水文循环与径流形成

ω1
h5 h4 h3 l5 l4
ω1 = ω2 ω2
h1 l2 l1 h0
h2 l3
L
纵断面呈折线时纵比降计算示意图
二、流域
河流某断面的集水区域称为该断面 的流域。 流域的周界称为分水线。 地面分水线闭合且与地下分水线重合 的流域称为闭合流域。 流域各条河流构成脉络相通的系统称 为水系，河系或河网。
水汽、上升运动和冷却凝结是 形成降水的三个因素。 在水汽条件具备时，水汽冷却 凝结的条件是空气垂直上升运动。
二、降水分类
降水常按照使空气抬升的 原因分为对流性降水、地形性 降水、锋面性降水和气旋性降 水，习惯上把它们分别称为对 流雨、地形雨、锋面雨与气旋 雨。
对流雨 是因地表局部受热而发生 垂直上升运动所形成。因上升速 度较快，形成的云多为垂直发展 的积状云，特点是雨强大，雨面 小，历时短。
长为流域长度
流域平均宽度B（km） 流域 面积与流域长度的比值
B ＝ F / L
流域形状系数 流域平均宽 度与流域长度的比值
f ＝ B / L
＝ F / L
2
流域平均高度H（m）与平均坡度J 将 流域划分成100以上的正方格，定出每个
方格交叉点上的高程及坡度，这些格点
的高程和坡度的平均值为流域平均高度
流 域
分水线
干流
集水面积 出口断面 支流 水系
流域面积F（km ） 在地形图 上定出流域分水线，然后量出它 所包围的面积。
2
流域面积
分水线
河流
河网密度 单位面积河流总 长度称为河网密度,表示一个地区 河网的疏密程度。

河网
l
i
i
F
流域长度L（km） 流域的轴长。
流域轴线
出口
流域
（1）以河口为圆心绘制同心圆 （2）作圆弧的割线交于流域周线 （3）通过割线中点作流域轴线，轴
对多年平均情况， △Sc 、△So 趋于零。所以：
Pc R E c
合并得：
Po R E o
PE
全球多年平均 降水量等于多 年平均蒸发量， 为1130mm
Pc Po E c E o 或
第二节 河流与流域
一、河流
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金沙江俯瞰
1．河流形成和分段
河流底部有水流的部分称为河床。 枯水期水流所占部位为基本河床，或 称主槽；洪水泛滥及部位为洪水河床，或 称滩地。
I、O——给定时段内输入、输出该地区的总水量
△S——时段内区域蓄水量的变化量，可正可负。
若以地球的整个大陆作为研究范围，其水量平衡方程为：
Pc R Ec S c
若以海洋为研究对象，其水量平衡方程为：
Po R Eo So
△Sc——大陆在研究时段内蓄水量的变化量
△So——海洋在研究时段内蓄水量的变化量
河流纵断面 河流中沿水流方向各断面 最大水深点的连线称中泓线，沿中泓线的 断面称为河流的纵断面。河流纵断能反映 河床的沿程变化。
落差 河段两端的河底高程差
h h1 h0
河道纵比降 当河流纵断面近于直
线时
h J L
(h0 h1 )l1 (h1 h2 )l2 (hn1 hn )ln 2h0 L J L2
和平均坡度。
流域的自然地理特征
流域的地理位
置、气候、地形、植物被覆、土壤特
性，地质构造，沼泽及湖泊情况等，
都是与流域水文特性密切有关的自然
地理特征。
第三节 降水
一、降水成因
水汽压 空气中水汽压力。 饱和水汽压 在一定温度下，空气中 水汽压的最大值。温度越高，空气中饱和 水汽压越大，反之则越小。
饱和差 在一定温度下，饱和 水汽压与空气中的实际水汽压 之差，称为饱和差。若实际水 汽压超过了饱和水汽压，空气 中多余的水汽就会发生凝结。
从海洋直接输送到内陆的水汽，通过 陆地内循环，水汽逐渐向内陆输送，在 输送过程中会沿途损耗，故内陆距海洋 越远，输送的水汽量越少，降水量越小。
二、地球上的水量平衡 水量平衡原理：在水文循环过程中，对任 一区域、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于 其蓄水量的变化量。 水量平衡方程：
I O S
注入海洋的河流称为外流河；流入内
陆湖泊或消失于沙漠中的河流，称为内
流河或内陆河，如新疆的塔里木河、青 海的格尔木河和甘肃的石羊河等。
2．河流特性 河流长度 L（km） 简称河长，自河源 沿河道至河口的长度，在地形图上量出。
河源 河口
河流横断面 垂直于水流方向的断面 称为横断面，简称断面。断面内通过水流 的部分称为过水断面，其面积称为过水断 面面积，单位m2。
第二章 水文循环与径流形成
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 水文循环 河流与流域 降水 下渗 蒸散发 径流
第一节 水文循环
从海洋蒸发的水汽，被气流输送 到大陆而成降水。其中一部分以径流 的形式从河流汇归海洋；另一部分重 新蒸发返回大气。这种海陆间的水分 交换过程称为大循环或外循环。
海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后， 以降水的形式落到海洋里，或陆地上 的水经蒸发凝结又降落到陆地上，这 种局部的水文循环称为小循环或内循 环。
露点 水汽量不变，在气压一
定的条件下，气温下降，空气达 到饱和水汽压时的温度称为露点。
露点高，实际水汽压大；露点低，
实际水汽压小。
饱和湿度 在一定温度下空气中 最大的水汽含量称为饱和湿度。 如果空气中的水汽量达到了饱和 或过饱和，多余的水汽就可能发 生凝结。
如果地面有团湿热未饱和空气， 在某种外力作用下上升，上升过程 中温度下降，当降到露点温度以下 时，就会达到过饱和而发生凝结， 形成水滴。一旦水滴不能被上升气 流所顶托时，在重力作用下降到地 面成为降水。
暴雨突袭水涝成都
成都市
地形雨 空气在迁移途中，因受地形作 用而被抬升，动力冷却而成云致雨。降雨 特性随空气自身温湿特性，运行速度以及 地形特点而异。
锋面雨 具有均匀的温湿特性，在气压 场作用下向同方向移动的大气团称为气团。 两个温湿特性不同的气团相遇，形成一个 不连续面，称为锋面或锋区，锋面与地面 的交线称为锋线，习惯上统称为锋。锋面 活动产生的降水称为锋面雨。其特点是降 雨范围大，历时长。
洪水位
枯水位
河床
主槽
滩地
上游
紧接河源，多处于深山峡
谷，坡陡流急，河谷下切强烈，常有急滩
瀑布。
中游 河段坡度渐缓，河槽变宽， 两岸常有滩地，河床较稳定。
下游 河流的最下段，一般处于 平原区，河槽宽阔，淤积明显，浅
滩和河湾较多。
河口 河流注入海洋或内陆湖泊的 地段，因流速骤减，泥沙大量淤 积，往往形成三角洲。