???????????水文學(xué)復(fù)習(xí)資料 一、????基本概念 1.水文：泛指自然界中的水的分布（大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈）、運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律以及與環(huán)境的相互作用。 2.水文學(xué)：是研究水存在于地球上大氣中和地球表面，以及地殼內(nèi)的各種現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律及其內(nèi)在聯(lián)系的學(xué)科。 3.水資源：???狹義：僅僅指在一定時(shí)期內(nèi)在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下能直接或間接被人類開(kāi)發(fā)利用的動(dòng)態(tài)水體。 ??????????????廣義：地球上的一切水體。 4.水分循環(huán)：是地球上的一個(gè)重要的自然過(guò)程，是指地球上各種形態(tài)的水，在太陽(yáng)輻射的作用下通過(guò)蒸發(fā)散、水汽輸送上升到空中并輸送到各地，水汽在上升和輸送過(guò)程中遇冷凝結(jié)，在重力作用下以降水形式回到地面、水體，最終以徑流的形式回到海洋或其他陸地水體的過(guò)程。 5.水量平衡原理：是指任意時(shí)段內(nèi)，任何區(qū)域內(nèi)收入（或輸入）的水量和支出（或輸出）的水量之差，一定等于該時(shí)段內(nèi)該區(qū)域儲(chǔ)水量的變化。 5.降水：大氣中的水以液態(tài)或固態(tài)的形式到達(dá)地面的現(xiàn)象稱為降水。 6.蒸發(fā)散：是液態(tài)水或固態(tài)水表面的水分子能量足以超過(guò)分子間吸力，不斷地從水體表面逸出的現(xiàn)象。 7.下滲：水分通過(guò)土壤表面垂直向下進(jìn)入土壤和地下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 8.地下水：???廣義：指蓄存并運(yùn)移于地表以下土壤和巖石孔隙中的自然水。 ??????????????狹義：指飽和帶（飽水帶）中巖土孔隙中的重力水。 9.河流：是一種天然水道，指在重力的作用下，沿著陸地表面上的線性凹地流動(dòng)，并匯集于各級(jí)河槽上的水流。 二?????其它復(fù)習(xí)內(nèi)容 ????????第二章 1.水循環(huán)的動(dòng)力是太陽(yáng)輻射和地球引力。 2.水文循環(huán)的原因：?（1）外因：太陽(yáng)輻射和地心引力為水文循環(huán)的發(fā)生提供了強(qiáng)大的動(dòng)力條件???（2）內(nèi)因：水的物理性質(zhì)決定了水在常溫條件下就能實(shí)現(xiàn)液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)的相互轉(zhuǎn)化而不發(fā)生化學(xué)變化。 3.水循環(huán)的4個(gè)階段：蒸發(fā)散、水汽輸送、降水和徑流。 4根據(jù)水循環(huán)的過(guò)程可以把水循環(huán)分為??大循環(huán)和?小循環(huán)，大循環(huán)又稱為外循環(huán)，是海洋水與陸地水之間通過(guò)一系列的過(guò)程所進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)化：小循環(huán)又稱為內(nèi)循環(huán)，是發(fā)生在陸地與陸地之間或海洋與海洋之間的局部小循環(huán)。 ?5.影響水循環(huán)的因素 （1）氣候因素，它是主要因素，溫度越高，蒸發(fā)散越旺盛，水分循環(huán)越快，風(fēng)速越大，水汽輸送越快，水分循環(huán)越活躍；濕度越高，降水量越大，參與水分循環(huán)的水量越多。 （2）下墊面因素，主要是通過(guò)影響蒸發(fā)散和徑流起作用的。 （3）人為因素，主要表現(xiàn)在調(diào)節(jié)徑流、加大蒸發(fā)散、增加降水等水分循環(huán)的環(huán)節(jié)上。 6.水循環(huán)的作用與意義 作用：（1）提供水資源，使水資源成為“可再生資源”（2）影響氣候變化，調(diào)節(jié)地表氣溫和濕度（3）形成各種形式的水體（江河、湖泊和沼澤等）以及與其相關(guān)的各種地貌現(xiàn)象（4）形成多種水文現(xiàn)象。 意義：水循環(huán)是自然界最主要的物質(zhì)循環(huán)，深刻影響著全球的氣候、自然地理環(huán)境的形成和生態(tài)系統(tǒng)的演化。水循環(huán)的存在，不僅是水資源和水能資源可再生的根本原因，水循環(huán)是 自然界眾多物質(zhì)循環(huán)中最重要的物質(zhì)循環(huán)。 7.水量平衡的意義? （1）有利于更深刻的認(rèn)識(shí)水循環(huán)和其它水文現(xiàn)象 （2）有利于揭示水循環(huán)和水文化現(xiàn)象對(duì)自然地理環(huán)境和人類活動(dòng)的影響。 （3）有利于對(duì)水資源現(xiàn)狀作出正確的評(píng)價(jià)。 （4）為水文觀測(cè)提供檢驗(yàn)依據(jù)和改進(jìn)方法。 （5）為水利?工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供基本參數(shù)，為評(píng)價(jià)工程的可行性及實(shí)際效益提供參考。 8.河流的兩個(gè)要素：經(jīng)?；蜷g歇性的水流及容納水流的河槽（河床）。 9.干流：直接流入海洋或內(nèi)陸湖泊的河流稱為干流，匯入干流的河流稱為一級(jí)河流。 10.水系：河流的干流及全部直流構(gòu)成脈絡(luò)相通的系統(tǒng)稱為水系，又稱為河系和河網(wǎng)。 11.河流的分段：河源、上游、中游、下游及河口 12.河源是河流的發(fā)源地，可以是溪澗、泉水、湖泊、沼澤和冰川 ??上游連著河源，乃河流的上段，特點(diǎn)是落差大、水流急、下切力強(qiáng)、兩岸陡峻、多高山，為峽谷地形。 ???中游，從高原進(jìn)入丘陵區(qū)的河道，特點(diǎn)：河床比較穩(wěn)定，河槽多為粗砂，并有灘地出現(xiàn)。 ???下游，特點(diǎn)河槽寬淺，流速慢，淤積占優(yōu)勢(shì)，多為淺灘沙洲，河槽多細(xì)沙或淤積。 ????河口，三角洲 13.河系特征 水系形狀??????（1）扇形水系：支流較集中地匯于干流，流域呈扇形或圓形。匯流時(shí)間 短，洪水集中，容易發(fā)生水災(zāi)。 （2）羽狀水系：干流較長(zhǎng)，支流自上游至下游，各支流匯入干流的時(shí)間有先有后，河網(wǎng)匯流時(shí)間較長(zhǎng)，調(diào)蓄作用大，洪水過(guò)程較為平緩。 （3）平行水系：支流與干流交匯時(shí)大體上程平行趨勢(shì)，各支流匯集到流域出口的同時(shí)性較強(qiáng)，常產(chǎn)生較尖峭的洪水過(guò)程。 （4）混合狀水系：把兩種以上的水系復(fù)合而成的水系稱為混合狀水系。 14.降水是一個(gè)地區(qū)最基本的水分來(lái)源，更是水量平衡方程的基本參數(shù)，它是一個(gè)地區(qū)河川徑流的來(lái)源和地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，降水的空間分布與時(shí)間變化是形成水資源空間分布不均及年內(nèi)分配不均的主要原因，也是引起洪澇災(zāi)害的直接原因。 15.降水的類型：按性質(zhì)分為??連續(xù)性降水、陣性降水、間歇性降水和毛毛狀降水 ??????????????按強(qiáng)度分為???小雨、中雨、大雨、暴雨、特大暴雨、小雪、中雪和大雪 ??????????????按降水形態(tài)分??雨、雪、霰、雹 ??????????????按降水成因分??氣旋雨、對(duì)流雨、地形雨和臺(tái)風(fēng)雨 冷鋒雨降水強(qiáng)度大，歷時(shí)短，雨區(qū)面積小，降雨多發(fā)生在峰后，暖鋒雨則反之。對(duì)流雨降雨強(qiáng)度大、歷時(shí)短、降水籠罩面積小，常伴有雷電，在赤道地區(qū)常年都有對(duì)流雨發(fā)生。地形雨，地形雨發(fā)生在迎風(fēng)坡，在背風(fēng)坡因氣流下沉，溫度不斷提高，空氣中的水蒸氣難以飽和，形成溫度高、濕度低的焚風(fēng)，因此，背風(fēng)坡降水較少，是雨影區(qū)。臺(tái)風(fēng)雨，強(qiáng)度大，雨量大，很容易造成特大的洪水災(zāi)害。 16.降水的基本因素：降水量、降水歷時(shí)、降水時(shí)間、降水強(qiáng)度、降水面積。 ????????降水量：指一定時(shí)間內(nèi)降落在某一面積上的總水量 ????????降水歷時(shí)：指一場(chǎng)降水從開(kāi)到結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間，以h、min表示 ????????降水時(shí)間：對(duì)應(yīng)于某一降水量的時(shí)間長(zhǎng)，一般是人為規(guī)定的 ????????降水強(qiáng)度：指單位時(shí)間內(nèi)的降水量，降雨強(qiáng)度簡(jiǎn)稱雨強(qiáng)單位min\min、min\h ????????降水面積：指某次降水所籠罩的水平面積??單位km2 17.降水特征指標(biāo)????? （1）定義：反映降水隨時(shí)間變化規(guī)律及降水空間分布的指標(biāo)為降水特征指標(biāo)。 （2）降水特征指標(biāo)包括 A降水過(guò)程線??????降水過(guò)程線是以時(shí)間為橫坐標(biāo)，降水量為縱坐標(biāo)繪制成的降水量隨時(shí)間的變化過(guò)程???????不能反映出降水面積的大小 B降水累積曲線????以降水時(shí)刻為橫坐標(biāo)，以到某一時(shí)刻的總降水量為縱坐標(biāo)繪制成的曲線，降水累積曲線是一條遞增的曲線或折線。在累積曲線上可以明確的表達(dá)出降水歷時(shí)、降水總量，以及到某一時(shí)刻為止的降水總量，不能反映出降水面積的大小。 C等降水量線??????某一區(qū)域內(nèi)降水量相等的點(diǎn)連成的曲線稱為等降水量線，根據(jù)等降水量線圖可以得到區(qū)域內(nèi)各地的降水量，以及某次降水面積，但無(wú)法確定降水歷時(shí)和降水強(qiáng)度 D降水強(qiáng)度歷時(shí)曲線??????在同一場(chǎng)降水中反映降水強(qiáng)度隨降水歷時(shí)的變化曲線，一般情況下降水強(qiáng)度與降水歷時(shí)成反比 F平均雨深面積曲線????????在同一場(chǎng)降水中反映降水量與降水面積的關(guān)系曲線，一般情況下，降水面積越大，平均降雨量（雨深）越小。 G雨深面積歷時(shí)曲線????當(dāng)面積一定時(shí)，歷時(shí)越長(zhǎng)，平均雨深越大 18.影響降水的因素 （1）地理位置的影響，低緯度地區(qū)空氣中水汽含量多，降水也多，而緯度高的地方則反之 （2）地形的影響，地形增加降水有一定的限度，當(dāng)空氣中的水蒸氣含量降低到某一值時(shí)，隨地形的抬升，降水不會(huì)再增加，反而會(huì)減少。 （3）氣旋、臺(tái)風(fēng)途徑的影響，春夏之際氣旋在長(zhǎng)江流域和淮河流域一帶盤(pán)旋，形成連續(xù)的陰雨天氣即梅雨季節(jié) （4）森林對(duì)降水的影響 （5）水面的影響 （6）人類活動(dòng)的影響，正反兩面的影響 ???????????????????????第四章 1.飽和帶（飽水帶）：地下水面以下，土壤處于飽和含水狀態(tài)，是土壤顆粒和水分組成的二相系統(tǒng)。 2.包氣帶（非飽和帶）：地下水面以上，土壤含水量未達(dá)到飽和，是土壤顆粒、水分和空氣共存的三相系統(tǒng)。 3.包氣帶又可劃分為3個(gè)水分帶：（1）接近地下水面處為毛管上升帶；（2）接近地面處為懸著毛管水帶；（3）兩者之間為中間帶 4.田間持水量：土壤中毛管懸著水的最大含水量（土壤的含水量不在下滲達(dá)到飽和） 5.包氣帶對(duì)降雨的再分配作用 （1）“篩子”作用：地面的下滲能力好比“篩孔”，下滲能力大，表示篩孔也大，故可以把大的雨強(qiáng)“篩入”土中，反之將小的雨強(qiáng)“篩入”土中 （2）“門(mén)檻”作用：降雨通過(guò)地面下滲到土壤中的那部分水量即下滲水量為I，首先在土壤吸力作用下被土壤顆粒吸附、保持、儲(chǔ)存，成為土壤含水量的一部分，這其中的一些又要以蒸發(fā)散形式E逸出地面，返回到大氣中去。 6.流域產(chǎn)流方式P114 （1）霍頓產(chǎn)流：霍頓認(rèn)為降雨徑流的產(chǎn)生取決于兩個(gè)條件：A：降雨強(qiáng)度超過(guò)地面下滲能力?B：包氣帶的土壤含水量超過(guò)田間持水量 徑流過(guò)程是由兩種徑流成分所組成：一旦降雨強(qiáng)度超過(guò)下滲能力，則在全流域產(chǎn)生地面徑流 地下徑流產(chǎn)生的物理?xiàng)l件：整個(gè)包氣帶土壤含水量達(dá)到田間持水量 （2）山坡水文學(xué)產(chǎn)流P115 7.流域匯流：流域匯流過(guò)程是指在流域各點(diǎn)產(chǎn)生的凈雨，經(jīng)過(guò)坡地和河網(wǎng)匯集到流域出口的斷面，形成徑流的全過(guò)程。 8.流域匯流的影響因素 （1）降雨特性：降雨的時(shí)空分布和降雨強(qiáng)度的變化 （2）下墊面因素：指流域坡度、河道坡度、水系形成、河網(wǎng)密度及土壤和植被等。 9.流量過(guò)程線分割：將非本次降雨產(chǎn)生形成的徑流分割出去的過(guò)程。 10.分割總徑流中地下徑流的常用的兩種方法（1）水平線分割法（2）斜線分割法 11.流域水文模型：根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量、動(dòng)量、能量守恒原理，或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)，采用數(shù)學(xué)公式表達(dá)整個(gè)水分循環(huán)過(guò)程，包括從大氣降水至流出流域的時(shí)空動(dòng)態(tài)過(guò)程 12.設(shè)計(jì)洪水： 13.設(shè)計(jì)洪水包括的3個(gè)要素 14.推求設(shè)計(jì)洪水的途徑 ?????????????????????第六章 1.河流泥沙的水力特征 （1）泥沙的沉降速度，指泥沙在靜止清水中作等速沉降時(shí)的速度，它與泥沙的顆粒大小、形狀、容重和水的黏滯性及泥沙沉降時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。 （2）推移質(zhì)運(yùn)動(dòng) （3）懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng) 2.流域產(chǎn)沙與輸沙 泥沙來(lái)源 （1）來(lái)自流域地表的沖蝕，被沖蝕的的土壤及砂石隨地面水匯入河流中 （2）河床本身的沖刷，包括河岸的崩塌 3.流域產(chǎn)沙：指某一流域或某一集水區(qū)內(nèi)的侵蝕物質(zhì)向其出口斷面的有效輸移過(guò)程。在在侵蝕發(fā)生時(shí)，不一定有產(chǎn)沙發(fā)生，但有產(chǎn)沙時(shí)，必伴有侵蝕，流域產(chǎn)沙最終來(lái)源于流域內(nèi)的土壤侵蝕。 4.水力產(chǎn)沙：使侵蝕物質(zhì)有效移動(dòng)的作用力。 5.風(fēng)力產(chǎn)沙：由風(fēng)力引起 6.影響流域產(chǎn)沙與輸沙的因素： （1）降雨??A它影響坡面徑流量的大小B降雨對(duì)土粒的濺散，成為坡面產(chǎn)沙的來(lái)源C雨滴的擊濺作用加強(qiáng)了坡面徑流的紊動(dòng)性，使徑流的輸沙能力提高 （2）地形A坡度的大小決定了坡面徑流水力比降的大小B一般而言，隨著坡長(zhǎng)的增加，坡面上徑流的侵蝕能力的增加。 （3）土壤特性A母巖特性B土壤質(zhì)地C有機(jī)質(zhì)含量D土壤水分含量 （4）植被A通過(guò)植物地上部分截流削弱部分降雨動(dòng)能，使土壤表面免于雨滴的直接濺蝕B通過(guò)枯落物增加地表糙率和地下滲量，使徑流總量減少，徑流速度降低，從而減輕土壤侵蝕。 （5）人為因素：在短期內(nèi)，無(wú)人類擾動(dòng)的自然環(huán)境的演變是非常有限的，但在人類擾動(dòng)條件下，自然環(huán)境可能發(fā)生較大的變遷。 7.影響溝道侵蝕產(chǎn)沙與輸沙的因素（1）降雨（2）地質(zhì)地貌Ａ巖性與構(gòu)造，水分下滲所造成的水體體積膨脹、水分沿巖土體結(jié)構(gòu)面運(yùn)動(dòng)是引起溝道邊坡變形破壞、發(fā)生塊體運(yùn)動(dòng)的主要原因Ｂ坡溝結(jié)構(gòu)，坡溝結(jié)構(gòu)特征對(duì)重力侵蝕的形成有較大的影響，各種塊體運(yùn)動(dòng)的發(fā)生，往往與不同方位的結(jié)構(gòu)面有關(guān)Ｃ地貌條件，主要是溝坡坡度、坡形及溝道下切特征Ｄ植被狀況（3）人類活動(dòng)，黃土地區(qū)人為加速溝道侵蝕的現(xiàn)象非常嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在開(kāi)挖礦藏、修路、建窯等建設(shè)活動(dòng)，特別是陡坡開(kāi)荒。、順坡耕作及植被破壞，不僅大大增加了坡面徑流侵蝕作用 第七章　水資源的計(jì)算與評(píng)價(jià) 1.水資源：廣義：能夠直接或間接使用的各種水和水中物質(zhì)，即人類活動(dòng)具有使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水稱為水資源 狹義：在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，人類可以直接利用的淡水。 2.水資源學(xué)：不但研究水資源的形成、運(yùn)動(dòng)和賦存在特征以及各種水體的物理化學(xué)成分及其演化規(guī)律，而且研究如何利用工程措施，合理有效地開(kāi)發(fā)、利用水資源并科學(xué)地避免和防治各種水環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生。 3.水資源的基本特征：（1）時(shí)程變化的必然性和偶然性（2）地區(qū)變化的相似性和特殊性（3）水資源的循環(huán)性、有限性及分布的不均一性（4）水資源利用的多樣性 4.地下水資源的概念：廣義：蓄存并運(yùn)移于地表以下土壤和巖石孔隙中的自然水 狹義：地下水特指飽和帶（飽水帶）中巖土孔隙中的重力水。 5.在包氣帶，巖石的孔隙空間一部分被水所占據(jù)，一部分為空氣所占據(jù)。 6.中間帶（過(guò)渡帶、滲水帶）介于土壤水帶的下界與毛細(xì)水帶之間。 7.地下水資源的基本特征：