水文學原理29頁

1、第一章1. 水文循環(huán)現象：水在太陽能和大氣運動的驅動下，不斷地從水面、陸面和植物的莖葉面，通過蒸發(fā)或散發(fā)，以水汽的形式進入大氣圈。在適當的條件下，大氣圈中的水汽可以凝結成水滴，小水滴合并成大水滴，當凝結的水滴大到能克服空氣阻力時，就在地球引力的作用下，以降水的形式降落到地球表面。我們把水的這種既無明確的“開端”，也無明確的“終了”的永無休止的循環(huán)運動過程稱為水文循環(huán)。2發(fā)生原因：內因：水在常溫下能實現“三態(tài)”轉化；外因：太陽輻射地心引力3影響水文循環(huán)的因素：氣象因素:風向、溫度、濕度等；自然地理條件：地形、地質、土壤、濕度等；人類活動：農業(yè)措施、水利措施等；地理位置4.科學意義：1.形成各種地

2、貌，塑造地球表面；2眾多物質循環(huán)中最重要的物質循環(huán)，地球上生命生生不息，能千秋萬代延續(xù)下去；3.形成一切水文現象，調節(jié)氣候；4提供巨大的水利資源，水資源和水能資源具有再生性。第二章1.水量平衡原理：針對一定長度的時間段，針對某一空間尺度2全球水量平衡（陸地、海洋）3. 流域水量平衡4. 水土植被系統的水量平衡方程式第三章1. 流域山峰、山脊、鞍部的連接線稱分水線流域: 地面分水線包圍的區(qū)域地面分水線與地下分水線重合的流域稱為閉合流域；地面分水線與地下分水線不重合的流域稱為非閉合流域。2. 水系流域中大大小小河道交匯形成的樹枝狀或網狀結構稱為水系3. 坡地: 流域中除水系以外的部分稱為坡地4 S

3、trahler分級(1)直接發(fā)源于河源的小河流為一級河流；(2)兩條同級別的河流匯合而成的河流級別比原來高一級（*= +1 ）；(3)兩條不同級別的河流匯合而成的河流的級別為兩條河流中的較高（*n=n,n>）;(4)整個河網中所有河流的級別的最大值取為整個河網的級別，也稱流域級別。5霍頓三大定律河數定律何長定律比降定律6. 地形地貌與洪水關系第四章1降雨(水)基本要素降雨量（深）：指一定時段內降落在某一點或某一面積上的總雨量，用深度表示，以mm計。降雨歷時：降雨從某時刻到另一時刻所經歷的時間稱為降雨歷時；一次降雨從開始到結束所經歷的時間稱為次降雨歷時，以min,h或d計。降雨強度：單位時

4、間內的降雨量稱為降雨強度，以mm/min或mm/h計。降雨面積：降雨籠罩范圍的水平投影面積稱為降雨面積，以km2計。暴雨中心：暴雨集中的較小的局部地區(qū)，稱為暴雨中心2.降雨時間表示3.降雨空間表示雨量站網：一個區(qū)域內一般設立有若干個雨量站，其總和稱為雨量站網。雨量站網密度：區(qū)域面積/雨量站個數等雨量線繪制：將每個雨量站觀測所得的同一時段的時段降雨量或一次降雨的降雨量點繪在各自測站的位置上，然后按降雨量相同的原則連成光滑曲線。4.降雨要素綜合曲線5區(qū)域、流域平均降雨量計算方法第五章1土壤含水量主要表示方法及相互轉化關系 2.土壤水作用力及存在形態(tài)分子力(molecular force)：土壤顆粒

5、表面的分子對水分子的吸引力稱為分子力。毛管力(capillary force)：土壤中的毛管現象引起的力稱為毛管力。重力(gravitational force)：土壤中水分受到的地心引力稱為重力。吸濕水：由分子力所吸附的水分稱為吸濕水（31個大氣壓）。被干燥土粒表面分子引力所強烈吸附的水分表現出固態(tài)水的性質，沒有溶解能力，不能移動。薄膜水：由土粒剩余分子力所吸附在吸濕水層外的水膜稱為薄膜水（316.25個大氣壓）。毛管水：土壤孔隙中由毛管力所持有的水分稱為毛管水。毛管上升水：地下水憑借毛管作用上升進入到土壤孔隙中。毛管懸著水：憑借毛管作用保持在靠近地面土層中的水分。重力水：在重力作用下將沿土

6、壤孔隙流動，這部分水稱為重力水。滲透重力水：在重力作用下，沿土壤中非毛管孔隙向下滲透的水。支持重力水：由地下水所支持而存在于毛管孔隙中的連續(xù)水體或由土層中相對不透水層阻止?jié)B透水繼續(xù)向下而形成的水體。3土壤水分常數：即對一定質地和結構的土壤來說，各種類型的土壤均均存在一個可能的極限值最大吸濕量：在飽和空氣中，土壤能夠吸附的最大水汽量稱為最大吸濕量。最大分子持水量：由土粒分子力所結合的水分的最大量稱為最大分子持水量。凋萎含水量：植物根系無法從土壤中吸收水分，開始凋萎，開始枯死時的土壤含水量稱為凋萎含水量。毛管斷裂含水量：毛管懸著水的連續(xù)狀態(tài)開始斷裂時的含水量。田間持水量：土壤中所能保持的最大毛管懸

7、著水量。飽和含水量：土壤中所有孔隙被水充滿時的土壤含水量。4. 土水勢、分勢、總勢的概念5.土壤水運動：土壤水的運動方向總是從總勢大的地方指向總勢小的地方。當土壤水總勢梯度不等于零時，土壤水就處于運動狀態(tài)；當總勢梯度為零時，土壤水就處于靜止狀態(tài)。. 6土壤水分特性曲線7. 飽和和非飽和水流的達西公式飽和： 非飽和：8土壤水運動的意義和控制方程土壤水運動的意義第六章：1.土壤水分剖面:土壤含水率沿深度方向的變化曲線，又稱土壤含水率垂向分布下滲率):單位時間通過單位面積的土壤層面滲入到土壤中的水量(mm/min, mm/h)。下滲能力/容量:供水充分條件下的下滲率。2下滲容量和土壤水分剖面的關系3

8、下滲曲線及其物理解釋4非飽和和飽和下滲理論太多，自己看ppt5下滲經驗公式6 i, fp, f與地面產流的關系第七章1.蒸發(fā)(率)和蒸發(fā)能力蒸發(fā)：水分子從物體表面（蒸發(fā)面），向大氣逸散的現象。蒸發(fā)率: 單位時間內通過單位蒸發(fā)面逸散到大氣中的水分子數與從大氣返回到蒸發(fā)面的水分子數之差值（當為正值時），稱蒸發(fā)率。一般用mm/d or mm/a表示。蒸發(fā)能力：在充分供水條件下，單位時間通過單位蒸發(fā)面逸散到大氣中的水分子數與從空氣中返回到蒸發(fā)面的水分子數之差值（當為正值時）稱為蒸發(fā)能力。2控制蒸發(fā)的條件供水條件: 蒸發(fā)面存儲的水分的多少。能量條件: 蒸發(fā)面上水分子獲得能量的多少。太陽能動力條件: 水汽

9、輸送條件。（水汽分子擴散，對流作用，平流作用(空氣紊動)）3. 確定水面蒸發(fā)的理論途4. 土壤蒸發(fā)的物理過程及其物理解釋5. 植物散發(fā)的過程現象:植物從土壤中吸取水分，然后輸送到莖和葉面，大部分（99%）水分從葉面和莖逸散到空氣中。規(guī)律：6流域蒸散發(fā)規(guī)律及計算原理第八章1. 包氣帶特點及其對降雨的再分配作用a. 包氣帶地面對降雨的再分配作用“篩子作用”(Screening)b. 包氣帶土層對下滲水量的再分配作用“門檻作用” (Threshold)2. 包氣帶的水量平衡方程式3地面徑流、地下徑流、壤中水徑流產生的物理條件 4蓄滿產流及超滲產流兩種產流模式的特點第九章1. 含水層：能產出顯著水量的

10、巖土層。包括：非承壓含水層，承壓含水層，滯水含水層，滲漏含水層。2. 地下水的補給與排泄3. 地下水運動控制方程4潛水非穩(wěn)定流方程第十章1、附加比降相應流量、波速洪水波輪廓線（水面線）上某一位相的流量稱為相應流量，某一位相水位稱為相應水位.峰值的位相最重要.相應于洪峰位相的流量或水位稱為相應洪峰流量或相應洪峰水位.洪水波的運動速度。相應流量或相應水位的傳播速度。2. 兩種描述洪水波運動的方法和其相互關系 (水力學、水文學)3. 運動波和擴散波發(fā)生條件及特征4、特征河長的定義，及其與擴散系數的關系、特征河長的下斷面流量和中斷面水位與河槽蓄量的關系第十一章兩種具有物理基礎的洪水演算方法，簡單入流和入流過程的數學處理方法。匯流曲線和匯流系數及其區(qū)別，線性擴散波演算法的基本思路和方法、步驟，運動波數值擴散概念及線性運動波演算思路。第十二章1. 流域產流面積變化的原因2. 流域蓄水容量曲線g3流域下滲容量分配曲線4蓄滿產流產流面積的變化及產流量計算，蓄滿產流條件下總徑流劃分方法5超滲產流產流面積的變化及產