中级职称考试水利专业基础与实务.pdf

第一部分 水文水资源 一、基础知识 (一 )水文循环和水量平衡基本知识 1. 水文学： 研究地球上各种水体的存在数量、分布、运动及变化规律的科学。 2. 水文循环概念： 水圈中各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结、降水、下渗，形 成地面地下径流的往复循环过程，称为水循环。 3. 水文循环分类 : 按水文循环是否跨越了海陆界线 , 可分为 大循环和小循环 。 （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： 进入的水量与输出的水量之差必等于其蓄水量的变量。 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 t 若以地球陆地为研究水量平衡对象，某时段 △ 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。 t 若以海洋为研究水量平衡对象，某时段 △ 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： P E R （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- 3~10 μm。 （5）降水类型： 锋面雨：由于冷暖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 浓积云 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