量fp为纵坐标,以小于等于该地面下渗容量所占的流域面积比重为横坐标,则所得的曲线称为流域下渗容量分配曲线。
2 流域蓄水容量曲线:以包气带达到田间持水量时的土壤含水量w’m为纵坐标,以小于等于该W’m所占的流域面积比重a为横坐标,则所得到的曲线称为流域蓄水容量曲线。
3 最大流域汇流时间:流域中最长路径的水质点流到出口断面的时间。
4平均流域汇流时间:5 等流时线:是在流域上勾绘的一组等值线,每条等值线上各点的水质点,将同时到达出流断面。
两条等流时线间的面积称为等流时面积6 等流时面积:是在流域上勾绘的一组等值线,每条等值线上各点的水质点,将同时到达出流断面。
两条等流时线间的面积称为等流时面积7 流域面积:在地形图上定出流域(地面)分水线,然后量出它所包围的面积。
8 最大吸湿量:9 田间持水量:毛管悬着水达到最大时的土壤含水率称为田间持水量。
10 下渗容量:当土壤表面水分供应充足时,此时的下渗率称为下渗能力,下渗能力也称下渗容量。
11 下渗曲线:是干燥土壤在充分供水条件下流域下渗能力过程线。
12 特征河长:就是使下断面由水位引起的∆Q正好与由附加比降引起的∆Q抵消时的河长。
13 流域瞬时单位线:14 流域单位线:在给定的流域下,单位时段内均匀分布的单位地面(直接)净雨量,在流域出口断面形成的地面(直接)径流过程线,称为单位线。
15 径流系数:任意时段内径流深度R与同时段内降水深度P之比。
公式α=R/P简答:1、下渗过程中土壤水分剖面的变化如何?2、超渗地面径流的产流面积变化有何特点?(1)随着降雨历时的增加,产流面积有时增大,有时减小(2)产流面积的大小与降雨强度和初始土壤含水量有关;(3)一次降雨过程中,全流域超渗产流与局部流域超渗产流可能是交替出现的。
3、蓄满产流的产流面积变化有何特点?当W0=0时:(1)随着降雨量的不断增加,产流面积不断增大。
(2)产流面积的变化与降雨强度无关。
水文学原理
水文学原理
水文学原理是指研究地表水运动的科学,是一门关于水的科学。
它的研究内容涉及到水的物理、化学、生物学等多方面,是研究陆地水文过程的一门学科。
水文学的研究内容包括水的物理特性、水的地质特性、水的化学特性、水的生物学特性以及水的运动特性等,是研究地表水运动的科学。
水文学原理涉及到多个学科,如水文学、地理学、地质学、水文地质学、水质学、水利学等。
它的研究内容涉及到水的物理特性、水的地质特性、水的化学特性、水的生物学特性以及水的运动特性等,是研究地表水运动的科学。
水文学的研究可以帮助我们更好地了解水的特征和运动,以便对水的运动和利用进行合理规划。
水文学研究的结果可以帮助水利工程设计者和决策者更好地了解水的运动特征,以便制定有效的水利设施管理措施。
水文学研究的结果还可以用于水资源管理和开发,以及水资源管理和水污染控制等领域。
水文学对水资源的管理和利用有着重要的作用,它不仅是水资源管理的基础,而且也是水利工程的基础。
水文学的原理是关于水的科学,它的研究内容涉及到水的物理、化学、生物学等多方面,是研究陆地水文过程的一门学科。
它的研究
结果可以用于水资源管理、水利工程设计以及水资源管理和水污染控制等领域,为水资源的管理和利用提供了重要的参考。
《水文学原理》课件
水文学在水利工程中的应用
水利工程规划
水文学为水利工程提供基础数据 ,如流域的径流量、水位、流速 等,帮助规划者评估工程对流域
水文环境的影响。
洪水预测与管理
水文学通过分析历史洪水数据, 预测未来洪水趋势,为洪水预警
和防洪减灾提供科学依据。
水资源评价与开发
水文学研究流域的水资源量、分 布和变化规律,为水资源评价、 开发利用和保护提供重要依据。
意义
水循环是地球上水圈和大气圈相互作用的产物,是地球上水的重要运动和循环过 程,对地球表面的气候、生态系统和人类生活等方面都有重要影响。
水循环的环节与过程
环节
水循环包括蒸发、降水、径流等环节 。
过程
水从海洋蒸发后形成水汽,通过气流 输送到陆地,在陆地形成降水,再通 过地表径流和地下水等方式回到海洋 ,完成一个循环。
水文学观测的现代技术
遥感技术
利用卫星或飞机搭载的 遥感设备,对大面积水 体进行快速、准确的观
测。
自动监测技术
利用传感器、数据采集 器等设备,对水体各项
参数进行实时监测。
GIS技术
利用地理信息系统,对 水文学数据进行空间分
析和管理。
数学模型
利用数学模型模拟水文 学过程,预测水文学变
化趋势。
水文学观测数据的处理与分析
河流、湖泊、地下水等水体类型与特征
河流
地下水
河流是流动的水体,由雨水、融雪等 补给,具有水位、流量、流速等特征 ,是水循环的重要环节。
地下水是储存在地下的水体,主要由 降水、地表水渗透形成,具有水位、 水质、储量等特征,是重要的水资源 之一。
湖泊
湖泊是静止的水体,主要由河流、地 下水等补给,具有水深、水质、湖岸 线长度等特征,对周边生态环境有重 要影响。
(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。
水文学原理与应用
水文学原理与应用水文学是研究水文现象及其规律的一门科学。
它主要研究水文循环、水文过程、水文特性、水文数据的收集、分析和应用等方面的内容。
水文学与水力学、水资源学、环境水文学等学科紧密相关,是保障水资源合理利用和环境保护的重要基础。
一、水文学基本原理1、水文循环原理水文循环是指地球上水在不同形态之间不断转化的过程,包括蒸发、降水、地下水渗漏、径流、蒸散等。
水文循环对于水文学的研究至关重要。
2、水文过程原理水文学将水文过程分为几个不同的阶段,包括降雨、入渗、蓄水、径流、蒸发和蒸散等。
每个阶段的特征不同,需要采取不同的措施来管控。
3、水文特性原理水文特性是指水体在不同时间、空间和水量条件下表现出的性质和特点。
水文特性是不同水文参数(如水位、流量、速度等)的重要指标,反映了水体的变化趋势和状态。
二、水文学的应用领域1、水资源开发和利用水文学提供了水资源的定量分析和预测,能够为水资源的合理利用提供依据。
水文学在水库、水电站、灌区等方面具有广泛的应用。
2、水文灾害研究和预报水文学研究洪水、干旱、地质灾害等水文灾害,提供预报和预警服务,为灾害防治和抢险救援提供科学依据。
3、环境水文学研究水文学在环境保护领域具有重要的作用,能够协助制定环保标准和保护措施,提供水环境评估和监测数据,为环保科学评估提供依据。
三、水文学数据的收集和处理水文学需要大量准确的数据来支持研究,包括气象数据、水文数据、地形数据、水文观测数据等。
这些数据需要精确地测量和记录,再经过处理、分析和建模,才能揭示水文现象和规律。
四、水文模型在水文学中的应用水文模型是通过模拟水文过程、模拟流域水循环和水文特性,为水文学提供辅助决策和预测的工具。
研究人员可以依据实际情况,选择不同的水文模型来分析和预测水文数据和水文特性变化。
总之,水文学的研究和应用对于水资源的合理利用、水环境的保护以及灾害防治等方面都具有重要的作用。
未来将有更多的技术手段应用到水文学中,以支持水资源管理的科学化、系统化和精细化。
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。
水文学原理(全套课件上158P)
第三节 水文学的分支学科 (Major Branch Subjects of Hydrology) 1 、按理论或应用可分为:
2、按水体可分为:
3、按应用的对象可分为:
4、按水文学的研究方法分类:
第四节 水文学的研究方法
(Methodologies on Hydrology)
多学科交叉的研究途径 (Interdisciplinary appoach)
第一阶段:十九世纪
1856年,Darcy定律-渗流运动定律
1871年,圣维南(St. Venant)方程组 (明渠缓变不稳定流运动规律)
第二阶段:二十世纪初至五六十年代
1914年,Hazen,水文频率计算 1932年,Sherman,提出了单位线 1935年,Horton,产流量计算 1938年,MaCarthy ,提出Muskingum法
水文学是地球物理科学的一个分支 水文学又是水利工程科学的重要组成部分
水文学又具有社会科学性 水文学是水利工程科学的重要组 成部分(技术科学)
水文学是水资源开发利用的理论 基础(社会科学)
第二节 水文学发展的动力
(Driving force for the Development of hydrology)
研究地球系统中水的运动、循环和时空 分布规律,水的自然和社会属性、经济属性 ,水与生态环境相互关系(作用)以及在水 旱灾害防治、水资源合理开发利用和水环境 保护中的应用的科学称为水文学。
2、水文学的研究内容(Research fields of Hydrology)
揭示地球系统中水的运动规律、水的 循环机理和水的时空分布特点
实验途径(Experimental approach) 流域水文模拟(Hydrological Modelling) 确定性与随机性研究方法的结合 (Combination of deterministic and stochastic approaches)
水文学原理是哪些课的基础
水文学原理是哪些课的基础
水文学原理是地理学、地质学、水资源和环境工程以及环境科学等相关课程的基础。
具体包括以下几个方面的课程:
1. 地理学:地理学涉及了地球的表层形态、地理特征和地理过程等方面的内容,水文学是地理学的一个重要分支,因此地理学中的水文学部分是水文学原理的基础。
2. 地质学:地质学研究了地球内部的构造和物质组成,包括地质历史、岩石学、矿物学等。
水文学在地质学中涉及了地下水的形成、循环和分布等内容,因此地质学中的地下水部分是水文学原理的基础。
3. 水资源与环境工程学:水资源与环境工程学研究了水资源的开发、利用和管理,以及环境保护和治理。
水文学是水资源与环境工程学的核心课程之一,水文学原理是水资源与环境工程学的基础。
4. 环境科学:环境科学涉及了环境中的各种要素和过程,包括大气、水体和土壤等。
水文学研究了水的循环和质量变化等内容,因此水文学是环境科学的重要组成部分,水文学原理是环境科学的基础之一。
水文学原理课件
目录 Contents
• 水文学概述 • 水文循环与水体 • 水文要素及其测量 • 水文学研究方法 • 水文学应用 • 未来水文学研究展望
01
水文学概述
水文学的定义与研究对象
定义
水文学是研究地球上水的起源、 分布、循环、物理化学性质及水 与环境相互关系的科学。
研究对象
包括大气水、地表水、地下水、 冰川、湖泊、河流、水库、土壤 水、近海水域和生物体内的水等 。
水资源调查与评价
通过水文监测、水文实验、水文计算等手段,对水资源的数量、质量、
时空分布等进行全面调查和评价,为水资源管理提供科学依据。
02 03
水资源规划与配置
根据社会经济发展需求、生态环境保护要求以及水资源条件,制定水资 源开发利用和保护的规划,合理配置和调度水资源,以满足生产、生活 和生态用水的需求。
水权与水市场管理
通过建立水权制度,明确水资源产权关系,规范水资源的取用、转让和 交易行为,发挥市场机制在水资源配置中的作用,促进水资源的节约、 保护和高效利用。
水利工程设计与建设
水利工程规划
根据河流流域的水文、地形地貌、 气候等自然条件以及社会经济状 况,进行水利工程的规划设计, 以满足防洪、灌溉、发电、供水
流向
流向是指水流的方向,可 以通过流向仪进行测量。
水温、水质、水深的测量
水温
水温是指水体的温度,可 以通过温度计进行测量。
水质
水质是指水体的物理、化 学和生物特性,可以通过 水质监测仪进行测量。
水深
水深是指水体的深度,可 以通过水深测量仪进行测 量。
04
水文学研究方法
实地调查法
总结词
实地调查法是水文学研究中最基础的方法之一,通过实地考察和测量获取第一手 数据。
水文学原理
水文学原理1、地球上的水主要受太阳辐射和地心引力两种作用而不停地运动,其表现形式可概括为四大类型,即降水、蒸发,渗流和径流,统称为水文现象。
2、水文学研究地球上各种水体数量的形成、运动、分布规律及相互之间的联系和转化,同时也研究各种水体的物理和化学性质。
3、水文学原理主要是研究河流、湖泊、冰川、地下水、河口等水体(其中主要是河流)的水文现象和水文规律,以水文循环为核心、河流水文规律为重点,阐明水文循环各要素和水文现象的物理机制和相互转化关系及其时空变化规律。
4、水文现象的基本特性:水文现象时程变化的周期性与随机性的对立统一;水文现象地区分布的相似性与特殊性的对立统一。
5、水文现象的研究方法:由水文现象的基本特征可知,对水文现象的分析研究,都要以实际观测资料为依据。
按不同目的要求,可把水文学常用的研究方法归结为成因分析法、数理统计法和地理综合法三类。
6、水文循环:自然界中水分不断蒸发、输送和凝结,形成降水、径流的循环往复过程。
7、水文循环的分类:根据水分循环过程的整体性和局部性,可把水分循环分为大循环和小循环。
大循环:由海洋蒸发的水汽降到大陆后又流归海洋的循环;小循环:海洋蒸发的水汽凝结后成为降水又直接降落在海洋上或者陆地上的降水在没有流归海洋之前,又蒸发到空气中去的这些局部循环。
8、一条河沿水流方向,自高到底可分为河源、上游、中游、下游和河口5段。
9、汇集地面径流和地下径流的区域称为流域,也就是分水线包围的区域。
当地面分水线与地下分水线相重合时,称为闭合流域,否则称为非闭合流域。
10、流域面积F:流域分水线包围区域的平面投影面积,记为F,以km2计。
11、流域长度L B 流域长度就是流域轴长。
以流域出口为中心向河源方向做一组不同半径的同心圆,每个圆与流域分水线相交形成割线,各割线中点的连线长度即为流域长度,以km计。
12、流域的平均宽度B:流域面积与流域长度之比,以km计。
表达式为:B=F/L B13、流域的形状系数χ:流域的平均宽度与长度之比。
水文学原理
水文学原理
水文学原理是指关于水的形成、运动和分布规律的科学研究。
它涉及到地球上的水循环、水的特性以及水对地球生态系统的作用等方面。
水文学原理是现代地学研究的重要分支之一,对于水资源的可持续利用和水灾的预防具有重要的理论和实践指导意义。
首先,水文学原理研究了地球上的水循环过程。
水循环是指地球上水从气态水蒸气转变为液态水和固态水的过程,然后再通过蒸发、降水、地表径流和地下径流等方式回到大气中的过程。
水文学原理通过研究水蒸气的生成和凝结、降水的分布特征以及地表和地下水的动态变化等问题,揭示了水循环的机制和规律。
其次,水文学原理研究了水的特性和水流的运动规律。
水是一种特殊的物质,具有独特的物理性质和化学性质。
水文学原理通过研究水的密度、粘度、溶解度等特性,揭示了水流的运动规律,包括水流的速度、流量、水位的变化等。
这些研究对于水资源的合理利用、水工程的设计和河流的治理等都具有重要的参考价值。
最后,水文学原理研究了水对地球生态系统的作用。
水是地球上最重要的生命之源,对维持生态系统的稳定和发展起着重要的作用。
水文学原理通过研究水对土壤、植被和动物的影响,揭示了水对地球生态系统的调节和影响机制。
这对于保护自然环境、维护生态平衡具有重要的理论和实践意义。
综上所述,水文学原理是对于水的形成、运动和分布规律进行科学研究的学科。
它通过研究水循环、水的特性和水对地球生态系统的作用等方面,揭示了水文学的基本原理和规律。
水文学原理对于水资源的管理和保护,以及水灾的预防和防治具有重要的理论和实践指导意义。
811水文学原理
811水文学原理水文学是指研究水的组成、分布、循环以及影响水循环的各种因素的学科,是研究水的运动和变化规律以及普遍规律的学科。
水文学的实际应用范围很广,包括水资源的开发、防洪和灾害预测、环境保护、水污染控制、农业、能源等各个领域都与水文学有关。
水文学原理是水文学基本理论的集合,主要包括水文循环原理、地下水原理、水文数据采集和处理原理等方面。
下面对水文学原理做详细介绍。
1. 水文循环原理水文循环是指水从大气、地表、地下流动环节中分布和转移的过程。
水文循环原理是研究水从大气、地表、地下流动过程的基本规律。
水文循环由水的蒸发、降水和径流三个环节组成。
水蒸发主要是水从地表和植物蒸发成蒸气而升入空气中;水的降水主要是指雨水和雪水等的形成和降落;水的径流主要是指雨水沿地面流下来汇集成河流或湖泊。
2. 地下水原理地下水原理是指研究地下水的生成、运动和消失规律。
地下水主要来源于土壤中的降雨和地面水体的破裂过程,以及在地表和水下的裂隙、孔隙和蚀洞中储存着。
根据地下水与砂、砾质土壤、泥质土壤、岩石等不同的水力特性,可以分为不同类型的地下水。
例如,砂砾岩层中的地下水是自然含水层,可以大规模的开采和利用,而板岩和砂岩中的地下水是人工含水层,水资源受限。
地下水的运动速度非常慢,通常情况下需要数年才能从一处移动到另一处,故地下水的数据采集和处理非常重要。
3. 水文数据采集和处理原理在水文学的研究中,数据的采集和处理很重要,是进一步分析和应用水文学原理的基础。
水文数据主要包括降雨、蒸发、径流、地下水位、水质等几个主要方面,必须通过设立水文观测站、采用气象站网络等手段,以周期性地重复观测来获得数据。
获得的数据需要进行处理和分析,得出有用的参数和信息,例如总水量、总径流量、地下水位变化等。
数据处理方面包括数据排序、时间序列分析和相关性分析、回归分析等,可以方便的揭示出某些重要的规律。
总之,水文学原理的学习对于我们能够更好地理解环境和自然资源的变化,准确预测天气、干旱、洪涝等水文事件具有重要的意义。
水文学原理
的物理机制与相互联系,以及时空分布规律。
第二节 水文学的发展
从研究内容、分析手段、科学范畴等方面的变化,国内的水文 学家将水文学的发展分为三个阶段: 水资源水文学。 地理水文学、工程水文学、
地理水文学阶段:大致在18世纪之前,其刚从地理学中派生
出来,属于自然科学的范畴,是水文学开始形成的阶段,在这一阶 段中,通过宏观分析和以水量平衡为目的水文实验,对全球和区域 水文分区等。
水体——自然界中水的存在形式.(如海洋、河流、湖泊、
沼泽、冰川、地下水及大汽水)
水体
大气
地下 山河
自然界 中的水
海洋 湖泊
冰川
沼泽
第一节 水文学的内容和任务
自然界中水的存在形式是多种多样的,所以根据研究水体的不 同可将水文学作如下的分类: 河川水文学 水文学按水 体不同分类 海洋水文学 水文气象学 湖泊水文学 地表水文学 陆地水文学 土壤水文学 河口水文学 地下水文学 冰川水文学
主要内容
第一章
第三章 第五章 第七章 第九章
绪论
降水 蒸发与散发 流域产流 流域汇流
第二章
第四章 第六章 第八章
河流与流域
土壤水与下渗 径流 河道水流
第一章 绪论
第一章
绪论
“水文”是“水文学”的简称,指自然界水的时空分布、 变化规律的一门边缘学科。“文”作自然界的现象讲,如 “天文”。
主要研究各种水的发生、现象、运动、变化,循环和分
水文学原理
水文学 Hydrology
水文学是水利水电工程专业,水文与水资源工程专业、土
பைடு நூலகம்
木工程专业、给水排水工程专业、道路与桥梁工程专业的必修
专业课。 专业课上所用到的许多原理和方法都是建立在这门课基础 之上的。内容相当多,主要有水文循环、水量平衡的基本概念; 降水、蒸发、下渗、土壤水、径流(河川径流:河流流域特征 及河流水情);流域的产、汇流理论。
水文学原理试题及答案
水文学原理试题及答案水文学是研究地表水和地下水在水文循环中的运动规律和水资源的利用的科学。
水文学原理是水文学研究的基础,对于水文学的学习和理解具有重要意义。
下面我们将为大家提供一些水文学原理试题及答案,希望能够帮助大家更好地理解水文学原理。
试题一,什么是水文循环?简要描述水文循环的过程。
答案,水文循环是指地球上水在不同形态之间不断转化和相互转移的过程。
水文循环包括蒸发、凝结、降水、地表径流和地下径流等环节。
当太阳能照射到地球表面时,地表和水体表面的水分受热蒸发成水蒸气,形成大气中的水汽。
随着气流的运动,水汽在大气中凝结成云,最终形成降水,一部分降水被植被和地表水体蒸发,一部分降水通过地表径流和地下径流流入河流和地下水体,完成了水文循环的过程。
试题二,地下水是如何形成的?地下水的运动规律有哪些?答案,地下水是指储存在地下的水体,是地球上重要的淡水资源之一。
地下水主要由地表降水和地表水体渗漏入地下形成。
地下水的运动规律包括渗流、地下径流和地下水位变化等。
地下水的运动是受地下水文学原理的影响,受到地下水的渗透性、孔隙度、地下水位差和地下水的水文地质条件等因素的影响。
试题三,地表水的径流是如何形成的?地表水径流的影响因素有哪些?答案,地表水径流是指地表水在地表流动的过程。
地表水径流的形成是受到地表水文学原理的影响,主要受到降水量、地形地貌、土壤类型、植被覆盖和土地利用等因素的影响。
在降水过程中,一部分降水直接形成地表径流,流入河流湖泊等水体,形成地表水径流。
试题四,水文学原理在水资源利用中的作用是什么?举例说明。
答案,水文学原理在水资源利用中起着重要的作用,可以通过水文学原理对地表水和地下水进行定量和定质的分析,为水资源的合理开发利用提供科学依据。
比如在地下水资源的开发利用中,通过对地下水文学原理的研究,可以确定地下水资源的补给量、补给方式和补给时间,为地下水资源的合理开发利用提供科学依据。
通过以上试题及答案的学习,相信大家对水文学原理有了更深入的了解。
水文学原理
水文学原理水文学是一门研究水源、水循环及水文系统及演变过程的科学。
它是地球系统科学的一个重要组成部分,是水资源可持续管理的基础学科。
水文学研究的内容包括了全球水分配和循环的变化;水的物理性质、化学组成和生物成分;水体的形态与型式;水体变化的模式;水体对下游养分的影响;水体对地表季节变化的反应;水体在植物生长和细菌生长中的作用;水文系统的维护维护计量等。
水文学的基本原理是指水循环系统的构成、性质、运行规律以及水文系统内部结构及其动态变化的一系列原理。
具体来说,水文学的主要原理可分成五大类,分别是水源代谢原理、水的物理性质原理、水的化学性质原理、水的生物特性原理以及水文硬体储存原理。
首先,水源代谢原理指的是在水文系统中,水的流动和改变是由水源中渗透出的水组成,而水源代谢过程则指水源中水分被调换和移动的过程。
通常,水源代谢过程也包括水的蒸发、沉积及其他水源形态的变化。
其次,水的物理性质原理是指水的流动、存储及其在环境中的传输特性,及其在水文系统中的表现特性。
具体来说,水的物理特性主要包括水的流量、浓度、温度、密度和黏度等。
再次,水的化学性质原理是指水中的化学成分以及水中污染物的性质和变化规律。
主要包括酸碱度,盐度,离子浓度,氧化还原条件,溶解气体等。
第四,水的生物特性原理指的是水文系统中水涵养生物的类型,数量,生态位及其影响因素等信息,以及水涵养的生物对水的变化的反应规律。
最后,水文硬体储存原理是指水文系统中水的储存状态及其变化规律,以及水的储存贮存特性,包括地下水、地表水、湿地水和人工储水系统等。
以上就是水文学的主要原理,它们可以帮助我们了解水文系统及其内部结构,以及水文行为的规律及变化,进而更好地利用水资源,科学管理水资源,保护水质。
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
水文学是一门研究水的运动、分布和变化规律的学科,它涉及到地表水、地下水、降水等各种水文要素的研究。
水文学原理是水文学研究的基础,对于深入理解水文学的本质和规律具有重要意义。
本文将从水文学原理的基本概念、水文循环、水文过程等方面展开介绍。
首先,水文学原理的基本概念是理解水文学的基础。
水文学原理是指在一定时
间和空间范围内,研究水文要素及其相互关系的基本规律和原理。
其中,水文要素包括降水、蒸发、地表径流、地下径流等,它们之间相互作用,构成了水文循环系统。
水文循环是水文学研究的核心内容之一,它描述了水在地球上的循环过程,包括蒸发、降水、径流等一系列过程。
水文循环的研究不仅可以帮助我们理解水资源的分布和变化规律,还可以为水资源的合理利用和保护提供科学依据。
其次,水文过程是水文学原理的具体体现。
水文过程是指水文要素在时间和空
间上的变化过程,包括降水过程、蒸发过程、径流过程等。
这些水文过程受到气候、地形、土壤等多种因素的影响,因此具有一定的复杂性和不确定性。
研究水文过程可以帮助我们更好地理解水的运动规律,为水资源管理和水灾防治提供科学依据。
总之,水文学原理是水文学研究的基础和核心,它对于我们理解水的运动、分
布和变化规律具有重要意义。
通过对水文学原理的深入研究,我们可以更好地认识水资源的特点和变化趋势,为水资源的合理利用和保护提供科学依据。
希望本文的介绍能够对水文学原理有所了解,并对相关领域的研究和实践有所帮助。
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1. 水文学的研究方法:1.考察法
2.成因分析法
3.地理综合法
4.数理统
计法5.长期观测法
2. 水文学研究方法的基本特点:1.多学科交叉渗透2.通过水文实验
揭示水文规律3.通过流域水文模型探索水文现象4.确定性与随机性研究方法相结合
3. 水文循环:指水圈中的各种水体在太阳辐射和地心引力的作用
下,通过不断的蒸发、凝结、水汽输送、降落、下神、地面径流和地下径流的循环王府放入过程成为水文循环。
4. 水文循环的三种尺度:全球水文循环2.流域水文循环3.水-土-植
系统水文循环
5. 水量平衡方程:
6. 流域:地面分水线包围的汇集降落在其中的雨水流至流域出口的
区域。
7. 闭合流域:地面分水线和地下分水线重合的流域。
8. 非闭合流域:地面分水线和地下分水线不重合的流域。
9. 霍顿四大定律:1.霍顿分级法2.比降定律3河数定律4河长定律5霍
顿面积定律。
10. 扩散模型:由于它的基础是由忽略惯性项的圣维南方程组所导得
的扩散波方程。
11. 降雨强度:单位时间的降雨量
12. 降雨量:时段内降落到地面上一点或一定面积上的降雨总量。
13. 降雨的三要素:1.降雨历时2.降雨强度3.降雨面积
14. 降雨时间变化的表示方法:1.降雨量累积过程线和降雨强度过程
线2.时段降雨量柱状图
15. 区域平均雨量的计算方法:1.等雨量线法2.泰森多边形法3.算术
平均法4.距离平方倒数法
16. 土壤质地:组成土壤的固体颗粒的主要粒径或粒径范围。
17. 砂砾、粉砾和粘砾
18. 土壤湿度:土壤中含有水分的情况
19. 1质量含水率2.容积含水率3.饱和度
20. 土壤水分的主要作用力:分子力、毛管力和重力作用
21. 吸湿、脱湿曲线
22. 下渗:水分透过土壤层面沿水平和垂直方向渗入土壤的现象
23. 下渗率:单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的含水量
24. 下渗容量或下渗能力:如果供水条件充分大,则下渗率将达到同
初始土壤含水量和同土壤质地下渗容量的最大值
25. 下渗曲线:下渗容量岁时间的变化曲线
26. 累积下渗曲线:下渗曲线的积分曲线
27. 1.渗润阶段2.渗漏阶段3.渗透阶段
28. 从上而下:饱和带、水分传递带、湿润带和湿润锋
29. 下渗与降雨强度的关系:迈耶公式、华东水利学院公式
30. 影响蒸发的因素:1、土壤孔隙性2.地下水位3.温度梯度
31. 下渗经验公式:1霍顿公式2.霍尔坦公式3.考斯加柯夫公式
32. 植物散发:植物根系从土壤中吸收水分,经枝干输送后,水分从
叶面和枝干气孔逸出并进入大气的过程。
33. 植物散发的影响因素:1.植物的胜利条件2.气象条件
34. 流域蒸散发指:流域内所有蒸发面(水面、土壤表面、植物枝叶
面及潜水面)上的蒸发之和。
35. 河网汇流:在这一阶段,各种水源的径流汇集在一起,从低一级
河流汇入高一级河流,从上游到下游,最后汇集到流域出口断面。
36. 路面蒸发:土壤蒸发和植物散发合称
37. 包气带水分动态:指包气带中水分含量及水分剖面的增长和消退
过程。
38. 1包气带地面对降雨的再分配作用2.包气带土层对下渗水量的再
分配作用
39. 1.壤中水流2.饱和地面径流3.回归流4.山坡产流
40. 降雨产流受控于两个条件:1.降雨强度超过下渗容量2.包气带的
土壤含水量超过田间持水量
41. 产流的基本条件:1.从透水性看,大气层可认为是绝对透水的,
因此它与包气带的界面——地面就具备产流的基本条件;2不透水基岩或地下水面,可看做是绝对不透水的;3.在包气带内部,在两种不同透水性土壤界面上,当较强透水性的土壤位于界面以上时,也提供了产流的基本条件;4如果地下水面因土层饱和能达到地面。
地面就变成大气于水面的界面,大气是绝对透水的,水面是绝对不透水的,它们的界面就是产流的基本条件,这就是饱和地面径流产生的基本条件。
42. 1.“蓄满”产流模式2.“超渗”产流模式
43. 洪水波:突然有一定水量在此时注入河道,原来的水面就因受到
干扰而形成不稳定波动。
44. 波流量:这种由于突然注入一定水量而在河道里增加的流量
45. 洪水波的几何特征:1.波体2.波高3.波峰4.波长
46. 洪水波的运动特征:附加比降2.相应流量3.波速
47. 波高:波体轮廓线上任一点相对于稳定流水面的高度。
48. 洪水波的最大特征值:最大流量、最高水位、最大流速及最大比
降
49. 洪水的四类:1.运动波2.扩散波3.惯性波4.运动波
50. 浅水波:波长比水深大得多的不稳定波动
51. 深水波:波长远小于水深的不稳定波动
52. 特征河长:河段的槽蓄量一定与下断面流量呈单一关系,具有这
种特征的河段长。
53. 湿润锋:湿润带与下渗水尚未涉及到的土壤交界面
54. 蒸散发是包气带水分消退的主要原因。
55. 线性流域汇流系统:一个流域汇流系统如果既满足叠加性又满足
均匀性。
56. 回归流:原先为壤中水径流,后又渗出地面而变成饱和地面径流
的径流成分
57. 回归流的形成条件:山坡上土壤中流比较发育,而坡脚处不易形
成出露地面的饱和带
58. 饱和地面径流产生的物理条件:1.存在相对不透水层,且上层土
壤的透水性很强,而下层土壤的透水性却弱的很多2.上层土壤含水量达到饱和含水量
59. 缓不稳定流具有两个重要特征:1流线曲率很小,基本上互相平
行2.动水压力的分布大致与静水压力分布相同。