水文学期末复习重点.doc

'水文学期末复习重点1.水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。2.水文学的三个分支学科：水文测验学、水文调查、水文实验。3.水文现象的定义：水循环的过程中，水的存在和运动的各种形态。三个特点：水循环永无止境、水文现象在时间变化规律上具有周期性又具有随机性、水文现象在地区分布上存在相似性又存在特殊性。4.水文学的研究方法：成因分析法、数理统计法、地理综合法。5.天然水的化学成分:悬浮物质、胶体物质、溶解物质天然水的矿化过程:溶解作用、吸附性阳离子交替作用、氧化作用、还原作用、蒸发浓缩作用、混合作用6.我国水资源的特点：我国水资源的地区分布很不均匀，总趋势是由东南沿海向西北陆递减。按照年降水和年径流的多少，全国大致可划分为水资源条件不同的5个地带：（1）多雨-丰水带。年降水量＞1600mm，年径流深超过800mm,年径流系数＞0.5长江以南沿海和山脉东、南方的广区。东北部和东南的局部地区，年径流深高达5000毫米，是我国水资源最丰富地区。（2）湿润-多水带。年降水量800-1600mm，年径流深200-800mm,年径流系数为0.25-0.5。淮一线以南大部分地区、东北的长白山区（3）半湿润-过渡带。年降水量400-800mm,年径流深50-200mm,年径流系数0.1-0.25 黄淮海平原,东北三省、、的大部分,和的东南部,北部和西部山地,西北部和东部。（4）半干旱-少水带。年降水量200-400mm，年径流深10-50mm,年径流系数在0.1以下东北西部,、、的大部分地区,、的西北部和部分地区（5）干旱-干涸带。年降水量小于200mm,年径流深不足10mm,有的地区为无流区、、的荒漠和沙漠，的柴达木盆地，的塔里木盆地和准噶尔盆地，北部羌塘地区。1.水循环的定义（包括环节）及影响因素：水循环是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、下渗以及径流环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。2.水循环的基本类型和特点（画图题）：（1）大循环发生于全球海洋和陆地之间的水文交换过程，由于广及全球，故名大循环，又称大循环。特点：在循环过程中，水分通过蒸发与降水两个环节，在空中与海洋，空中与陆地之间进行垂向交换，与此同时，又以水汽输送和径流的形式进行横向交换。（2）小循环是发生在海洋和大气之间，或陆地和大气之间的水分交换过程。小循环又称部循环，前者又称为海洋小循环，后者称为陆地小循环。特点：海洋小循环主要包括海面的蒸发与降水两大环节，比较简单。陆地小循环的情况则要复杂得多，并且部存在明显的区别。陆地小循环又分为大陆外流区小循环和流区小循环。（此处省略n多字） 1.水循环的作用与效益：水循环作为地球上最基本的物质大循环和最活跃的自然现象，它深刻地影响到全球地理环境，影响生态平衡，影响水资源的开发利用，对自然界的水文过程来说，水循环是千变万化的水文现象根源。1）水文循环与地球圈层构造水循环担当了大气循环过程的主角，积极参与岩石圈中化学元素的迁移过程，成为地质大循环的主要动力因素；同时水作为生命活动的源泉，生物有机体的重要组成部分，它全面地参与了生物的大循环，成为沟通无机界和有机界联系的纽带，并将四大圈层串联在一起，组合成相互影响、相互制约的统一整体。从这一意义上说，水循环深刻地影响了地球表层结构的形成以及今后的演变与发展。2）水循环与全球气候首先水循环是大气系统能量的主要传输、储存和转化者；其次，水循环热量通过对地表太阳辐射能的重新再分配，使不同纬度热量收支不平衡得到缓解，再次水循环的强弱及其路劲，还会影响直接影响到各地的天气过程，甚至可以决定气候的基本特征。3）水循环与地貌形态及其地壳运动水循环过程中的流水以其持续不断的冲刷、侵蚀作用、搬运与堆积作用及水的溶蚀作用，在地质构造的基底上重新塑造了全球的地貌形态，从两极与高山地区的冰川地貌，滨海地区的海岸地貌、到河流冲积、堆积地貌以及千姿百态的岩溶地貌，无不是水循环的杰作。水循环不仅重新塑造了地表形态，而且还影响到地壳表层应力的平衡，是触发地震，甚至影响地壳运动的原因。4）水循环与生态平衡 水循环的强度和时空变化，是制约一个地区生态环境平衡或者失调的关键，是影响地区生物有机体活动旺盛，繁茂或者凋、贫乏的重要因子。此外对于同一地区来说，水循环强度的时空变化，又是造成本地区洪、涝、旱等自然的主要原因，循环强度过大，可能引起洪水和涝渍灾害；循环过弱，可能产生水资源不足造成的灾害。1）水循环与水资源开发利用水资源的再生利用和永续利用不能简单地理解为“取之不尽，用之不竭”,因为水资源永续利用是以水资源开发利用后能获得补充、更新为条件的。我们必须重视水资源的合理利用与保护。只有在开发利用强度不超过地区水循环更新速度以及控制水污染的条件下，水资源才能不断地获得更新，才能永续利用。2）水循环与水文现象以及的水文学科的发展从宏观上讲，着重全球水循环与全球生物圈，全球天气系统以及岩石圈之间界面过程的研究，借助卫星遥感手段，全球大气层和陆地表面的系统观测资料，用以确定全球尺度的水循环与能量通量，以及他们对环境变迁，人类活动的影响等。从微观方面讲，除了继续发展各类流域水文模型外，正升入到单元尺度的微观与计算模拟，开展不同自然地理区的水循环微观过程的实证，以及土壤水分动态平衡、蒸发、蒸腾水文模型等研究。总之，宏观和微观水循环的研究相结合，讲进一步推动今后水文学向纵深方向发展。1.水量平衡的定义和本质水量平衡：是指任意选择的区域（或水体），在任意时段，其收入的水量与支出的水量之间差额比等于该时段区域（或水体）蓄水的变化量，即水在循环的过程中，从总体上说收支平衡。水量平衡的本质：水量平衡是质量守恒原理在水循环过程中的具体体现，也是地球上水循环能够持续不断进行下去的基本前提。一旦水量平衡失控，水循环中某一环节就要发生断裂，整个水循环将不复存在。反之，如果自然界根本不存在水循环现象，亦就无所谓平衡了。因而两者密切不可分。 1.蒸发的定义蒸发是水由液体状态转变为气体状态的过程，亦是海洋与陆地上的水返回大气的唯一途径。蒸发的类型及主要的影响因素蒸发因蒸方面的不同，可分为水面蒸发、土壤蒸发和植物散发。影响蒸发的因素：（1）供水条件（2）动力学和热力学因素（3）土壤特性和土壤含水量12.降水，降水强度，降水过程线的定义；降水特性（从强度，历时，时间分配，空间分布去谈）降水是自然界中发生的雨、雪、露、霜、霰、雹等现象的统称。降水强度简称雨强，指单位时间的降水量，以毫米/分或毫米/时计。降水过程线以一定时段（时、日、月或年）为单位所表示的降水量在时间上的变化过程，可用曲线或直线图表示。降水特性（1）强度—历时曲线（2）平均深度—面积曲线（3）雨深—面积—历时曲线（这三点请结合课本及图形）2.影响降水的因素（1）地形条件的影响地形主要通过气流的屏障作用与抬升作用对降水的强度与时空分布发生影响的。地形对降水的影响程度决定于地面坡向、气流方向以及地表高程的变化。（2）森林对降水的影响 森林对降水的影响极为复杂，学者们的不同看法中主要存在以下三种观点：大流域森林覆盖率增加10%，年降水量将增加3%；森林对降水的影响不大；森林不仅能增加降水还能减少降水，三种观点有一定的根据又有一定的局限性。（3）水体的影响陆地上的河流、湖泊、水库等水域对降水量的影响，主要是由于水面上方的热力学、动力学条件与陆面上存在差别而引起的。1.下渗的定义下渗又称入渗，是指水从地表渗入土壤和地下的运动过程。15.下渗率指水分自地表渗入土壤中的强度。下渗能力充分供水条件下的下渗率。16.下渗过程的阶段划分：渗润阶段、渗漏阶段、渗透阶段17.影响下渗的主要因素：土壤特性，降水特性，流域植被、地形条件，人类活动18.径流的定义流域的降水，由地貌面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流，统称径流。19.径流的形成过程（包括哪些环节）填空，论述。1)流域蓄渗过程2）坡地汇流过程3）河网汇流过程（这里大家自行看书吧，容太多不好总结）20.影响径流的因素。影响径流的因素有气候因素、流域下垫面因素和人类活动因素。（1）气候因素 气候因素包括降水、蒸发、气温、风、湿度等。降水是径流的源泉，径流过程通常是由流域上降水过程转换来的。降水和蒸发的总量、时空分布、变化特性，直接导致径流组成的多样性，气温、风、湿度是通过影响蒸发、水汽输送和降水面间接影响径流的。（2）流域下垫面因素流域下垫面因素包括：地理位置，如纬度、距海远近、面积、形状等；地貌特征，如山地、丘陵、盆地、平原、谷地、湖沼等；地形特征，如高程、坡度、坡向；地质条件，如构造、岩性；植被特征，如类型、分布、水理性质（阻水、吸水、持水，输水性能）等（3）人类活动的影响人类活动对径流的影响主要是通过改变下垫面条件从而直接或间接影响了径流的过程、径流的数量、质量的变化。流域产流理论-大题，可能有画图，4种机制及其共同点和不同点，产流的定义，包括的种类；饱和产流就是蓄满产流产流、汇流理论是河流水文学的核心理论。（1）流域产流理论：产流过程是指流域中各种径流成分的生成过程，也是流域下垫面对降雨的再分配过程。产流实质上是流域降水后，水在具有不同的阻水、吸水、持水和输水特性的下垫面土层中垂向运行时，“供水与下渗”一组矛盾相互作用的产物。流域产流的方式：（1）超渗产流方式（2）饱和产流（蓄满产流）方式（3）超渗与饱和产流交替型方式21.流域汇流理论：流域上各处产生的各种成分的径流，经坡地到溪沟、河系，直到流域出口的过程，即为流域汇流过程。对流域汇流系统来说，系统的输入是净雨过程，系统的输出是出口断面洪水过程，系统的作用是流域调蓄作用 22.流域汇流的影响因素（1）流域降水特性的影响暴雨中心的空间分布及其移动方向的影响，不同降水反应了对流域汇流的不同供水强度。（2）流域的地形坡度的影响地形坡度越陡看，汇流速度越快，汇流时间越短，地面径流的损失量就越小，流量过程线越尖瘦。（3）流域形状的影响在其他条件相同时，不同的流域形状会产生不同的流量过程。狭长形的流域汇流时间长，径流过程平缓；扁形流域因汇流集中，洪水涨落急剧，峰形尖瘦。（4）水力条件的影响在畅流条件下，水位越高，速度越快，汇流历时越短，峰量越大，因而峰形越尖瘦。（课本有图，可结合图形理解）22.水位指水体的自由水面高出某一基面以上的高程。23.流量指单位时间流经某一过水段面的水量，通常用Q表示，单位是立方米/秒。24.年径流一个年度通过河流某断面的水量，称为该断面以上的流域的年径流量25.影响水位的因素（1）降雨量降雨量越大，渗入地下的水量就越大，地下水越丰富。（2）蒸发量在干旱地区，浅层地下水也会因表层土壤水分的蒸发而损失。地下水位越深，影响越小。如果灌溉量过大，也会因此形成盐碱地。（3）温度在高寒和高纬度地区，当气温长时间低于0度时，表层地下水会凝固成冰，形成冻土举例说明如(地下水，冰川，降水…….） 26.洪水的定义大量降水或积雪融水在短时间汇入河槽，形成特大的径流，称为洪水。洪水的影响因素天气因素降雨是由于大气中的水汽经冷却而产生凝结的结果，气流的垂直上升运动是导致冷却的主要原因。大气中的水汽和大气的垂直上升运动是形成降水的两个不可或缺的条件。一次降水的强度及其特性取决于空气上升运动的强弱和持续性，以及水汽输送的情况。在一定的天气形势下，例如，梅雨期的气旋波动、台风等就为降水提供了上述两个条件。这样的天气系统在一定的地区出现，就可能形成暴雨，进而形成洪水。流域的下垫面因素如前已诉，地形的起伏影响气流运动。湿热气团在运动过程中如遇到起伏的高山峻岭，就沿山坡爬升，形成地形雨。例如的“75.8”型暴雨区主要出现在伏牛山脉的东麓，在山脉的迎风坡一侧，板桥水库处于三面环山、口朝东的马蹄形包围中，暴雨中心在山口徘徊少动，加上天气因素配合，大气中的巨大潜能遇到这种地形，集中在这里把能量释放出来，造成特大暴雨。27.枯水的定义枯水是河流断面上较小流量的总称。枯水经历的时间为枯水期，当月平均水量占全年水量的比例小于5％时，则属于枯水期。28.影响枯水径流的因素：（1）流域蓄水量的影响因素决定流域蓄水量的因素很多，主要有枯水期前的降水量，流域地质、土壤性质及湖沼率、植被覆盖率等。前期降水量大、渗入地下的水量多，地下蓄水量就多；反之，地下蓄水少，补给枯水径流就少。流域土壤若为砂质则多孔隙、岩层如多裂隙，断层，则能使枯水前期降水大量入渗而储存；含水层如多而厚，则层间多水，地下水储量也大，这都直接影响枯水径流的大小与过程。流域湖泊率，植被率大的河流，枯水径流一般也大，且变幅小而稳定。（2）河流的大小及发育程度因素 大河的流域面积大，地面、地下蓄水量也大，同时河水量越丰富，水流的能量就愈大，河床下切的深度也就愈大，河流切割的含水层越多，得到层间水的层次和水量也愈多。29.紊流的定义是流体的一种状态，流速增加到很大时，流线不同，清晰可辨，流场中有许多漩涡。30.湖泊的定义湖泊是陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体系，是湖盆、湖水和水中物质组成的自然综合体。31.海洋中波的分类（1）按波的周期分类可分为表面力波、短周期重力波、长周期重力波、长周期波和长周期潮波（2）按成因分类风浪和涌浪、波、潮汐波、海啸。（3）按水深分类深水波和潜水波（4）按波形的传播性质分类前进波和驻波32.潮汐的定义海水周期性的涨退现象称为潮汐，它包括海面周期性的垂直涨退和海水周期性的水平流动。33.潮汐类型（1）半日潮（2）全日潮（3）不正规半日潮（4）不正规全日潮34.厄尔尼诺的定义厄尔尼诺（ElNiñoPhenomenon）又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大围海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象，就是沃克环流圈 东移造成的。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2—7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。35.地下水的定义地下水是存在地表以下岩层空隙的各种不同形式水的统36.地下水的基本类型的划分（1）按地下水的贮存埋藏条件分包气带水其中包含结合水（分吸湿水、薄膜水）、毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水）、重力水（分上层滞水与渗透重力水）饱水带水其中包括潜水和承压水（分自流溢水和非自流溢水）（2）按岩土的贮水空隙的差异分类孔隙水、裂隙水、岩溶水37.潜水的定义和主要特征饱水带中自地表向下第一个具有自由水面的含水层中的重力水，称为潜水。特点：（1）潜水面上任一点的压强等于大气压强，潜水面不承受静水压力。一般情况下，潜水分布区与补给区基本一致；（2）潜水含水层深受外界气象、水文因素的影响，动态变化比较大，呈现明显的季节变化。丰水季节潜水补给充足，贮量增加，潜水面上升，厚度增大，埋深变浅，水质冲淡，矿化度降低；枯水季节，补给量减少，潜水位下降，埋深加大，水中含盐量浓度增大，矿化度提高。承压水的定义及其特点承压水是指充满于两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水。承压水的主要特征： （1）承压性（2）承压水的补给区、分布区与排泄区不一致（3）受外界的影响相对要小，动态变化相对稳定（4）水质类型多样，变化大如何区分干流与支流（可以从流量，长度，流域面积，发育程度等来谈）影响植物截留降水的因素（雨量，历时，叶面积，枝叶郁闭度）径流按时间分为年径流，月径流，按空间可分为地下，地表径流地下水（潜水）与河水的补给关系-看图填空，用箭头标出'