水文概说 - 南一书局.PPT

第１３章　水文概說 前 言第一節　水循環 第二節　水平衡 第三節　水資源 前言 水是人類生活中所不可或缺的資源。其中以海洋所占的比例最大，其次為地下水，大氣中的水氣雖然很少，卻關係著一地溼度及降水量多寡。 陸地表面的水，以固態的冰雪占大部分，分布於極區及中、高緯度的高山區；河、湖所占比例雖小，但與人類生活最息息相關。 第一節　水循環 水循環：大氣中的水、地表水和地下水，以降水、 蒸發散、入滲、逕流等方式循環，使水 資源得以更新。 （一）降水 降水：地表及地下所有淡水之來源，其形 態包括液態的雨，固態的雪、霰和 冰雹等。 洋面上之降水量約為陸地的4倍。 受海洋氣團影響的海岸地帶，降水量較內陸地區為多。 （二）蒸發散 蒸發散：地表水的蒸發與植物的蒸散合稱為 蒸發散。 就長期而言，全球的總蒸發散量與降水大致維持平衡。 地表及植物進行蒸發散作用時，因吸收空氣中的熱量而降溫，因此海岸地帶的夏溫較內陸地區涼爽。 （三）入滲與地下水 入滲：地表水進入土壤、岩石孔隙的過程， 稱為入滲。 地下水：當雨水或地面水沿著土壤空隙或 岩石裂縫下滲到地面以下，稱為 地下水。 唯有使地下水抽取量低於補注量，才能維持地下水永續利用之需求量，此即稱為安全出水量。 地下水的種類 自由地下水：若下滲過程中遇到不透水層開始累 積，使岩層中充滿水分，形成飽和 層，則儲存流動其間之水，稱為自 由地下水，其頂面稱為地下水面。 受壓地下水：因岩層結構，使雨水流入兩不透水 層之間，累積達到飽和狀態，則形 成受壓地下水。 不飽和帶：在地下水面以上的岩層和土壤空隙並 未填滿水分，稱為不飽和帶。 井的種類 普通井：古老之淺井多半汲取自由地下水。 自流井：當井深入受壓地下水層，且因含水 層傾斜，井口面低於受壓地下水面 ，地下水會自動湧流而出，稱為自 流井。 地下水種類示意圖 （四）逕流與水文歷線 當降水量超過入滲量，雨水便在地表累積形成逕流，再匯聚為河川，注入大海。 降水時地表逕流匯聚進入河川，使水位高漲，雨停之後，河川水位緩慢下降，這種河川流量隨著時間變動的圖形，稱為水文歷線。 （四）逕流與水文歷線 若集水區的森林密布，雨水在坡地土壤入滲率較高，使洪峰滯延期增長，因此降雨產生的逕流較少，使洪峰高度降低。 若集水區有不當開發，導致入滲率低，形成地表逕流，不但會提高洪峰，也縮短洪峰滯延期，增加洪水氾濫機會。 第二節　水平衡 地表透過水循環，總水量幾乎維持不變，降水量和蒸發量也大致平衡。 地球各緯度帶的降水特性與水平衡 因為各地區降水、蒸發、逕流具有季節性差異，使得水資源分布並不平均。 集水區 集水區：在河川周圍的山區， 雨水集中流入該河段 ，稱為該河段的集水 區。 分水嶺：集水區的邊界通常由 鄰近的山脊線構成， 雨、雪若落在界限外 側，就會進入鄰近的 集水區，集水區的邊 界稱為分水嶺。 第三節　水資源 水是人類賴以維生的基本資源，由於水資源的存在形態及時空分布有異，加上人為規劃管理之不同，使各區域水資源的利用與調度有極大差異。 世界各地每人每年可獲得之降水與逕流資源 乾燥氣候區的水資源利用 在乾燥氣候區與乾雨季節分明地區，地下水資源決定了當地的發展潛力。例如：美國中北部某些地區也以地下水為主要的灌溉水源，受地下水灌溉機械運作方式的影響，遂呈現出圓形的農地景觀。 坎兒井 中國新疆一帶，築地下水道，引地下水形成綠洲，使農業得以開展。此灌溉方式稱為坎兒井。 大河流域的水資源政策（一） 坦尚尼亞宣布將自尼羅河源頭維多利亞湖抽水，供該國數以百萬計的農民使用時，立即引發埃及、蘇丹兩國的嚴重抗議，使「尼羅河流域組織」立即召集流域中的10個國家共同協商水資源調配問題。 大河流域的水資源政策（二） 中國在瀾滄江興築高壩開發水力，不僅降低了下游湄公河的水位，減少柬埔寨金邊湖的氾濫機率，但卻造成營養物輸送減少和漁獲減產的後遺症。 * A點的集水區 3,180 4,290 21 0.036 2,510 臺灣 12,250 35,650 583 30.3 686 非洲 55,213 103,300 284 17.8 1,648 南美洲 17,844 35,650 389 20.7 670 北美洲 4,850 15,300 470 9.8 734 歐洲 6,