水文地质学-第1章地球上的水及其循环.pptVIP

chd-qw 第一章　地球上的水及其循环 水文地质学 第一章 地球上的水及其循环 1.1　地球上的水 一、地球上的水的起源及其存在空间 1、起源　　 2、存在空间 浅部层圈水，深部层圈水 二、浅部层圈水的总水量? 地球浅部层圈水的分布 1.2　自然界的水循环 水循环：自大气圈到地幔的地球各个圈层中的水构成的系统中水相互联系、相互转化的过程叫做自然界的水循环。 自然界的水循环分为水文循环和地质循环两类。 水循环 水文循环示意图 1.2.1 水文循环1、天然水循环 1）循环过程 2）循环原因： 　　　a：内因：固液气三相水可以相互转化 　　　b：外因：太阳辐射使得水体蒸发，地球重力使水降落到地面。 3）循环环节：蒸发－运移－降水－径流 4）循环类型：a：大循环（洋陆之间） b：小循环 c：内循环 1.2.1 水文循环 5）水循环的作用（对水）： 　a：促进天然水的更新 　b：促进海洋和大气水的交换，也促进大陆内部不同流域内的水交换；　 　c：促进各个圈层之间的交换（大气圈、生物圈、水圈、岩石圈） 6）研究水循环的意义：加强小循环，阻截大循环 塔里木河，世界第二大内陆河 　新疆塔里木河的断流和输液疗法 1.2.1 水文循环2、人为因素影响下的水循环 1）循环的过程：在蒸发和径流两环节之间加入了人为因素。 2）人为活动影响的结局： a：由于水量变化导致地下水量的变化 b：天然水受到污染，水质发生变化 　c：打破了原有的生态系统平衡。 1.2.1 水文循环 研究水文循环的意义：全球多年平均降水量为1130mm，折合水量57.7万km3，还不到全球总水量13.86亿km3的0.0416％。但是这部分经常参与水循环运动的有效水量，对于自然界和人类的生活和生产活动却有重大意义。 1.直接影响气候的变化。 2.形成江、河、湖、沼等水体及各种地貌。 3.造成巨大的水利资源。 4.形成一切水文现象。 1.2.2 地质循环 1、定义：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程叫做地质循环。 2、过程有二： 1.3.1 与水文循环有关的气象因素 1、气象因素：影响地下水形成与动态的气候特征及其变化的要素。包括：气温、气压、湿度、蒸发、降水。 2、气温随时间的变化指一个地区气温的昼夜变化、季节变化和多年变化。气温随空间变化包括水平方向和垂直方向的变化。 3、气压：大气的质量施加在地表或地表物体上的压力称为大气压力。 赤道处临近地面下部形成低压带，赤道两侧地面处形成亚热带高压带。对于我国气候起到控制作用的是两个高气压中心带：夏威夷亚热带高压中心和蒙古寒带高压中心。 1.3.1 与水文循环有关的气象因素 4、湿度： 1）绝对湿度：e 或 m 2）相对湿度：绝对湿度于饱和水汽含量的比值。r=e/E=m/M 3）饱和湿度：一定温度下空气中水汽的最大含量，E或M。 5、蒸发：常温下水由液态变为气态进入大气的过程叫做蒸发。水面的蒸发速度取决于气温、气压、湿度、风速等。 饱和差：某温度下空气中的饱和水汽含量与实际水汽含量之差。d=E-e。 1.3.1 与水文循环有关的气象因素 6、降水：空气中水汽含量达到饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态降落到地面，形成降水。 （2）高层降水，低层降水 （3）描述指标有：降水量，降水历时，降水强度，降水类型 描述降雨特性的几个特征值: 降雨强度分级：暴雨、大雨、中雨、小雨 2002.08.29 汉中佛坪暴雨成灾 1.3.2 与水文循环有关的水文因素 1、径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表和地下流动的水流。 2、水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成一个地表径流系统，称为水系。 3、水系的流域:一个水系的全部集水区域 。 4、分水岭/线：相邻两个流域之间地形最高点的连线即为分水线，又称分水岭。 5、流量(Q)：系指单位时间内通过河流某一断面的水量，单位为m3/s。流量Q等于过水断面面积F与通过该断面的平均流速V的乘积，即：Q= V·F 6、径流总量: W (Runoff Volume)：指一定的时段内T(=t2 - t1)通过河流某一断面的总水量，(单位：m3)。可由下式求得：W=Q·T 7、径流模数(M)：系指单位流域面积F（km2）上平均产生的流量，以L/s·km2为单位，计算式为： M=Q/F·103 (1L=10—3m3) 8、径流深度：径流深度(Y)：系指计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度，单位为mm，计算式为：Y=W/F·103 径流系数(ɑ)：为同一时段内流域面积上的径流深