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水 文 学 Hydrology 10.1 水文学的基本概念 10.1.1 水文循环及水量平衡 水文科学的定义： 水文科学是关于地球上水的起源、 存在、分布、循环、运动等变化规律和 运用这些规律为人类服务的知识体系。 （引自 《中国大百科全书》） 水文学的研究领域: 大气中的水 海洋中的水 陆地的水（地表水、地下水、土壤水等） 水圈与大气圈、岩石圈和生物圈等地球 自然圈层的相互关系 水情动态变化及其未来的变化趋势 水量和水质 水资源利用对自然环境的反馈效应 不同尺度（地区和全球）的水文循环 水文现象的基本规律及水文学的研究方法 1）水文现象的基本规律： 水文现象的确定性规律 （Determination)  水文现象的周期性变化；  水文现象的因果关系。 水文现象的随机性规律(Randomness)  水文现象在时间和数量上不重复。 2） 水文学的基本研究方法： — 成因分析法(Genetic Analysis): 主要以数学和物理学原理为基础，通常建 立某种形式的确定性模型，研究水文要素与影 响因素之间定量关系。 — 数理统计法 (Mathematical Statistics): 以概率论和数理统计学为基础，通常建立 某种概率模型，探讨水文现象的统计规律。 －地理综合法 (Comprehensive Geographic Method) 根据气象要素和其它地理要素的地区性分 布规律，来探讨受其影响的某些水文特征值的 地区变化规律。 1. 水文循环(Hydrologic Cycle) 水文循环的定义： 地球表面的广大水体，在太阳辐射作用下 蒸发变成水汽，上升到空中，被气流带动输送 到各地，在这过程中，水汽遇冷凝结，以降水 的形式降落到地面和海洋，降至地面的那部分 水，再从河道以地表水或渗入地下以地下水形 式补给河流，最终流入海洋。水分这种往返循 环、不断转移交替的现象称为水文循环或水循 环(Water Circulation/Cycle)。 水循环的外因： 太阳辐射能和地球引力的存在。 水循环的内因： 水物理三态(气、液、固)之间的相互转化。 水循环的四个主要过程： 降水 (Precipitation) 蒸发 入渗 径流 (Evaporation) (infiltration) (Runoff) 自然界水循环据其规模及涉及的地域可分为二类： 海 洋 上 空 大 陆 上 空 气流输运 蒸 降 大循环： 降 发 水 水 返 海 小循环： 回 洋 大 蒸 地面径流 气 发 汇入 陆 面