水文学复习资料
水文学复习纲要
第一章
1、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。
海陆资料2、水文现象:水循环过程中,水的存在和运动的各种形态。
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。
4、海水的温度分布:①水平分布。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。
5、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。
6、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。
7、地热增温级:是指在常温层以下,温度每升高1摄氏度所需要增加的深度,单位为m/摄氏度。
8、天然水的化学成分:①悬浮物质。②胶体物质。③溶解物质。
9、矿化度:单位体积天然水中各种元素的离子,分子与化合物的总量。
10、海水盐度:单位质量海水中所含溶解物质的质量。
11、天然的矿化过程:①溶率作用土壤和岩石中某些成分进入水中的过程称为溶率作用。②吸附性阴离
子交替作用:天然水中离子从溶液中转移到胶体上,是吸附过程,同时胶体上原来吸附的离子,转移到溶液中式解吸过程。③氧化作用:天然水中的氧化作用,包括使围岩的矿物氧化和使水中有机物氧化。④还原作用:在还原环境里,天然水若与含有有机物污染,碳氢化合物可以使水中的硫酸盐还原。⑤蒸发浓缩作用:在干旱地区,内陆湖和地下水正在经历盐化作用。⑥混合作用:雨水渗入补给地下水,地下水补给河水,河水注入湖泊或大海,河口段的潮水上溯,海滨含水层的海水入侵等,都是天然水的混合。⑦脱碳酸作用。
12、河水化学成分的特点:①河水的矿化度普遍偏低。②河水中各种离子的含量差异很大。③河水化学组
成的含量差异很大。④河水化学组成的时间变化明显。
13、湖水化学成分的特点:①湖水矿化度有差异。②湖中生物作用强烈。③湖水交替缓慢,深水湖有分层
性。
14、地下水的化学特征:①地下水充填于岩石,土壤空隙中,与岩石,土壤广泛接触,渗流速度小,循环
交替缓慢,而且地下水贮存于岩石圈上部相当大的深度,构成地下水圈。②矿化度变化范围大,从淡水直到盐水。③地下水与大气接触有很大的局限性,仅限于距地表最近的含水层,此层可溶入氧气称为氧化作用带。
15、水资源:广义:世界上一切水体,包括海洋,河流,湖泊沼泽,冰川,土壤水地下水及大气中的水分。
狭义:在一定时期内,能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。
16、水资源的特征:①水资源的循环再生性与其有限性:水资源与其他资源不同,在水文循环过程中使水
不断的恢复和更新,属可再生资源。水循环具有无限性的特点,但又受太阳辐射等条件的制约,每年更新的水量都是有限的,因而具有有限性。②时空分布的不均匀性:水资源主要补给为降水,地表径流,地下径流等,他们具有随机性和周期性,且在地区的分布很不均。③利用的广泛性和不可替代性。④厉害两重性:由于降水和径流的地区分布不平衡和时程分配的不均匀,往往会出现洪涝,旱碱等自然灾害。
17、我国水资源的特征:①多雨----丰水带。②滋润----多水带。③半湿润----过渡带。④半干旱----少水带。
⑤干旱----干涸带。
18、我国水资源状况。(一)水资源时空变化:①地区分布:因受海陆位置,水汽来源。地形条件等因素
的影响,我国水资源的地区分布很不均匀,总趋势是由东南沿海向西北内陆递减。②季节变
化:全国降水量以夏季最多,冬季最少,春季和秋季介于冬夏之间。春雨和秋雨各地不同,多气旋过境春雨较多,多台风过境的地方秋雨较多。(二)水资源条件和问题。①水资源总量不少,但人均、亩均水量较少。合理利用和保护水资源赢作为我国长期坚持的国策。②水资源的地区分布很不均匀,与人口,耕地的分布不相适应,进行水量的地区调配是水资源开发利用的重要课题。③水量的年内年际变化大,水旱灾害频繁,抗旱防洪涝始终是一项艰巨任务。④天然水质量相当良好,但认为污染日趋严重,防止水质恶化,保护水源已是当务之急。
第二章
19、水循环:地球上各种形态的水,在太阳辐射地心引力等作用下,通过蒸发水汽输送,凝结降水下渗以
及径流等环节,不断发生相态转换和周而复始运动的过程。
20、水循环的基本过程:水汽蒸发、水气输送、凝结降水、水分入渗、地表地下径流。
21、水循环机理:①水循环服从与质量守恒定律。即整个循环过程保持着连续性,既无开始,
也无结尾。
②太阳辐射与重力作用,是水循环的基本动力。③水循环广及整个水圈,岩石圈及生物圈。④全球水循环
是闭合系统,但局部水循环却是开放系统。⑤地球上的水分在交替循环过程中,总是溶解水携带着某些物质一起运动,诸如溶于中的各种化学元素,气体以及泥沙等固体杂质等。
22、水量平衡:所谓水量平衡,是指任意选择的区域(水体)在任意时段内,其收入的水量与支出的水量
之间差额必等于该区域内的蓄水变化量。即水循环过程中,从总体上说收支平衡。
23、蒸发的三种类型:①水面蒸发(水体与大气之间界面上的分子交换)②土壤蒸发(土壤空隙水的
蒸发)③植物蒸发(植物的蒸腾作用)
24、影响蒸发的因素:①供水条件:蒸发现象的先决条件是蒸发面存在水,通常将蒸发面的
供水条件区分
为充分供水和不充分供水两种。②影响蒸发的动力学和热力学因素:动力学因素分为:水汽分子的垂直扩散。大气垂向对流运动。大气中的水平运动和湍流扩散。热力学因素分为:太阳辐射。平流时的热量交换。
③土壤特性和土壤含水量的影响:对土壤蒸发的影响。对植物蒸发的影响。
25、土壤蒸发的三个阶段:①定常蒸发率阶段:在充分供水条件下,蒸发率相对稳定,等于或近似于相同
气象条件下的水面蒸发,主要受气象条件影响。②蒸发率下降阶段:当土壤的供水能力不能满足蒸发需要,蒸发率将随着土壤含水量的减小而减小,于是土壤蒸发进入蒸发率明显下降阶段。③蒸发率微弱阶段:在此阶段内土壤水由底层向土面的薄膜运动亦基本停止,土壤液体水供应中断,只能依靠下层水汽化向外扩散。
26、水汽扩散:由于物质,粒子等的随机运动而扩展于给定空间的一种不可逆现象。包括分子扩散和紊
动扩散。
27、影响水汽输送的主要因素:①大气环流的影响:大气环流决定着全球流场和风速场关系,进而影响水
汽全球的分布。②地理纬度的影响:影响了辐射平均值,气温,水温的纬向分布进而影响了蒸发。③海陆分布的影响:海洋是水汽主要源地,因而沿海水汽多,向内陆减少。。④海拔高度的和地形屏障作用的影响:随高度增加,水汽含量相应减少,垂直于气流运动方向的山脉,常常成为阻隔暖湿气流运行的屏障。
28、我国水汽输送的基本特点:①存在三个基本的水汽来源三条输出入路径,并有明显的季节变化。来源:
极地气团的西北水汽流(路径:西北方向入,东南方向出)。南海水汽流(有广东福建入,长江附近出)。
孟加拉湾水汽流(北部湾入,长江中下游出海)。②水气输送既有大气平均环流引起的平均输送,又有移动性涡旋动输送,其中平均输送方向基本与风场相一致。③地理位置:海陆分
布与地貌上总体格局,制约了全国水气输送的基本态势。④水气输送垂直分布存在明显差异。
29、降水:自然界中发生的雨雪、露、霜、雹现象的统称。
30、降水要素:①降水量。②降水历时与降水时间。③降水强度。④降水面积。
31、影响降水的因素:①地形条件的影响:主要是通过汽流的屏障作用与抬升作用对降水强度与时空分布
发生影响的。②森林对降水的影响。③水体的影响:陆地上的江河、湖泊、水库等水域对降水量的影响,主要是由于水面上方的热力学,动力学条件与陆面上存在差别而引起的。④人类活动的影响:通过改变下垫面条件而间接影响降水。
32、可能最大降水:在现代的地理环境和气候条件下,特定的区域在特定的时间段内,可能发生的最大降
水量。
33、下渗:又称入渗,是指水从地表渗入土壤和地下的运动过程。
34、下渗过程的阶段划分:①渗润阶段:下渗水份主要在分子力的作用下被土壤颗粒吸附,首先成为吸湿
水而后成为薄膜水。在土壤干燥的情况下,这一阶段非常明显。随着下渗的进行,土壤水分逐渐增多,当土壤含水量大于最大分子持水量时,这一阶段即结束。②渗漏阶段:下渗水份主要在毛管力和重力的作用下,在土壤空隙中做不稳定流动并逐渐充填土壤空隙。当全部孔隙被水充满而饱和时,这一阶段即结束。