水文学原理 第一章 绪论
合集下载
第1章 绪论(水文)
点： （1)水文现象的确定性规律； （2)水文现象的随机性规律； （3)水文现象的地区性规律。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
水文学第1、2章共122页PPT资料
海洋水文学
地下水文学
2019/10/6
土壤水文学
大气水文学
13
（2）据所采用的实验方法可分为：
水文测验学
水文调查学
2019/10/6
水文实验
14
（3）据研究内容可分为：
水文学原理
水文地理学
水文动力学
水文预报
水文分析与计算
2019/10/6
15
（4）据应用分类
农业水文学
土壤水文学
城市水文学
工程水文学
2019/10/6
34
（1）*纵比降计算式：
6—31式 （p186）
s
(z0 +
z1 ) l1 + ( z1 +
z 2 )l2 + L + ( z n 1 + l2
zn )ln 2 z0l
其中： L1 、 L2 …… Ln——为各相邻两断面之间的距离。 Z1 、Z2 …… Zn——为各断面高程。
2019/10/6
27
图2.1 河流等深线图
2019/10/6
28
黄河花园口游荡型河段
长江下荆江蜿蜒型河段
长江南京附近八卦洲 分汊型河段
2019/10/6
顺直型河段
29
2、河流横断面
有单式断面 和复式断面
（1）横断面 —— 与水流方向正交的断面
1>基本河槽 —— 枯水期水主流槽通或过枯的水部河分槽
2019/10/6
5
水文的四大表现形式：
降水 渗流
蒸发 径流
（1）降水 ——指 雨 、 雪 、 雾 、雹、 霰。
降水的形式
下雪前降落 的小冰粒
水文学原理学习汇报PPT
（流域内和流域外不存在着除流域出口断面外的地下水量交换）
地面分水线与地下分水线不重合的流域称为非闭合流域。
（流域内和流域外存在着除流域出口断面外的地下水量交换）
1 流域
（12）分流水域线
1 流域
（13）分流水域线面积 流域地面分水线包围的区域的平面投影面积，称为流域 面积。
1 流域
（14）分流水域线基本单元 一个流域按内部的分水线可以划分成若干个子流域，每 一个子流域按其内部的分水线又可分成一些更小的不嵌 套的小流域…… 这样不断的划分下去，最后得到的不可再划分的部分就 是流域的基本单元，它是组成一个流域的最小单位。
发展简史
现代化时期 实践时期 奠基时期 萌芽时期
现代水文学
1950年至今
应用水文学
公元1900～1950年
实验水文学
公元1600～1900年
原始水文学
公元1600年以前
第二章 流域及水系
(Watershed and Drainage Networks)
本章主要内容
1
流域
2
水系
1 流域
（1）分水线
的应用的科学，称为水文学。
2 水文学的研究内容
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； 探讨水的自然和社会属性； 揭示水与生态环境的相互关系，污染物在水中的变化规律； 研制在防灾减灾、水资源利用，水环境保护及工程建设中 必须的水文水利计算技术。
3 水文学的发展历程
河流的分级
水系中直接流入海洋、 湖泊的河流称为干流； 流入干流的河流称为 支流。
2 水系
（12）分水水系线的地貌特征
斯特拉勒 Strahler 分级法原则 （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。 （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。
地面分水线与地下分水线不重合的流域称为非闭合流域。
（流域内和流域外存在着除流域出口断面外的地下水量交换）
1 流域
（12）分流水域线
1 流域
（13）分流水域线面积 流域地面分水线包围的区域的平面投影面积，称为流域 面积。
1 流域
（14）分流水域线基本单元 一个流域按内部的分水线可以划分成若干个子流域，每 一个子流域按其内部的分水线又可分成一些更小的不嵌 套的小流域…… 这样不断的划分下去，最后得到的不可再划分的部分就 是流域的基本单元，它是组成一个流域的最小单位。
发展简史
现代化时期 实践时期 奠基时期 萌芽时期
现代水文学
1950年至今
应用水文学
公元1900～1950年
实验水文学
公元1600～1900年
原始水文学
公元1600年以前
第二章 流域及水系
(Watershed and Drainage Networks)
本章主要内容
1
流域
2
水系
1 流域
（1）分水线
的应用的科学，称为水文学。
2 水文学的研究内容
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； 探讨水的自然和社会属性； 揭示水与生态环境的相互关系，污染物在水中的变化规律； 研制在防灾减灾、水资源利用，水环境保护及工程建设中 必须的水文水利计算技术。
3 水文学的发展历程
河流的分级
水系中直接流入海洋、 湖泊的河流称为干流； 流入干流的河流称为 支流。
2 水系
（12）分水水系线的地貌特征
斯特拉勒 Strahler 分级法原则 （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。 （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。
x绪论
Liu Lihong
1.2 水文学发展回顾
1.2.2 水文学的发展阶段
•
萌芽阶段 形成阶段 兴起阶段 现代阶段
公元16世纪以前 公元17世纪初～19世纪末 公元20世纪初～20世纪60年代
•
•
•
公元20世纪60年代～今
Liu Lihong
公元前3000 多年，尼罗 河水位观测
公元前2000多年大禹治水
Liu Lihong
水文循环过程如下图所示
大 气 降 水 水汽水平运动
蒸腾
内陆
海陆间
海上
地面
蒸发
滴落 地表径流
蒸腾
滴落 根系吸收 根系吸收 地下径流 根系吸收 海洋
水面蒸发
Liu Lihong
内因（水的物理特性）
外因（太阳辐射和地心引力）
水 循 环
Liu Lihong
水循环的分类 根据水循环的整体和局部性，分为大循环和小循环。 由海洋蒸发的水汽降到大陆后又流回海洋的循环，成为大循 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 地上的水在没有流回海洋之前，又蒸发到空中去的这些循 环，为小循环。
公式，1802年道尔顿提出了蒸发公式，1856年达西提出
了非常著名的达西定律，这些理论和公式的相继出现，促 使了水文学成为一门科学。
Liu Lihong
兴起阶段
进入20世纪后，由于社会的进步，水利、水电、交通事业 得到了大力发展，为水文学提出了大量新问题和新课题， 从而推动了工程水文学的发展。由于防洪的需要，推动了 水文计算及水文预报的发展，同时为了满足水文计算、水 文预报对水文资料的需要，水文站网也得到了一定的发展， 这一时期的主要成果有：洪水计算的推理公式；谢尔曼德 单位线；霍顿的下渗理论；海森、耿贝尔的水文统计理论； 恩斯坦的泥沙推移理论等。在这一时期，随着工程水文学 的发展农业水文学、城市水文学、森林水文学也相应兴起。
1.2 水文学发展回顾
1.2.2 水文学的发展阶段
•
萌芽阶段 形成阶段 兴起阶段 现代阶段
公元16世纪以前 公元17世纪初～19世纪末 公元20世纪初～20世纪60年代
•
•
•
公元20世纪60年代～今
Liu Lihong
公元前3000 多年，尼罗 河水位观测
公元前2000多年大禹治水
Liu Lihong
水文循环过程如下图所示
大 气 降 水 水汽水平运动
蒸腾
内陆
海陆间
海上
地面
蒸发
滴落 地表径流
蒸腾
滴落 根系吸收 根系吸收 地下径流 根系吸收 海洋
水面蒸发
Liu Lihong
内因（水的物理特性）
外因（太阳辐射和地心引力）
水 循 环
Liu Lihong
水循环的分类 根据水循环的整体和局部性，分为大循环和小循环。 由海洋蒸发的水汽降到大陆后又流回海洋的循环，成为大循 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 地上的水在没有流回海洋之前，又蒸发到空中去的这些循 环，为小循环。
公式，1802年道尔顿提出了蒸发公式，1856年达西提出
了非常著名的达西定律，这些理论和公式的相继出现，促 使了水文学成为一门科学。
Liu Lihong
兴起阶段
进入20世纪后，由于社会的进步，水利、水电、交通事业 得到了大力发展，为水文学提出了大量新问题和新课题， 从而推动了工程水文学的发展。由于防洪的需要，推动了 水文计算及水文预报的发展，同时为了满足水文计算、水 文预报对水文资料的需要，水文站网也得到了一定的发展， 这一时期的主要成果有：洪水计算的推理公式；谢尔曼德 单位线；霍顿的下渗理论；海森、耿贝尔的水文统计理论； 恩斯坦的泥沙推移理论等。在这一时期，随着工程水文学 的发展农业水文学、城市水文学、森林水文学也相应兴起。
水文学课件 第1章绪论
1.5.2主要内容 主要内容
(1)水文循环及地表径流形成及调查、分析和计算 水文循环及地表径流形成及调查、 水文循环及地表径流形成及调查 的基本知识 (2)地表水形成、分布和运动规律 地表水形成、 地表水形成 (3)地下水资源及其基本特征及计算评价的方法 地下水资源及其基本特征及计算评价的方法 (4)各种水体的水质组成和评价 各种水体的水质组成和评价 (5)有关水资源开发利用以及科学管理的基本知识、 有关水资源开发利用以及科学管理的基本知识、 有关水资源开发利用以及科学管理的基本知识 内容和措施
(2)水源污染严重 水质型缺水”突出 水源污染严重,“水质型缺水 水源污染严重 水质型缺水”
据卫生学家估计,目前世界上有 人口患病是由水污染引起 据卫生学家估计 目前世界上有1/4人口患病是由水污染引起 目前世界上有 发展中国家每年 万人死于饮用不洁净的水,占所有发展 的.发展中国家每年有2500万人死于饮用不洁净的水 占所有发展 发展中国家每年有 中国家死亡人数的1/3. 中国家死亡人数的
沙颖河(5月 沙颖河 月)
2.2我国水资源概况 2.2我国水资源概况
2.2.1 我国水资源基本国情
1.5 水文与水资源学的任务与内容
1.5.1 主要任务
（1）使学生全面深入了解水资源形成、分布特征、 ）使学生全面深入了解水资源形成、分布特征、 开发利用状况, 开发利用状况 （2）系统学习地表水和地下水资源形成规律 掌握 ）系统学习地表水和地下水资源形成规律,掌握 水资源评价的基本方法以及管理水资源的基本知识
在水资源学发展的过程中,水文学的内容一直贯穿 在水资源学发展的过程中 水文学的内容一直贯穿 在水资源学的始终,是水资源学的基础 是水资源学的基础. 在水资源学的始终 是水资源学的基础 水文学通过模拟和预报自然界中水量和水质的变 化及发展动态,为开发利用水资源 为开发利用水资源,控制洪水和保护水 化及发展动态 为开发利用水资源 控制洪水和保护水 环境等方面的水利建设提供科学依据. 环境等方面的水利建设提供科学依据
水文学原理-复习
中游离氧消失，出现H2S、CH4类的气体
2020年2月1日
6
6、水资源的涵义 广义水资源 世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰 川、土壤水、地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资 源。 狭义水资源 仅指在一定时期内能被人类直接或间接开发利用的那一 部分动态水体，主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水，个别地 方还包括微咸水。这几种淡水资源合起来只占全球总水量的0.32%左 右。
2020年2月1日
13
（3）流域的自然地理特征 流域地理位置：一般用流域中心或其边界的经纬度表示，还需要 说明流域距离海洋的远近以及与其他流域和周围较大山脉的相对位 置。 流域气候条件：包括降水、蒸发、气温、湿度、气压、风速等。 流域下垫面条件：指流域的地形地貌、地质构造、土壤和岩石性 质、植被、湖泊、沼泽、河网等情况。
◇世界大洋表面水温分布的总趋势:水温从低纬向高纬递减；南北回归线之间的 热带海区水温最高；大洋东西两侧，水温分布有明显差异；寒暖流交汇处，等温 线特别密集，水温水平梯度很大；夏季大洋表面水温普遍高于冬季，梯度则冬大 于夏。
1、为什么说海水结冰比淡水更难？通常大洋表面盐度均大于24.695‰， 因此冰点更低。当海面水温达到冰点时，因密度增大形成对流，所以难 于结冰。只有相当深的一层海水充分冷却后才开始结冰。海水结冰时， 就要不断的析出盐分，使表层海水盐度增加，密度增大，因而表层水继 续下沉，加强了海水的对流，结冰就更困难、更缓慢。
24.7克/升，咸水湖：24.7-35克/升，盐湖：＞35克/升。
（2）湖中生物作用强烈.营养元素（N、P）在湖水、生物体、底质中
循环，各地的淡水湖泊都有不同程度的富营养化的趋势
（3）湖水交替缓慢，深水湖有分层性。随着水深增加，溶解氧含量降
水文学原理试题及答案
水文学原理试题及答案篇一：2011年水文学原理题】第一章绪论1.水文学主要研究水的循环、分布、变化和利用等内容。
2.人类面临的主要水问题包括水资源短缺、水污染和水灾害等，解决这些问题需要加强水资源管理、水环境保护和水灾害防治等措施。
3.水文现象是指与水相关的各种现象，包括降水、径流、蒸发、地下水等。
水文现象具有一定的规律和特性，如降水量在时间和空间上的分布不均、径流量与降水量之间存在一定的关系等。
4.水文学的主要分支学科包括水文气象学、水文地质学、水文地理学、水文工程学等。
5.水文学经历了观测、实验、定量分析和综合研究等发展阶段。
6.水文学研究的特点包括需要跨学科综合研究、需要进行定量分析和模拟、需要考虑时间和空间的变化等。
第二章水文循环1.水的自然属性包括流动性、挥发性、溶解性等，社会属性包括供水、排水、灌溉等。
2.水循环包括蒸发、降水、径流、地下水等环节。
3.研究水文循环需要考虑不同尺度，如大气尺度、流域尺度、点尺度等。
水文现象包括降水、径流、蒸发、地下水等。
4.全球和流域（区域）水量平衡及方程式是衡量水循环的重要指标。
6.大气中的水分更新期为/=0.022年，即8.03天。
7.合理利用水资源、节约水资源需要遵循水资源可持续利用的原则，采取科学管理、节约用水、水环境保护等措施。
第三章河流与流域1.流域是指一定范围内的地面和地下水流入同一水系的区域。
流域可以按照分水岭、水系、流域面积等来分类，其主要特征包括水文、地形、地质等。
2.河流的主要特征包括流量、径流、水位、横截面等。
3.水系形状可以分为树状、网状、平行河道等，不同水系对汇流的影响也不同。
4.建库以后多年平均流量q0=20m3/s*（1000+100）/1000=22m3/s。
5.多年平均年蒸发总量为476.1mm-66.1mm=410mm，多年平均径流系数为66.1/476.1=0.139，蒸发系数为410/476.1=0.861.第四章降水1.降水基本要素包括降水量、降水强度、降水时长等。
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(第一章)
水文学原理
主讲： 主讲：胡彩虹
每个人都有两样公平的东西：思想和时间。 每个人都有两样公平的东西：思想和时间。 只有你自己才能决定自己的未来和前途， 只有你自己才能决定自己的未来和前途，面对 每一节课、每一天， 每一节课、每一天，你都在作出对自己未来的 抉择。 抉择。 你怎样运用自己的两小时呢？ 你怎样运用自己的两小时呢？ 你怎样运用课后的每一小时呢？ 你怎样运用课后的每一小时呢？
水通过降水、径流、 水通过降水、径流、蒸发等水文 现象在大气圈、岩石圈、 现象在大气圈、岩石圈、水圈和 生物圈所构成的地球系统中周而 复始地运动， 复始地运动，维持了地球上多种 多样的生命形态。 多样的生命形态。
水多水少
水是载体和溶剂
水污染
水在流动中具有能量
1.1.2 水文学（Hydrology) 水文学（
本学期的教学内容
第一章~第七章 水文循环基本概念、过程及其 基本原理。 第八章~第十章 流域产汇流计算原理 第八章 第十章 第十一章~第十三章 河流泥沙，湖泊、沼泽与 冰床水文，湖泊、水库及河口水文
目前水文学研究的重点内容
1、气候变化对水文时空分布的影响。 气候变化对水文时空分布的影响。 2、水文时间序列演变机理及影响因子。 水文时间序列演变机理及影响因子。 3、产汇流理论和分布式水文模型。 产汇流理论和分布式水文模型。 4、水文尺度及水文相似问题 5、数字水文学。 数字水文学。 6、同位素水文学 7、生态水文学。 生态水文学。 8、人类活动与水文学的关系。 人类活动与水文学的关系。
水文学——研究各种水体的存在、运动、循环和 研究各种水体的存在、运动、 水文学 研究各种水体的存在 分布，水体的物理化学性质， 分布，水体的物理化学性质，以及水体与环境的 相互作用和影响， 相互作用和影响，包括与生物特别是人类的相互 作用和影响。 作用和影响。 水文学原理——阐明各种水文现象、水文过程形 阐明各种水文现象、 水文学原理 阐明各种水文现象 成的原因和机理。 成的原因和机理。 水文学既具有理论科学的特征，也具有学科性质。 水文学既具有理论科学的特征，也具有学科性质。
主讲： 主讲：胡彩虹
每个人都有两样公平的东西：思想和时间。 每个人都有两样公平的东西：思想和时间。 只有你自己才能决定自己的未来和前途， 只有你自己才能决定自己的未来和前途，面对 每一节课、每一天， 每一节课、每一天，你都在作出对自己未来的 抉择。 抉择。 你怎样运用自己的两小时呢？ 你怎样运用自己的两小时呢？ 你怎样运用课后的每一小时呢？ 你怎样运用课后的每一小时呢？
水通过降水、径流、 水通过降水、径流、蒸发等水文 现象在大气圈、岩石圈、 现象在大气圈、岩石圈、水圈和 生物圈所构成的地球系统中周而 复始地运动， 复始地运动，维持了地球上多种 多样的生命形态。 多样的生命形态。
水多水少
水是载体和溶剂
水污染
水在流动中具有能量
1.1.2 水文学（Hydrology) 水文学（
本学期的教学内容
第一章~第七章 水文循环基本概念、过程及其 基本原理。 第八章~第十章 流域产汇流计算原理 第八章 第十章 第十一章~第十三章 河流泥沙，湖泊、沼泽与 冰床水文，湖泊、水库及河口水文
目前水文学研究的重点内容
1、气候变化对水文时空分布的影响。 气候变化对水文时空分布的影响。 2、水文时间序列演变机理及影响因子。 水文时间序列演变机理及影响因子。 3、产汇流理论和分布式水文模型。 产汇流理论和分布式水文模型。 4、水文尺度及水文相似问题 5、数字水文学。 数字水文学。 6、同位素水文学 7、生态水文学。 生态水文学。 8、人类活动与水文学的关系。 人类活动与水文学的关系。
水文学——研究各种水体的存在、运动、循环和 研究各种水体的存在、运动、 水文学 研究各种水体的存在 分布，水体的物理化学性质， 分布，水体的物理化学性质，以及水体与环境的 相互作用和影响， 相互作用和影响，包括与生物特别是人类的相互 作用和影响。 作用和影响。 水文学原理——阐明各种水文现象、水文过程形 阐明各种水文现象、 水文学原理 阐明各种水文现象 成的原因和机理。 成的原因和机理。 水文学既具有理论科学的特征，也具有学科性质。 水文学既具有理论科学的特征，也具有学科性质。
水文学原理-第1章 绪论
水学原理
课程考核成绩评定 1、课程总评成绩由平时成绩和期末考核成绩等构成。 比例 为：平时成绩占30%，期末考核成绩占70% 2、平时成绩由出勤率以及平时随堂作业构成,比例为：1:1
2
教材为水利学科教学指导委员会推荐教材。 内容涉及：水文学发展，水文循环与水量平衡，河流与流域，降水， 土壤水与下渗，蒸散发，径流，流域产流，坡面、土壤与河道水流， 流域汇流，河流泥沙，沼泽、冰川与融雪径流，湖泊、水库与河口水 文。 第1章简要介绍水文学原理基本内容和发展历程； 第2～7章阐述了水文要素及其描述方法； 第8～10章分析了流域产、汇流过程，包括地表、土壤中和地下过程 的基本特征和计算方法 第11章简要分析了河流泥沙的形成及其影响； 第12章和第13章阐述了沼泽、冰川、湖泊、水库以及河口的水文现 象和特征。
8
（3）水文现象在地区分布上，既存在相似性，又存在特殊性
不同的流域，如果所处的地理位置（指纬度、距海远近等）相似， 由于纬度地带性的影响，水文现象也就具有一定程度的相似性。例如， 我国南方湿润区的河流，水量充沛，年内分配较均匀，含沙量较小， 而北方干旱地区的河流则水量不足，年内分配不均，含沙量大。 但有时，不同流域虽然处在相似的地理位置，但由于各流域的地质、 地形等非地带性下垫面条件的差异，水文现象就会有很大的差异（特 殊性），例如，同一气候带，山区河流与平原河流、岩溶区与非岩溶 区，其水文现象就有很大的差别。
6
1.1.2 水文现象 水文现象：水循环过程中，水的存在和运动的各种形态，例如： 降水、蒸发、径流以及河流的结冰封冻等，统称为水文现象。 水文现象的特点： （1）水循环永无止尽（境） 任何一种水文现象的发生，都是全球水文现象整体中的一部 分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。 任何水文现象在空间上或时间上总是存在一定的因果关系的。
课程考核成绩评定 1、课程总评成绩由平时成绩和期末考核成绩等构成。 比例 为：平时成绩占30%，期末考核成绩占70% 2、平时成绩由出勤率以及平时随堂作业构成,比例为：1:1
2
教材为水利学科教学指导委员会推荐教材。 内容涉及：水文学发展，水文循环与水量平衡，河流与流域，降水， 土壤水与下渗，蒸散发，径流，流域产流，坡面、土壤与河道水流， 流域汇流，河流泥沙，沼泽、冰川与融雪径流，湖泊、水库与河口水 文。 第1章简要介绍水文学原理基本内容和发展历程； 第2～7章阐述了水文要素及其描述方法； 第8～10章分析了流域产、汇流过程，包括地表、土壤中和地下过程 的基本特征和计算方法 第11章简要分析了河流泥沙的形成及其影响； 第12章和第13章阐述了沼泽、冰川、湖泊、水库以及河口的水文现 象和特征。
8
（3）水文现象在地区分布上，既存在相似性，又存在特殊性
不同的流域，如果所处的地理位置（指纬度、距海远近等）相似， 由于纬度地带性的影响，水文现象也就具有一定程度的相似性。例如， 我国南方湿润区的河流，水量充沛，年内分配较均匀，含沙量较小， 而北方干旱地区的河流则水量不足，年内分配不均，含沙量大。 但有时，不同流域虽然处在相似的地理位置，但由于各流域的地质、 地形等非地带性下垫面条件的差异，水文现象就会有很大的差异（特 殊性），例如，同一气候带，山区河流与平原河流、岩溶区与非岩溶 区，其水文现象就有很大的差别。
6
1.1.2 水文现象 水文现象：水循环过程中，水的存在和运动的各种形态，例如： 降水、蒸发、径流以及河流的结冰封冻等，统称为水文现象。 水文现象的特点： （1）水循环永无止尽（境） 任何一种水文现象的发生，都是全球水文现象整体中的一部 分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。 任何水文现象在空间上或时间上总是存在一定的因果关系的。
水文学原理(水文水资源绪论及第一章)PPT课件
%
淡水亿 km3
%
96.54
0
0
地表水
0.242541
1.75
0.2417
69.0
地下水
0.23700
1.71
0.1083
30.916
土壤水
0.000165
0.001
0.000165
0.047
大气水
0.000129
0.0009
0.000129
0.037
生物水
0.0000112
0.00001
0.0000112
承压水
大气降水
水汽水平运动
地面 蒸发 根系吸收
蒸腾 内陆
海陆间
海上
滴落 地表径流
根系吸收 地下径流
蒸腾
滴落 根系吸收
水面蒸发 海洋
2.水文学的研究内容：
水文学作为地球物理科学的一个分 支，主要研究地球系统中水的存在、分 布、运动和循环变化规律，水的物理性 质、化学性质，以及水圈与大气圈、岩 石圈和生物圈的相互关系。
各省会城月市份 分月降雨量
400 350 300 250 200 150 100
50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份
降雨量（mm）
北 京 天 津 石家庄 太 原 呼和浩特 哈尔滨 长 春 沈 阳
上 海 南 京 合 肥 杭 州 福 州 南 昌 武 汉 长 沙 南 宁
香 港 澳 门 台 北
年径流量（亿m3） 牋巴西 牋俄联邦 牋加拿大 牋美国 牋印度尼西亚
中国 牋印度 牋日本
各主要国家的年径流总量
60000 50000 40000 30000 20000 10000
水文学原理第一章绪论
2006年7月韶关铁路成为河道
水中熄火的车辆
2006年7月韶关体育馆陷入汪洋
•.
•.
人类面临的主要水问题
水的自然属性 水借助于大气运动和蒸发、降水、径流等现象在由岩石圈、水圈、大气圈
和生物圈组成的地球系统中作周而复始的水文循环。 水是良好的溶剂，许多物质都容易溶解于水 水具有势能、动能、压力能和化学能等，这是驱使水发生流动、溶解物质、
携带泥沙和其他物质的动力。 水的社会属性 水是维持生命的不可替代的物质。 水多、水少、水污染都给人民的生活生产等都带来不良影响。 水资源可再生，但有时空变化。 水问题处理不好，会成为社会问题。
•.
面临的水问题
水旱、水涝灾害是人类面临的主要自然灾害（水旱灾害 造成的损失占各种自然灾害的总损失比例的55%，水灾占40%）
•.
世界在研究水资源和水文时,采用了大量先进科技手段,如: ①遥感与空间技术的应用.如航片、卫星、雷达等. ②在地下水文学中应用类推式计算机,模拟难以观测的地下水情况. ③核和放射性技术应用. ④随机水文学. ⑤确定的线性水文数学模式,确定的非线性水文数学模式. ⑥确定的线性水文系统,确定的非线性水文系统. ⑦水文学与水资源学的系统方法. 目前又增加: ①模拟与模型.主要是各种水文过程的复杂模拟和参数多的模型. ②系统方法.将水文和水资源看成一个系统进行研究,是模型化理论的基础,
观测方面，发明制造了雨量器、蒸发器、流速仪等，系统的水 文测验为水文定量计 算及预报奠定了坚实基础。 (2) 20世纪初至50年代，是应用水文学兴起阶段
进入20世纪，大规模的水利水电和交通事业建设蓬勃发展， 需要科学的水文计算和水文预报，使应用水文学迅速发展起来。
① 美国1900年J.A.塞登提出著名的塞登定律； ② 1924年H.A.福斯特建立了P-Ⅲ水文频率曲线计算方法； ③ 1932年L.R.K.谢尔曼提出单位线法 ④ 1935年G.T.麦卡锡建立了马斯京根河道洪水演算法。 这一时期我国水文学发展则比较落后。
水文学第四版知识点总结
水文学第四版知识点总结【篇一：水文学第四版知识点总结】第一章绪论1、水文学是一门研究水在自然界中运行变化规律的科学。
几个水文概念：降水、蒸发、入渗、径流(precipitation,evaporation, infiltration, runoff) 上述四个现象统称为水文现象，又成为水文要素。
3、水文学又有―工程耳目‖之称4、广义的水文学可分为：水文气象学、水文地质学和地表水文学三大类。
5、地表水文学包括海洋水文学和陆地水文学（包括湖泊水文学、沼泽水文学、河川水文学冰川水文学） 6、水文现象在时间变化上既具有周期性（重现性）又具有随机性 7、形成周期变化（重现）的原因主要是地球公转及自转，地球和月球的相对运动，以及太阳黑子的周期性运动所导致的昼夜、四季交替的影响所致 8、水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性 9、自然界的水文循环地球上的水在太阳辐射作用下，不断地蒸发成水汽进入大气，随气流输送到各地；输送中，遇到适当的条件，凝结成云，重力作用下降落到地面，即降水；降水直接地、或以径流的形式补给地球上的海洋、河流、湖泊、土壤、地下和生态水等，如此永不停止的循环运动，称为水文循环。
分类：（1）大循环发生在海洋与陆地之间的水文循环，是形成陆降水、径流的主要形式仅发生在海洋或陆地上的水文循环与水资源的关系水文循环供给陆地源源不断的降水、径流，某一区域多年平均的年降水量或年径流量，即该地区的水资源量，因此水文循环的变化将引起水资源的变化. 10、水文循环的影响因素水文循环所处的自然地理环境，称为下垫面。
如地形、地貌、土壤、地质构造、岩层性质、植被情况、河系等等，都对水文水文循环起着不可忽视的影响。
2）河流的弯曲系数：河源至河口的河长与两地间的直线长度之比。
3）河流的横断面及横比降： a.河流的横断面：垂直于水流方向的断面（过水断面） b.河流横比降：河流沿横断面方向的水面坡度。
产生横比降的原因：弯段离心力的作用流速分布不均匀的影响地球自转偏力的影响尼罗河6650km（世界之最）亚马逊河6437km 长江6300km 4）河流的纵断面及纵比降： a.河流的纵断面：沿河流中泓线的剖面（水面、河底线） b.河流的纵比降：包括水面比降和河底比降某一河段河底高程自上游向下游变化，纵断面如下图，其平均河道坡度(比降)i 按下式计算：=[(h0+h1)l1+(h1+h2)l2+…+(hn-1+hn)ln-2h0l]/l23.流域及其分类流域：河口断面以上的集水区域。
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。
水文学原理课堂PPT
土壤水 0.05%
大气水 0.04%
河 水 0.006%
第三节 地球系统中的水及水平衡（续）
水资源问题 原因 水资源量时空分布不均匀； 水资源分布与人口、耕地分布不相适应； 水环境污染； 水资源浪费。
对策 时间和空间上的合理调配； 积极开展水污染防治； 节约用水。
三、主要参考书 山坡水文学，刘新仁译 径流形成原理，芮孝芳编著 土壤和水—物理原理和过程，D·希勒尔著 华孟译 普通水文学，邓绶林编著 工程水文学，（美）林斯莱著 城市水文学，朱元甡、金光炎著
第一章 绪论
第一节 水文学的内容和任务 一、水文学的定义 研究水的科学，核心——水文循环。
广义水文学 按分布划分
二、按降雨强度及过程特征分类
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。 暴雨型霪雨——历时较长、强度变化大。 影响区域洪水。 霪雨——历时很长、强度小、笼罩面积大。 影响大流域洪水。
第一章 绪 论
第二章 水文循环
第四章 降 水
第五章 土 壤 水
第六章 下 渗
第七章 蒸发与散发
第八章 产流机制
第十章 地表水流
第十一章 洪水演算
第十二章 流域产流
第十三章 流域汇流
第三章 流域和水系
课程介绍
一、水文学原理的主要内容 1. 各种水体的形成、演变； 2. 水体形成的成因、演变的规律； 3. 研究水体形成成因、演变规律的方法。 二、学习目的 1.掌握水文现象的基本规律和研究方法； 2.本课程为专业基础课，为后继课程的学习做准备。
第二章 水文循环
大气水 0.04%
河 水 0.006%
第三节 地球系统中的水及水平衡（续）
水资源问题 原因 水资源量时空分布不均匀； 水资源分布与人口、耕地分布不相适应； 水环境污染； 水资源浪费。
对策 时间和空间上的合理调配； 积极开展水污染防治； 节约用水。
三、主要参考书 山坡水文学，刘新仁译 径流形成原理，芮孝芳编著 土壤和水—物理原理和过程，D·希勒尔著 华孟译 普通水文学，邓绶林编著 工程水文学，（美）林斯莱著 城市水文学，朱元甡、金光炎著
第一章 绪论
第一节 水文学的内容和任务 一、水文学的定义 研究水的科学，核心——水文循环。
广义水文学 按分布划分
二、按降雨强度及过程特征分类
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。 暴雨型霪雨——历时较长、强度变化大。 影响区域洪水。 霪雨——历时很长、强度小、笼罩面积大。 影响大流域洪水。
第一章 绪 论
第二章 水文循环
第四章 降 水
第五章 土 壤 水
第六章 下 渗
第七章 蒸发与散发
第八章 产流机制
第十章 地表水流
第十一章 洪水演算
第十二章 流域产流
第十三章 流域汇流
第三章 流域和水系
课程介绍
一、水文学原理的主要内容 1. 各种水体的形成、演变； 2. 水体形成的成因、演变的规律； 3. 研究水体形成成因、演变规律的方法。 二、学习目的 1.掌握水文现象的基本规律和研究方法； 2.本课程为专业基础课，为后继课程的学习做准备。
第二章 水文循环
水 文 学 原 理(一绪论)
Four major water issues in China
more
less
Floods
Droughts
turbid
dirty
Soil and water losses
Water pollution
水多
__洪涝灾害频繁
南京市Nanjing)
大气
地下 含水层
冰川
流域水文学 全球水文学（大尺度水文学）
河流 (River)
Potamology (River Hydrology)
湖泊 (Lake)
Limnology (Lake Hydrology)
水库 (Reservoir)
水问题已成为世界关注的问题
水资源短缺及水环境恶化是全球性的大问题，据世行预 测，按现有的耗水模式及速率，至2025年全球2/3的人将 生活在水资源短缺之中。世行为解决水资源、环境问题 而投放到发展中国家的资金为每年700-800亿美元，全球 需求量在未来15年内将增加2倍 z联合国(UN) ---IHD(65-74)/IHP z相关的国际或地区性的组织IAEA/UNDP/UNESCO z非政府组织的广泛的关注
萌芽时期
奠基时期
实践时期
现代化时期
公元1600-1900
以牛顿力学为基础的古典科学得到极大发展
1856年，Darcy Law 1871年，St.Venant Equation Group
（1）水文学发展简史
萌芽时期 奠基时期
实践时期
现代化时期
公元1900-1950
工程水文学的兴起与发展
气温升高蒸发增加吗？ 如果蒸发增加降雨量为什么不增加？ 大气中水汽储量增加吗？ 大气中水汽储量增加为什么气候变干燥？
水文学原理(全套课件上158P)
第二节 水文循环的现象及尺度(Water Cycle and its scales)
水文循环现象 水文循环的意义 水文循环的尺度
1、水文循环现象(Water cycle)
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 止的循环运动过程称为水文循环 。
1、水文循环现象(Water cycle)
Precipitation over land Water surface evaporation infiltration
Moisture from oceans to land
Plant transpiration Soil evaporation
Precipitation over oceans
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
揭示水与生态的相互关系、污染物在 水中的迁移转化规律
研究在防灾、水资源利用、水环境保 护工程建设中必须的水文水利计算技 术
3、水文学的性质(Nature of Hydrology)
水文学是地球物理科学的一个分 支（自然科学）
第三阶段：二十世纪70年代 流域水文模型（Hydrological Mode) 水资源水文学 环境水文学
第四阶段：二十世纪80年代 全球尺度水文学（Global Scale Hydrology)
第五阶段：上世纪末本世纪初
生态水文学的兴起与发展
水文学原理试题及答案
水文学原理试题及答案【篇一：2011年水文学原理习题】t>第一章绪论1. 水文学主要研究那些内容？2. 人类面临的主要水问题有哪些？如何解决？3. 什么是水文现象？水文现象有哪些基本规律和特性？4. 水文学有哪些主要分支学科?5. 水文学经历了哪些发展阶段？6. 简述水文学研究的特点第二章水文循环1. 水有哪些自然属性？社会属性？2. 水循环有哪些环节2. 研究水文循环有哪几种尺度？3. 水循环的主要表现形式（水文现象）有哪些？4. 全球和流域（区域）水量平衡及方程式。
6. 大气中的水分以13000km3 计，多年平均全球年降水量577000 km3 ，试计算大气水的更新期。
7. 根据对水循环及水量平衡规律的了解，谈一谈对合理利用水资源、节约水资源的认识。
第三章河流与流域1. 何谓流域？流域有几种类型，以什么来区分？流域有哪些主要特征？2. 河流有哪些主要特征？3. 水系形状大致可归纳为几种？不同水系对汇流有什么影响？4. 某闭合流域面积a=1000km2 ，流域多年平均降水量x0=1400mm，多年平均流量q0=20m3/s。
现拟在此流域修建水库，由此增加的水面面积⊿a=100km2，当地实际多年平均年蒸发总量z0器=2000mm，蒸发器折算系数k=0.8。
试问建库以后多年平均流量q0是多少？5. 某流域多年平均年降水量为476.1mm，多年平均年径流深为66.1mm。
试求多年平均年蒸发总量，并计算其多年平均径流系数及蒸发系数。
第四章降水1. 降水基本要素有哪些？2. 如何表示降水随时间、空间的变化？3. 降雨量过程线与降雨强度过程线有何联系？4. 降雨大致可分几种类型？5. 影响降雨量的因素是有哪些？6. 我国降水的时空分布有什么特点？7. 计算区域(流域)平均降雨量的方法有哪些？每一种计算方法有哪些适用条件？第五章土壤水与下渗1. 土壤水有哪些存在形式？各受哪些力的作用？2. 土壤水分如何测定？用什么表示？3. 土壤水分常数有哪些？各表征什么物理量？4. 土壤水的能量状态用什么表征？土水势有哪些分势？5. 土壤水分特性曲线反映什么关系？如何获得土壤水分特性曲线？6. 非饱和土壤水运动的基本方程是什么？7. 供水强度、下渗率、下渗能力是如何定义的？什么是下渗曲线？8. 下渗的物理过程（三个阶段）有哪些？什么力起主要作用？含水率如何变化？9. 影响下渗的主要因素有哪些？何为下渗容量？10. 忽略重力作用且扩散率为常数时下渗的定解问题的数学模型如何表达？11. 写出几个有代表性的经验下渗曲线公式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(2) 外部作用 主要指太阳辐射、地心引力，还有其它如周围星球的作用力。
精品课件
(3) 运动形式 包括四种：降水、蒸发、渗流、径流等。
1) 降水(Precipitation)： 大气中水汽凝结后以液态水或固态水降落到地面的
现象。如雨、雪、露、霜、雹、霰等。 2) 蒸发(Evaporation)：
水分子从水面、冰雪面或其它含水物质表面以水汽 形式逸出的现象。包括截留蒸发、地面蒸发、叶面散发、水 蒸发等。
精品课件
3) 径流(Runoff)： 陆地上的降水汇流到河流、湖库、沼泽、
海洋、含水层或沙漠的水流。包括地面径流和地下径流。 4) 渗流(Seepage flow)：
水从地表渗入地下及在地下流动的现象。包 括入渗和渗透两种现象。
精品课件
1.1.2 水文循环 (1) 定义
地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力的作用，水 分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁 移的现象。 (2) 分类
10,000
8,000
6,000
4,000
2,000
0
精品课件
Brazil Russia
USA Canada Indonesia
China Colombia
Peru India Congo
4,507 3,051 2,902 2,838 2,830 2,132 1,913 1,897 1283
8,233
精品课件
第一章 绪论
内 容：
✓ 1.1 水文现象及水文循环
✓ 1.2 水文学的研究领域及发展
✓ 1.3 水文学的应用
✓ 1.4 水文现象的特性
✓ 1.5 水量平衡方程
✓ 1.6 水文现象的研究方法
重 点：
✓ 水文现象表现的运动形式；
✓ 水文循环的定义和分类；✓ 水文现象的研究方法
✓ 水量平衡方程
关系： 水资源是水文循环引起陆地上一定区 域平均每年产生的淡水量 --降水量、径流 量及其变化，这些可根据水文、水质观测资 料通过水文学分析计算推求，水资源评价（ 包括水环境质量）工作，就是由各级水文部 门进行的。
精品课件
精品课件
Natural Renewable Water Resource (km3)
，污染水） 地区分布不均匀
南方四片：珠江，浙闽台，西南诸河，长江流域片 。水量80℅，耕地38℅，人口54℅
北方七片：黄，淮，海滦，辽河，黑龙江，西北内 陆诸河六片。水量20℅，耕地62℅，人口46℅。
总的来说，地多，人少，水少，水土资源极不相平衡。
精品课件
（3）不可替代性
珍惜水资源，节约水资源，一水多 用。
精品课件
1) 传统水文学按研究的水体来进行划分： ✓河流水文学 ✓湖泊水文学 ✓沼泽水文 ✓冰川水文学 ✓海洋水文学 ✓ 地下水水文学 ✓土壤水文学 ✓大气水文学
2) 由水文学采用的实验方法，派生出三个分支学科： ✓水文测验学 ✓水文调查 ✓水文实验
精品课件
3) 由水文研究内容分为： ✓水文学原理 ✓水文预报 ✓水文分析与计算 ✓水文地理学 ✓河流动力学
世
界
前
10
名
水
资
源
占
有
国
家
各 800,000
地
区 600,000
人
均
水
资
源
量 0
Per Capita Water Resource (m3/person)
400,000
200,000
精品课件
Iceland
Guyana
314,963
Suriname
289,848
Congo
259,547
P. N. Guinea
159,171
Gabon
126,789
Solomon Is.
93,405
Canada
92,810
New Zealand
85,221
Norway
84787
World Ave. 6,859
China 2,186
599,944
精品课件
3 水资源与水文循环的关系 ➢ 地球表层可供人类利用的水称为水资源。包括水量、水质、水
土壤水 大气水
沼泽水
河水
生物水
精品课件
2 特点 （1）可恢复性和有限性。
水循环过程的有限性 补给水量的有限性 （一定数量限度内 ）
精品课件
（2）时空分布的不均匀性
水资源时程分布不均匀。 我国：中纬度，大陆季风气候。受季风和西风
环流的影响，丰枯交替变化（夏多雨，冬少雨） 有效水资源=水资源—无效水资源（河流洪水
难 点：
✓ 水文现象的特性 ✓ 水量平衡方程
精品课件
1.1 水文现象及水文循环
1.1.1 水文现象 指地球上的水受外部作用而产生的永无休止的运动形式。
(1) 水的相关基本概念 1) 水体：水的聚积体。 2) 水圈：地球上的水以液态、固态和气态的形式分布于海洋、陆地 、大气和生物机体中，这些水体构成了地球的水圈。
4) 作为应用科学，水文学分为： ✓工程水文学 ✓农业水文学 ✓土壤水文学 ✓森林水文学 ✓城市水文学
1) 大循环：大区域（领域）内的循环，也称外循环。
海洋
云、大气 陆地 海洋
精品课件
2) 小循环：小区域（领域）内的循环，也称内循环。
海洋 陆地
云、大气 云、大气
海洋 陆地
(3) 意义 ✓ 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一。 ✓ 认识它的基本客观规律，了解其各影响因素间的内在
联系，对合理开发和利用水资源，抗御洪旱灾害，改 造自然，利用自然都有十分重要的意义。
1.2.1 水文学的研究领域 (1) 水文学定义
研究存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的水的 各种现象和发展规律及其内在联系的学科。包括水体的形成、循环和分 布，水体的化学成分，生物、物理性质以及它们对环境的效应等。 (2) 研究领域(分类)
水文学主要研究陆地表面的河流、湖泊、沼泽、冰川等，以 后逐渐扩展到地下水、土壤水、大气水和海洋水。
能资源和水域。 ➢ 水文循环供给陆地源源不断的降水、径流，某一区域多年平均
的年降水量或年径流量，即该地区的水资源量，因此水文循环 的变化将引起水资源的变化 。 ➢ 各级水文部门根据水文、水质观测资料通过水文学分析计算进 行水资源评价（包括水环境质量）工作。
精品课件
精品课件
1.2 水文学的研究领域及发展
精品课件
水汽输送 云
云
蒸发
植物蒸腾
降水
降水
小循环 湖
地下径流
地表径流
精品课件
蒸发
蒸发 降水
小循环 海洋
111 385
精品课件
1.1.3 水资源简况
1水资源储量
96.53 % 0.94%
2.53%
海洋水 湖泊咸水和地下咸水 淡水
1.74%
冰川 地下淡水 其他淡水
0.76%
永冻土底冰
湖泊淡水
0.03%
精品课件
(3) 运动形式 包括四种：降水、蒸发、渗流、径流等。
1) 降水(Precipitation)： 大气中水汽凝结后以液态水或固态水降落到地面的
现象。如雨、雪、露、霜、雹、霰等。 2) 蒸发(Evaporation)：
水分子从水面、冰雪面或其它含水物质表面以水汽 形式逸出的现象。包括截留蒸发、地面蒸发、叶面散发、水 蒸发等。
精品课件
3) 径流(Runoff)： 陆地上的降水汇流到河流、湖库、沼泽、
海洋、含水层或沙漠的水流。包括地面径流和地下径流。 4) 渗流(Seepage flow)：
水从地表渗入地下及在地下流动的现象。包 括入渗和渗透两种现象。
精品课件
1.1.2 水文循环 (1) 定义
地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力的作用，水 分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁 移的现象。 (2) 分类
10,000
8,000
6,000
4,000
2,000
0
精品课件
Brazil Russia
USA Canada Indonesia
China Colombia
Peru India Congo
4,507 3,051 2,902 2,838 2,830 2,132 1,913 1,897 1283
8,233
精品课件
第一章 绪论
内 容：
✓ 1.1 水文现象及水文循环
✓ 1.2 水文学的研究领域及发展
✓ 1.3 水文学的应用
✓ 1.4 水文现象的特性
✓ 1.5 水量平衡方程
✓ 1.6 水文现象的研究方法
重 点：
✓ 水文现象表现的运动形式；
✓ 水文循环的定义和分类；✓ 水文现象的研究方法
✓ 水量平衡方程
关系： 水资源是水文循环引起陆地上一定区 域平均每年产生的淡水量 --降水量、径流 量及其变化，这些可根据水文、水质观测资 料通过水文学分析计算推求，水资源评价（ 包括水环境质量）工作，就是由各级水文部 门进行的。
精品课件
精品课件
Natural Renewable Water Resource (km3)
，污染水） 地区分布不均匀
南方四片：珠江，浙闽台，西南诸河，长江流域片 。水量80℅，耕地38℅，人口54℅
北方七片：黄，淮，海滦，辽河，黑龙江，西北内 陆诸河六片。水量20℅，耕地62℅，人口46℅。
总的来说，地多，人少，水少，水土资源极不相平衡。
精品课件
（3）不可替代性
珍惜水资源，节约水资源，一水多 用。
精品课件
1) 传统水文学按研究的水体来进行划分： ✓河流水文学 ✓湖泊水文学 ✓沼泽水文 ✓冰川水文学 ✓海洋水文学 ✓ 地下水水文学 ✓土壤水文学 ✓大气水文学
2) 由水文学采用的实验方法，派生出三个分支学科： ✓水文测验学 ✓水文调查 ✓水文实验
精品课件
3) 由水文研究内容分为： ✓水文学原理 ✓水文预报 ✓水文分析与计算 ✓水文地理学 ✓河流动力学
世
界
前
10
名
水
资
源
占
有
国
家
各 800,000
地
区 600,000
人
均
水
资
源
量 0
Per Capita Water Resource (m3/person)
400,000
200,000
精品课件
Iceland
Guyana
314,963
Suriname
289,848
Congo
259,547
P. N. Guinea
159,171
Gabon
126,789
Solomon Is.
93,405
Canada
92,810
New Zealand
85,221
Norway
84787
World Ave. 6,859
China 2,186
599,944
精品课件
3 水资源与水文循环的关系 ➢ 地球表层可供人类利用的水称为水资源。包括水量、水质、水
土壤水 大气水
沼泽水
河水
生物水
精品课件
2 特点 （1）可恢复性和有限性。
水循环过程的有限性 补给水量的有限性 （一定数量限度内 ）
精品课件
（2）时空分布的不均匀性
水资源时程分布不均匀。 我国：中纬度，大陆季风气候。受季风和西风
环流的影响，丰枯交替变化（夏多雨，冬少雨） 有效水资源=水资源—无效水资源（河流洪水
难 点：
✓ 水文现象的特性 ✓ 水量平衡方程
精品课件
1.1 水文现象及水文循环
1.1.1 水文现象 指地球上的水受外部作用而产生的永无休止的运动形式。
(1) 水的相关基本概念 1) 水体：水的聚积体。 2) 水圈：地球上的水以液态、固态和气态的形式分布于海洋、陆地 、大气和生物机体中，这些水体构成了地球的水圈。
4) 作为应用科学，水文学分为： ✓工程水文学 ✓农业水文学 ✓土壤水文学 ✓森林水文学 ✓城市水文学
1) 大循环：大区域（领域）内的循环，也称外循环。
海洋
云、大气 陆地 海洋
精品课件
2) 小循环：小区域（领域）内的循环，也称内循环。
海洋 陆地
云、大气 云、大气
海洋 陆地
(3) 意义 ✓ 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一。 ✓ 认识它的基本客观规律，了解其各影响因素间的内在
联系，对合理开发和利用水资源，抗御洪旱灾害，改 造自然，利用自然都有十分重要的意义。
1.2.1 水文学的研究领域 (1) 水文学定义
研究存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的水的 各种现象和发展规律及其内在联系的学科。包括水体的形成、循环和分 布，水体的化学成分，生物、物理性质以及它们对环境的效应等。 (2) 研究领域(分类)
水文学主要研究陆地表面的河流、湖泊、沼泽、冰川等，以 后逐渐扩展到地下水、土壤水、大气水和海洋水。
能资源和水域。 ➢ 水文循环供给陆地源源不断的降水、径流，某一区域多年平均
的年降水量或年径流量，即该地区的水资源量，因此水文循环 的变化将引起水资源的变化 。 ➢ 各级水文部门根据水文、水质观测资料通过水文学分析计算进 行水资源评价（包括水环境质量）工作。
精品课件
精品课件
1.2 水文学的研究领域及发展
精品课件
水汽输送 云
云
蒸发
植物蒸腾
降水
降水
小循环 湖
地下径流
地表径流
精品课件
蒸发
蒸发 降水
小循环 海洋
111 385
精品课件
1.1.3 水资源简况
1水资源储量
96.53 % 0.94%
2.53%
海洋水 湖泊咸水和地下咸水 淡水
1.74%
冰川 地下淡水 其他淡水
0.76%
永冻土底冰
湖泊淡水
0.03%