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文檔簡介

1、緒 論1、 水文學(xué)的概念水文學(xué)(Hydrology):水文學(xué)是研究地球上水的性質(zhì)、分布、循環(huán)、運動變化規(guī)律及其與地理環(huán)境、人類社會之間相互關(guān)系的科學(xué)。 水文學(xué)是一門自然科學(xué)、同時也是一門應(yīng)用科學(xué)。2、水文學(xué)的研究對象各種水體(水圈)主要研究對象水體:所謂水體,是指以一定(各種)形態(tài)存在于自然地理環(huán)境(自然界)中的水的總稱。3、 水文學(xué)的體系4、 水文現(xiàn)象的主要特點1.水循環(huán)永無止境2.時間變化上的周期性與隨機性 3.空間變化上的相似性與特殊性第一章 水文循環(huán)與水量平衡1、水文循環(huán)的基本過程水循環(huán)是指地球上各種形態(tài)的水,在太陽輻射、地心引力等作用下,通過蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲以及徑流等環(huán)

2、節(jié),不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而復(fù)始運動的過程。水文循環(huán)過程包括蒸發(fā)、降水、徑流3個階段和水分蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、水分下滲、徑流5個環(huán)節(jié)。2、水文循環(huán)的類型根據(jù)水循環(huán)的路徑與規(guī)模差異,將全球的水循環(huán)分為大循環(huán)與小循環(huán)。A、大循環(huán)/外循環(huán):發(fā)生于全球海洋、(大氣)與陸地之間的水分交換過程。B、小循環(huán)/內(nèi)部循環(huán):發(fā)生在海洋與大氣之間(海洋小循環(huán)),或陸地與大氣之間(陸地小循環(huán))的水分交換過程海洋小循環(huán)主要包括海面的蒸發(fā)與降水兩大環(huán)節(jié)。陸地小循環(huán):從水汽來源看,包括陸地蒸發(fā)的水汽及海洋輸送的水汽;陸地小循環(huán)還分為外流區(qū)小循環(huán)與內(nèi)流區(qū)小循環(huán)3、水文循環(huán)的作用及效應(yīng)水循環(huán)作為地球上最基本的物質(zhì)大循環(huán)和

3、最活躍的自然現(xiàn)象,它深刻地影響到全球地理環(huán)境,影響生態(tài)平衡,影響水資源的開發(fā)利用,對自然界的水文過程來說,水循環(huán)是千變?nèi)f化的水文現(xiàn)象的根源。(1)、水文循環(huán)與地球圈層構(gòu)造地球表層系由大氣圈、巖石圈,生物圈以及水圈組合而成。在這一有序的龐大層次結(jié)構(gòu)中,水圈居于主導(dǎo)地位,正是水圈中的水,通過周流不息的循環(huán)運動,積極參于了圈層之間界面活動,并且深入4大圈層內(nèi)部,將它們耦合在一起。(2)、水循環(huán)與全球氣候水循環(huán)一方面受到全球氣候變化,尤其是大氣環(huán)流活動的影響,另一方面它又深入大氣系統(tǒng)內(nèi)部,極其深刻地制約了全球氣候。水循環(huán)是大氣系統(tǒng)能量的主要傳輸、儲存和轉(zhuǎn)化者;水循環(huán)通過對地表太陽輻射能的重新分配,使不

4、同緯度熱量收支不平衡的矛盾得到緩解;水循環(huán)的強弱及其路徑還直接影響到各地的天氣過程。(3)、水循環(huán)與地貌形態(tài)及地殼運動水循環(huán)過程中的流水以其持續(xù)不斷的沖刷、侵蝕作用、搬運與堆積作用,以及水的溶蝕作用,在地質(zhì)構(gòu)造的基底上重新塑造了全球的地貌形態(tài),而且還影響到地殼表層內(nèi)應(yīng)力的平衡,是觸發(fā)地震,甚至引起地殼運動的重要原因。(4)、水文循環(huán)與生態(tài)平衡水是生命之源,水循環(huán)的強度及其時空變化還制約一個地區(qū)的生態(tài)環(huán)境平衡或失調(diào)的關(guān)鍵。對于同一地區(qū)來說,水循環(huán)強度的時空變化,又是造成本區(qū)洪、澇、旱等自然災(zāi)害的主要原因。(5)、水文循環(huán)與水資源開發(fā)利用水是人類賴以生存、發(fā)展的寶貴資源,是廉價、清潔的能源,是農(nóng)業(yè)

5、的命脈、工業(yè)的血液和運輸?shù)拇髣用},它與其它自然資源相比較主要不同點是水資源具有再生性和可以永繼利用的特點。(6)、水循環(huán)與水文現(xiàn)象以及水文學(xué)科的發(fā)展水循環(huán)是水文現(xiàn)象的根源,沒有水循環(huán)就不會發(fā)生蒸發(fā)、降水、徑流。宏觀與微觀水循環(huán)的研究相結(jié)合,將進一步推動今后水文學(xué)向縱深方向發(fā)展。4、水量平衡及其表達式(1)、水量平衡水量平衡:任意選擇的區(qū)域或水體,在任意時段內(nèi),其收入與支出水量之間的差額必等于該時段內(nèi)某區(qū)域或水體蓄水的變化量。水量平衡是地球上水循環(huán)持續(xù)不斷進行下去的基本前提。水量平衡方程是水循環(huán)的數(shù)學(xué)表達式,根據(jù)不同類型的水循環(huán),可建立不同的水量平衡方程。如全球、海洋、陸地、流域水量平衡方程等。

6、(2)、通用水量平衡方程水量平衡方程式的通式:I是水量的收入項,Q為水量的支出項,ds為研究時段內(nèi)區(qū)域或水體內(nèi)的蓄水變化量;分別是計算時段t內(nèi)的水量收入、支出與蓄水變化量。以陸地上任一地區(qū)為研究對象,沿該地區(qū)邊界作一垂直柱體,以地表作為柱體的上界,以地面下某一深度為柱體的下界(以界面上不發(fā)生水分垂直交換的深度為準(zhǔn)),則水量平衡方程式可寫做為:P為時段內(nèi)降水量;E1 、 E2分別為時段內(nèi)水汽凝結(jié)量和蒸發(fā)量;R表、 R表分別為時段內(nèi)地表流入與流出的水量; R地下、 R地下分別為時段內(nèi)地下流入與流出的水量;S1 、 S2分別為時段內(nèi)始末蓄水量。q為時段內(nèi)工農(nóng)業(yè)以及生活凈用水量令E= E2E1為時段內(nèi)

7、凈蒸發(fā)量;s= S2S1為時段內(nèi)蓄水變化量,則上述水量平衡方程式可以變化為:通用水量平衡方程式(3)、全球水量平衡方程全球水量平衡系由海洋和陸地水量平衡聯(lián)合組成。1)、以全球海洋為研究對象,則任意時段內(nèi)的水量平衡方程式為:多年平均狀態(tài)下s海0,所以即在多年平均狀態(tài)下,整個海洋的降水量加上入海徑流量與海面水蒸發(fā)量處于動態(tài)平衡狀態(tài)。2)、陸地水量平衡方程式陸地上水循環(huán)可分為外流區(qū)與內(nèi)流區(qū),其水量平衡方程式可分為外流區(qū)和內(nèi)流區(qū)水量平衡方程A、外流區(qū)來說,任意時段的水量平衡方程為:P外E外R地表R地下= s外對于多年平均而言s外0,并以R= R地表R地下,則有P外、E外、R地表、R地下和s外分別為外流

8、區(qū)任意時段內(nèi)降水量、蒸發(fā)量、入海的地表與地下徑流量和蓄水量變化;B、內(nèi)流區(qū)水量平衡:內(nèi)流區(qū)水循環(huán)基本上呈閉合狀態(tài),除了上空存在與外界水汽發(fā)生交換外,內(nèi)流區(qū)的降水最終全部轉(zhuǎn)化為水汽,沒有水量入海。因此在多年平均情況下的水量平衡方程為:P和E分別為內(nèi)流區(qū)多年平均降水量、蒸發(fā)量。C、陸地水量平衡方程:陸地水量平衡方程是由外流區(qū)與內(nèi)流區(qū)水量平衡方程的組合:由于3)、全球水量平衡方程式全球水量平衡方程式是海洋水量平衡方程式與陸地水量平衡方程式的組合:海洋水量平衡方程式:陸地水量平衡方程式: P 海P 陸= E 陸E 海即海洋與陸地的多年平均降水量等于海洋與陸地多年平均蒸發(fā)量,即在水循環(huán)過程中,全球總水量

9、不變,但各種水體之間相對數(shù)量卻是不斷變化的。5、土壤蒸發(fā)的階段及其影響因素土壤蒸發(fā)是土壤失去水分的干化過程,隨著蒸發(fā)過程的持續(xù)進行,土壤中的含水量會逐漸減少,因而其供水條件越來越差,土壤的實際蒸發(fā)量也隨之降低。根據(jù)土壤供水條件的差別以及蒸發(fā)率的變化,可將土壤的干化過程劃分為三個階段:1)定常蒸發(fā)率階段:在充分供水條件下,水通過毛管作用,源源不斷地輸送到土壤表層供給蒸發(fā),蒸發(fā)快速進行,蒸發(fā)率相對穩(wěn)定;蒸發(fā)量等于或近似于相同氣象條件下的水面蒸發(fā);此階段土壤蒸發(fā)主要受氣象條件的影響(如風(fēng)速、飽和差)。2)蒸發(fā)率下降階段:當(dāng)蒸發(fā)達到某一臨界值W田(約為土壤田間持水量),土壤的供水能力不能滿足蒸發(fā)需要,

10、蒸發(fā)率減小并進入明顯下降階段。由于供水不足,毛管水達不到地表,土壤水主要以薄膜水的形式,由水膜厚的地方向水膜薄的地方運動。蒸發(fā)量的大小主要取決于土壤含水量,氣象因素處于次要地位。3)蒸發(fā)微弱階段:當(dāng)蒸發(fā)達到第二臨界值W凋(凋萎系數(shù),其值相當(dāng)于植物無法從土壤中吸水而開始凋謝枯死時土壤含水量),土壤蒸發(fā)便進入蒸發(fā)率微弱階段。土壤水由底層向表面的薄膜運動基本停止,土壤液態(tài)供水中斷,僅靠下層水汽向外擴散,此時土壤蒸發(fā)在較深的土層中進行。汽化擴散速度主要與上下層水汽壓梯度及水汽所通過的路徑長短和彎曲程度有關(guān),并隨汽化層的不斷向下延伸,蒸發(fā)越來越弱。6、我國的水汽輸送特點第一,存在三個基本水汽來源,三條輸

11、出入路徑,并有明顯季節(jié)變化。西北水汽流自西北方向入境,于東南方向出境,大致呈緯向分布,冬季直達長江,夏季退居黃河以北;南海水汽流自廣東、福建沿海登陸北上,至長江中下游地區(qū)偏轉(zhuǎn)并由長江口出境,夏季可深入華北平原,冬季退縮到北緯25°以南地區(qū),水汽呈明顯的經(jīng)向分布,該水氣流水汽含量大。孟加拉灣水汽流通常自北部灣入境,流向廣西,云南,繼而折向東北方向,并在貴陽-長沙一線與南海水汽流匯合,而后進入長江中下游地區(qū),然后出海,全年中一春季最盛,冬季限于華南沿海。第二,水汽輸送既有大汽平均環(huán)流引起的平均輸送,又有移動性渦動輸送。第三,地理位置、海陸分布與地貌上總體格局,制約了全國水汽輸送的基本態(tài)勢

12、。青藏高原決定了我國水汽輸送場形成南北兩支水汽流,北緯30°以北地區(qū)盛行緯向水汽輸送,30 °以南具有明顯的經(jīng)向輸送;秦嶺淮河一線成為我國南北水汽流經(jīng)常匯合的地區(qū),是水汽流輻合帶;海陸分布制約了我國上空濕度場的配置,呈現(xiàn)從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減的趨勢,進而影響了我國降水的地區(qū)分布。第四,水汽輸送場垂直分布存在明顯差異。850百帕氣層上,一年四季水汽輸送場形勢比較復(fù)雜;700百帕氣層上,在淮河流域以北盛行西北水汽流,淮河以南盛行西南水汽流,兩股水汽流在北緯3035 °一帶匯合后東流入海;500百帕高度上,一年四季水汽輸送呈現(xiàn)緯向分布;低層大氣中則經(jīng)向輸送比較明顯;自

13、低層到高層存在經(jīng)向到緯向的順時針向切變。7、降雨要素,影響降雨的因素1、降水要素:1)降水量:指一定時段內(nèi)降落在某一面積上的總水量,單位為mm。2)降水歷時與降水時間: 降水歷時指一場降水自始至終所經(jīng)歷的時間; 降水時間指對應(yīng)于某一降水而言,其時間長短通常是人為劃定的,在此時段內(nèi)并非意味著連續(xù)降水。3)降水強度:簡稱雨強,指單位時間內(nèi)降水量(mm/m,mm/h)。2、影響降水的因素:1、地形條件影響地形主要是通過氣流的屏障作用與抬升作用對降水的強度與時空分布發(fā)生影響的。地形對降水的影響程度決定于地面坡向、氣流方向以及地表高程的變化。地形的抬升增雨并非是無限制的,當(dāng)氣流被抬升到一定高度后,雨量達

14、最大值。2、森林對降水的影響森林對降水的影響與森林面積、林冠的厚度、密度、樹種、樹齡以及地區(qū)氣象因子、降水本身的強度、歷時等特性有關(guān)。觀點一:森林不僅能保持水土,而且直接增大降水量。 (減少徑流量,增加蒸發(fā)量)觀點二:森林對降水的影響不大。 (對大尺度氣候沒有影響,只能影響微尺度氣候)觀點三:森林不僅不能增加降水,還可能減少降水。 (抑制氣溫升高,削弱對流,從而減少降水量)3、水體的影響陸地上的江河、湖泊、水庫等水域?qū)邓康挠绊?,主要是由于水面上方的熱力學(xué)、動力學(xué)條件與陸面上存在差別而引起的?!袄子瓴贿^江”形象地說明了水域?qū)邓挠绊?。水域?qū)邓挠绊?,總體來說是減少降水量(尤其是對流雨),

15、但因季節(jié)而有差異。但在迎風(fēng)的庫岸地帶,當(dāng)氣流自水面吹向陸地時,因地面阻力大,風(fēng)速減小,加以熱力條件不同,容易造成上升運動,促使降水增加。4、人類活動的影響人類對降水的影響一般都是通過改變下墊面條件而間接影響降水:植樹造林、或大規(guī)??撤ド?、修建水庫、灌溉農(nóng)田、圍湖造田、疏干沼澤等,其影響的后果有的是減少降水量,有的增大降水量。在人工直接控制降水方面,只能對局部地區(qū)的降水產(chǎn)生影響。城市對降水的影響。具體影響的程度、增雨量的大小,則視城市的規(guī)模、工廠的多少、當(dāng)?shù)貧夂驖駶櫟某潭鹊惹闆r而定。8、下滲階段劃分,下滲的影響因素1、下滲過程的階段劃分整個下滲的物理過程按照作用力(重力、分子力和毛管力)的組合

16、變化及其運動特征,可分為3個階段:1)滲潤階段:降水初期,若土壤干燥,下滲水主要受分子力作用,被土粒所吸附形成吸濕水,進而形成薄膜水;當(dāng)土壤含水量達到巖土最大分子持水量時,開始向下一階段過渡2) 滲漏階段:隨著土壤含水率(量)的不斷增大,分子作用力漸由毛管力和重力作用取代,水在巖土孔隙中作不穩(wěn)定流動,并逐漸充填土壤孔隙,直到基本達到飽和為止,下滲過程向第三階段過渡。3) 滲透階段: 在土壤孔隙被水充滿達到飽和狀態(tài)時,水分主要受重力作用呈穩(wěn)定流動。滲潤與滲漏階段的特點是非飽和水流運動,而滲透則屬于飽和水流運動。2、影響下滲的因素自然界中的實際下滲過程往往呈現(xiàn)不穩(wěn)定和不連續(xù)性1、土壤特性對下滲的影

17、響主要在于土壤的前期含水量及其透水性能。透水性能與土壤的質(zhì)地、孔隙的多少及大小有關(guān)。一般來說土壤顆粒愈粗,孔隙直徑愈大,透水性能愈好,下滲能力愈強。2、降水特性的影響降水強度直接影響土壤下滲強度及下滲水量。當(dāng)降水強度i小于下滲率f時,降水全部滲入土壤,下滲過程受降水過程制約。在相同土壤水分條件下,下滲率隨雨強增大而增大。降水的時程分布對下滲也有一定的影響,如在相同條件下,連續(xù)性降水的下滲量要小于間歇性降水的下滲量。3、流域植被、地形條件的影響由于植被及地面上枯枝落葉具有滯水作用,增加了下滲時間,從而減少了地表徑流,增大了下滲量。相同條件下,地面坡度大、漫流速度快,歷時短,下滲量小。4、人類活動

18、的影響人類活動既可增大下滲量,也可減少下滲量。各種坡地改梯田、植樹造林、蓄水工程均增加水的滯留時間,從而增大下滲量??撤ド?、過度放牧、不合理的耕作,則加劇水土流失,從而減少下滲量。在地下水資源不足的地區(qū)采用人工回灌,則是有計劃、有目的的增加下滲水量;反之在低洼易澇地區(qū),開挖排水溝渠則是有計劃有目的的控制下滲,控制地下水的活動。9、徑流形成過程中的子過程,特點徑流:流域的降水,由地面與地下匯入河網(wǎng)、流出流域出口斷面的水流。徑流形成過程:從降水到達地面時刻起,到水流流出口斷面的整個物理過程稱為徑流的形成過程。1、流域蓄滲過程降雨初期,除一小部分降落到河槽水面上直接形成徑流外。其它部分降水并不是立

19、即產(chǎn)生徑流,而是消耗于植物截留、下滲、填洼與蒸散發(fā)。植物截流量與降水量、植被類型及閉郁程度有關(guān),截流量可達20-30%。植物截留的水量最后消耗于蒸發(fā)。下滲發(fā)生在降雨過程中與雨后地面有積水的地方。在降雨過程中,若降雨強度不超過下滲能力,雨水全部滲入土壤中。滲入土壤中的水首先滿足于土壤的吸收需要,一部分滯蓄于土壤中,在雨停后消耗于蒸發(fā);超出土壤持水力的水將繼續(xù)向下滲透。若降雨強度超過下滲能力,超出下滲能力的水形成地面積水,蓄積于地面洼地,稱填洼。填洼的雨水在雨停后也消耗于蒸發(fā)與下滲。如果降水繼續(xù)進行,滿足填洼后的水開始產(chǎn)生地面徑流。若流域上繼續(xù)降雨,滲入土壤的水使包氣帶含水量不斷增加。土層中的水達

20、到飽和后,在一定條件下,部分水沿坡地土層側(cè)向流動,形成壤中徑流,也稱表層徑流。下滲水達到地下水面后,以地下水的形式沿坡地土層匯入河槽,形成地下徑流。結(jié)果:流域上的水,經(jīng)過蓄滲過程產(chǎn)生了地面徑流、壤中徑流和地下徑流。2、坡地匯流過程滿足填洼后的降水開始產(chǎn)生大量的地面徑流,它沿坡面流動,即進入正式的漫流階段(超滲雨水在坡面上呈片流、細(xì)溝流運動的現(xiàn)象稱為坡面漫流)。地面徑流經(jīng)過坡面漫流而注入河網(wǎng),一般說僅在大雨或高強度的降雨后,地面徑流才是構(gòu)成河流流量的主要源流。在漫流過程中,既接受降雨的直接補給而增加地面徑流;也因下滲和蒸發(fā)而使地面徑流減少。坡面漫流通常都是在蓄滲容易得到滿足的地方先發(fā)生,如透水性

21、較差的地面或較潮濕的地方。坡面水流可能呈紊流或?qū)恿?,其流態(tài)與降雨強度有關(guān)。坡面漫流的流程一般不超過數(shù)百米,歷時亦短,故對小流域很重要,而大流域則因歷時短而在整個過程可以忽略。壤中流及地下徑流也同樣具有沿坡地土層的匯流過程。壤中流/表層徑流:主要發(fā)生在近地面透水性較弱的土層中,它是臨時飽和帶內(nèi)非毛管孔隙中側(cè)向運動的水流。通常,壤中流匯流速度比地面徑流慢,但比地下徑流快得多。壤中流在總徑流中的比例與流域土壤和地質(zhì)條件有關(guān)。當(dāng)表層土層薄而透水性好,下伏有相對不透水層時,可能產(chǎn)生大量的壤中流。地下徑流:均勻透水的土壤有利于水滲透到地下水面,形成地下徑流。地下徑流運動緩慢,變化亦慢,補給河流的地下徑流平

22、穩(wěn)而持續(xù)時間長,構(gòu)成流量的基流。降雨停止后,坡地匯流仍將持續(xù)一定時間。3、河網(wǎng)匯流過程各種徑流成分經(jīng)坡地匯流注入河網(wǎng)后(匯流開始)沿河網(wǎng)向下游干流出口斷面匯集(匯流結(jié)束)的 過程,稱河網(wǎng)匯流過程。坡地匯流注入河網(wǎng)后,使河網(wǎng)水量增加、水位上漲、流量增大,稱為流量過程線的漲洪段。此時,由于河網(wǎng)水位上升速度大于其兩岸地下水位的上升速度,當(dāng)河水與兩岸地下水之間有水力聯(lián)系時,一部分河水補給給地下水,增加兩岸的地下蓄水量,即河岸容蓄。因河網(wǎng)本身可以滯蓄一部分水量,即河網(wǎng)容蓄。河網(wǎng)調(diào)蓄是對凈雨量在時程上的又一次再分配,故出口斷面的流量過程線比降雨過程線平緩得多。在徑流形成中通常將流域蓄滲過程,到形成地面匯流

23、及早期的表層流過程,稱為產(chǎn)流過程;坡地匯流與河網(wǎng)匯流合稱為流域匯流過程或匯流過程。產(chǎn)流過程中水以垂向運行為主;匯流過程中水以水平側(cè)向運行為主。10、徑流的表示方法,徑流的影響因素1、徑流的表示方法:1)流量(Q):單位時間內(nèi)通過某一斷面的水量,單位為m3/s。流量隨時間的變化過程可以用流量過程線表示。2)徑流總量(W):T時段內(nèi)通過某一斷面的總水量,單位為m3。可用時段平均流量與時段的乘積表示:W = QT。3)徑流深度(R):將徑流總量平鋪在整個流域面積上所求得的水層深度,單位為mm。如果T時段內(nèi)的平均流量是Q(m3/s),流域面積是F(km2),則徑流深度R(mm)可有如下公式計算:4)徑

24、流模數(shù)(M):流域出口斷面流量與流域面積F的比值,隨著對Q賦予的意義而不同。常用單位是升/秒·平方千米。計算公式為:5)徑流系數(shù)():是某一時段的徑流深度R與相應(yīng)的降水深度P的比值, 。通常 < 1。6)模比系數(shù)(K):某一時段的徑流總量W與平均徑流量Q的比值。K= W/Q2、影響徑流的因素:1、氣候因素氣候因素是影響河川徑流最基本、最重要的因素。降水、蒸發(fā)直接影響徑流。溫度、濕度、風(fēng)等是通過影響降雨和蒸發(fā)間接影響徑流的。2、流域下墊面因素包括地理位置(如緯度、距離海岸遠近、面積、形狀等)、地貌特征(如山地、平原、谷地等)、地質(zhì)條件(如構(gòu)造、巖性)、植被特征等 地貌因素a 山地

25、高程:隨高程增加,冰雪融水補給也增加。b 流域坡度:坡度越大,匯流越快,下滲損失少,徑流集中c 山地坡向:迎風(fēng)坡降雨量較大,背風(fēng)坡雨量稀少(“雨影區(qū)”)。d 巖溶發(fā)育區(qū):降雨和徑流差異很大。(如河南林縣和安陽市,屬于同一雨區(qū),但林縣為石灰?guī)r地區(qū),地面徑流十分缺乏,不得不修紅旗渠,安陽市由于來自林縣灰?guī)r水補給,水資源十分豐富) 地質(zhì)和土壤因素:a 蓄水構(gòu)造 斷層、節(jié)理、裂隙都有利于蓄存地下水;b土壤類型及性質(zhì)直接影響下滲和蒸發(fā): 如砂土下滲量較粘土大,蒸發(fā)量??;砂土地區(qū)形成的地表徑流小,地下徑流大。 高寒地區(qū)永久凍土層的分布能隔絕地下水的下滲,同時也隔絕了地下水的蒸發(fā)作用。 植被因素:增加徑流的

26、影響: 使地表土增溫緩慢,減少地表蒸發(fā);減小徑流的作用: 植物截流和散發(fā),增加入滲量; 延緩地面積雪的融化過程;水土保持作用削減洪峰流量,增加枯水流量。湖沼因素:主要作用是調(diào)節(jié)河川逕流量。3、人類改造自然的活動 增加河川徑流量:人工降雨、跨流域調(diào)水,如南水北調(diào)(目前爭議的一些問題:長江下游由于水量巨減的生態(tài)變化); 改變河川徑流分配:修筑水庫等各種蓄水工程; 減少地表徑流:如引水灌溉,修筑水平梯田,人造平原,封山育林等。11、流域?qū)涤甑脑俜峙渥饔帽憩F(xiàn)第二章 河 流1、河流、流域及水系的概念河流定義:降水或由地下涌出地表的水,匯集在地面低洼處,在重力的作用下,經(jīng)常或周期性地沿著流水本身造成的洼

27、地流動的水流。水系定義:指河流從河源到河口沿途接納眾多的支流并形成復(fù)雜的干支流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由干流、各級支流及與河流相通的湖泊、沼澤、水庫等組成。流 域:由分水線所包圍的河流或湖泊的地面集水區(qū)和地下集水區(qū)的總和分水嶺:相鄰兩個流域之間的山嶺或高地。降落在分水嶺兩邊的降水沿著兩側(cè)的斜坡匯入不同的流域。分水線:指相鄰兩個水系或流域之間的分界線,是分水嶺最高點的連線。降落在分水線兩側(cè)的降水分別注入兩個流域。流域面積:流域地面分水線和出口斷面所包圍的面積,在水文上又稱集水面積,單位是平方公里。2、河流上、中、下游的分段依據(jù)河流分段依據(jù)主要有: a、按河槽的縱比降劃分; b、按河槽的形態(tài)與組成物質(zhì)劃分; c

28、、按地貌形態(tài)劃分;d、按支流的匯集和河道的彎曲狀況及流向河源:指河流最初具有地表流水形態(tài)的地方。一般可為溪、泉、冰川、沼澤或湖泊等。因此常常是全流域海拔最高的地方,通常與山地冰川、高原湖泊、沼澤和泉相聯(lián)系。上游: 指緊接河源的河段,常常穿行于深山峽谷之中。特征:河谷窄,呈“V”字形,河床多為基巖或礫石;比降和流速大;侵蝕(下切和溯源侵蝕)強烈,縱斷面呈階梯狀,多急流瀑布;流量??;水位變幅大。中游: 指介于上游與下游的河段。特征:河谷展寬,呈“U”字形,河床多為粗砂;比降和流速減小;下切侵蝕減弱而側(cè)蝕顯著;流量較大;水位變幅較小。下游:介于中游與河口的河段。特點:河谷寬廣,呈“”形,河床多為細(xì)砂

29、或淤泥;比降很??;流速也很?。凰髑治g力弱,淤積顯著,多淺灘沙洲和汊河灣道;流量大;水位變幅較小。河口: 河流的終點,即河流與接受水體的結(jié)合地段。接受水體可以是海洋、湖泊、沼澤或上一級河流。在河流的入海、入湖處,因水流分散,流速驟然減小,常有大量泥沙淤積,形成三角洲,因土地肥沃,常成為重要的糧食基地。在干旱地區(qū),由于河水沿途強烈的蒸發(fā)和下滲,以致河水全部消失于沙漠之中,沒有河口,稱為瞎尾河或無尾河,如塔里木河。3、河流的特征參數(shù):河流落差、大斷面、過水?dāng)嗝?、彎曲系?shù)、侵蝕基準(zhǔn)點。河流落差:指河流上、下游兩地的高程差。河源與河口的高程差,即為河流的總落差。 某一河段兩端的高程差,稱之為河段落差。

30、大斷面:是指最大洪水時的水面線與河底線包圍的面積。過水?dāng)嗝妫菏侵改骋粫r刻水面線與河底線包圍的面積。河流的彎曲系數(shù): 指某河段的實際長度與該河段直線距離之比值。可用下式表示:k=L/l.式中:K為彎曲系數(shù);L為河段實際長度(km);l為河段的直線長度(km)。河流的彎曲系數(shù)K值越大,河段越彎曲,對航運和排洪就越不利。4、過水?dāng)嗝嫘螒B(tài)要素過水?dāng)嗝婷娣eF,濕周P(即過水?dāng)嗝嫔媳凰竦暮硬鄄糠郑?,水面寬度B,平均深度 H,水力半徑R(R=F / P),糙度n。5、水系的特征參數(shù):河網(wǎng)密度、河系發(fā)育系數(shù)、不均勻系數(shù)、湖泊率。 河網(wǎng)密度: 水系總長與水系分布面積之比,即單位面積內(nèi)河道的長度??捎孟率奖硎?/p>

31、: D L/ F 式中:D為河網(wǎng)密度(km/km2);L為河流總長度(km);F為流域面積(km2)。 河系發(fā)育系數(shù):各級支流總長度與干流長度之比。一級支流總長度與干流長度之比稱為一級河網(wǎng)發(fā)育系數(shù),二級支流總長度與干流長度之比稱為二級河網(wǎng)發(fā)育系數(shù),等等。河流的發(fā)育系數(shù)越大,表明支流長度超過干流長度越多,對徑流的調(diào)節(jié)作用越有利。 河系不均勻系數(shù):干流左岸支流總長度和右岸支流總長度之比,表示河系不對稱程度。 不均勻系數(shù)越大,表明兩岸匯入干流的水量越不平衡 湖泊率和沼澤率:水系內(nèi)湖泊面積或沼澤面積與水系分布面積(流域面積)之比。 由于湖泊或沼澤能調(diào)節(jié)河水流量,促使河流水量隨時間的變化趨于均勻,減少洪

32、水災(zāi)害和保證枯水季節(jié)用水。因此,湖泊率和沼澤率越大,對徑流的調(diào)節(jié)作用越顯著。6、閉合流域和非閉合流域流域的地面分水線和地下分水線一般不重合。對于這種情況,將有部分降水滲入地下流到相鄰流域而流失,則這種流域稱為非閉合流域若地面分水線和地下分水線重合,全部降水都通過地面徑流與地下徑流流向該流域出口,此流域稱為閉合流域7、河流的特征水位和相應(yīng)水位在河流水文研究中,通常用到各種特征水位值。最高水位與最低水位:最高水位指研究時段內(nèi)水位最高值,有日最高、月最高、歷年最高值等。主要用于防洪。平均水位:指研究時段內(nèi)的水位平均值,有日、月、年、多年平均水位。平均最高水位與平均最低水位:指歷年最高水位的平均值和歷

33、年最低水位的平均值。中水位:指研究時段內(nèi),水位歷時曲線上歷時為50%的水位。如一年逐日水位中的中水位,是指有半數(shù)日期高于此值,又有半數(shù)日期低于此值的水位。此外,在防汛工作中,水利部門常根據(jù)防洪防汛工作需要,設(shè)有防汛水位、警戒水位與保證水位等。 指同一次水位漲落過程中,河流上、下游站位相相同的水位叫相應(yīng)水位。相應(yīng)水位關(guān)系曲線的繪制方法是:以縱軸為上游站的水位, 以橫軸為下游站的水位,把上下游站相應(yīng)的水位點繪在坐標(biāo)紙上,過點 群中心連成的圓滑曲線便成(如下圖)。其作用:可用它做短期水文預(yù)報;校驗上、下游水位觀測成果;用已知站水位插補缺測站水位記錄;推求鄰近斷面未設(shè)站的水位變化。8、天然河道中的流速

34、分布特點受河床的地勢傾斜和粗糙程度,以及斷面水力條件的影響,天然河道中的流速分布十分復(fù)雜。 垂線流速分布:絕對最大流速一般出現(xiàn)在水面以下水深的0.10.3處;平均流速出現(xiàn)于水深的0.6m處;在水面,由于空氣的摩擦阻力,流速較??;在河底,流速趨于零。 斷面流速分布:斷面上流速分布可用等流速線表示。 斷面上流速分布規(guī)律: 河底和兩岸附近V最?。ú诙扔绊懀?水面流速在岸邊最小,向最大水深方向增加。 流速從水底向水面增加(有冰蓋時例外)9、河流冰情的階段劃分冰情(三階段):結(jié)冰、封凍、解凍10、河流的補給類型及其特點一、雨水補給類型雨水補給的特點,主要決定于降雨量和降雨特性。降雨過程具有不連續(xù)性和集

35、中性,使雨水補給也具有間斷不連續(xù)性和集中性,集中在雨季,其補給過程來得迅速和集中。降雨分配的不均勻性,雨水補給年內(nèi)、年際變化大。二、融水補給類型(一)季節(jié)性積雪融水補給補給特征:積雪融水補給量大小及其變化與流域的積雪量大小和氣溫變化有關(guān),補給過程具有明顯的時間性和連續(xù)性。積雪融化期間,河流水量變化同氣溫變化相一致,比雨水補給為主的河流水量平穩(wěn)而有規(guī)律。一般地全年有兩次流量高峰,即積雪消融造成的春汛和雨水補給造成的夏汛,夏汛為主。(二)冰雪融水補給補給量及變化與太陽輻射和氣溫變化一致,補給過程具有連續(xù)性和時間性,補給水量比雨水補給穩(wěn)定,河流水量的年、日變化明顯,尤其日變化明顯。三、湖泊沼澤水補給

36、類型補給特點:一般地,由于湖沼的調(diào)節(jié)作用,使湖沼水補給的河流,水量變化較均勻,流量過程線較平緩、變幅小。四、地下水補給類型補給特征:穩(wěn)定、可靠、均勻u地表補給: (1)雨水補給 (2)融水補給 :季節(jié)積雪融水補給;永久積雪和冰川融水補給 (3)湖泊和沼澤水補給 v地下水補給: (1)潛水補給(沖積層水); (2)承壓水補給(深層地下水) w人工補給11、徑流的特征值及其計算(流量、年徑流總量、徑流深度、徑流模數(shù)、徑流系數(shù)) 流量Q:單位時間內(nèi)通過某一斷面的水量(m3/s)。徑流總量W:T時段內(nèi)通過某一斷面的總水量(m3),W=QT徑流深度R:將徑流總量(m3)平鋪在整個流域面積F(km2) 上

37、所得的水層深度(mm) 徑流模數(shù)M:流域出口斷面流量(m3/s)與流域面積F(km2)的比值。 徑流系數(shù):某一時段徑流深度R與相應(yīng)降水深度Pi比值。<1練習(xí): 某閉合流域面積為1000km2,多年平均流量為12m3/s,多年平均蒸發(fā)量為380mm。求各徑流的特征值?該流域位于干旱地區(qū)、濕潤地區(qū)還是其它地區(qū)?12、年徑流量的表示方法(重點知道正常年徑流量)。一般情況下只要徑流序列足夠長(一般大于30年),就可以用年徑流量的多年平均值代替正常年徑流量:13、頻率與重現(xiàn)期的概念14、徑流的年內(nèi)表示方法(不均勻系數(shù)、完全年調(diào)節(jié)系數(shù))1、計算各月徑流量所占的百分比:2、徑流年內(nèi)分配不均勻系數(shù)( C

38、Vy ):為各月徑流量占年徑流的百分比。3、完全年調(diào)節(jié)系數(shù)( Cr): V 為調(diào)節(jié)庫容;W 為年徑流總量。15、洪水波的推移和變形洪水是指大量降水或積雪融水在短時間內(nèi)匯入河槽,形成的特大徑流??菟侵搁L期無雨或少雨,缺少地表徑流,河槽水位下降出現(xiàn)較小流量甚至枯竭的現(xiàn)象。洪水水位的漲落在河槽剖面上形成的波形,稱為洪水波。洪水波的推移: 洪水波上任一位相的水位(或流量),在河流下游斷面的出現(xiàn)時間總是遲于在上游斷面出現(xiàn)的時間。這個時間差,稱為洪水波的傳播時間(t)。洪水波的變形:由于洪水波面存在附加比降,使洪水波不同位相點的運動速度不同,造成洪水波的變形(1)展開變形:波長不斷加大,波高不斷減小,洪

39、峰流量減小。(2)扭曲變形:洪水波前段長度不斷減小,比降不斷增大;波后段長度逐漸增大,比降逐漸平緩。16、河水環(huán)流運動的類型及其對河床的沖淤影響環(huán)流:河水內(nèi)部不同水層或水團,在重力、慣性離心力,地轉(zhuǎn)偏向力等綜合作用下,環(huán)繞一定的旋轉(zhuǎn)軸呈螺旋狀下移,或是漩渦狀運動的水流。環(huán)流類型:a縱軸環(huán)流:旋轉(zhuǎn)軸呈水平狀并基本上與主流方向平行。它多與主流結(jié)合在一起,形成螺旋流。對河道影響:巖質(zhì)河岸常出現(xiàn)凹岸沖刷,凸岸堆積;沙質(zhì)河岸,會造成河流改道。b橫軸環(huán)流:旋轉(zhuǎn)軸呈水平狀,但與縱向主流垂直。發(fā)生地方:有擋水建筑的地方;河流縱比降突變的地方。對河道影響:一般造成河床沖刷c斜軸環(huán)流:旋轉(zhuǎn)軸與河流流向有一個夾角,

40、實際是橫軸環(huán)流的特例。d豎軸環(huán)流(漩渦流):旋轉(zhuǎn)軸成鉛直方向,與主流及河底垂直。是相對封閉的回旋流。發(fā)生地方:河道突然拓展的地方;洪水時的凹岸撇彎現(xiàn)象形成的回流。對河道影響:有時淤積,有時沖刷,取決于環(huán)流強度和水流挾沙能力;對于洪水時撇彎形成的環(huán)流,一般造成河床淤積。17、推移質(zhì)與懸移質(zhì)的概念和區(qū)別推移質(zhì):沿著河床被水流推動向下運動的泥沙或卵石。懸移質(zhì):懸浮在水體中,歲水流而運動的泥沙。造床質(zhì):組成河床的泥沙。(有一部分泥沙隨水流速度的變化,在推移質(zhì)與懸移質(zhì)之間轉(zhuǎn)換)18、河流泥沙運動的方式,攜沙能力、輸沙模數(shù)、侵蝕模數(shù)河流泥沙:是指組成河床和隨水流運動的礦物、巖石固體顆粒。河流泥沙運動的形式

41、可分滾動、滑動、跳躍和懸浮。前三者運動形式的泥沙,稱為推移質(zhì);懸浮運動的泥沙,稱為懸移質(zhì)。攜沙能力:侵蝕模數(shù):地表每平方公里面積上,每年侵蝕下來的泥沙數(shù)量。 地表(主要指土壤層)被侵蝕的泥沙量,這部泥沙雖從土壤表層移動,但有相當(dāng)部分沒有進入河槽,沒有流出出口斷面。輸沙模數(shù):河流某斷面以上單位面積上所輸移的泥沙量,(t/km2·年) 從河口(或過水?dāng)嗝妫┝髯叩哪嗌沉?,遠遠小于侵蝕量,是通過河水中的含沙量來計算的。19.天然河道中的平均流速的計算在有實測資料時,可根據(jù)實測資料求得。在沒有實測資料時,可用水力學(xué)公式謝才公式計算,即: 式中:v為河道斷面平均流速; R為水力半徑; i為水面比

42、降;c為謝才系數(shù),它與糙率等因素有關(guān),其數(shù)值可用經(jīng)驗公式求得。我國多采用曼寧公式, (n為糙率系數(shù)) 謝才公式是根據(jù)水流作勻速運動的理論推導(dǎo)而得的。20.水情要素是反映河流水文情勢及其變化的因子。它主要包括水位、流速、流量、泥沙、水化學(xué)、水溫和冰情等。流速:河流中水質(zhì)點在單位時間內(nèi)移動的距離。流量:指單位時間內(nèi)通過某過水?dāng)嗝娴乃矿w積。常用Q表示,單位是m3/s。它可用下式表示: Q= Av 式中:Q為流量(m3/s);A為過水?dāng)嗝娣e(m2);v為流速(m/s)水位:即水面位置或水面高程,河流水位是指河流某處的水面相對于某一基面的高度?;妫河纸谢鶞?zhǔn)面,是高程的起算面,指高程起算的固定零點?;?/p>

43、面可分絕對基面和相對基面。礦化度:河水中溶解質(zhì)的含量。以單位體積水中化驗到的離子、分子和各種化合物的總量或烘干后殘余物的重量表示,稱為礦化度G。單位mg/L礦化度分為四級:低礦化度水:(<200mg/l),中礦化度水:(200-500 mg/l)較高礦化度水:(5001000 mg/l),高礦化度水:(>1000 mg/l)地球上大多數(shù)河流屬低礦化度和中礦化度水。第三章 地下水的結(jié)構(gòu)和運動1、含水層、含水介質(zhì)和隔水層(一)含水介質(zhì):指既能透水,又飽含水的多孔介質(zhì)。(二)含水層:指貯存有地下水,并在自然狀態(tài)或人為條件下,能夠流出地下水的巖土體,如砂巖、砂礫巖等。(三)隔水層:含水但幾

44、乎不透水或透水能力很弱的巖體。如致密的火成巖、變質(zhì)巖以及孔隙細(xì)小的頁巖和黏土巖等均是良好的隔水層。2、孔隙度、裂隙率和溶隙率1、孔隙率(n): 是指某一體積巖石中孔隙體積所占比例:V:包括孔隙在內(nèi)的巖石體積;Vn:巖石中孔隙的體積。2、裂隙率(KT):裂隙率是裂隙體積Vr與包括裂隙在內(nèi)的巖石體積V的比: V:包括裂隙在內(nèi)的巖石體積;VT:巖石中裂隙的體積3、巖溶率(Kk):指溶穴體積Vr與包括溶穴在內(nèi)的巖石體積V的比:V:包括裂隙在內(nèi)的巖石體積;Vk:巖石中裂隙的體積。3、含水介質(zhì)的水理性質(zhì)及其含義1、定義:含水介質(zhì)中與水的貯容、釋出、運移有關(guān)的巖石性質(zhì)。包括巖土體的容水性、給水性、持水性、貯

45、水性以及透水性。2、含義:(一)容水性1、定義:指巖石容納水量的性能,主要取決于巖石的空隙量。2、容水度:巖石完全飽和時所能容納的最大的水體積與巖石體積的比值。容水度與孔隙度相當(dāng),但對膨脹性粘土,容水度大于孔隙度。3、相對含水量:(二)給水性1、定義:指在重力作用下,飽水巖土能自由排出一定水量的性能2、給水度:飽水巖土體在重力作用下,能自由排出的水的體積與巖土總體積之比。(三)持水性1、定義:指在飽水巖石在重力作用下釋水后,依靠分子力和毛管力仍然保持一定水分的能力。2、持水度:(四)透水性1、定義:指在一定條件下,巖石允許水通過的能力。 用滲透系數(shù)“K”表示,單位為(cm/h,m/h,或m/d

46、)。2、影響因素:首先與空隙的直徑大小和連通性有關(guān),其次才是空隙的多少。五)貯水性1、定義:指承壓含水介質(zhì)的貯水性能。2、貯水系數(shù)(s):承壓水頭變化一個單位時,從單位面積的含水介質(zhì)中釋放出來的水體積。(六)幾種水理性質(zhì)的區(qū)別1、給水性與持水性的區(qū)別; (作用力不一樣;空隙直徑的大小對二者的影響相反。 )2、容水性、給水性和持水性三者的關(guān)系; (容水度=給水度+持水度)3、容水性與持水性的區(qū)別; (水的作用力;容水性主要取決于空隙度的大小,持水性主要受空隙(或孔隙)直徑的大小的影響。 )4、給水性與透水性的區(qū)別 (定義;計量單位)4、包氣帶的垂直分帶包氣帶水分分層:土壤水帶:在包氣帶頂部根系活

47、動帶通常發(fā)育土壤層,土壤富含有機質(zhì),具有固粒結(jié)構(gòu),能以毛細(xì)水形式大量保持水分,維持植物生長。中間水帶:是水分蓄存和傳送帶,厚度變化取決于包氣帶厚度。 毛細(xì)水帶:在包氣帶底部構(gòu)成毛細(xì)水帶,有時也是飽水的。5、 上層滯水、潛水與承壓水的區(qū)別1)、上層滯水1、定義:存在于包氣帶中,局部隔水層以上的重力水。2、特征:(1)、存在于包氣帶中,周圍被空氣所包圍。(2)、沒有連續(xù)的水面,沒有穩(wěn)定的隔水層,蓄水是分散的。接受大氣降水補給,以蒸發(fā)形式或向隔水底板邊緣排泄。(3)、分布范圍小,水量少,開發(fā)利用的保證率低。主要出現(xiàn)在雨季,供季節(jié)性開發(fā)利用。(4)、動態(tài)變化大(水位、水量、水溫、化學(xué)成分和礦化度)2)

48、、潛水3)、承壓水6、孔隙水、裂隙水與巖溶水的形成條件及其動態(tài)特點7、洪積扇中的潛水的形成條件及分帶特征埋藏和水源條件:沉積物的結(jié)構(gòu)條件,上粗下細(xì)。有利于河水滲透和地下水的蓄積。有充分的山區(qū)水源補充。分帶特點:潛水徑流帶: 洪積扇上部,接受大氣降雨及山地水流補給,為洪積扇主要補給區(qū);潛水溢出帶: 洪積扇中部,組成物質(zhì)顆粒變細(xì),徑流條件差,適宜條件下以泉或沼澤溢出地表;垂直交替帶: 洪積扇下部逐漸過度到平原,沉積物為細(xì)粒亞砂土和亞黏土。徑流條件極差,以垂直方向水量交換為主。8、地下水的主要補給水源,以及地下水與地表水之間的互補關(guān)系1、地下水的補給來源1.降水入滲補給(降水入滲系數(shù)a)2.地表水入

49、滲補給3.地下水的人工補給2、地下水與地表水之間的互補關(guān)系潛水與地表水的水力聯(lián)系9、地下水排泄的主要方式及其特點1.點狀排泄泉(上升泉、下降泉) 上升泉:水受靜水壓力而流出地表 下降泉:水在重力作用下流出地表 2.線狀排泄河流、湖泊3.面狀排泄蒸發(fā)10、達西定律的基本描述及其物理意義線性滲透定律達西定律(一)Darcy定律表達式實驗條件:1)等徑圓筒裝入均勻砂樣(uniform sand),斷面為A。2)上下各置一個穩(wěn)定的溢水裝置保持穩(wěn)定水流。3)實驗時上端進水,下端出水。4)砂筒中安裝了2個測壓管。5)下端測出水量(outflow)Q實驗結(jié)果:多次實驗得出:出水端的流量Q與砂柱、測壓管水頭差

50、之間的關(guān)系為:Q-滲透流量;A-過水?dāng)嗝婷娣e;h-水頭損失(H1-H2);L-滲流途徑;K-滲透系數(shù);水力梯度( h /L)滲透速度:11、水力梯度和滲透系數(shù)的概念1、水力梯度水力梯度為沿滲透途徑上水頭損失與相應(yīng)的滲透長度的比值。 水頭損失的原因:克服水質(zhì)點間的摩擦阻力; 水頭損失的表現(xiàn):消耗水勢,水頭降低。2、滲透系數(shù)(K)令I(lǐng)=1,則V=k,滲透系數(shù)在數(shù)值上等于滲流速度。是表征含水介質(zhì)透水性能的重要參數(shù),K值的大小取決于介質(zhì)的性質(zhì),另一方面與流體的物理性質(zhì)有關(guān)。12、地下水的主要礦化過程13、地下水的化學(xué)分類(庫爾洛夫表達式和舒卡列夫表達失)第四章 湖泊與沼澤1、我國湖泊的主要分區(qū),內(nèi)流湖

51、與外流湖的特點(1)、我國湖泊的主要分區(qū):我國湖泊眾多,以青藏高原和長江中下游平原分布最為集中。-長江中下游平原湖區(qū),全部為外流湖、淡水湖。我國五大淡水湖泊-鄱陽湖(贛)、洞庭湖(湘)、太湖(蘇)、洪澤湖(蘇)、巢湖(皖)鄱陽湖是我國面積最大的淡水湖。-青藏高原湖區(qū)是世界上海拔最高的高原湖區(qū),也是我國湖泊分布最為集中的區(qū)域。絕大多數(shù)屬內(nèi)流湖,為咸水湖和半咸水湖。青海湖(青)是我國面積最大的湖泊(屬咸水湖)納木錯(藏)為海拔最高的大湖察爾汗鹽湖(青海柴達木盆地)是我國最大的鹽湖(2)、內(nèi)流湖與外流湖的特點2、水庫的特征水位及相應(yīng)庫容3、水庫異重流的概念及其形成過程1、概念異重流是兩種重率不同的流

52、體相匯合,由于重率的差異而發(fā)生的相對運動。在運動過程中,各層流體能保持其原來的特性,不因交界面上的紊動作用而發(fā)生全局性的摻混現(xiàn)象。水流比重差異多數(shù)是由于水溫、含沙量、溶解質(zhì)的含量不同所致。2、形成過程清渾水的重量差是形成水庫異重流的根本原因4、沼澤、潛育層的概念沼澤:陸地上潮濕積水、喜濕性植物大量生長并有潛育層發(fā)育的地方。潛育層:指在整個土體或土體下部,土壤長期處于水分飽和,缺乏空氣的還原狀態(tài),如二價Fe、Mn,從而形成一層顏色呈蘭灰或青灰色的還原土層。它是季節(jié)性灌溉水滲淋下形成的,它既有物質(zhì)的淋溶,又有耕層中下淋物質(zhì)的淀積。5、沼澤的形成條件及其影響因素(一)形成條件沼澤一般發(fā)育于地勢低平、

53、排水不暢、蒸發(fā)量小于降水量、地表物質(zhì)粘重不易滲透的自然地理條件。其形成大致有兩種情況:水體沼澤化:濱海沼澤化、湖泊沼澤化和河流沼澤化陸地沼澤化:森林沼澤化和草甸沼澤化(二)影響因素(1)氣候條件:土壤表層經(jīng)常過濕是沼澤形成的直接原因,而土壤水分狀況主要決定于氣候。(2)地質(zhì)地貌條件和新構(gòu)造運動:對地表形態(tài)的影響直接而明顯。一個地區(qū)長期下沉,造成四周高、中間低洼的地貌結(jié)構(gòu),并堆積有深厚的疏松物質(zhì),地表坦蕩低平,侵蝕能力弱,河流蜿蜒曲折,排水能力低,有利于水分的匯集和停滯。(3)水文條件:地表水和地下水是沼澤補給的直接水源,而補給量的大小與徑流條件有直接關(guān)系。(4)人為因素的影響:一些森林砍伐跡地

54、和被火燒的跡地上,常演變發(fā)育成沼澤,大中型水庫周圍和回水范圍內(nèi),因抬高了地下水位而逐漸沼澤化。第五章 冰川1、冰川的類型及其分布(1)、冰川:指陸地上高緯和高山地區(qū)由多年積雪積累演化而成的,并具有可塑性、能緩慢自行流動的天然冰體。(2)、類型:1)、地理分類:大陸冰蓋 主要是指南極冰蓋和格陵蘭冰蓋兩大冰蓋。它們占地球上冰川總面積的97%,總體積的99%。山地冰川 主要分布在地球中、低緯度的山地上,其中亞洲山區(qū)的冰川數(shù)量最多。山地冰川由于受到發(fā)育地形的限制,在空間上表現(xiàn)形態(tài)各異,規(guī)模大小不等。2)、物理分類:暖型冰川是指冰川整個縱剖面上都具有相應(yīng)壓力下的冰融點溫度;冷型冰川是指冰川活動層直到底部為低于冰融點的溫度所控制;過渡型冰川是指冰川表層是冷的而底部達到了相應(yīng)的壓力融點。3)、按照水熱條件和物理性質(zhì)可以將冰川分為以下3類:大陸型冰川具有降水量少、氣溫低、雪線高、消融弱和冰川溫度恒為負(fù)溫等特點,成冰過程以滲浸凍結(jié)作用為主,可以進一步分為極大陸型冰川和亞大陸型;海洋型冰川具有降水量多、氣溫高、雪線低、消融強和冰川溫度處于壓力融點等特點,成冰過程以暖滲浸作用為主;復(fù)合型冰川是指亞洲中部一些長度在20km以上的大型山谷冰川。它們從高山源地下降到冰川末端,往往跨越幾個垂直氣

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