第三章水流运动的基本理论
实际工程中经常遇到运动状态的液体。液体的运动特性可用流速、加速度等一些物理量，也即运动要素来表征。水动力学研究运动要素随时空的变化情况，建立它们之间的关系式，并用这些关系式解决工程上的问题。液体做机械运动遵循物理学及力学中的质量守恒定律、能量守恒定律及动量守恒定律。本章先建立液体运动的基本概念，然后依据流束理论，从质量守恒定律出发建立水流的连续性方程、从能量方程出发建立水流的能量方程，以及从动量定理出发建立水流的动量方程。第三章水流运动的基本理论
液体是由为数众多的质点所组成的连续介质，其运动要素随时间和空间变化，描述整个液体的运动规律有两种方法。3-1 描述水流运动的两种方法
一、描述水流运动的两种方法
（1）、迹线法迹线法也叫拉格朗日法，它以研究液体质点的运动为基础，通过对每个液体质点运动规律的研究来获得整个液体运动的规律性。
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质点速度
液体质点不同于固体指点和数学
上的空间点。是指具有无限小的体积
的液体质量。
（2）流线法
流线法也叫欧拉法，是以考察不同液体质点
通过固定的空间点的运动情况来了解整个流动空间的
流动情况，即着眼于研究各种运动要素的分布场。通常把液体所占据的空间称为流场。
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若令上式中x、y、z为常数，t为变数，即可求得在某一
固定空间点上液体质点在不同时刻通过该点的流速的变
化情况。
若令t为常数，x、y、z为变数,则可求得在同一时刻，
通过不同空间点上的液体质点的流速的分布情况(即流速
场)。（3）流线与迹线拉格朗日法研究个别液体质点在不同时刻的运动情况，引出了迹线的概念；欧拉法考察同一时刻液体质点在不同空间位置的运动情况引出了流线的概念。迹线与流线的概念
第 1 页 第3讲 水体运动规律
网络构建 名师点拨
以水体运动为线索，重点掌握“三重点、三图示、一应用〞：
“三重点〞：水循环环节及其影响因素；河流补给及其水文特征；洋流分布及其对地理环境影响。
“三图示〞：水循环示意图、河流流量过程线图、洋流分布及其变式图。
“一应用〞：应用水循环原理解释某些地理现象。
核心点一 水循环及其地理意义
(2021 ·海南地理)科学研究说明，地球上水量是根本稳定；陆地水、海洋水、大气水水量也是相对平衡。据此完成1～2题。
1．实现海陆间矿物质迁移水循环环节是( )
A．蒸发 B．水汽输送
C．降水 D．径流
2．海洋水矿物质含量( )
A．根本不变 B．总趋势为增加
C．总趋势为降低 D．在冰期相对较低 第 2 页 解析 第1题，通过河流、地下径流等途径，陆地矿物质被搬运到海洋，因此实现海陆间矿物质迁移水循环环节是径流。第2题，从上题分析可知，随着陆地矿物质不断被河流、地下径流等途径搬运到海洋，海洋水矿物质含量会逐渐增加。
(2021·全国文综丙卷)以下图所示山地为甲、乙两条河流分水岭，由透水与不透水岩层相间构成。在生态文明建立过程中，该山地被破坏森林植被得以恢复，随之河流径流量发生了变化，河流径流年内波动也减缓了。据此完成3～5题。
3．森林植被遭破坏后，河流径流量年内波动强烈，是由于( )
A．降水更多转化为地下水
B．降水更多转化为坡面径流
C．降水变率增大
D．河道淤积
4．森林植被恢复后，该山地( )
①降水量增加 ②坡面径流增加 ③蒸发(腾)量增加 ④地下径流增加
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
5．如果降水最终主要转化为河流径流，那么森林植被恢复后，甲、乙两条河流径流量发生变化是( )
A．甲增加，乙减少，总量增加
B．甲减少，乙增加，总量增加 第 3 页 C．甲增加，乙减少，总量减少
D．甲减少，乙增加，总量减少
世界洋流运动过程
世界洋流是指海洋中由风力、地球自转力和重力引起的水体运动。它们是海洋环流系统的重要组成部分，对地球的气候、海洋生物等方面有着重要影响。世界洋流的运动过程可以分为大小圆环流和界洋流。
一、大小圆环流：
1.大圈环流：大圈环流是从赤道向极地方向流动的环流系统，主要由两大洋流组成，即北大洋流和南大洋流。北大洋流包括北纬30°至60°之间的流和北纬40°至60°之间的流，而南大洋流则包括南纬30°至60°之间的流和南纬40°至60°之间的流。大圈环流在各大洋之间连接起来，形成了一个环绕地球的环流系统。这种环流系统的特点是逆时针方向旋转，导致了海洋水体的不断流动，保持着地球气候的稳定。
2.小圈环流：小圈环流是从极地向赤道方向流动的环流系统，由北大洋流和南大洋流的边缘洋流组成。北小圈环流包括北纬0°至30°之间的流，而南小圈环流则包括南纬0°至30°之间的流。小圈环流主要受到赤道地区的盛行风影响，正负偏西风引起了洋流水体的微弱流动。这种环流系统的特点是顺时针方向旋转，形成了差异弱的环流系统。
二、界洋流：
界洋流是从洋盆外围流向洋盆内部的洋流系统，也被称为边界洋流。界洋流通常在大洋边缘分界线附近形成，并在气候带划界或其他特定地理特征处被深层水体所补充。界洋流的形成通常由于风力和地球自转力的影响，以及洋底地形和海陆分布等因素的影响。界洋流对于海洋生态系统的物质循环和能量传输有着重要作用。
三、洋流运动的影响： 世界洋流的运动过程对地球的气候和海洋生物有着重要影响。
1.气候影响：洋流的运动可以带走热量和湿度，调节着地球的气候。例如北大西洋洋流将热量从赤道运往北方，使得欧洲西部地区气候较暖和；而秘鲁海流将寒冷的水体带到赤道附近，降温了周边海域的气温。洋流还会影响降雨分布，带来较多或较少的降雨。
2.海洋生物影响：洋流的运动对海洋生物产生了较大的影响。洋流的水温、盐度、携带的营养物质等都对海洋生物的分布和生态系统起到重要作用。例如洋流运输的营养物质可以使得一些海区生物繁殖较为旺盛，形成丰富的渔场；洋流的运动还可以扩散海洋生物的种子和幼体，促进物种的迁移和分布。
标准
- 1 - / 19 第4讲 水的运动
考纲考情 核心素养 思维导图
[考纲展示]
1.水循环的过程和主要环节，水循环的地理意义。
2.世界洋流分布规律，洋流对地理环境的影响。
[考情分析]
1.多结合区域特点考查河流水文特征、水循环、水资源的开发利用及其与人类活动的关系。
2.多以示意图、等温线图的形式考查洋流的分布规律及对地理环境的影响。 1.区域认知：世界洋流分布图。
2.综合思维：掌握水循环的类型与环节，利用水循环原理分析水资源问题及解决措施；分析河流的补给类型。熟记世界洋流分布规律及分析洋流对地理环境的影响。
3.地理实践力：绘制水循环示意图和洋流模式图，实验观察植被破坏前后径流、下渗等环节的变化，设计合理的航海线路。
授课提示：对应学生用书第68页
考点一 自然界中的水循环
1．三大类型及主要环节 标准
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类型 环节名称 特点
海上内循环 A蒸发→B降水
循环水量最大，对全球热量输送有重要意义
海陆间循环
最重要的循环，使陆地水得到补充，水资源得以再生
陆地内循环 I蒸发F蒸腾→D降水 循环水量少，但对干旱地区非常重要
2.成因内因：水在常温和常压条件下的三态变化外因：太阳辐射和水的重力提供了能量和动力
3．意义
(1)联系大气圈、水圈、岩石圈和生物圈四大圈层。
(2)在各圈层之间进行物质和能量的输送和转换。
(3)促进整个自然界的发展演化。
(4)调节水分和热量地区分布的不均，减少地区之间的干湿、冷热差异。
(5)水资源得到更新并能持续利用。
[素养盘点]
1.俗话说“井水不犯河水”，从水循环的角度看，这种说法对不对？为什么？（综合思维） 标准
- 3 - / 19 提示：不对。因为陆地上各种水体之间存在水源相互补给的关系，井水一般属于地下水，地下水和河水之间存在互补关系。
1．人类活动对水循环的影响
水循环主要有四个环节：蒸发、水汽输送、降水和径流。目前，人类活动对全球大气的水汽输送几乎没有影响，影响最大的环节是地表径流。
