水文学原理必背知识点打印版

绪论

一、水文学简史

英文Hydrology，来源于拉丁语，“水的知识”。

经历了四个发展时期：

1. 萌芽期（公元1600年之前）

2. 奠基时期（公元1600-1900年）

3. 实践时期（1900-1950年）

4. 现代化时期（1950年- ）

一、水文现象的基本特点

1.时程变化上的周期性与随机性

2.空间变化上的相似性与特殊性

二、水文现象的研究方法

成因分析法

以质量守恒、能量(动量)守恒等定理为基础，揭示水文现象运动变化的机理、

规律。

数理统计法

水文现象具有随机性，从而以概率理论为基础，研究水文现象特征值的统计规律。

地理综合法

水文现象具有地区性，从而通过建立地区经验公式、绘制各种特征值等值线图，揭示水文特征值的地区规律。

水文循环

水文循环的原因（外因、内因）

水的不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程

大循环和小循环

大循环：海洋→大气→大陆→海洋（纵向+横向）

小循环：海洋→大气→海洋（海洋小循环）

大陆→大气→大陆（内陆小循环）

水文循环的规律

1)海洋的蒸发量多于降水量；

2)大陆的降水量多于蒸发量；

3)大陆外流区输入水汽量与输出水量基本平衡；

4)大陆内流区降水量与蒸发量基本相等。

水文循环的作用和意义

1、调节气候；

2、塑造了地球表面；

3、形成了巨大的水利资源；

4、形成一切水文现象。

水资源问题

➢原因

1)水资源量时空分布不均匀；

2)水资源分布与人口、耕地分布不相适应；

3)水环境污染；

4)水资源浪费。

➢对策

1)时间和空间上的合理调配；

2)积极开展水污染防治；

3)节约用水。9

流域和水系

分水线：使雨水分别汇集到两条不同的河流，起着分水作用的地形，是流域的边界线。

流域：汇集地面水和地下水由分水线所包围的区域。

河网密度流域单元面积内干支流长度

流域的地形起伏特征

1. 河流的落差和比降

2. 流域平均坡度

3. 流域面积～高程曲线

流域自然地理及下垫面情况

1. 流域地理位置

2. 流域的土壤岩石性质和地质构造

3. 流域植被率

4. 流域湖泊率、沼泽率

降水

水分以各种形式从大气到达地面统称降水。包括雨、雪、露、

霜、冰雹等。

降雨的类型

一、按降雨的成因分类

1.气旋雨——随着气旋或低压过境而产生的雨。

2.对流雨

地面受热升温，下层空气膨胀上升和上层空气形成对流运动。下层暖湿空气

上升到高空遇冷凝结形成降雨。多发生在夏季午后，强度大、面积小、历时短。

3.地形雨

暖湿气团在运动过程中遇山岭障碍时，在沿山坡上升过程中逐渐变冷凝结成雨。地形雨多在迎风坡上。

4.台风雨

由热带海洋上的风暴带到大陆的雨。灾害性天气，常发生在浙、闽、粤、台湾等沿海省份。

二按降雨强度及过程特征分类

1.暴雨——历时短、强度大、笼罩面积不大。

气象方面规定：日降雨量> 50mm ——暴雨；

日降雨量>100mm ——大暴雨；

日降雨量>200mm ——特大暴雨。

主要影响小流域洪水。

2.暴雨型霪雨——历时较长、强度变化大。

影响区域洪水。

3.霪雨——历时很长、强度小、笼罩面积大。

影响大流域洪水。

冷锋雨：冷暖气团相遇时，冷燥气团楔入到暖湿气团之下，使暖湿气团上升冷却而产

生降雨。

根据移动速度可分为缓行冷锋和急型冷锋。

1)缓行冷锋的降水与暖锋相似；

2)急行冷锋移动较快，坡度较大，约为1:70，故降水范围小、雨强大、历时短。

气团——物理属性水平分布比较均匀的大范围空气团。

峰面——两种性质不同的气团之间狭窄而倾斜的过渡带。

峰在空间是倾斜的，且向冷空气一侧倾斜。

暖锋雨：冷暖气团相遇时，暖湿气团推动锋面向冷气团一侧移动。峰后暖空气一方面

向冷空气方向推进，同时又沿锋面缓慢上升，在上升过程中冷却而产生降雨。因暖锋

坡度很小，一般为1:150，故暖锋雨降雨面积大、雨强小、历时长。

降水要素降水量、降水历时和时间、降水强度、降水面积

常用的区域(或流域)平均降水量计算方法有：

1.算术平均法

适用于面积不大，地形起伏不大，站点较多且布设较均匀的流域。计算简便。

2.泰森多边形法

适用于降雨分布不均，站点较少，面积不大的流域。在确定各站的权重后也很

简便，且精度较好。缺点是在各场降雨中把雨量站权重视为固定，与实际情况不完全

一致。

3.等雨量线法

适用于面积大、站点密的流域。理论上较完善，但每次降雨都必须绘制等雨量线，并计算权重，工作量大。

4 距离平方倒数法

土壤水

一、土壤水分作用力

分子力

土壤颗粒表面的分子和离子对水分的吸力。

毛管力

在未充满水的毛管孔隙中，因存在液体弯月面的表面张力，形成毛管力，作用于土壤水。

重力

二、土壤水分的存在形式

吸湿水

土粒分子从空气中吸附的水分。约几个分子厚度，为紧束缚水，与水文现象关系不大。

薄膜水

吸湿水外面，土粒剩余分子力所吸持的水分。为受束缚水。

毛管水

a)支持毛管水——地下水面以上受毛管力支持而存在于土壤孔隙中的水分。

b)毛管悬着水——受毛管力支持而悬吊于土壤孔隙中的水分。

重力水

土壤中在重力作用下能自由移动的水分。

a)渗透自由重力水

超过田间持水量的渗入水分。

b)支持重力水

自由重力支持毛管水——受地下水支持而存在于毛管孔隙之中的连续水体，能传递静水压力。