水文循环与径流形成概述
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第二章 水文循环与径流形成
研究对象 1.自然界的水文循环 2.河流与流域 3.降水 4.下渗 5.蒸散发 6.径流
2020/8/29
1
第二章 水文循环与径流形成
研究内容
1. 自然界的水文循环 2. 河流、流域特征及其对水文变化的影响 3. 降水成因、分类、观测 4. 蒸发分类、观测与计算 5. 下渗阶段划分、观测与计算 6. 径流及其形成过程和度量 7. 全球、流域水量平衡
内D部. 因形素成：一水切的与物水理有三关态的（现固象、。液、气）在一定条件下可以相互转换。
研究水文循环的目的在于认识其基本规律，揭示其内在联系，这对合
理开202发0/8利/29用水资源、抵御洪旱灾害等都有重要的意义。
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2.1.2 地球上的水量平衡
1 水量平衡原理
定义：在水文循环过程中，任一区域、任一时段输入水量与输 出水量的差额必等于其蓄水变化量。
质均4由会水太以文阳水能循作驱环为动的载的体主水，文要参循环与环节各导种致物了质人循类环生。产和生活中不可或缺的水资源 具有5 了水可文再循生环性作和时用空分布的不均匀性，在提供江河湖泊等地表水资源和
地了外下难定蒸止A水部水度. 义发的文因调资。：、往循素节水 源复地水环：气文的循球汽汽地的太地候循同上输环面，作阳心；环时主各送运，并用辐引小大，要种、动引并和射力循循也环水凝，起促意为、环环造节称体 结使空义水太，陆成海：为中 、地气具分阳海地洋了降的 降水表流洋 体蒸辐小小洪水水 水文水动表发射循循、、在 、循；、大 现提环环涝蒸太 下环气地地， 如， 供、发，阳 渗陆海 下心下热旱、地洋辐 、或水引陆：量灾下射 径水地汇力，害渗大大和 流循入使促，、气气地 等环空海海使给径心 过。洋 洋中液水流陆海引 程。水态资地洋力 进汽、源作行以固的用的降态开下永水的发通无形水利过休式变用回成增到水加 B. 形成各另种外地，貌陆，地塑上造的地地球形表、面地；质、土壤、植被等条件对水文循环 C. 提供巨也大有的一水定利的资影源响；。
蒸发
植物蒸腾
降水
降水
小循环 湖
地下径流
地表径流
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云
蒸发
蒸发 降水
小循环
海洋
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2.1.1 自然界的水文循环
1 水文循环定义
2水水文文循循环环是分地球类上（最按重循要环、最路活径跃划的分物）质循环之一。水是良好的溶剂 ，水3水流文具有循携环带的物原质因的能力，自然界有许多物质，如泥沙、有机质和无机
多年平均：S 0
陆地： Pc R Ec 海洋： P o R E o
全球： Pc Po Ec Eo 或 P E 1130mm
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2.1.3 人类活动对水循环、水平衡的影响
有利影响
修建水库 引水灌溉 跨流域调水
不利影响
大面积滥伐森林 排干湖泊、沼泽 过度抽取地下水
2020/8/29
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第二章 水文循环与径流形成
研究目的
1.从自然界的水文循环理解水资源的再生性与有限性 2.了解河流分段、基本特征 3.了解流域分类、基本特征及其对水文变化的作
用及影响 4.掌握降水、蒸发、下渗的基本概念与变化规律 5.掌握径流形成的基本概念与定量描述方法 6.熟练掌握水量平衡原理及方程。
3 河流分段
一条发育完整的河流沿水流方向，自高向低可分为以下五段：
A.河源 B.上游 C.中游 D.下游 E.河口
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河流分段示意图
Leabharlann Baidu
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河源
河流的发源地，多为溪涧、泉、湖泊、冰川、沼泽等
长江发源于唐古拉山主峰各拉丹冬西侧的姜根迪如冰川； 黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓海拔4500米的卡日曲 泉眼与约古宗列曲泉眼； 黑龙江发源于额尔古纳河和石勒喀河，高山冰雪； 珠江发源于云南省沾益县境内的马雄山水洞流水； 塔里木河发源于天山西段的山地降水及冰雪融水； 雅鲁藏布江源头—喜马拉雅山北麓的昂色冰川。
水循环过程中的水量平衡方程的基本因素为降水量、蒸发量和径
流量20以20/及8/2区9 域蓄水量的变化量。
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2.1.2 地球上的水量平衡
3 全球水量平衡 全球=陆地+海洋
Δt：陆地：Pc R Ec Sc 全球：Pc Po Ec Eo Sc So
海洋：Po R Eo So
P E S
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2.1 水文循环与水量平衡
主要内容：
自然界的水文循环、大循环、小循环；地球上的水量平衡。
学习要求：
了解自然界的水文循环现象、原因与作用；掌握海洋的、陆 地的、全球水量平衡原理与方程。
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2.1.1 自然界的水文循环
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水文循环示意图
云
水汽输送
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北洛河河道
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河谷：河流流经的谷地。 河床或河槽：河谷底部有水流的部分。
枯水期水流所占据的河床称为主槽； 仅在汛期才被洪水淹没的河床部分称为河漫滩。
洪水位
河床
枯水位
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滩地 主槽
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2.2.1 河流及其特征
左、右岸：面向下游，位于身体左侧的河岸为左岸，位于身体 右侧的河岸为右岸。
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2.2 河流与流域
主要内容： 河流及其特征；流域及其特征
学习要求： 了解河流、水系的基本概念； 掌握河流主要特征的计算方法； 掌握流域、闭合流域、非闭合流域的基本概念以
及流域特征对径流的影响。
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2.2.1 河流及其特征
1 基本概念
河流：汇集一定区域内地表水与地下水并自然宣泄的通道，由 流动的水体与容纳水流的河槽两大要素构成。
它是水文学的基本原理，也是水文学最成熟的理论，主要用于定量 分析水文要素值。
2 水量平衡方程
将水量平衡原理应用于某一区域，可列出如下水量平衡方程：
I Q S
式中：I为给定时段内输入研究区域的总水量；O为给定时段内输出 研究区域的总水量；△S为给定时段内研究区域蓄水量的变化量。
上式是水量平衡方程的最基本形式，对于不同的区域和研究问题 ，还应具体分析其输入输出量的组成，写出相应的水量平衡方程。
凹、凸岸：弯曲河段沿流向的平面水流形态呈凹形的岸称为凹 岸，相反称凸岸；
凹岸
凸岸
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凸岸
凹岸
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河流阶地
河流下切侵蚀，原先的河谷底部，超出一般洪 水位以上，呈阶梯状分布的地形
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2.2.1 河流及其特征
2 河流形成
地壳运动——形成线形槽状凹地 径流侵蚀作用——冲淤、改道等 大气降水——提供水源
研究对象 1.自然界的水文循环 2.河流与流域 3.降水 4.下渗 5.蒸散发 6.径流
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第二章 水文循环与径流形成
研究内容
1. 自然界的水文循环 2. 河流、流域特征及其对水文变化的影响 3. 降水成因、分类、观测 4. 蒸发分类、观测与计算 5. 下渗阶段划分、观测与计算 6. 径流及其形成过程和度量 7. 全球、流域水量平衡
内D部. 因形素成：一水切的与物水理有三关态的（现固象、。液、气）在一定条件下可以相互转换。
研究水文循环的目的在于认识其基本规律，揭示其内在联系，这对合
理开202发0/8利/29用水资源、抵御洪旱灾害等都有重要的意义。
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2.1.2 地球上的水量平衡
1 水量平衡原理
定义：在水文循环过程中，任一区域、任一时段输入水量与输 出水量的差额必等于其蓄水变化量。
质均4由会水太以文阳水能循作驱环为动的载的体主水，文要参循环与环节各导种致物了质人循类环生。产和生活中不可或缺的水资源 具有5 了水可文再循生环性作和时用空分布的不均匀性，在提供江河湖泊等地表水资源和
地了外下难定蒸止A水部水度. 义发的文因调资。：、往循素节水 源复地水环：气文的循球汽汽地的太地候循同上输环面，作阳心；环时主各送运，并用辐引小大，要种、动引并和射力循循也环水凝，起促意为、环环造节称体 结使空义水太，陆成海：为中 、地气具分阳海地洋了降的 降水表流洋 体蒸辐小小洪水水 水文水动表发射循循、、在 、循；、大 现提环环涝蒸太 下环气地地， 如， 供、发，阳 渗陆海 下心下热旱、地洋辐 、或水引陆：量灾下射 径水地汇力，害渗大大和 流循入使促，、气气地 等环空海海使给径心 过。洋 洋中液水流陆海引 程。水态资地洋力 进汽、源作行以固的用的降态开下永水的发通无形水利过休式变用回成增到水加 B. 形成各另种外地，貌陆，地塑上造的地地球形表、面地；质、土壤、植被等条件对水文循环 C. 提供巨也大有的一水定利的资影源响；。
蒸发
植物蒸腾
降水
降水
小循环 湖
地下径流
地表径流
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云
蒸发
蒸发 降水
小循环
海洋
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2.1.1 自然界的水文循环
1 水文循环定义
2水水文文循循环环是分地球类上（最按重循要环、最路活径跃划的分物）质循环之一。水是良好的溶剂 ，水3水流文具有循携环带的物原质因的能力，自然界有许多物质，如泥沙、有机质和无机
多年平均：S 0
陆地： Pc R Ec 海洋： P o R E o
全球： Pc Po Ec Eo 或 P E 1130mm
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2.1.3 人类活动对水循环、水平衡的影响
有利影响
修建水库 引水灌溉 跨流域调水
不利影响
大面积滥伐森林 排干湖泊、沼泽 过度抽取地下水
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第二章 水文循环与径流形成
研究目的
1.从自然界的水文循环理解水资源的再生性与有限性 2.了解河流分段、基本特征 3.了解流域分类、基本特征及其对水文变化的作
用及影响 4.掌握降水、蒸发、下渗的基本概念与变化规律 5.掌握径流形成的基本概念与定量描述方法 6.熟练掌握水量平衡原理及方程。
3 河流分段
一条发育完整的河流沿水流方向，自高向低可分为以下五段：
A.河源 B.上游 C.中游 D.下游 E.河口
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河流分段示意图
Leabharlann Baidu
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河源
河流的发源地，多为溪涧、泉、湖泊、冰川、沼泽等
长江发源于唐古拉山主峰各拉丹冬西侧的姜根迪如冰川； 黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓海拔4500米的卡日曲 泉眼与约古宗列曲泉眼； 黑龙江发源于额尔古纳河和石勒喀河，高山冰雪； 珠江发源于云南省沾益县境内的马雄山水洞流水； 塔里木河发源于天山西段的山地降水及冰雪融水； 雅鲁藏布江源头—喜马拉雅山北麓的昂色冰川。
水循环过程中的水量平衡方程的基本因素为降水量、蒸发量和径
流量20以20/及8/2区9 域蓄水量的变化量。
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2.1.2 地球上的水量平衡
3 全球水量平衡 全球=陆地+海洋
Δt：陆地：Pc R Ec Sc 全球：Pc Po Ec Eo Sc So
海洋：Po R Eo So
P E S
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2.1 水文循环与水量平衡
主要内容：
自然界的水文循环、大循环、小循环；地球上的水量平衡。
学习要求：
了解自然界的水文循环现象、原因与作用；掌握海洋的、陆 地的、全球水量平衡原理与方程。
2020/8/29
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2.1.1 自然界的水文循环
2020/8/29
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水文循环示意图
云
水汽输送
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北洛河河道
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河谷：河流流经的谷地。 河床或河槽：河谷底部有水流的部分。
枯水期水流所占据的河床称为主槽； 仅在汛期才被洪水淹没的河床部分称为河漫滩。
洪水位
河床
枯水位
2020/8/29
滩地 主槽
15
2.2.1 河流及其特征
左、右岸：面向下游，位于身体左侧的河岸为左岸，位于身体 右侧的河岸为右岸。
10
2.2 河流与流域
主要内容： 河流及其特征；流域及其特征
学习要求： 了解河流、水系的基本概念； 掌握河流主要特征的计算方法； 掌握流域、闭合流域、非闭合流域的基本概念以
及流域特征对径流的影响。
2020/8/29
11
2.2.1 河流及其特征
1 基本概念
河流：汇集一定区域内地表水与地下水并自然宣泄的通道，由 流动的水体与容纳水流的河槽两大要素构成。
它是水文学的基本原理，也是水文学最成熟的理论，主要用于定量 分析水文要素值。
2 水量平衡方程
将水量平衡原理应用于某一区域，可列出如下水量平衡方程：
I Q S
式中：I为给定时段内输入研究区域的总水量；O为给定时段内输出 研究区域的总水量；△S为给定时段内研究区域蓄水量的变化量。
上式是水量平衡方程的最基本形式，对于不同的区域和研究问题 ，还应具体分析其输入输出量的组成，写出相应的水量平衡方程。
凹、凸岸：弯曲河段沿流向的平面水流形态呈凹形的岸称为凹 岸，相反称凸岸；
凹岸
凸岸
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凸岸
凹岸
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河流阶地
河流下切侵蚀，原先的河谷底部，超出一般洪 水位以上，呈阶梯状分布的地形
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2.2.1 河流及其特征
2 河流形成
地壳运动——形成线形槽状凹地 径流侵蚀作用——冲淤、改道等 大气降水——提供水源