水文與水資源學(xué)期末復(fù)習(xí)資料

一、緒論

1?什么叫做水文學(xué)？

o水文學(xué)是研究地球上水的性質(zhì)、分布、循環(huán)、運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律及其與地理環(huán)境、人類社會(huì)之間相互關(guān)系的科學(xué)。

?研究對(duì)象：地球上的水

?（1）水本身性質(zhì)

?（2）水與地理環(huán)境、人類的聯(lián)系

o水文學(xué)的特點(diǎn)：一方面，具有自然屬性，屬于地球科學(xué)的范疇；另一方面，又具有社會(huì)屬性，屬于應(yīng)用科學(xué)的范疇。

水文學(xué)

地球物理水文學(xué)地理水文學(xué)

工程水文學(xué)

2?地理水文研究的特點(diǎn)

宏觀性：水體運(yùn)動(dòng)變化的自然規(guī)律、總體演化趨勢(shì)；

綜合性：與其它自然地理因素間的相互影響研究；

區(qū)域性：各水體的區(qū)域差異性。

3?水文現(xiàn)象的主要特點(diǎn)

?水文現(xiàn)象：水循環(huán)過(guò)程中，水的存在和運(yùn)動(dòng)的各種形態(tài)。

o水循環(huán)永無(wú)止盡，水文現(xiàn)象在空間或時(shí)間上存在一定的因果關(guān)系。

o水文現(xiàn)象在時(shí)間上既有周期性又有隨機(jī)性。

o水文現(xiàn)象在地區(qū)分布上既存在相似性，又存在特殊性。

確定性不確定性

第一章地球上誰(shuí)的性質(zhì)與分布

4?水的物理性質(zhì)

o大熱容量：所有固體和液體中熱容量最大的物質(zhì)

o潛熱：水在固、液、汽三態(tài)轉(zhuǎn)化中吸收或放出的熱量。

o顯熱：物體在加熱或冷卻過(guò)程中，溫度升高或降低而不改變其原有相態(tài)所需吸收或放出的熱量。

o水的大熱容量和潛熱性質(zhì)對(duì)調(diào)節(jié)地球上的熱量變化具有重要作用:使冬季不致過(guò)冷，夏季不致過(guò)熱；低緯度地區(qū)不至過(guò)熱，高緯度地區(qū)不至過(guò)冷。

o水溫特征：海水、河水、湖泊、水庫(kù)、地下水

5?各水體的化學(xué)組成及特點(diǎn)

?降水

o礦化度最低。呈弱酸性，對(duì)于各種可溶性鹽類遠(yuǎn)未飽和。

o當(dāng)雨雪中飽和的CO2達(dá)到電離平衡時(shí)，其pH值為5.6，故顯酸性。大氣降水的pH值小于5.6即為酸雨

海水

海水的鹽度：?jiǎn)挝毁|(zhì)量海水中所含溶解物質(zhì)的質(zhì)量。

o絕對(duì)鹽度：海水中溶解物質(zhì)的質(zhì)量與海水質(zhì)量的比值

o河水

河水的水化學(xué)屬性幾乎完全取決于補(bǔ)給水源的性質(zhì)及比例。

o河水化學(xué)組成的時(shí)間變化明顯

湖水

礦化度差異：淡水湖（＜1克/升）、微咸水湖（1-24.7克/升）、咸水湖（24.7-35克/升）、鹽湖（＞35克/升）。

地下水

地下水的化學(xué)成分的時(shí)間變化極為緩慢。

6?水資源

?廣義水資源

o世界上一切水體，包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣中的水分

?狹義水資源

指在一定時(shí)期內(nèi)，能被人類直接或間接開(kāi)發(fā)利用的那一部分動(dòng)態(tài)水體

7?水資源的特性

?可再生性

o水循環(huán)過(guò)程具有無(wú)限性的特點(diǎn)，水資源具有可再生性。但這種可更新的水量又是有限的。

?時(shí)空分布的不均勻性

o年內(nèi)與年際變化大；地區(qū)分布不均衡

?利用的廣泛性和不可代替性

?利與害的兩重性

8?如何理解水資源

.水資源是指全球水量中可為人類生存、發(fā)展所利用的水量，主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水量。

.最能反映水資源數(shù)量和特征的是年降水量和河流的年徑流量。

9?我國(guó)水資源條件和問(wèn)題

?水資源總量不少，但人均、畝均水量較少

?水資源的地區(qū)分布很不均勻，與人口、耕地的分布不相適應(yīng)

?水量的年內(nèi)、年際變化大，水旱災(zāi)害頻繁

?水土流失和泥沙淤積嚴(yán)重，破壞了生態(tài)平衡，增加了江河防洪困難，降低了水利工程效益。

?地下水過(guò)量開(kāi)采現(xiàn)象嚴(yán)重

?水污染現(xiàn)象嚴(yán)重，大量河流、湖泊水質(zhì)惡化

第二章

地球上的水循環(huán)

10?補(bǔ)充概念

?分水線：山峰、山脊和鞍部的連線稱為分水線

?流域：地面分水線包圍的區(qū)域稱為流域

?水系：流域中大大小小河流交匯形成的樹(shù)枝狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)稱為水系，也稱河系

閉合流域與非閉合流域

11?水系的幾何特征

?河流長(zhǎng)度：河流的長(zhǎng)度是指從其起始斷面，沿河流中心線至終斷面的距離（km)。

?流域面積：分水線包圍區(qū)域的平面投影面積。

?河道比降：河段上相鄰兩斷面河底的高程差與該兩斷面間中心線的長(zhǎng)度的比值。

?J=(Z1-Z2)/L

(‰)

12?水循環(huán)基本過(guò)程

水循環(huán)是指地球上各種形態(tài)的水，在太陽(yáng)輻射、地心引力等作用下，通過(guò)蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲以及徑流等環(huán)節(jié)，不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而復(fù)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。

13?水循環(huán)機(jī)理

?水循環(huán)的基本動(dòng)力

o太陽(yáng)輻射與重力作用

o水循環(huán)的前提條件：水在常溫常壓下液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)的三相變化

o水循環(huán)的制約因素：地理緯度、海陸分布、地貌形態(tài)等制約了水循環(huán)的路徑、規(guī)模與強(qiáng)度

14?水體的更替周期

o指水體在參與水循環(huán)過(guò)程中全部水量被交替更新一次所需的時(shí)間。通常用下式來(lái)估算式中，T為更替周期；W為水體總貯水量；ΔW為水體年平均參與水循環(huán)的活動(dòng)量

o水體的更替周期是反映水循環(huán)強(qiáng)度的重要指標(biāo)，亦是反映水體水資源可利用率的基本參數(shù)。

o循環(huán)速度愈快，周期愈短，可開(kāi)發(fā)利用的水量就愈大。

15?水循環(huán)與全球氣候

?水循環(huán)一方面受到全球氣候變化的影響，另一方面它又制約了全球氣候。

水循環(huán)通過(guò)對(duì)地表太陽(yáng)輻射能的重新再分配??如果沒(méi)有熱平流來(lái)調(diào)節(jié)高低緯度之間的這種熱量分配的不均狀態(tài)

o水循環(huán)的強(qiáng)弱及其路徑，會(huì)直接影響到各地的天氣過(guò)程，甚至可以決定地區(qū)的氣候基本特征。在這方面，海洋環(huán)流系統(tǒng)的氣候效應(yīng)表現(xiàn)得最為強(qiáng)烈。

16?水量平衡

?定義

o是指任意選擇的區(qū)域（或水體），在任意時(shí)段內(nèi)，其收入的水量與支出的水量之間差額必等于該時(shí)段區(qū)域（或水體）內(nèi)蓄水的變化量，即水在循環(huán)過(guò)程中，從總體上說(shuō)收支平衡。

水量平衡與水循環(huán)的關(guān)系：

水量平衡是質(zhì)量守恒原理在水循環(huán)過(guò)程中的具體體現(xiàn)，是水循環(huán)持續(xù)不斷的基本前提。水循環(huán)是地球上客觀存在的自然現(xiàn)象，水量平衡是水循環(huán)內(nèi)在的規(guī)律

?水量平衡方程式的通式

式中收入項(xiàng)I和支出項(xiàng)Q，可視具體情況進(jìn)一步細(xì)分。其簡(jiǎn)繁程度與所研究的對(duì)象以及時(shí)段長(zhǎng)短有關(guān)。

例如，對(duì)于多年平均來(lái)說(shuō)，Δs→0，可忽略不計(jì)；但對(duì)于短時(shí)段水量平衡方程式而言，蓄水變化量Δs不可忽略

水量平衡方程式是水循環(huán)的數(shù)學(xué)表達(dá)式

17?全球水量平衡方程

32陸地多年平均：P陸-R

=

E陸

海洋多年平均：P海+R

=

E海

全球多年平均：P全球=

E全球

E/P為多年平均蒸發(fā)系數(shù)

R/P為多年平均徑流系數(shù)

18作業(yè)

?結(jié)合水循環(huán)示意圖，分別寫(xiě)出鄱陽(yáng)湖及鄱陽(yáng)湖流域的水量平衡方程，并注明方程中各符號(hào)的含義。

19?水面蒸發(fā)

?水面的水分從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)逸出水面的過(guò)程。

?水面蒸發(fā)是充分供水條件下的蒸發(fā)，即某一地區(qū)最大的可能蒸發(fā)量，也稱為潛在蒸發(fā)或蒸發(fā)能力。水面蒸發(fā)的大小受氣象條件的控制

?蒸發(fā)過(guò)程是水分子交換過(guò)程，也是能量的交換過(guò)程

20?影響蒸發(fā)的因素

蒸發(fā)供水條件

動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)因素

土壤特性

21水汽輸送

?水汽輸送是指，大氣中水分因擴(kuò)散而由一地向另一地運(yùn)移，或由低空輸送到高空的過(guò)程。

對(duì)沿途的降水有重大的影響。

22區(qū)域水汽平衡

水量平衡方程

多年平均

23我國(guó)水汽輸送基本特點(diǎn)

?存在三個(gè)基本的水汽來(lái)源，三條輸出入路徑，并有明顯的季節(jié)變化。

o西北水汽流自西北方向入境，于東南方向出境，大致呈緯向分布，冬季直達(dá)長(zhǎng)江，夏季退居黃河以北；

o南海氣流自廣東、福建沿海登陸北上，至長(zhǎng)江中下游地區(qū)偏轉(zhuǎn)，并由長(zhǎng)江口附近出境，夏季可深入華北平原，冬季退縮到北緯25°以南地區(qū)，水汽流呈明顯的經(jīng)向分布，由于水汽含量豐沛，所以輸送通量值大；

o孟加拉灣水汽流通常自北部灣入境，流向廣西、云南，繼而折向東北方向，并在貴陽(yáng)-長(zhǎng)沙一線與南海水汽流匯合，而后亦進(jìn)入長(zhǎng)江中下游地區(qū)，然后出海，全年中春季強(qiáng)盛，冬季限于華南沿海。

24?降水

?降水是水循環(huán)過(guò)程的最基本環(huán)節(jié)，是水量平衡方程中的基本參數(shù)，決定一個(gè)區(qū)域水資源的多少。

?形成降水的必要條件是水汽和冷卻凝結(jié)。空氣的垂直上升運(yùn)動(dòng)是促使水汽冷卻凝結(jié)的主要條件。

25垂直平分法（太森多邊形法）

?適用于雨量站分布不均勻的地區(qū)。其缺點(diǎn)是把各雨量站所控制的面積在不同的降水過(guò)程中都視作固定不變，這與實(shí)際降水情況不符。

26?面降水的計(jì)算

?把實(shí)測(cè)的點(diǎn)降水量轉(zhuǎn)化為全區(qū)域的降水量

o算術(shù)平均法

o垂直平分法（太森多邊形法）

o等雨量線法

o客觀運(yùn)行法

27?下滲（Infiltration）

?下滲又稱入滲，是指水從地表滲入土壤和地下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

28下滲階段的劃分

滲潤(rùn)階段：下滲水主要受分子力作用，土壤水以薄膜水的形式存在開(kāi)始下滲率很大

滲漏階段:隨著土壤含水率的不斷增大，分子作用力漸由毛管力和重力作用取代，直到基本達(dá)到飽和為止。這一階段下滲率迅速遞減。

滲透階段：當(dāng)土壤孔隙被水充滿達(dá)到飽和時(shí)，水在重力作用下運(yùn)行，屬飽和水流運(yùn)動(dòng)。下滲率維持穩(wěn)定。

29?影響下滲的因素

?土壤特性的影響

o土壤的透水性能和前期含水量

o有機(jī)質(zhì)含量

o下滲率隨雨強(qiáng)增大而增大；

?降水特性的影響

o強(qiáng)雨點(diǎn)擊碎土粒，充填土壤空隙，減小下滲率

?流域植被、地形的影響

o影響下滲時(shí)間；植被根系增加裂隙

?人類活動(dòng)的影響

30?徑流的表示方法

?流量Q，m3/s

o

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一斷面的水量

?徑流總量W，m3

o

T時(shí)段內(nèi)通過(guò)某一斷面的總水量。W=QT

?徑流深度R，mm

o

指將徑流總量平鋪在整個(gè)流域面積上所求得的水層深度。R=W/F=QT/F

?徑流模數(shù)M，L/s·km2

o流域出口斷面流量與流域面積F的比值；流域內(nèi)單位面積單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)生的徑流量。M=Q/F

?徑流系數(shù)α，無(wú)單位比值

o某一時(shí)段的徑流深及與相應(yīng)的降水量之比值。

oα=R/P

作業(yè)

?鄱陽(yáng)湖湖口以上集水面積162225km2，多年平均流量4810m3/s，多年平均降水量1620mm。試求鄱陽(yáng)湖流域多年平均年徑流量、多年平均年徑流深、多年平均年徑流模數(shù)、多年平均年徑流系數(shù)。

31徑流形成過(guò)程、?徑流形成過(guò)程實(shí)質(zhì)上是水在流域的再分配與運(yùn)行過(guò)程。

o產(chǎn)流過(guò)程中水以垂向運(yùn)行為主，它構(gòu)成降雨在流域空間上的再分配過(guò)程，是構(gòu)成不同產(chǎn)流機(jī)制和形成不同徑流成分的基本過(guò)程。

o匯流過(guò)程中水以水平側(cè)向運(yùn)行為主，水平運(yùn)行機(jī)制是構(gòu)成降雨過(guò)程在時(shí)程上再分配的過(guò)程，是構(gòu)成流域匯流過(guò)程的基本機(jī)制。

32?影響徑流的因素

?氣候因素

?流域下墊面因素

?人類活動(dòng)因素

第三章

陸地表面水的組成與運(yùn)動(dòng)

33流域產(chǎn)流理論

?產(chǎn)流機(jī)制

o水在沿土層的垂向運(yùn)行中，供水與下滲矛盾在一定介質(zhì)分界面上的發(fā)展機(jī)理和過(guò)程，稱為產(chǎn)流機(jī)制。

o不同的供水條件和不同的介質(zhì)條件，出現(xiàn)不同的產(chǎn)流機(jī)制，呈現(xiàn)不同的徑流特征

34?壤中徑流的產(chǎn)生條件

要有供水、即上層有下滲水；

下層土壤的下滲能力比上層小；

降水的供水強(qiáng)度要大于下層土壤下滲強(qiáng)度；

具有產(chǎn)生側(cè)向流動(dòng)的動(dòng)力條件，即坡度及水流歸槽條件。

35?流域產(chǎn)流的界面

地面徑流

壤中流

地下徑流

超滲地面徑流

飽和地面徑流

供水與下滲矛盾在一定界面上的發(fā)展

36?水情要素

?水情要素是用以表達(dá)河流水文情勢(shì)變化的主要尺度。

?它包括水位、流速、流量等。充分掌握水情要素資料，是研究河流水文的重要基礎(chǔ)。

水位

?指水體的自由水面高出某一基面以上的高程。

流量

?單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一過(guò)水?dāng)嗝娴乃浚ǔＳ肣表示，單位是立米/秒。

37?年徑流量

?一個(gè)年度內(nèi)通過(guò)河流某斷面的水量，稱為該斷面以上流域的年徑流量。

?實(shí)測(cè)各年徑流量的平均值，稱為多年平均徑流量。

?實(shí)測(cè)資料年數(shù)增加到無(wú)限大時(shí)，多年平均流量將趨于一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值，此稱為正常年徑流量。

o可以用年平均流量Q（m3/s）或年徑流總量W（m3）表示，也可以用年徑流深R（mm）及徑流模數(shù)M（L/s·km2）表示

38正常年徑流量的推求

?資料充分時(shí)

o一般要求實(shí)測(cè)資料超過(guò)30年；算術(shù)平均法

?資料不足時(shí)

o利用參證變量的相關(guān)分析法延展資料系列

?利用相鄰流域的年徑流量；

?利用降水量

?缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)

o等值線法

o水文比擬法：利用參證流域的水文特征值

資料不足時(shí)

o參證變量

?與計(jì)算站年徑流量密切相關(guān)的水文要素

?相鄰測(cè)站或流域的年徑流量

?計(jì)算站的年降水量

o等值線法

?利用較大范圍已有的水文特征值等值線圖

o水文比擬法

?利用參證流域的水文特征值，要求參證流域與研究流域氣候、自然條件相似

39?保證率：獲得保證的年份數(shù)占計(jì)算總年數(shù)的百分比

通常以P＜25％為豐水年；P＞75％為枯水年；

25％＜P＜75％為平水年。

40?洪水

?暴雨洪水在出口斷面上的響應(yīng)，也可以通過(guò)流量過(guò)程線表達(dá)，稱之為洪水過(guò)程線

基流（baseflow）：河川流量中基本穩(wěn)定的部分，主要來(lái)自地下水補(bǔ)給，有時(shí)也包括來(lái)自湖泊和冰川的補(bǔ)給。

41?枯水

?枯水是河流斷面上較小流量的總稱

o當(dāng)月平均水量占全年水量的比例小于5％時(shí)，則屬于枯水期

o枯水期河道的水量完全依賴于流域蓄水量的補(bǔ)給

o流域蓄水量包括地面蓄水量和地下蓄水量、枯水徑流主要依靠地下水蓄水量。

42?河水的運(yùn)動(dòng)

?河水運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力

o重力；地轉(zhuǎn)偏向力；慣性離心力；機(jī)械摩擦力

物體隨地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)北半球物體的運(yùn)動(dòng)向右偏，南半球向左偏,北半球河流右岸沖刷嚴(yán)重

43?洪水波

BD：波峰

AC：波長(zhǎng)；BC：波前；AB：波后

附加比降：洪水波水面相對(duì)于穩(wěn)定流水面的比降。波前為正，波后為負(fù)

44?泥沙的分類

?按泥沙在水中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分為：

o推移質(zhì)（底沙）：粒徑較粗，不能懸浮在水中，只能在離床面不遠(yuǎn)的范圍內(nèi)，沿著河底躍移、滾動(dòng)或滑動(dòng)

o懸移質(zhì)（懸沙）：粒徑較小，在紊動(dòng)擴(kuò)散作用下，可以懸浮在水流中

45與推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的河流流速定義

?起動(dòng)流速

o使泥沙開(kāi)始起動(dòng)的水流流速。

o最小的起動(dòng)流速發(fā)生在粒徑為0.2mm處

?止動(dòng)流速

o泥沙停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的水流流速。

o起動(dòng)流速一般為止動(dòng)流速的1.2-1.4倍

?揚(yáng)動(dòng)流速

o泥沙開(kāi)始懸浮時(shí)的水流流速。

o一般來(lái)說(shuō)，揚(yáng)動(dòng)流速大于起動(dòng)流速，對(duì)細(xì)顆粒，揚(yáng)動(dòng)流速可能小于起動(dòng)流速

46冰川的形成雪的沉積

粒雪化

o多角的雪花晶體圓化，形成圓球狀的雪粒

o松散的雪粒變成比較堅(jiān)實(shí)的固結(jié)雪粒和聚合雪粒，使積雪的厚度變薄

成冰作用

o重結(jié)晶過(guò)程：冷型，暖型

o粒雪變成冰川冰

47?冰川的類型

?按冰川形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特性劃分

o大陸冰蓋：補(bǔ)給區(qū)占優(yōu)勢(shì)，面積大，冰層巨厚，分布不受下伏地形限制；分布在南極和格陵蘭

o山岳冰川：運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)、積累與消融大致平衡。散布于高山地區(qū)，其規(guī)模與厚度遠(yuǎn)不及大陸冰蓋。山岳冰川的運(yùn)動(dòng)基本上受下伏地形控制。

?按冰川發(fā)育的水熱條件和物理性質(zhì)劃分

o大陸型冰川：受大陸性氣候影響大，降雨量少，冰雪累積和消融的速度慢，冰川運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱。如西藏中部和北部、喜馬拉雅山脈北坡、青海和甘肅等內(nèi)陸地區(qū)的冰川。

o海洋型冰川：受海洋性氣候影響大，冰川恒溫層的溫度接近零度，活動(dòng)性強(qiáng)，地貌作用也較強(qiáng)。如：歐洲的阿爾卑斯、我國(guó)的西藏東南部與橫斷山系的冰川。

48湖泊與水庫(kù)

?湖泊：陸地上洼地積水形成的水域?qū)掗煛⑺拷粨Q相對(duì)緩慢的水體。

?水庫(kù)：人們按照一定的目的，在河道上建壩或堤堰創(chuàng)造蓄水條件而形成的人工湖泊。

49?湖泊類型

?湖盆的成因分類

o構(gòu)造湖、火山湖、堰塞湖；河成湖（牛軛湖）、冰川湖、海成湖（潟湖）、風(fēng)成湖、溶蝕湖等。

?按湖水補(bǔ)排情況分類

o吞吐湖和閉口湖；外流湖與內(nèi)陸湖

?按湖水礦化度分類

o淡水湖、微咸水湖、咸水湖及鹽水湖

?按湖水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分類

o貧營(yíng)養(yǎng)湖、中營(yíng)養(yǎng)湖、富營(yíng)養(yǎng)

50?水位與庫(kù)容

?設(shè)計(jì)最低水位：死庫(kù)容與死水位

o死水位是根據(jù)發(fā)電最小水頭和灌溉最低水位確定，并考慮漏水的淤積情況

o死庫(kù)容以下的庫(kù)容不能用以調(diào)節(jié)水量

o除特別干旱的年份，不動(dòng)用死庫(kù)容中的水

?興利庫(kù)容(有效庫(kù)容)與設(shè)計(jì)蓄水位

o滿足灌溉、發(fā)電等需要而設(shè)計(jì)的庫(kù)容

?防洪庫(kù)容、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位和汛前限制水位

入海河口水文

潮區(qū)界：潮汐影響的上限，潮差為零潮流界：漲潮流上溯的上界，也是漲潮流速為零處

口門(mén)

水下三角洲前緣

第四章

海洋的結(jié)構(gòu)與海水的運(yùn)動(dòng)

51波浪

?每個(gè)水質(zhì)點(diǎn)作周期性運(yùn)動(dòng)，所有的水質(zhì)點(diǎn)相繼振動(dòng)，引起水面呈周期性起伏。

?水質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置作近似的圓周運(yùn)動(dòng)，引起波形的傳播。

?波浪的傳播，并不是水質(zhì)點(diǎn)的向前移動(dòng)，而僅是波形的傳遞。

52潮汐

?潮汐現(xiàn)象是指海水在天體（主要是月球和太陽(yáng)）引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng)

?習(xí)慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動(dòng)稱為潮流。

?因月球距地球比太陽(yáng)近，月球的引潮力之比是太陽(yáng)引潮力的2.17倍。

?朔、望日（農(nóng)歷初一、十五）時(shí)，月、日、地三個(gè)天體中心大致位于同一直線上，由于月球和太陽(yáng)的引潮力迭加，形成大潮。

?上、下弦（即初八、二十三）時(shí)，月、日、地三者的位置形成直角，月、日的引潮力相互抵消一部分，故這時(shí)合成的引潮力最小，形成小潮。

53?潮汐的引潮力

?引潮力=萬(wàn)有引力+慣性離心力

oA點(diǎn)：引力大于離心力，漲潮方向指向月球

oB點(diǎn)：離心力大于引力，漲潮方向背向月球

54?洋流

?洋流又稱海流，即“海洋中河流“，是指海洋中具有相對(duì)穩(wěn)定的流速和流向的海水，從一個(gè)海區(qū)水平地或垂直地向另一海區(qū)大規(guī)模的非周期性的運(yùn)動(dòng)。

?洋流的成因主要有大氣運(yùn)動(dòng)、密度差異、陸地的形狀和地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力等。

55?洋流的分類

?按成因分類

o風(fēng)海流：亦稱吹送流，在風(fēng)力作用下形成的。

o密度流：在密度差異作用下引起。

o補(bǔ)償流：因?yàn)楹Ｋ當(dāng)D壓或分散引起。補(bǔ)償流可以在水平方向上發(fā)生，也可在垂直方向上發(fā)生。

?按冷暖性質(zhì)分類

o暖流：本身水溫比周?chē)疁馗摺?/p>

o寒流：本身水溫比周?chē)疁氐汀?/p>

?按地理位置分類

o赤道流、大洋流、極地流及沿岸流等

赤道流到達(dá)大洋西岸（即大陸東岸）向南北方向分流(暖流)，在北太平洋往北形成黑潮（日本暖流）；在南太平洋往南形成東澳大利亞洋流；在北大西洋形成墨西哥灣流；在南大西洋形成巴西洋流；在南印度洋形成莫桑比克洋流。

西風(fēng)漂流遇大陸后分成南（寒流）北（暖流）兩支，其中寒流形成了大洋中的反氣旋型環(huán)流系統(tǒng)。屬于這類寒流的有：北太平洋的加利福尼亞寒流，南太平洋的秘魯寒流；北大西洋的加那利寒流，南大西洋的本格拉寒流；南印度洋的西澳大利亞寒流等。

56?大洋深層環(huán)流

?大洋淺層環(huán)流

o主要驅(qū)動(dòng)力為風(fēng)

?大洋深層環(huán)流

o主要驅(qū)動(dòng)力為海水溫度和鹽分差異引起的密度差異

o當(dāng)極地海水凍結(jié)時(shí)，大部分海鹽被析出，使得緊靠著海冰下面的水寒冷且高鹽。深層洋流就起因于這種高密度海水下沉形成的底層水。

o作用：驅(qū)動(dòng)海洋中的物質(zhì)循環(huán)；通過(guò)海-氣相互作用影響地球上的氣候。

57?厄爾尼諾

信風(fēng)減弱，西太平洋暖的海水迅速向東延伸，海溫在太平洋西側(cè)下降，東側(cè)上升，形成厄爾尼諾。

正常年份

赤道太平洋海面盛行偏東風(fēng)（稱信風(fēng)），大洋東側(cè)表層暖的海水被輸送到西太平洋，西太平洋水位不斷上升，熱量也不斷積蓄，使得西部海平面通常比東部偏高40厘米，年平均海溫西部約為29℃。

第五章

地下水的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)

58?地下水是存在于地表以下巖（土）層空隙中的各種不同形式水的統(tǒng)稱。

59地下水的儲(chǔ)存空間――含水介質(zhì)

?松散巖石中的孔隙

o孔隙度：孔隙體積與包括孔隙在內(nèi)的巖土體積之比

?堅(jiān)硬巖石中的裂隙

o裂隙率：裂隙體積與包括裂隙在內(nèi)的巖土體積之比

?可溶性巖石中的巖溶

o巖溶率：溶隙體積與包括溶隙在內(nèi)的巖土體積之比

60?含水介質(zhì)的水理性質(zhì)

?與水分的貯存、運(yùn)移有關(guān)的巖石性質(zhì)

?包括巖土的容水性、持水性、給水性、貯水性、透水性及毛細(xì)性等

o容水性：在常壓下巖土空隙能夠容納一定水量的性能；

容水度：巖土容納水的最大體積與巖土總體積之比容水度孔隙度

容水度≤

孔隙度

與水分的貯容、運(yùn)移有關(guān)的巖石性質(zhì)

o持水性：巖土在重力作用下，依靠分子力和毛管力仍然保持一定水分的能力

持水度：飽水巖土經(jīng)重力排水后所保持水的體積和巖土總體積之比

o給水性：飽水巖土在重力作用下能自由排出水的性能；

給水度：飽水巖土在重力作用下，能自由排出水的體積和巖土總體積之比

61?地下水類型

?按地下水的埋藏條件分

o包氣帶水；潛水；承壓水

?按含水介質(zhì)類型分

o孔隙水；裂隙水；巖溶水

63?潛水與承壓水定義

?潛水

o飽水帶中自地表向下第一個(gè)具有自由水面的含水層中的重力水

?承壓水

o充滿于兩個(gè)穩(wěn)定隔水層間的含水層中的地下水

64?潛水與承壓水特征

?潛水

o潛水面上沒(méi)有穩(wěn)定的隔水層，通過(guò)包氣帶中的孔隙與大氣相連通，潛水面上任一點(diǎn)的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，不承受靜水壓力。

o一般情況下，潛水分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)基本一致

o通過(guò)包氣帶與地表水及大氣圈之間存在密切聯(lián)系，受外界氣象、水文因素的影響，動(dòng)態(tài)變化比較大，呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化。

?承壓水

o由于存在隔水層頂板而承受靜水壓力

o承壓水的分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致

o受外界的影響相對(duì)要小，動(dòng)態(tài)變化相對(duì)穩(wěn)定

o水質(zhì)類型多樣

孔隙水

?埋藏于松散沉積物顆粒構(gòu)成的孔隙網(wǎng)絡(luò)中的重力水。

o孔隙水既可以是承壓的，也可以是非承壓的。

o水量在空間分布上相對(duì)均勻，連續(xù)性好

o一般為層狀分布，同一含水層中的孔隙水具有密切的水力聯(lián)系，具有統(tǒng)一連續(xù)的地下水面

66裂隙水的特點(diǎn)

?與孔隙水相比，裂隙水具有以下特點(diǎn)

o裂隙水埋藏與分布極不均勻

o裂隙水的動(dòng)力性質(zhì)比較復(fù)雜

o基巖裂隙的發(fā)育具有明顯的分帶性，通常由地表向下隨著深度的增加，裂隙率迅速遞減

67?巖溶水的特點(diǎn)

?分布的不均勻性

o巖溶空隙的空間不均勻；透水性差異

?地下徑流動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定

o層流與紊流共存；

o局部流向與整體流向常不一致

?地表徑流與地下徑流，無(wú)壓流與有壓流相互轉(zhuǎn)化

?巖溶地區(qū)的地下水分水線與地表水分水線一般不相重合68達(dá)西定律

?實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水頭始終保持不變

Q

：滲透流量：A過(guò)水?dāng)嗝婷娣e

H：水頭損失：

L

:水力梯度：K:滲透系數(shù)

第六章

人類活動(dòng)的水文效應(yīng)

69?水文效應(yīng)

o由于自然或人為因素，使地理環(huán)境發(fā)生改變，從而引起水循環(huán)要素、過(guò)程、水文情勢(shì)發(fā)生變化

?人類活動(dòng)的水文效應(yīng)

o直接影響：人類活動(dòng)使水循環(huán)要素的量或質(zhì)、時(shí)空分布直接發(fā)生變化，如興建水庫(kù)、跨流域引水工程、作物灌溉、城市供水或排水等

o間接影響：人類活動(dòng)通過(guò)改變下墊面狀況、局地氣候，以間接方式影響水循環(huán)各要素。例如植樹(shù)造林、發(fā)展農(nóng)業(yè)、城市化等。

71?水體自凈能力

?廢水或污染物進(jìn)入水體后，主要產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的過(guò)程：一是水質(zhì)惡化過(guò)程；二是水體凈化過(guò)程。

?水體自凈

o廣義的定義指受污染的水體，經(jīng)過(guò)水中物理、化學(xué)與生物作用，使污染物濃度降低，并恢復(fù)到污染前的水平

o狹義的定義指水體中的微生物氧化分解有機(jī)物而使得水體得以凈化的過(guò)程

72?水環(huán)境容量

?水環(huán)境容量是一定水體在規(guī)定水質(zhì)目標(biāo)下所能容納污染物的量

o水環(huán)境容量大小與水體特征、污染物特性及水質(zhì)目標(biāo)有關(guān)

o針對(duì)不同的污染物有不同的水環(huán)境容量

o水環(huán)境容量是污染物總量控制的關(guān)鍵參數(shù)，是水資源利用規(guī)劃的主要約束條件，也是水體在一定區(qū)域范圍內(nèi)環(huán)境目標(biāo)管理的基本依據(jù)。