水文学原理
水文学原理是指研究地表水运动的科学，是一门关于水的科学。它的研究内容涉及到水的物理、化学、生物学等多方面，是研究陆地水文过程的一门学科。水文学的研究内容包括水的物理特性、水的地质特性、水的化学特性、水的生物学特性以及水的运动特性等，是研究地表水运动的科学。
水文学原理涉及到多个学科，如水文学、地理学、地质学、水文地质学、水质学、水利学等。它的研究内容涉及到水的物理特性、水的地质特性、水的化学特性、水的生物学特性以及水的运动特性等，是研究地表水运动的科学。
水文学的研究可以帮助我们更好地了解水的特征和运动，以便对水的运动和利用进行合理规划。水文学研究的结果可以帮助水利工程设计者和决策者更好地了解水的运动特征，以便制定有效的水利设施管理措施。
水文学研究的结果还可以用于水资源管理和开发，以及水资源管理和水污染控制等领域。水文学对水资源的管理和利用有着重要的作用，它不仅是水资源管理的基础，而且也是水利工程的基础。
水文学的原理是关于水的科学，它的研究内容涉及到水的物理、化学、生物学等多方面，是研究陆地水文过程的一门学科。它的研究
结果可以用于水资源管理、水利工程设计以及水资源管理和水污染控制等领域，为水资源的管理和利用提供了重要的参考。
绪论 一、水文学简史 英文Hydrology，来源于拉丁语，“水的知识”。 经历了四个发展时期： 1. 萌芽期（公元1600年之前） 2. 奠基时期（公元1600-1900年） 3. 实践时期（1900-1950年） 4. 现代化时期（1950年- ） 一、水文现象的基本特点 1.时程变化上的周期性与随机性 2.空间变化上的相似性与特殊性 二、水文现象的研究方法 成因分析法 以质量守恒、能量(动量)守恒等定理为基础，揭示水文现象运动变化的机理、 规律。 数理统计法 水文现象具有随机性，从而以概率理论为基础，研究水文现象特征值的统计规律。 地理综合法 水文现象具有地区性，从而通过建立地区经验公式、绘制各种特征值等值线图，揭示水文特征值的地区规律。
水文循环 水文循环的原因（外因、内因） 水的不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程 大循环和小循环 大循环：海洋→大气→大陆→海洋（纵向+横向） 小循环：海洋→大气→海洋（海洋小循环） 大陆→大气→大陆（内陆小循环） 水文循环的规律 1)海洋的蒸发量多于降水量； 2)大陆的降水量多于蒸发量； 3)大陆外流区输入水汽量与输出水量基本平衡； 4)大陆内流区降水量与蒸发量基本相等。 水文循环的作用和意义 1、调节气候； 2、塑造了地球表面； 3、形成了巨大的水利资源； 4、形成一切水文现象。
水资源问题 ➢原因 1)水资源量时空分布不均匀； 2)水资源分布与人口、耕地分布不相适应； 3)水环境污染； 4)水资源浪费。 ➢对策 1)时间和空间上的合理调配； 2)积极开展水污染防治； 3)节约用水。9
水文学原理教学设计 简介 水文学是研究地表水和地下水在地球系统中的分布、循环和质量变化规律的科学。本文将介绍水文学原理的教学设计，旨在帮助教师更好地准备和教授水文学课程。 教学目标 本教学设计的主要目标是使学生能够： 1.了解水文学的基本原理和概念。 2.理解水文过程及其在生态系统中的作用。 3.掌握水文学实践中的技能和方法。 4.发展解决与水相关问题的能力。 教学内容 本教学设计包括以下教学内容： 第一部分：水文学概述 本部分旨在介绍水文学基本概念及其在地球系统中的作用。 1.水文循环和水文平衡 2.水文学中的重要概念和定义 3.地球表层水的分布和循环 4.地下水的含量、运动和特性
第二部分：水文过程和水文学实践 本部分探讨水文过程及其在生态系统中的作用，并介绍水文学实践中的技能和方法。 1.水文过程及其影响 2.水文学研究方法 3.水文调查和数据分析 4.水文模型和预测 第三部分：解决与水相关的问题 本部分将介绍解决与水相关问题的技能和能力，包括: 1.水质和水资源管理 2.洪涝灾害和干旱问题 3.水与人类活动的关系 教学方法 本教学设计将采用以下教学方法： 1.授课：教师介绍关键概念、原理和方法，并提供实例和案例。 2.课堂讨论：促进学生思考和表达，增进对课程内容的理解。 3.实践学习：提供水文学实验室课程和野外实践机会，帮助学生掌握实 践技能。 4.小组项目：学生分小组探讨某个水文学实践问题，提出解决方案。 教学评估 本教学设计将采用以下方式进行教学评估： 1.期中考试：考察学生掌握水文学原理的程度。
2.实验报告：评估学生的实践技能和数据分析能力。 3.小组项目：评估学生解决问题的能力和团队协作能力。 4.期末考试：评估学生全面掌握水文学知识的程度。 结论 本教学设计旨在使学生了解和掌握水文学的基本原理和实践技能，发展解决与水相关问题的能力。采用多种教学方法和评估方式，旨在提高学生的参与度和学习成果。
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 19、等流时线： 流域上各点的净雨量汇集到出口断面，其汇流速度有快有慢,汇流时间也有长有短。 把流域内汇流时间相等的各点连接成的线,称为等流时线. 20、单位线： 单位线是指单位时段内，均匀分布的单位净雨量在流域出口断面形成的地面径流过程线。 21、流域汇流时间：指落在流域上的降水质点汇集到流域出口断面所经历的时间。
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
水文循环： 存在于地球上的各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、水气输送、降水、下渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程。亦称为水分循环、水循环。水文循环运动形式 运动形式：包括“五”种，有降水、蒸发、水汽输送、渗流、径流等。 大循环——则是由海洋表面蒸发的水汽, 随气流带到大陆上空, 形成降水落回地面, 再通过径流( 地表的及地下的)返回海洋的过程这种发生在海陆之间的循环过程称为大循环 小循环——是指由海洋表面蒸发的水汽, 又以降水形式落入海洋；或者由大陆表面( 包括陆地水体表面、土面及植物叶面等) 蒸发的水气, 仍以降水形式落回陆地表面。这种发生在局部范围内的水循环过程称 水文循环的影响因素 １、气象因素：风、温度、湿度等；在水文循环的环节中，蒸发、水汽输送、降水取决于气象条件，因此，气象因素对水文循环的影响起着主导作用。 ２、自然地理条件：地形、地质、土壤、植被等；自然地理条件主要通过蒸发和径流影响水文循环。蒸发比重大的地区，水文循环活跃，而径流比重大的地区，水文循环相对平稳。３、地理位置：一般而言，距离海洋越近，水文循环强度越大，反之，则越弱。 4、人类活动：水利措施、农业措施等；人类的农业活动通过改变流域下垫面条件间接影响水文循环各环节;另外，人类还通过兴建大坝、水库等径流调节工程，以及引水、调水工程等直接影响水文循环。 、水文循环意义 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一，它对自然环境的形成、演化和人类的生存产生巨大的影响 １、调节气候－它影响全球的气候和生态；通过蒸散发进入大气的水汽，是产生云、雨和闪电等现象的主要物质基础。蒸发产生水汽，水汽凝结成雨(冰、雪)，吸收或放出大最潜热。空气中的水汽含最直接影响气候的湿润或干燥，调节地面气候。 ２、塑造了地球表面－使淡水资源不断更新，地球上生命生生不息。形成了沟溪、平原、岩溶等各种地貌。 ３、形成了巨大的水利资源－使地球各个圈层之间，海陆之间实现物质迁移与能量交换４、形成一切水文现象－维护了全球水量平衡。 水系形状对出口流量影响 ?对面积相同、水系形状不相同的流域，同样一场暴雨形成的流域出口断面流量过程线明显不同。 ?平(扇)行状水系由于各支流汇集到流域出口断面的同时性强，所以产生较尖瘦的洪水过程；羽毛状水系由于各支流汇集到流域出口断面的时间相互错开，所以产生较矮胖的洪水过程；混合状水系产生的洪水过程则介于以上两者之间。 ３、河流分级 方法比较： 格雷夫利厄斯分级法：水系中河流越小，级数就越大,难以区分水系中的主流和支流，同样为1级的河流可能相差较大。 霍顿分级法：2级以上的河流均可以一直延伸到河源，但实际上它们的最上游都只具有1级河流的特征。 斯持拉勒法：不可能像霍顿分级法一样将2级以上河流都一直延伸到河源，因而总是将能通过全流域水量和泥沙量的河流作为水系中最高级的河流的。主要不足是不
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
目录 1.1水的密度 (2) 1.2水文循环 (2) 1.3水文循环的尺度 (2) 1.4地球系统中的水及水平衡 (3) 2.1基本概念 (5) 2.2水系的拓扑学特征 (5) 2.3水系的几何学特征 (7) 2.4流域的形状特征 (9) 2.5流域的结构特征 (9)
1.1水的密度 4℃时最大，为L kg /1，0℃时为0.99987L kg /。0℃时的冰比0℃时的水密度小约10%，为0.915L kg /。 1.2水文循环 自然界的水在太阳能和大气运动的驱动下，不断的从水面、陆面和植物的茎叶面，通过蒸发和散发，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，小水滴结合成大水滴，当凝结的大水滴能够克服空气阻力时，就在地球引力的作用下，以降水的形式降落到地球表面。达到地球表面的降水，一部分在分子力、毛管力和重力的作 用下，渗入地下；一部分形成地面径流，在重力的作用下进入江河湖泊，再汇入大海；还有一部分通过蒸发和散发重新逸散到大气圈。渗入地下的那部分水，或者成为土壤水，再经由蒸发和散发逸散到大气圈；或者以地下水形式排入江河湖泊，再汇入大海。 水的这种既无明确的开端，也无明确的终了的无休止的循环运动的过程称为水文循环，又称为水分循环或简称水循环。 发生水循环的原因： （1）内因：水在常温下就能实现液态、固态、气态的相互转化而不发生化学变化。 （2）外因：太阳辐射和地心引力为水文循环的发生提供了强大的动力条件。 水文循环的作用： （1）调节气候；（2）形成各种地貌，塑造地球表面；（3）提供巨大的水利资源；（4）形成一切水文现象。 水文循环影响因素： （1）气象因素：风向、温度、湿度 （2）自然地理条件：地质、地形、土壤、植被 （3）人类活动：水利措施、农业措施 1.3水文循环的尺度 水文循环具有全球水文循环、流域或区域水文循环和水-土（壤）-植（物）系统水文循环等三种不同尺度。 全球水文循环式空间尺度最大的水文循环，也是最完整的水文循环，它涉及到大气、海洋和陆地之间的相互作用，与全球的气候变化关系密切。
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）
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。
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。
水文学原理试题及答案 水文学是研究地表水和地下水在水文循环中的运动规律和水资 源的利用的科学。水文学原理是水文学研究的基础，对于水文学的 学习和理解具有重要意义。下面我们将为大家提供一些水文学原理 试题及答案，希望能够帮助大家更好地理解水文学原理。 试题一，什么是水文循环？简要描述水文循环的过程。 答案，水文循环是指地球上水在不同形态之间不断转化和相互 转移的过程。水文循环包括蒸发、凝结、降水、地表径流和地下径 流等环节。当太阳能照射到地球表面时，地表和水体表面的水分受 热蒸发成水蒸气，形成大气中的水汽。随着气流的运动，水汽在大 气中凝结成云，最终形成降水，一部分降水被植被和地表水体蒸发，一部分降水通过地表径流和地下径流流入河流和地下水体，完成了 水文循环的过程。 试题二，地下水是如何形成的？地下水的运动规律有哪些？ 答案，地下水是指储存在地下的水体，是地球上重要的淡水资 源之一。地下水主要由地表降水和地表水体渗漏入地下形成。地下
水的运动规律包括渗流、地下径流和地下水位变化等。地下水的运 动是受地下水文学原理的影响，受到地下水的渗透性、孔隙度、地 下水位差和地下水的水文地质条件等因素的影响。 试题三，地表水的径流是如何形成的？地表水径流的影响因素 有哪些？ 答案，地表水径流是指地表水在地表流动的过程。地表水径流 的形成是受到地表水文学原理的影响，主要受到降水量、地形地貌、土壤类型、植被覆盖和土地利用等因素的影响。在降水过程中，一 部分降水直接形成地表径流，流入河流湖泊等水体，形成地表水径流。 试题四，水文学原理在水资源利用中的作用是什么？举例说明。 答案，水文学原理在水资源利用中起着重要的作用，可以通过 水文学原理对地表水和地下水进行定量和定质的分析，为水资源的 合理开发利用提供科学依据。比如在地下水资源的开发利用中，通 过对地下水文学原理的研究，可以确定地下水资源的补给量、补给 方式和补给时间，为地下水资源的合理开发利用提供科学依据。 通过以上试题及答案的学习，相信大家对水文学原理有了更深
地下水水文学原理 地下水水文学原理是研究地下水运动规律和地下水系统特征的学科，它是地下水水文学的基础。地下水是地壳中的一种重要水体，它以独特的方式在地下流动，对地球的水循环起着至关重要的作用。 地下水水文学原理主要包括地下水的形成、补给、运动、贮存和排泄等方面。首先，地下水是由地表降水、地下渗漏和地下水补给等因素共同作用形成的。地球上的降水经过渗透、入渗等过程，逐渐渗入地下，形成地下水。其次，地下水的运动是由水头差驱动的，即水从高压区向低压区流动。地下水的运动速度相对较慢，通常为米/年或厘米/年级别。地下水的运动路径主要受到岩石裂隙、孔隙度、渗透性等因素的影响。地下水的贮存主要以含水层为主，它是地下水的主要贮存介质。最后，地下水排泄主要是通过泉水、井水和地下水渗漏等方式将地下水排泄到地表。 地下水水文学原理的研究对于水资源的合理利用和地下水环境的保护具有重要意义。通过对地下水的水文学原理的研究，可以预测地下水资源的分布和变化规律，为地下水开发利用提供科学依据。同时，地下水水文学原理的研究还可以揭示地下水与地表水之间的相互作用关系，为水资源的综合管理和保护提供科学依据。 地下水水文学原理的研究方法主要包括野外观测和实验室试验两种。野外观测是通过建立地下水观测井和监测站等设施，定期对地下水
位、水质、渗漏量等进行观测和记录。实验室试验则是通过模拟实验室条件，模拟地下水运动和贮存等过程，研究地下水的水文学原理。这些研究方法的应用可以提供大量的实地观测数据和实验数据，为地下水水文学原理的研究提供可靠的依据。 地下水水文学原理的研究还涉及到一些重要的概念和参数。其中，水头是地下水水文学中的关键概念之一，它是指地下水的势能。水头差是地下水运动的驱动力，水头差越大，地下水运动越快。另外，渗透率是衡量岩石渗透性的重要参数，它反映了地下水在岩石中传导的能力。孔隙度则是衡量岩石中含水空间的能力，它是地下水贮存的重要因素。 地下水水文学原理是研究地下水运动规律和地下水系统特征的学科。通过对地下水的形成、补给、运动、贮存和排泄等方面的研究，可以揭示地下水的水文学原理，为地下水资源的合理利用和地下水环境的保护提供科学依据。地下水水文学原理的研究方法主要包括野外观测和实验室试验，通过这些方法可以获得大量的实地观测数据和实验数据，为地下水水文学原理的研究提供可靠的依据。
水文学原理考试要点 第一章绪论 1、水文现象的特点：1.时程上的周期性和随机性。2.地区上的相似 性和特殊性。 第二章河流与流域 1、概念： 流域：聚集到地面水流和地下水流的区域称为流域 流域面积：指河口断面以上地面分水线包围的面积 水系：由干流及其全部支流组成的脉络相通的网状系统 闭合流域：当流域的地面、地下水分数线重合，河流下切比拟深，流域上降水产生的地面、地下水流能够全部经过流域出口断面 时称为闭合流域。 非闭合流域：由于地面、地下分水线不一致，或者因喝到下切过 浅，流域出口断面流出的水流并非完全是由流域上降水产生的 水流时。 第三章水文循环与水量平衡 1、水文循环的概念：水圈中的各种水体在太阳辐射和地球引力的 作用下，通过这种不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗和 径流等形式的往复循环过程。 水文循环的主要环节：蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗和 径流 2、水文循环的分类：大循环、小循环、微循环
3、水量平衡原理：对任何区域〔或水体〕、在任一时段内，其输入 的水量和输出的水量只差等于其需水量的变化量 并会应用水量平衡原理进展相关计算。 第四章降水 1、降水的成因分类：1。锋面雨2。气旋雨3。对流雨4.地 形雨 降水三要素：一点〔或面上〕的降雨量、降水历时与降水强度2、降水强度过程线： 累积降雨过程线 3、流域面平均降水量的计算方法，并比拟几种常用的根本方法〔算 术平均法、泰森多边形法、等雨量线法、距离平方倒数法〕的优缺点； 4、掌握泰森多边形法计算流域面平均降水量。 第五章土壤水 1、土壤水的分类：吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水 2、土壤水分常数：1.土壤水分常数用来表征土壤水分形态和运动 特征。2.不同形态的水反映了土壤不同的持水量，这种关系通常用一些土壤含水量的特征数值来表示。 3、土水势的总势：总水势只有大小无方向，而而水势梯度那么是 向量，总水势增加的方向为正，每种物质都要力图到达与其周围平衡的趋势，因此，水总是从总水势高的地方流向总水势低的地方，且水流运动的方向总是与水势梯度的方向相反。