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14、水文学 ...
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1.水文学:研究地球表面水体的形成、演化、分布和运动规律,与自然环境和人类社会的关系以及相互作用的学科。
研究对象:广义上,地球表面所有水体;狭义上,淡水
2.水文学研究方向
1)地理研究方向是水文学的传统研究方向,早在水文研究尚未自然地理学的分支研究领域时即已出现,最初被称为“水文地理学”
2)物理研究方向着重运用数学和物理学的原理、定理和规律
3)工程研究方向着重在全面了解水文过程的基础上
3.水文学的分支学科
1)按研究水体分为大气水文学、地表水文学、地下水文学
2)按研究目的和方法分为水文测验、水文预报、水文与水利计算(测、报、算)包括工程水文学
3)按研究内容分为区域水文学、部门水文学、应用水文学(部门水文学研究水分循环的各个环节
4.水文现象的主要特点
1)成因上的自然性和人为性
2)时程上的周期性和随机性
3)地域上的相似性和差异性
4)运动的同在性和独立性
5.水文学的研究方法
1)成因分析法(周期性):以确定性水文模型模拟为基础的揭示水文现象成因机制的概念型水文研究方法。
2)数理统计法(随机性):以随机性水文模型为基础的揭示水文现象统计规律的经验型水文研究方法。
3)地理综合法(地域上的相似或差异性):运用地理比拟方法研究水文现象基本规律的水文研究方法。
6.学科形成时期(17世纪初-19世纪末)
开端是研究降水量与径流量的关系。
佩罗、马略特、哈雷等开展的一系列研究工作被认为是现代水文学诞生的标志。
7.水循环:地球上各种形态的水,在太阳辐射、地球引力等作用下,通过水的蒸发、水汽输送、凝结降落、下渗和径流等环节,不断发生的周而复始的运动过程
8.水循环的类型
内流区仅存在以降水和蒸发形式而实现的地表与空中的纵向水分交换,而不存在水分的横向交换。
9.水量平衡:任意区域在任意时段内,其收入水量与支出水量的差额,必然等于蓄水量的变化量。
10.蒸发:水面蒸发、土壤蒸发、植物散发或蒸腾
11.水面蒸发的确定方法:
1)器测法:E-601型蒸发器
2)理论模型法(热量平衡法、水汽输送动力学法):以大量实测资料为基础
3)经验公式法:E=kf(u)(eos-ez),f(u)为风速函数,eos为饱和水汽压
12.土壤蒸发:
1)定常蒸发率阶段:土壤含水量大于田间持水量,毛管悬着水达到最大土壤含水量时。
2)蒸发率下降阶段:土壤含水量低于田间持水量,土壤蒸发量随之减少,直至毛管断裂含水量。
3)征蒸发率微弱阶段:低于毛管断裂含水量,蒸发以水气分子扩散的形式为主。
13.降水的基本要素:降水量、降水历时和降水时间、降水强度(mm/h)、降水面积
14.点降水量的的观测方法:器测法、雷达探测、气象卫星云图
15.(点降水时空分布)降水特征的表示方法:降水过程线、降水累计曲线、降水量等值线图
16.区域平均降水量的计算P48
1)算术平均法:区域内各雨量同时段降水量的算术平均值。适用于流域内地形起伏不大,雨量站稠密且分布均匀的地区
2)泰森多边形法:垂直平分法。适用于地形起伏不大、雨量站分布不均的区域
3)等雨量线法:适用于地形起伏大、测站多的地区
4)客观运行法(网格点法):美国气象系统,已知格点求未知
17.下渗的物理过程:
1)渗润阶段:下渗水受分子力作用被土粒所吸附形成吸湿水,进而形成薄膜水。土壤含水量达到最大分子持水量时,该阶段结束。
2)渗漏阶段:在毛管力和重力的作用下,下渗水在土壤空隙中作不稳定流动,直到土壤空隙被充满基本达到饱和为止,土壤含水量达到田间持水量时结束。
3)渗透阶段:土壤基本饱和情况下,水分受重力作用在作饱和稳定流运动。
18.下渗水分带P53:饱和带、过渡带、水分传递带、湿润带
19.下渗要素:下渗率、下渗能力、稳定下渗率
单位时间面积上单位时间内渗入土壤中的水量称为下渗率
当下渗锋面到达一定深度时,下渗率减小最终趋于一个稳定值,称为稳定下渗率。(渗透阶段)
20.霍顿公式P58
21.河川径流:地面径流、地下径流、壤中流(表层流)组成
22.径流形成过程:
1)流域蓄渗过程:构成了降雨在流域空间上的再分配,经过蓄渗过程后,流域产生了地面径流、壤中流和地下径流
2)坡面汇流过程:沿坡面向河槽汇流,坡面汇流过程对各种径流成分起到时程上的第一次再分配作用
3)河网汇流过程:来自坡地的水流,首先汇入附近的小溪,再汇入较大的支流,最后汇集到干流,到达流域出口断面。河槽调蓄使净雨量在时程上进行了一次再分配
23.根据海底地貌的基本形态特征,将海洋划分为:大陆边缘、大洋盆地、大洋中脊
根据海洋所处的地理位置、形态特征和水文特征,海洋:主要部分和附属部分,主要部分:海洋;附属部分:海、海湾、海峡
24.潮汐:海水在天体引潮力作用下所发生的周期性运动现象
半日潮:在一个太阴日(24h50min)内出现两次高潮和两次低潮,相邻两次高潮和相邻两次低潮的潮高几乎相等,涨潮时和落潮时十分接近
全日潮:半个月内连续7天以上每个太阴日内只出现一次高潮和一次低潮,其余太阴日出现两次高潮和低潮
混合潮:不规则半日潮和不规则全日潮两类不规则潮汐的统称
25.河口区的分段(从陆到海):
1)近口段:从潮区界至潮流界之间的河段,以径流为主,河流地貌
2)河口段:从潮流界至口门(拦门沙顶部),具有双向水流
3)口外海滨段:从口门到水下三角洲前缘波折,以海水作用为主
27.河口的分类
1)根据地貌形态:三角洲河口、喇叭形河口
2)从径流和潮流强弱的对比:强潮(潮差大于4mm);缓潮(潮差2mm-4mm);弱潮(