水文学第一章地球上水的性质与分布

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水文学复习资料

1.第一章2.水文学：研究地球上的性质，分布，循环，运动变化规律及其地理环境，人类社会之间相互关系的科学。

3.水文现象的特点：①水循环永无止尽：任何一种水文现象的发生，都是全球水文现象整体中的一部分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。

②水文现象在时间上的变化既具有周期性又具有随机性。

周期变化的原因主要是地球公转及自转，地球和月球的相对运动，以及太阳黑子的周期性运动所导致的昼夜，四季交替的影响所致。

各因子本身在时间上也不断变化，因而又具有随机性。

③水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性。

不同的流域、如果所处的地理位置相似，由于纬度地带性的影响，水文现象也就具有一定的相似性。

但由于各流域的地质、地形等非地带性下垫面条件的差异，水文现象就会有巨大的差异。

4.水温在3.98°C时，结合紧密的二水分子最多，故此时水的密度最大。

5.海水的温度分布：①水平分布。

（三大洋表面平均水温均为17.4°C，太平洋（19.1）＞印度洋（17.0）＞大西洋（16.9）。

北半球高于南半球，在南北纬0°-30°之间以印度洋水温最高，在南北纬50°-60°之间大西洋水温相差悬殊。

）从低纬向高纬递减，在南北回归线之间的热带海区水温最高，大洋东西两侧，水温分布有明显差异，寒暖流交汇处，水温水平梯度较大，夏季大洋表面水温普遍高于冬季，水温水平梯度冬季大于夏季。

②水温的垂直分布，从海面向海底呈不均匀递减趋势。

6.正温层：当湖水温度随水深的增加而降低时，即水温梯度呈负值时，将出现上层水温高下层水温低，但不低于4摄氏度，这种水温的垂直分布，称为正温层。

7.逆温层：当湖水温度随水深的增加而升高时，即水温垂直梯度呈正值时，将出现上层水温低，下层水温高，但不高于4摄氏度。

这种水温的垂直分布称为逆温层。

8.温跃层：在湖面以下一定深度常形成温跃层，即上下水温有急剧变化的一段。

9.同温层：当湖温上下层一致，上下层水温完全相同（同温层，4℃）。

第一篇水文学与水资源(第一章地球上水)

1.3.3 水体更新速度
地球总水量13.86×108km3，其中每年平均仅57.7×104km3的水参与水循环，按此速度全部水量循环一次，或者说全部水量更新一次，需要2400年。
• 1.4 地球水圈在地球系统中的作用
• 1.4.1 水是生命的介质
水的许多宝贵特性，像异常高的溶解能力，在溶解物质作用下其化学性质不变等，对于地球上生命的诞生和发展具有重要意义。
百分数（%）
占总淡水量
30.1 0.05 68.7
0.86 0.26 0.03 0.006 0.04 0.003 100
• 第1章地球上的水
• 1.2 水——不寻常的寻常物质
• 特别高的冰点和沸点 • 特别大的融化和蒸发潜热 • 特别大的比热容 • 反常的热膨胀和密度变化 • 万能的溶剂
• 第1章地球上的水
• 1.4.4 水是所有生物机体的主要组成
地球上所有生活或多或少都含有水，平均含80%。也就是说，有机体几乎4/5 的重量是水。据水文学家估计，地球上所有的动植物和人含有近11200亿t水，相当于同时灌满世界上所有河床的水量的一半。
1.4.5 水是生态系统中的重要元素
1.4.6 水是地球气候的调节器
答：事实上，地球可以从宇宙空间获取水分，也可以向宇宙空间散失水分，还可以从地球内部析出化合水。水从宇宙空间进入地球通过两种途径：一是随降落的陨石带来，据估计这一项每年平均约0.5km3；另一是在大气圈上层由太阳来的质子形成的水分子，这一项数量难以估计。在大气圈上层，由于太阳紫外线的作用，水蒸气分子可以离散为氢原子和氧原子，使水在宇宙中消散。大体上可以认为，地球从宇宙获得的水量等于消失在宇宙中水量，进出基本平衡。
海洋净蒸发 4.48×104km3

《城市水文学》第一章城市水文学的基本概念

i 1
n
i
f i Ai H i
i 1
n
式中： fi——各多边形在流域内的面积，km² ； F—流域面积，km² ； Ai—各雨量站的权重系数。
适用条件：①雨量站分布不太均匀；②地形起伏较大时包含假定：流域内任何一点的降雨量，都可用和它距离
最近的雨量站代表。
与算术平均法相比较：泰森多边形法适用条件较宽，
降水量过程图
时段
(2)降雨量累积过程线：从降雨开始至某时刻的降雨量
与该时刻时间之间的关系曲线。
时间 13:42 14:00 14:30 15:34 17:00 18:10 19:00 时段降雨 0 11.5 33.5 31.9 1.6 2.2 累积降雨 11.5 45.0 76.9 78.5 80.7
为了纠正蒸发测量仪器的误差，需将测量值乘以蒸发折算系数。
E kE
'
式中E为天然水面蒸发量 E`为蒸发器实测蒸发量 k为蒸发器折算系数。
（二）土壤蒸发土壤蒸发是土壤中所含水分以水汽的形式逸入大气的现象。湿润的土壤在蒸发过程中逐渐干燥，该一般分为三个阶段：
流域的地形特征可以用流域平均高度和流域平均坡度来反映。
3.流域的自然地理特征地理位置：经纬度。气候条件：气温、气压、湿度、降水、蒸发。 4.下垫面条件地形、地貌、地质构造、土壤、植被、湖泊与沼泽、人类活动措施。
第三节降水
降水的定义：
大气中的液态水滴或固态冰雪颗粒，在重力作用下，克服空气阻力，从空中降落到地面的现象。
当河段纵剖面为折线时，河段平均比降为：
J=[(z0+z1)L1+(z1+z2)L2+…+(zn-1+zn)Ln-2z0L]/ L2