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第一部分 水文水资源 水文循环和水量平衡基本知识 1.水文学：研究地球上江河、湖泊、冰川、地下水和海洋等各种水体的存在数量、分布及变化规律的科学。与气象学、地理学、生态环境学等关系密切。 2.水文循环概念：地球上的水在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式进行的周而复始的运动过程。 3.水文循环分类:按水文循环的规模与过程,可分为大循环和小循环。 大循环：海洋和陆地之间的水分循环 小循环：海洋内或者陆地内的水分循环 （1）水循环的外因：太阳辐射能和地球引力的存在 （2）水循环的内因：水物理三态(气、液、固)之间的相互转化 4.水文循环： （1）地球上水的存在形式： 汽态、液态、固态 （2）存在位置：空气中、地表、地下、生物体内 5.水文循环的意义： （1）直接影响气候变化（2）改变地表形态（3）造成再生资源（4）负面影响：干旱，洪涝灾害 6.水量平衡基本知识： 是指在一个确定的用水系统内，输入水量之和等于输出水量之和。 通用水量平衡方程 流域水量平衡方程 7.地球上的水量平衡 若以地球陆地为研究水量平衡对象，某时段△t内的水量平衡方程可写成： △Wc = Pc－ R － Ec 式中: Ec： 在时段内陆地的蒸发量； Pc： 在时段内陆地的降水量； R ： 时段内由陆地流入海洋的径流量； △Wc ： 在时段内陆地蓄水量的变化量。 若以海洋为研究水量平衡对象，某时段△t内的水量平衡方程可写成： △Ws = Ps＋R － Es 式中: Es ： 海洋在时段内的蒸发量； Ps ： 海洋在时段内的降水量； R ： 时段内由陆地流入海洋的径流量； △Ws ： 海洋在该时段内蓄水量的变化量。 在多年平均的情况下， △Wc→0， △Ws →0，则 全球多年平均水量平衡为：蒸发＝降水 闭合流域： 二、水文学基础知识（含降雨、蒸发及入渗，流域与河系，河川径流及水文统计学的基本知识） 1.降雨： （1）概念：是指液态或固态的水汽凝结物，从天空下降至地面而成的液态水或固态水的现象。降水是气象要素之一，也是水循环中重要的一个环节。 （2）降水基本条件：一是空气中要有水汽，降温，降至露点温度以下，或空气冷却，大气中存在吸水性的微粒(凝结核) （3）露点：空气中水汽达到饱和时的温度。当大气温度下降到露点以下时，则形成了水汽凝 结的必要条件。 （4）大气凝结核： 指飘浮在大气中的尘粒，其直径约10-3~10μm。 （5）降水类型： 锋面雨：由于不同性质的气团相遇所形成的雨称为锋面雨。 地形雨：暖湿空气在运移过程中，因受地形（如山脉等）影响而被抬升，则由于动力冷却而形成的雨。 因气流（空气）的湿度、温度、抬升速度及地形特点的差异而不同。 地形作用一般使山的迎风面的降水量大，而背风面降水量减少。 对流雨：地面受辐射温度升高，下层暖湿空气膨胀上升，则暖湿空气在上升过程中形成绝 热冷却，水汽则会凝结成云（淡积云g浓积云g 积雨云）， 形成 降雨。 气旋雨： 在低气压中心区，气流从四周向中心辐合，垂直方向上运动是上升的，即暖湿气流辐合上升，在水平面上温度和湿度变化很大，故常常有凝结降水现象。可出现大范围降雨和大风的天气现象，称为气旋雨。 气旋：北（南）半球，由于地球离心力、偏向力及摩擦力的共同作用下，大气中水平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋。在同高度上，气旋中心的气压比四周低，又称低压。 气旋按其生成的地理位置不同，可分为热带气旋和温带气旋 （6）降雨基本要素：降雨量、降雨历时、降雨时段、降雨强度、降雨面积及降雨中心、降雨走向。 （7）降雨资料图示：降雨过程线、雨量积累曲线 （8）降水量一般分为7级 （9）按降雨强度大小，降雨可分为暴雨、大雨、中雨、小雨四种 暴雨( 50mm/24h) （暴雨：50~100、大暴雨：100~200、特大暴雨：200） 大雨 ：25~50 mm/24h 中雨 ：10~25 mm/24h 小雨 ：10 mm/24h （10）测量雨量仪器：雨量器，自计雨量计（虹吸式、翻吸式） 2．蒸发 （1）定义：水由液态或固态转化为气态的现象，是水分子运动的结果 （2）蒸发包括： 水面蒸发：蒸发面为水面时称为水面蒸发 土壤蒸发：蒸发面为土壤表面时称为土壤蒸发 植物蒸发：蒸发面是植物茎叶则称为植物散发 陆面蒸发：因为植物是生长在土壤中,植物散发与植物所生长的土壤上的蒸发总是同时 存在的,通常将二者合称为陆面蒸发 （3）水面蒸发观测：水面蒸发是在充分供水条件下的蒸发。确定水面蒸发量的大小,通常有两种途径:器测法和间接计算法。 设备：E601蒸发皿，