1、5 第一部分水文水资源 一、基础知识 1、掌握水文循环、区域与流域水量平衡、流域径流形成过程等最基本的水文学原理 今水 文循环 水文循环概念： 地球表面的广大水体，在太阳辐射作用下蒸发变成水汽，上升到空中， 被气流带动输送到各地，在这过程中，水汽遇冷凝结，以降水的形式降落到地面和海洋， 降至地面的那部分水，再从河道或渗入地下以地下水形式补给河流流入海洋。水分这种 往返循环、不断转移交替的现象称为水文循环或水循环。（水文循环的原理 ） 自然界中的水循环有蒸发 、降水、下渗和径流 4个主要环节。 水文循环分类 :按水文循环的规模与过程，可分为大循环和小循环。 大循环：海洋和陆地之间的水分循环 小循
2、环：海洋内或者陆地内的水分循环 a. 水循环的外因：太阳辐射能和地球引力的存在 b. 水循环的内因：水物理三态 (气、液、固 )之间的相互转化 水文循环： a.地球上水的存在形式：汽态、液态、固态 b. 存在位置：空气中、地表、地下、生物体内 水文循环的意义：a.直接影响气候变化 b.改变地表形态 c. 造成再生资源 d.负面影响：干旱，洪涝灾害 气象要素 ：温度、湿度、气压、风 （前 4个是基本要素 )、云、日照等。 i若以地球陆地为研究水量平衡对象，某时段 At内的水量平衡方程可写成 : AWc = Pc R Ec 式中 :Ec:在时段内陆地的蒸发量； Pc： 在时段内陆地的降水量； R
3、：时段内由陆地流入海洋的径流量； AWc :在时段内陆地蓄水量的变化量。 ii若以海洋为研宄水量平衡对象，某时段 At内的水量平衡方程可写成： AWs = Ps+R Es 式中 Es :海洋在时段内的蒸发量； Ps :海洋在时段内的降水量； R :时段内由陆地流入海洋的径流量； Ws :海洋在该时段内蓄水量的变化量。 6 在多年平均的情况下， AWc 0， AWs 0，则 对于大陆来说，多年平均情况的水量平衡方程为 R=Pc-Ec 对于海洋则为 R=Es -Ps 式中： R 流入海洋的多年平均年径流量 Pc、 Ps 分别为大陆上和海洋上的多年平均年降水量 Ec、 Es 分别为大陆和海洋的多年平
4、均年蒸发量 二式合并，得全球水量平衡方程为 Ec+Es= Pc+Ps 即全球的降水量和蒸发量是相等的。（全球水量平衡方程） 闭合流域： P=R+E 今流域径流形成过程 净雨：雨水降到地面，一部分损失掉，剩下能形成地面、地下径流的那部分降雨称为净 雨。 1、产流过程：把降雨扣除损失变成净雨的水文过程称为产流过程，包括地面净雨和地 下净雨。 2、汇流过程：净雨沿坡地从地面和地下汇入河网，然后再沿着河网汇流到流域出口断 面，这一完整的过程称流域汇流过程。前者称坡地汇流，或者称河网汇流。 2、掌握水文学的基本概念（降雨、蒸发、入渗，径流、流域与河系，地表径流地下径 流、径流深、径流系数、径流模数等 ）
5、 今 水文 学：研 宄 地球上江河、湖泊、冰川、地下水和海洋等各种水体的存在数量、分 布及变化规律的科学。与气象学、地理学、生态环境学等关系密切。 今降雨 (1) 概 念：是指液态或固态的水汽凝结物，从天空下降至地面而成的液态水或固态 水的现象。降水是气象要素之一，也是水循环中重要的一个环节。 (2) 降水基本条件 ： 一是空气中要有水汽，二是降温，降至露点温度以下，或空气 冷却，三是大气中存在吸水性的微粒 (凝结核） (3) 露 点：空气中水汽达到饱和时的温度。当大气温度下降到露点以下时，则形成 了水汽凝结的必要条件。 (4) 大气凝结核： 指飘浮在大气中的尘粒，其直径约 10-3 10un
6、。 (5) 降水类型： a. 锋面雨：由于不同性质的气团相遇所形成的雨称为锋面雨。 b. 地形雨：暖湿空气在运移过程中，因受地形（如山脉等）影响而被抬升，则由于 动力冷却而形成的雨。因气流（空气 ） 的湿度、温度、抬升速度及地形特点的差异而 不同。地形作用一般使7 山的迎风面的降水量大，而背风面降水量减少。 c. 对流雨：地面受福射温度升高，下层暖湿空气膨胀上升，则暖湿空气在上升过程 中形成绝热冷却，水汽则会凝结成云 （ 淡积云浓积云积雨云 )，形成降雨。 d. 气旋雨：在低气压中心区，气流从四周向中心福合，垂直方向上运动是上升的， 即暖湿气流辐合上升，在水平面上温度和湿度变化很大，故常常有凝
7、结降水现象。可出 现大范围降雨和大风的天气现象，称为气旋雨。 气旋：北（南）半球，由于地球离心力、偏向力及摩擦力的共同作用下，大气中水 平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋。在同髙度上，气旋中心的气压比四周低，又称 低压。气旋按其生成的地理位置不同，可分为热带气旋和温带气旋 (6) 降雨基本要素： 降雨量、降雨历时、降雨时段、降雨强度、降雨面积及降雨中 心、降雨走向。 (7) 降雨资料图示： 降雨过程线、雨量积累曲线 (8) 降水量一 分为 7级 (9) 按降雨强度大小，降雨可分为暴雨、大雨、中雨、小雨四种 暴雨 （ 50mm/24h)(暴雨： 50100、大暴雨： 100200、特大暴雨： 200) 大雨： 2550mm/24h ;中雨： 1025.mm/24h 小雨： 0.110mm/24h ;无雨或微雨： 熟悉理论频率曲线 （ 皮尔逊 m型分布 )； 皮一 m型理论频率曲线比较符合我国水文变量的分布。 p-ni型曲线的特点：一端有限另 一端无限的不对称单峰正偏曲线 在水文计算中 ，一 般要求出指定概率 P所相应的随机变量的取值 Xp， 一般地做法是： 由给定的 Cs及 p， 从p-m型曲线离均系数值表，查出 p，再由下式求： 即求出指定概率 p所相应的随机变量的取值 Xp Xp =(0pCy + 1 )X
