水文循环与水均衡.pptx

本章内容;水文学定义 研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科。包括水体的形成、循环和分布，水体的化学成分，生物、物理性质以及它们对环境的效应等。 研究领域(分类) 水文学主要研究陆地表面的河流、湖泊、沼泽、冰川等，以后逐渐扩展到地下水、土壤水、大气水和海洋水。;水文学的研究对象;(3) 运动形式 水循环包括五个过程：蒸发、水汽输送、降水、下渗、径流。 1） 蒸发(Evaporation)： 水分子从水面、冰雪面或其它含水物质表面以水汽形式逸出的现象。包括截留蒸发、地面蒸发、叶面散发、水蒸发等。 2）水汽输送（transfer of water vapor） 大气中水分因扩散而由一地向另一地运移，或由低空输送到高空的过程。水汽输送过程中要影响沿途的气温、气压等其它气象因子发生改变，所以??汽输送是水循环过程的重要环节，是影响当地天气过程和气候的重要原因。;3）降水(Precipitation)： 大气中水汽凝结后以液态水或固态水降落到地面的现象。如雨、雪、露、霜、雹、霰等。 4）径流(Runoff)： 陆地上的降水汇流到河流、湖库、沼泽、海洋、含水层或沙漠的水流。包括地面径流和地下径流。 5）下渗(Seepage flow)： 水从地表渗入地下及在地下流动的现象。包括入渗和渗透两种现象。;;径流是指大气降水落到地表后在重力作用下于地表和地下形成的水流。 （1）流量Q: 单位时间内通过河流某一断面的水量。单位： （2）径流总量W: 某一时间段T内通过河流某一断面的水量。单位： （3）径流深度Y：某一时间段内径流总量均匀分布于过水断面以上的整个流域面积上所得到的水层厚度。单位：mm （4）径流模数M：单位流域面积上平均产生的流量。单位： （5）径流系数：某一时段内的径流深度与同一时段内降雨量的比值，无量纲。 （6）降雨量/雨强：某个地区单位时间内降雨量的多少，单位：mm ;;;（1）定义 指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，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。 （2）水文循环的划分 循环路径不同： 大循环（海-陆）与小循环（海-海，陆-陆） 时空尺度不同： 全球水文循环，流域水文循环，水-土-生系统水文循环 ;;;; 海陆间水循环;水循环周期 大气中总含水量约1.29×105亿m3，而全球年降水总量约5.77×106亿m3，由此可推算出大气中的水汽平均每年转化成降水44次，也就是大气中的水汽，平均每8天多循环更新一次。 全球河流总储水量约2.12×104亿m3，而河流年径流量为4.7×105亿m3，全球的河水每年转化为径流22次，亦即河水平均每16天多更新一次。;人类社会的水循环 “人类社会的水循环”是指人类在经济社会活动中不断地取水、用水和排水而产生的人为水循环过程。它是依附于自然水循环的一个组成部分，或者是一个环节、分支（如同降水、蒸发、下渗等环节），而不是一个独立的水循环过程。 水的自然循环和社会循环是交织在一起的，水的社会循环依赖于自然循环而存在，同时又严重干扰自然界的水循环。从“天人合一”和“人与自然协调发展”的角度，应当将水循环研究纳入到“天然-人工”这个更为完整的水循环体系中。; “天然—人工”水循环示意图 ;; 水量平衡在水循环和水资源转化过程中是一个至关重要的基本规律 。就某个地区在某一段时期内的水量平衡来说，水量收入和支出差额等于该地区的储水量的变化量。 一般流域水量平衡方程式可表达为 ： P - E - R = △S 式中： P为流域降水量， E为流域蒸发量， R为流域径流量， △S为流域储水量的变化量。从多年平均来说，流域储水变量△S的值趋于零。; 流域多年平均水量平衡方程式为： P0 = E0 + R0 式中P0、E0、R0分别代表多年平均降水量、蒸发量、径流量。 海洋的蒸发量大于降水量，多年平均水量平衡方程式可写为： P0 = E0 - R0 全球多年平均水量平衡公式为： P0 = E0;1.3.2 我国水量平衡 ;Company Logo;;全球水资源;世界前10名水资源占有国家