水文学原理与应用
水文学是研究水文现象及其规律的一门科学。它主要研究水文循环、水文过程、水文特性、水文数据的收集、分析和应用等方面的内容。水文学与水力学、水资源学、环境水文学等学科紧密相关，是保障水资源合理利用和环境保护的重要基础。
一、水文学基本原理
1、水文循环原理
水文循环是指地球上水在不同形态之间不断转化的过程，包括蒸发、降水、地下水渗漏、径流、蒸散等。水文循环对于水文学的研究至关重要。
2、水文过程原理
水文学将水文过程分为几个不同的阶段，包括降雨、入渗、蓄水、径流、蒸发和蒸散等。每个阶段的特征不同，需要采取不同的措施来管控。
3、水文特性原理
水文特性是指水体在不同时间、空间和水量条件下表现出的性质和特点。水文特性是不同水文参数（如水位、流量、速度等）的重要指标，反映了水体的变化趋势和状态。
二、水文学的应用领域
1、水资源开发和利用
水文学提供了水资源的定量分析和预测，能够为水资源的合理利用提供依据。水文学在水库、水电站、灌区等方面具有广泛的应用。
2、水文灾害研究和预报
水文学研究洪水、干旱、地质灾害等水文灾害，提供预报和预警服务，为灾害防治和抢险救援提供科学依据。
3、环境水文学研究
水文学在环境保护领域具有重要的作用，能够协助制定环保标
准和保护措施，提供水环境评估和监测数据，为环保科学评估提
供依据。
三、水文学数据的收集和处理
水文学需要大量准确的数据来支持研究，包括气象数据、水文
数据、地形数据、水文观测数据等。这些数据需要精确地测量和
记录，再经过处理、分析和建模，才能揭示水文现象和规律。
四、水文模型在水文学中的应用
水文模型是通过模拟水文过程、模拟流域水循环和水文特性，
为水文学提供辅助决策和预测的工具。研究人员可以依据实际情况，选择不同的水文模型来分析和预测水文数据和水文特性变化。
总之，水文学的研究和应用对于水资源的合理利用、水环境的
保护以及灾害防治等方面都具有重要的作用。未来将有更多的技
术手段应用到水文学中，以支持水资源管理的科学化、系统化和精细化。
名词解释： 1 下渗容量分配曲线：以地面下渗容量fp为纵坐标，以小于等于该地面下渗容量所占的流域面积比重为横坐标，则所得的曲线称为流域下渗容量分配曲线。 2 流域蓄水容量曲线：以包气带达到田间持水量时的土壤含水量w’m为纵坐标，以小于等于该W’m所占的流域面积比重a为横坐标，则所得到的曲线称为流域蓄水容量曲线。 3 最大流域汇流时间：流域中最长路径的水质点流到出口断面的时间。 4平均流域汇流时间： 5 等流时线：是在流域上勾绘的一组等值线，每条等值线上各点的水质点，将同时到达出流断面。两条等流时线间的面积称为等流时面积 6 等流时面积：是在流域上勾绘的一组等值线，每条等值线上各点的水质点，将同时到达出流断面。两条等流时线间的面积称为等流时面积 7 流域面积：在地形图上定出流域（地面）分水线，然后量出它所包围的面积。 8 最大吸湿量： 9 田间持水量：毛管悬着水达到最大时的土壤含水率称为田间持水量。 10 下渗容量：当土壤表面水分供应充足时，此时的下渗率称为下渗能力，下渗能力也称下渗容量。 11 下渗曲线：是干燥土壤在充分供水条件下流域下渗能力过程线。 12 特征河长：就是使下断面由水位引起的?Q正好与由附加比降引起的?Q抵消时的河长。 13 流域瞬时单位线： 14 流域单位线：在给定的流域下，单位时段内均匀分布的单位地面（直接）净雨量，在流域出口断面形成的地面（直接）径流过程线，称为单位线。 15 径流系数：任意时段内径流深度R与同时段内降水深度P之比。公式α=R/P 简答： 1、下渗过程中土壤水分剖面的变化如何？ 2、超渗地面径流的产流面积变化有何特点？ （1）随着降雨历时的增加，产流面积有时增大，有时减小 （2）产流面积的大小与降雨强度和初始土壤含水量有关； （3）一次降雨过程中，全流域超渗产流与局部流域超渗产流可能是交替出现的。 3、蓄满产流的产流面积变化有何特点？ 当W0=0时： （1）随着降雨量的不断增加，产流面积不断增大。 （2）产流面积的变化与降雨强度无关。 （3）全流域发生蓄满产流的条件是∑（P-E) ≥Wmm’。
水文学基础知识 一、概念 1、水文学概念 水文 shuǐ wén 英文：Hydrology 1.水的波纹。亦指如波纹的图形。 2.自然界中水的各种变化和运动的现象。 3.水文，指研究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”。水文是水利、水电及一切与水资源有关的国民经济和社会发展所必需的前期工作的基础，是水利建设的尖兵、防汛抗旱的耳目、水资源管理与保护的哨兵、资源水利的基石，是一项必须适当超前发展的社会公益性事业。水文学：研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生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。 水文学：广义地说就是研究地球与水的科学，包括它的性质、现象和分布，其核心是水循环。 水文学，广义地按地球圈层情况可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学三种。按地球表面分布情况，又可分为海洋水文学和陆地水文学。 陆地水文学：主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。按研究水体的不同又可分为： ①河川水文学；②湖泊（包括水库）水文学；③沼泽水文学；④冰川水文学；⑤河口水文学。 2、水文循环 水文循环：地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力作用下，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。 大循环：从海洋蒸发的水汽，被气流带到大陆上空，遇冷凝结而形成降水，降水至地面后，一部分蒸发直接返回空中，其余都经地面和地下注入海洋，这种海陆间的水分交换过程称大循环或外循环。 小循环：陆地上的水经蒸发、凝结作用又降落到陆地上，或海洋面上蒸发的水汽在空中凝结后，又以降水形式降落在海洋中，这种局部的水文循环称小循环或内循环。前者又可称内陆小循环，后者称海洋小循环。由陆面蒸发而引起的内陆小循环，对内陆地区的降水有重要作用。因内陆地区距离海洋很远，从海洋直接输送到内陆的水汽不多，需要通过内陆局部地区的水文循环运动，使水汽不断地向内陆输送，这是内陆地区的主要水汽来源。由于水在向内陆输送过程中，沿途会逐步损耗，故内陆距离海洋越远，输送的水汽量越少，降水越小，沿海地区一般雨量充沛，而内陆地区则雨量稀少，气候干燥，就是这个原因。 3、水文现象的基本特点 ⑴时程变化上的周期性与随机性 ①周期性由于地球的自转和公转，昼夜、四季、海陆分布，以及一定的大气环境，季区区域等，使水文现象在时程变化上形成一定的周期性。 ②随机性因为影响水文现象的因素众多，各因素本身在时间上不断地发生变化，所以受其控制的水文现象也处于不断变化之中，它们在时程上和数量上的变化过程，伴随周期性出现的同时，也存在着不重复性的特点，这就是所谓随机性。
水文学原理
第一章 1. 水文循环现象：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”的永无休止的循环运动过程称为水文循环。 2发生原因： 内因：水在常温下能实现“三态”转化； 外因：太阳辐射地心引力 3影响水文循环的因素：气象因素:风向、温度、湿度等；自然地理条件：地形、地质、土壤、湿度等；人类活动：农业措施、水利措施等；地理位置 4.科学意义：1.形成各种地貌，塑造地球表面；2众多物质循环中最重要的物质循环，地球上生命生生不息，能千秋万代延续下去；3.形成一切水文现象，调节气候；4提供巨大的水利资源，水资源和水能资源具有再生性。 第二章 1.水量平衡原理： 针对一定长度的时间段，针对某一空间尺度 2全球水量平衡（陆地、海洋）
3. 流域水量平衡
4. 水土植被系统的水量平衡方程式 第三章 1. 流域 山峰、山脊、鞍部的连接线称分水线 流域: 地面分水线包围的区域 地面分水线与地下分水线重合的流域称为闭合流域； 地面分水线与地下分水线不重合的流域称为非闭合流域。
2.水系 流域中大大小小河道交汇形成的树枝状或网状结构称为水系 3.坡地: 流域中除水系以外的部分称为坡地 4 Strahler分级 (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（ω*ω= ω+1 ）； (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（ω *n=n,n>ω）; (4)整个河网中所有河流的级别的最大值取为整个河网的级别，也称流域级别。 5霍顿三大定律 河数定律 何长定律 比降定律 6.地形地貌与洪水关系 第四章 1降雨(水)基本要素 降雨量（深）：指一定时段内降落在某一点或某一面积上的总雨量，用深度表示，以mm计。 降雨历时：降雨从某时刻到另一时刻所经历的时间称为降雨历时；一次降雨从
水文学原理与应用 水文学是研究水文现象及其规律的一门科学。它主要研究水文循环、水文过程、水文特性、水文数据的收集、分析和应用等方面的内容。水文学与水力学、水资源学、环境水文学等学科紧密相关，是保障水资源合理利用和环境保护的重要基础。 一、水文学基本原理 1、水文循环原理 水文循环是指地球上水在不同形态之间不断转化的过程，包括蒸发、降水、地下水渗漏、径流、蒸散等。水文循环对于水文学的研究至关重要。 2、水文过程原理 水文学将水文过程分为几个不同的阶段，包括降雨、入渗、蓄水、径流、蒸发和蒸散等。每个阶段的特征不同，需要采取不同的措施来管控。
3、水文特性原理 水文特性是指水体在不同时间、空间和水量条件下表现出的性质和特点。水文特性是不同水文参数（如水位、流量、速度等）的重要指标，反映了水体的变化趋势和状态。 二、水文学的应用领域 1、水资源开发和利用 水文学提供了水资源的定量分析和预测，能够为水资源的合理利用提供依据。水文学在水库、水电站、灌区等方面具有广泛的应用。 2、水文灾害研究和预报 水文学研究洪水、干旱、地质灾害等水文灾害，提供预报和预警服务，为灾害防治和抢险救援提供科学依据。 3、环境水文学研究
水文学在环境保护领域具有重要的作用，能够协助制定环保标 准和保护措施，提供水环境评估和监测数据，为环保科学评估提 供依据。 三、水文学数据的收集和处理 水文学需要大量准确的数据来支持研究，包括气象数据、水文 数据、地形数据、水文观测数据等。这些数据需要精确地测量和 记录，再经过处理、分析和建模，才能揭示水文现象和规律。 四、水文模型在水文学中的应用 水文模型是通过模拟水文过程、模拟流域水循环和水文特性， 为水文学提供辅助决策和预测的工具。研究人员可以依据实际情况，选择不同的水文模型来分析和预测水文数据和水文特性变化。 总之，水文学的研究和应用对于水资源的合理利用、水环境的 保护以及灾害防治等方面都具有重要的作用。未来将有更多的技
水文学原理 1、地球上的水主要受太阳辐射和地心引力两种作用而不停地运 动，其表现形式可概括为四大类型，即降水、蒸发，渗流和径 流，统称为水文现象。 2、水文学研究地球上各种水体数量的形成、运动、分布规律及相 互之间的联系和转化，同时也研究各种水体的物理和化学性 质。 3、水文学原理主要是研究河流、湖泊、冰川、地下水、河口等水 体（其中主要是河流）的水文现象和水文规律，以水文循环为 核心、河流水文规律为重点，阐明水文循环各要素和水文现象 的物理机制和相互转化关系及其时空变化规律。 4、水文现象的基本特性：水文现象时程变化的周期性与随机性的 对立统一；水文现象地区分布的相似性与特殊性的对立统一。 5、水文现象的研究方法：由水文现象的基本特征可知，对水文现 象的分析研究，都要以实际观测资料为依据。按不同目的要求，可把水文学常用的研究方法归结为成因分析法、数理统计法和 地理综合法三类。 6、水文循环：自然界中水分不断蒸发、输送和凝结，形成降水、 径流的循环往复过程。 7、水文循环的分类：根据水分循环过程的整体性和局部性，可把 水分循环分为大循环和小循环。大循环：由海洋蒸发的水汽降 到大陆后又流归海洋的循环；小循环：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降水在没有流归海洋之前，又蒸发到空气中去的这些局部循环。 8、一条河沿水流方向，自高到底可分为河源、上游、中游、下游 和河口5段。 9、汇集地面径流和地下径流的区域称为流域，也就是分水线包围 的区域。当地面分水线与地下分水线相重合时，称为闭合流域，否则称为非闭合流域。 10、流域面积F：流域分水线包围区域的平面投影面积，记为F， 以km2计。 11、流域长度L B 流域长度就是流域轴长。以流域出口为中心向 河源方向做一组不同半径的同心圆，每个圆与流域分水线相交形成割线，各割线中点的连线长度即为流域长度，以km计。 12、流域的平均宽度B：流域面积与流域长度之比，以km计。表 达式为：B=F／L B 13、流域的形状系数χ：流域的平均宽度与长度之比。其表达 式为χ=B／L B 扇形流域的形状系数比较大，狭长流域则比较小，所以流域形状系数在一定程度上以定量的形式反映了流域的形状。 14、水系的基本特征：⑴水系形状：①扇形水系，支流的排列和 分布呈扇形分布，干支流汇合点较为集中。②羽形水系，干流比较长，支流从左右两岸相间汇入干流，呈羽状。③平行状水系，由几个近乎平行的支流至入海口附近汇入干流。④混合状
1. 水文学的研究方法：1.考察法 2.成因分析法 3.地理综合法 4.数理统计法 5.长期观测法 2. 水文学研究方法的基本特点：1.多学科交叉渗透2.通过水文实验揭示水文规律 3.通过流 域水文模型探索水文现象4.确定性与随机性研究方法相结合 3. 水文循环：指水圈中的各种水体在太阳辐射和地心引力的作用下，通过不断的蒸发、凝 结、水汽输送、降落、下神、地面径流和地下径流的循环王府放入过程成为水文循环。 4. 水文循环的三种尺度：全球水文循环2.流域水文循环3.水-土-植系统水文循环 5. 水量平衡方程：S O I W W W ?=- 6. 流域：地面分水线包围的汇集降落在其中的雨水流至流域出口的区域。 7. 闭合流域:地面分水线和地下分水线重合的流域。 8. 非闭合流域：地面分水线和地下分水线不重合的流域。 9. 霍顿四大定律：1.霍顿分级法2.比降定律3河数定律4河长定律5霍顿面积定律。 10. 扩散模型：由于它的基础是由忽略惯性项的圣维南方程组所导得的扩散波方程。 11. 降雨强度：单位时间的降雨量 12. 降雨量：时段内降落到地面上一点或一定面积上的降雨总量。 13. 降雨的三要素：1.降雨历时2.降雨强度3.降雨面积 14. 降雨时间变化的表示方法：1.降雨量累积过程线和降雨强度过程线2.时段降雨量柱状图 15. 区域平均雨量的计算方法：1.等雨量线法2.泰森多边形法3.算术平均法4.距离平方倒数 法 16. 土壤质地：组成土壤的固体颗粒的主要粒径或粒径范围。 17. 砂砾、粉砾和粘砾 18. 土壤湿度：土壤中含有水分的情况 19. 1质量含水率2.容积含水率3.饱和度 20. 土壤水分的主要作用力：分子力、毛管力和重力作用 21. 吸湿、脱湿曲线 22. 下渗：水分透过土壤层面沿水平和垂直方向渗入土壤的现象 23. 下渗率：单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的含水量 24. 下渗容量或下渗能力：如果供水条件充分大，则下渗率将达到同初始土壤含水量和同土 壤质地下渗容量的最大值 25. 下渗曲线：下渗容量岁时间的变化曲线
水文学原理 水文学是一门研究水源、水循环及水文系统及演变过程的科学。它是地球系统科学的一个重要组成部分，是水资源可持续管理的基础学科。水文学研究的内容包括了全球水分配和循环的变化；水的物理性质、化学组成和生物成分；水体的形态与型式；水体变化的模式；水体对下游养分的影响；水体对地表季节变化的反应；水体在植物生长和细菌生长中的作用；水文系统的维护维护计量等。 水文学的基本原理是指水循环系统的构成、性质、运行规律以及水文系统内部结构及其动态变化的一系列原理。具体来说，水文学的主要原理可分成五大类，分别是水源代谢原理、水的物理性质原理、水的化学性质原理、水的生物特性原理以及水文硬体储存原理。 首先，水源代谢原理指的是在水文系统中，水的流动和改变是由水源中渗透出的水组成，而水源代谢过程则指水源中水分被调换和移动的过程。通常，水源代谢过程也包括水的蒸发、沉积及其他水源形态的变化。 其次，水的物理性质原理是指水的流动、存储及其在环境中的传输特性，及其在水文系统中的表现特性。具体来说，水的物理特性主要包括水的流量、浓度、温度、密度和黏度等。 再次，水的化学性质原理是指水中的化学成分以及水中污染物的性质和变化规律。主要包括酸碱度，盐度，离子浓度，氧化还原
条件，溶解气体等。 第四，水的生物特性原理指的是水文系统中水涵养生物的类型，数量，生态位及其影响因素等信息，以及水涵养的生物对水的变化的反应规律。 最后，水文硬体储存原理是指水文系统中水的储存状态及其变化规律，以及水的储存贮存特性，包括地下水、地表水、湿地水和人工储水系统等。 以上就是水文学的主要原理，它们可以帮助我们了解水文系统及其内部结构，以及水文行为的规律及变化，进而更好地利用水资源，科学管理水资源，保护水质。
水文学原理 名词解释 1、水文大循环和小循环： 水文循环：地球上的水在太阳辐射和重力作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗及径流等环节，进行的周而复始的地理位置和物理形态的变换的运动过程。水的三态转化特性是水文循环的内因，太阳辐射和重力作用是外因或动力。 1）水文大循环是发生于全球海洋与陆地之间的水分子交换过程。由海洋上蒸发的水汽，被汽流带到大陆上空，遇冷凝结而形成降水。降水至地面后，一部分蒸发直接返回空中，其余部分都经地面和地下注入海洋。 2）水文小循环是指陆地上的水分经蒸发、凝结作用又降落到陆地上，或海洋面蒸发的水汽在空中凝结后，又以降水形式降落在海洋中。前者可称为内陆小循环，后者称海洋小循环。 2、水量平衡：是指任意选择的区域(或水体)，在任意时段内，其收入的水量与支出的水量之差必等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量，即水在循环过程中，总体上水量是平衡的。 3、流域蒸发能力：是指充分供水条件下的流域日均总蒸发量。 4、田间持水量: 土壤中所能保持的分子水和毛管悬着水的最大量 5、凋萎系数: 植物无法从土壤中吸收水而开始凋萎枯死时的土壤含水量 6、水系: 在河流运动过程中，逐渐由小溪、小河集成大河，这样便构成脉胳相通的河流系统. 7、流域形状系数：是流域分水线的实际长度与流域同面积园的周长之比， R=A/L2 R：形状系数, A:流域面积（km2）；L:流域长度(km) R值小，流域呈长形，流域水流变化缓和；反之，则水流变化剧烈。 8、径流模数: 指流域出口断面流量与流域面积的比值。M＝Q/F ,m3/s·km2 9、水质：水体质量的简称。水分子H2O，化学成分复杂，水中有80多种化学元素。 水中有8大离子：K+、Na+、Ca+、Mg+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32- 10、最小值定律：植物生长取决于外界给它的所需养分中数量最少的一种。 11、输沙率：单位时间内通过断面的泥沙含量。 Q s=QP ,Q s－悬沙输沙率（kg/s）；Q－流量（m3/s）；P－断面平均含沙量（kg/m3）12、流域蓄水容量曲线：如果把全流域按蓄水容量大小划分成许多小块，然后把蓄水容量由小到大进行排列，并和其相应的面积(％)绘在一张图上，纵坐标是蓄水容量Wm’，横坐标是小于或等于蓄水容量Wm的各小块面积之和F0占全流域面积F的百分数(F0/F)、点绘的Wm’～F0/F关系曲线，称流域蓄水容量曲线。 13、下渗能力（下渗容量）：充分供水条件下的下渗率 14、稳定下渗率：当下渗锋面推进到一定深度后，下渗率趋于稳定的常值，此时下渗率称为“稳定下渗率”。 15、下渗容量曲线：是在充分供水条件下，流域下渗能力过程。 16、蓄满产流（饱和产流）: 是指在土壤缺水量未满足以前不产生径流，而在土壤缺水量满足以后则全部产生径流。蓄满产流以满足包气带缺水量为产流的控制条件，降雨强度不是这些地区产流的主要影响因素。 17、超渗产流：超渗地面产流机制是指供水与下渗矛盾发生于包气带上界面(地面)的产流机制。 超渗地面径流的产生条件：①要有供水，它是一个必要条件； ②要有一个界面，即地面。它是包气带的上界面，也是一个必要条件； ③要降雨强度大于下渗能力，它是产流的充分条件。 18、流域最大损失量： 流域最大损失量(Im)可以理解为一定入渗深度的最大、最小土壤蓄水量之差，或影响土层的田间持水量和凋萎系数之差值来估算。所以在有土壤含水量观测资料的地区，可以根据入渗锋面深度(h)与该土层的土壤含水量资料，用下式近似地计算： Im＝0.1h(田一凋) ，：土壤容重；h：入渗深度
水文学原理Principle of hydrology Chapter 1 绪论 绪论：introduction 大气圈（aerosphere）水圈（hydrosphere）岩石圈（lithosphere）生物圈（biosphere） 人类圈（anthroposphere） 中国四大水问题（four major water issues in China） 水多（more）：洪水（floods）水少（less）：干旱（droughts） 水浑（turbid）：水土流失（soil and water losses）水脏（dirty）：水污染（water pollution）水平/垂直结构（horizontal/vertical structure） 河流学(potamology/river hydrology) 湖沼学(limnology/lake hydrology) 水库(reservoir) 冰川水文学(glacier hydrology) 地下水水文学（groundwater hydrology） 水文气象学(hydrometeorology) 积云(cumulus) 河口水文学(estuary hydrology) 流域水文学(basin hydrology) 全球水文学(global hydrology) 水文学中的环境同位素(environmental isotopes in hydrology) Chapter 2 水文循环 水文循环：hydrological cycle 海洋蓄水(water storage in oceans) 蒸发（evaporation）凝结（condensation） 大气蓄水（water storage in the atmosphere）冰雪蓄水（water storage in ice and snow） 降水（precipitation）散发（transpiration）蒸散发（evapotranspiration） 升华（sublimation）凝华（desublimation）地表径流（surface/direct runoff） 融雪径流（snow melt runoff to streams）河川径流（streamflow）泉水（spring） 淡水储存（freshwater storage）下渗（infiltration）地下水出流（groundwater discharge） 地下水储存（groundwater storage）大/中/小尺度（macro-scale/mesoscale/microscale） 开放/封闭系统（open/closed system）截留（interception）洼地储蓄（depression storage） 地下径流（groundflow）壤中流（interflow）总水量（total water）海洋/大陆（oceans/continent）咸水/淡水（saline/fresh water）沼泽（marish）大气水（atmospheric water） 生物水（biological water）土壤水（soil water）
811水文学原理 水文学是指研究水的组成、分布、循环以及影响水循环的各种因素的学科，是研究水 的运动和变化规律以及普遍规律的学科。水文学的实际应用范围很广，包括水资源的开发、防洪和灾害预测、环境保护、水污染控制、农业、能源等各个领域都与水文学有关。 水文学原理是水文学基本理论的集合，主要包括水文循环原理、地下水原理、水文数 据采集和处理原理等方面。下面对水文学原理做详细介绍。 1. 水文循环原理 水文循环是指水从大气、地表、地下流动环节中分布和转移的过程。水文循环原理是 研究水从大气、地表、地下流动过程的基本规律。水文循环由水的蒸发、降水和径流三个 环节组成。水蒸发主要是水从地表和植物蒸发成蒸气而升入空气中；水的降水主要是指雨 水和雪水等的形成和降落；水的径流主要是指雨水沿地面流下来汇集成河流或湖泊。 2. 地下水原理 地下水原理是指研究地下水的生成、运动和消失规律。地下水主要来源于土壤中的降 雨和地面水体的破裂过程，以及在地表和水下的裂隙、孔隙和蚀洞中储存着。根据地下水 与砂、砾质土壤、泥质土壤、岩石等不同的水力特性，可以分为不同类型的地下水。例如，砂砾岩层中的地下水是自然含水层，可以大规模的开采和利用，而板岩和砂岩中的地下水 是人工含水层，水资源受限。地下水的运动速度非常慢，通常情况下需要数年才能从一处 移动到另一处，故地下水的数据采集和处理非常重要。 3. 水文数据采集和处理原理 在水文学的研究中，数据的采集和处理很重要，是进一步分析和应用水文学原理的基础。水文数据主要包括降雨、蒸发、径流、地下水位、水质等几个主要方面，必须通过设 立水文观测站、采用气象站网络等手段，以周期性地重复观测来获得数据。获得的数据需 要进行处理和分析，得出有用的参数和信息，例如总水量、总径流量、地下水位变化等。 数据处理方面包括数据排序、时间序列分析和相关性分析、回归分析等，可以方便的揭示 出某些重要的规律。 总之，水文学原理的学习对于我们能够更好地理解环境和自然资源的变化，准确预测 天气、干旱、洪涝等水文事件具有重要的意义。
一、填空题 1.下渗剖面的分带：饱和带、水分传递带、湿润带和湿润锋。 2.包气带分带：毛管悬着水带、中间带、毛管上升水带。 3.按动力冷却条件分降雨可分为：气旋雨、对流雨、地形雨和台风雨。 4.影响降雨的因素：地理位置、大气环流、地形。 5.下渗机理可分为：渗润阶段、渗漏阶段、渗透阶段。 6.土水势可划分为：重力势、静水压力势和基模势。 7.蒸发面类型：水面蒸发、冰雪蒸发、土壤蒸发、植物散发、流域蒸散发。 8.确定区域总蒸发量的方法：水量平衡法、水热平衡法、经验公式。 9.降水的基本要素：降雨量、降雨历时、降雨强度、降雨面积。 二、名词解释 水文学：水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的学科。 水文现象：水循环过程中，水的存在和运动的各种形态，统称为水文现象。 水体：指以一定形式存在于自然界中水的总体。 土壤水：土壤中各种形态水分的总称，水文学中土壤水广义指整个包气带水，狭义指土壤带水。 流域：地面分水线包围的汇集降落在其中的雨水留至出口的区域称为流域。 闭合流域：地面分水线与地下分数线重合的流域。 非闭合流域：地面分水线与地下分水线不重合的流域 田间持水量：土壤中毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为田间持水量。 饱和含水量：土壤中所有孔隙均被水充满时的土壤含水量称为饱和含水量。 最大吸湿量：在水汽达到饱和的空气中，干燥土壤的吸湿水达到最大数量时的土壤含水量称为最大吸湿量，又称吸湿系数。 凋萎系数：指土壤颗粒对水分子的吸力为15个大气压时的土壤含水量。 土壤水分特征曲线：吸力与土壤含水量的关系。 径流：由降水形成的、沿着流域的不同路径流入河流、湖泊或海洋的水流 三、简答题 1.造成非闭合流域的原因有哪些？ ①岩溶地区溶洞发育，使地表和地下分水线。 ②较小的流域河流下切较强，流域出口流量不来自本流域，而来自其他流域的流量。
水利设计必备知识点 水利设计是指根据地理环境和工程要求，对水利工程进行规划、设 计和施工的过程。在水利工程设计中，掌握一些专业的知识点是非常 重要的。本文将介绍一些水利设计中的必备知识点。 1. 水资源评价 水资源评价是水利设计的基础工作之一，它涉及到对地表水、地下 水和雨水资源的调查、分析和评估。在进行水资源评价时，需要考虑 水源的可持续性、水质情况、水量变化及水文特性等因素，从而为后 续水利工程的设计提供依据。 2. 水文学原理 水文学研究水文过程、水文要素及其相互作用规律。在水利设计中，水文学原理的应用主要包括降雨径流过程的分析、频率分析、水文模 型的建立等。水文学原理的掌握可以帮助工程师预测未来的水文条件，为水利工程的设计提供依据。 3. 水力学原理 水力学是研究流体静力学和流体力学的学科。在水利工程设计中， 水力学原理的应用主要涉及到流量计算、水力压力计算、渠道设计等 方面。通过对水力学原理的熟悉和运用，可以确保水利工程的正常运 行和安全性。 4. 地质勘察
地质勘察是为水利工程设计提供地质信息的过程。通过对地质结构、土壤类型、地下水位等进行勘察，可以为水利工程的设计提供基础资料。地质勘察的结果可以用于确定工程选址、地质条件及地下水情况，从而制定合理的设计方案。 5. 土力学原理 土力学是研究土体力学性质及其变形和破坏规律的学科。在水利工 程设计中，土力学原理的应用主要涉及到土体的承载力、抗剪强度、 稳定性等方面。通过对土力学原理的了解和运用，可以确保水利工程 的地基稳定和工程结构的安全性。 6. 水利工程建筑物设计 水利工程建筑物设计是水利工程设计的重要内容之一，包括水库、 水闸、泵站、渠道等建筑物的设计。在进行水利工程建筑物设计时， 需要考虑工程的功能、结构的合理性、安全性和经济性等因素，从而 制定出合理的设计方案。 7. 水利工程环境影响评价 水利工程建设对环境的影响是不可忽视的。因此，在水利工程设计 过程中，需要进行环境影响评价，包括对水质、水生态、土壤侵蚀等 方面的评估和分析。环境影响评价可以为水利工程的建设提供环境保 护和治理的措施，确保工程的可持续发展。 通过以上几个方面的必备知识点，可以使水利工程的设计更加科学 和合理。水资源评价、水文学原理、水力学原理、地质勘察、土力学
慕课水文学原理 慕课水文学原理 水文学是研究水的分布、运动、转化和利用的科学，是地学和工 程学的重要分支之一。掌握水文学原理对于我们了解地球水循环、水 资源管理以及环境保护等方面都具有重要意义。下面将从概念、原理 和应用三个方面，逐步介绍水文学的相关原理。 1. 概念 水文学是研究水在地球上的分布、循环、运动和转化过程的科学。它主要包括水文地理学、水文气象学、水文水资源学等学科。通过对 地球表面的降水、蒸发、蓄水、径流等过程的观测、测量、分析和计算，水文学可以揭示地球上水的分布和运动规律。 2. 原理 水文学的原理主要包括以下几个方面： 水循环原理 水循环是地球上水从一种状态转变为另一种状态的过程，包括降水、蒸发、蓄水、径流等过程。在地球上，水以液态、气态和固态存在，随着太阳能的作用，不断发生相互转化。水文学通过观测和分析 水的循环过程，揭示了水的分布和运动规律。
水文循环观测原理 水文循环观测是研究水文学的基础。通过对降水、蒸发、蓄水、径流等过程进行观测和测量，可以得到水文循环的数据。这些数据是研究水文学原理和进行水资源管理的重要依据。 学科交叉原理 水文学是一门综合性的学科，它涉及地理学、气象学、地质学、土壤学等多个学科的知识。不同学科之间的交叉与融合，为水文学的研究提供了理论基础和方法手段。 水文模型原理 水文模型是对水文过程进行描述和模拟的工具。通过建立数学模型，可以对水文循环过程进行定量分析和预测。水文模型可以帮助我们更好地理解和预测水资源的变化和利用。 3. 应用 水文学的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面： 水资源管理 水资源是人类社会发展和生态保护的重要基础。通过对水文学的研究和应用，可以合理地利用和保护水资源，提高水资源的利用效率和可持续性。
闭合流域：当地面分水线与地下分水线相重合时，成为闭合流域。 壤中流：在有些坡地，由于表土层薄且疏松透水，下部有相对不透水层，渗入土壤中的水分可在表土层形成部分饱和层，部分水分沿相对不透水层侧向流动，从坡侧土壤孔隙流出，注入河槽形成表层流。 最大分子持水量：由土壤颗粒分子力所吸附的水分的最大值，此时薄膜水的厚度达到最大，持水量是吸湿水和薄膜水的总和。 凋萎含水量：植物根系无法从土壤中吸收水分以致开始凋萎枯死时的土壤含水量。单位线：又称单位过程线。指定时段内，时空均匀分布的单位净雨深，在流域出口断面处形成的地表径流过程线。利用单位线来推求洪水汇流过程线，称单位线法。水文循环：自然界中水分不断蒸发、输送和凝结，形成降水、径流的循环往复过程，称为水文循环。分为大循环和小循环。P5 降雨量：在一定时段内，从天空降落到地面上的雨水，未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度（以毫米为单位）。分为日降雨量、年降雨量、月降雨量、次降雨量。 田间持水量：指土壤中所能保持的最大毛管悬着水量。当土壤含水量达到田间持水量时，毛管作用力消失。非毛管空隙中的土壤颗粒仍有剩余吸附力。 水环境容量：指设定河段满足一定水质量要求的，天然消纳某种污染物的能力。［水环境容量包括稀释容量和自净容量。 水文现象的特点和研究方法：特点1水文现象时程变化的周期性与随机性的对 立统一2水文现象地区分布的相似性与特殊性的对立统一。研究方法成因分析法，数理统计法，地理综合法。 影响径流的主要因素：1流域的气象条件2流域的地理位置3流域的地形特性4 流域形状和面积5流域的植被6流域内的土壤及地质构造7湖泊和沼泽8水利化措施 地下径流产流机制条件： ⑴超渗地面径流的产流机制是指供水与下渗矛盾发生在包气带上界面（地面）的产流机制。地面径流的形成过程是在降雨、植物截留、填洼、雨期蒸发及下渗等几个过程组合下的发展过程。它们都是在相应的作用力下垂向运行的过程。只有当i>f 时，才能产生地面径流。降雨强度大于下渗率是产生超渗地面径流的充分条件。（i 降雨强度，f下渗强度）。2壤中径流发生于非均质或层次性土壤中的透水层与相对不透水层界面上（森林地区的腐殖层，山区的表土风化层、密实结构土壤的耕作层等），表层流净雨沿坡面表层土壤空隙界面上流动。 ⑵壤中流产生的条件：包气带中存有透水性不同、且下层比上层透水能力小的层理分布土壤的交界面。 2）上层向界面上的供水强度fA大于下层下渗强度fB。 3）界面上产生积水，即形成临时饱和带，界面还需具备一定的坡度 4下渗因素：）土壤的机械物理性质与水分物理性质； 2）供水特性； 3）流域地面情况，包括地形、植被；