工程水文學(xué)課件九

面對滔滔黃河水，李白曾寫一首詩《將進(jìn)酒》嘆曰：“黃河之水天上來，奔流到海不復(fù)回！”黃河水到了大海真的不回去了嗎？

第二章水文循環(huán)與徑流形成第一節(jié)水文循環(huán)與水量平衡教學(xué)目標(biāo)1.

能夠陳述水文循環(huán)定義、水文循環(huán)的分類。2.能用示意圖表示出水循環(huán)的過程，能用水平衡原理解釋全球水平衡狀況。3、說出河流、水系的基本概念，掌握主要河流特征的計(jì)算方法

4、掌握流域、閉合流域、非閉合流域的基本概念和流域特征對徑流的影響一、水文循環(huán)

定義：存在于地球上的各種水體中的水，在太陽輻射與地心引力的作用下，以蒸發(fā)、降水、入滲和徑流等方式進(jìn)行的往復(fù)交替的運(yùn)動(dòng)過程。亦稱為水分循環(huán)、水循環(huán)。

一、水文循環(huán)運(yùn)動(dòng)形式：包括四種，有降水、蒸發(fā)、滲流、徑流等。①降水（Precipitation）：大氣中水汽凝結(jié)后以液態(tài)水或固態(tài)水降落到地面的現(xiàn)象。如雨、雪、霧、雹等。②蒸發(fā)（Evaporation）：水分子從水面、陸面（巖石、土壤）或植物的莖葉面以水汽形式逸出的現(xiàn)象。包括地面蒸發(fā)、葉面蒸發(fā)、水面蒸發(fā)等。③徑流（Runoff）：陸地上的降水匯流到河流、湖庫、沼澤、海洋、含水層或沙漠的水流。包括地面徑流和地下徑流。④滲流（Seepageflow）：水從地表滲入地下及在地下流動(dòng)的現(xiàn)象。包括入滲和滲透兩種現(xiàn)象。蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)一、水文循環(huán)1、原因內(nèi)部作用:水在常溫下能實(shí)現(xiàn)液態(tài),氣態(tài),固態(tài)相互轉(zhuǎn)化而不發(fā)生化學(xué)變化外部作用：主要指太陽輻射、地心引力，還有其它如周圍行星的作用力。2分類：

大循環(huán)：發(fā)生在海洋與陸地之間的水文循環(huán)。

空間分布小循環(huán)：僅僅發(fā)生在海洋或陸地上的水文循環(huán)。一、水文循環(huán)二、水文循環(huán)3水循環(huán)速度一、水文循環(huán)4、水循環(huán)的意義使淡水資源不斷更新。使地球各個(gè)圈層之間，海陸之間實(shí)現(xiàn)物質(zhì)遷移與能量交換它影響全球的氣候和生態(tài)，并不斷雕塑地表形態(tài)。它維護(hù)了全球水量平衡。

二、地球上的水量平衡(一)、水量平衡原理水量平衡定量表達(dá)式：給定時(shí)段進(jìn)入系統(tǒng)的水量給定時(shí)段從系統(tǒng)輸出的水量給定時(shí)段系統(tǒng)中蓄水量的變化量P(二)、區(qū)域水量平衡(二)、區(qū)域水量平衡進(jìn)入水系統(tǒng)的時(shí)段內(nèi)的降水量P時(shí)段內(nèi)地表流入本地區(qū)水量時(shí)段內(nèi)地下流入本地區(qū)水量 流出水系統(tǒng)的時(shí)段內(nèi)本地區(qū)蒸發(fā)量時(shí)段內(nèi)地表流出本地區(qū)水量時(shí)段內(nèi)地下流出本地區(qū)水量時(shí)段內(nèi)用水量(三)、流域水量平衡一般流域閉合流域：多年閉和流域因?yàn)?/p>

中國主要河流流域的多年水量平衡方程式各要素值流域流域面積降水量徑流量蒸發(fā)量

（萬KM2）（MM）（MM）（MM）遼河21.09472.664.5408松花江55.68526.8136.8390海河26.34558.786.5447.2黃河75.2464.687.5387.1淮河26.9888.7231657.7長江180.851070.5526544.5珠江44.21469.2751.3718雅魯藏布江24.05949.4687.8261

中國主要河流流域的多年水量平衡方程式各要素值流域流域面積降水量徑流量蒸發(fā)量E+R△W

（萬KM2）（MM）（MM）（MM）（MM）（MM）遼河21.09472.664.5408472.50.1松花江55.68526.8136.8390526.80海河26.34558.786.5447.2533.725黃河75.2464.687.5387.1474.6-10淮河26.9888.7231657.7888.70長江180.851070.5526544.51070.50珠江44.21469.2751.37181469.3-0.1雅魯藏布江24.05949.4687.8261948.80.6(四)詳、全球執(zhí)水量平鍛衡對于某一痕時(shí)段全球的整失個(gè)大陸：全球的整松個(gè)海洋：分別為大堪陸和海洋紫在時(shí)段攏內(nèi)醉的降水量分別為大會陸和海洋賀在時(shí)段庭內(nèi)的恨蒸發(fā)量分別為大誰陸和海洋驅(qū)在時(shí)段憲內(nèi)的蓄水變脆量為流入于海洋的款徑流量(三)末、全球虎水量平凝衡對于多年蛙平均全球的勾整個(gè)大盲陸：全球的整遼個(gè)海洋：分別為大形陸和海洋方多年平均凝的降水量分別為拿大陸和腦海洋多爆年平均各的蒸發(fā)曬量為流入閉海洋的權(quán)徑流量全球叨年躍水量饑平聾衡從上表掩可以看諸出：海陸降水殘量之和等于海陸蒸發(fā)神量之和，衛(wèi)說明全球秘水量保持婆平衡，基批本上長期臘不變；海洋蒸坑發(fā)量提拳供了海墳洋降水火量的85％和陸地降泡水的89％規(guī)，海洋是沫大氣水步分和陸拌地水的佳主要來夜源；陸地降揭水量中陵只有11％來自陸地新蒸發(fā)，說中明大陸氣碗團(tuán)對陸地企降水的作導(dǎo)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不倚及海洋氣汽團(tuán)的作用頑；海洋蒸發(fā)劑量大于降水量，受陸地蒸發(fā)販量小于降水量剝，海洋緞和陸地?cái)y水最后斧通過徑劫流達(dá)到波平衡。第二節(jié)脈河普流與流店域一、河陽流（一）河棉流及其分踏段河流：自然專界中脈系絡(luò)相通道的排泄降水徑譜流的天然越輸水通腳道。河流分段：河源、駛上游、中飽游、下游蹄、河口。河源是河流宇的發(fā)源吩地,多痕為泉水老、溪澗季、冰川遞、湖泊第或沼澤許等。上游緊接河燃源,多扎處于深釀山峽谷徹中,坡缸陡流急須,河谷挺下切強(qiáng)幣烈,常銜有急灘或店瀑布。中游河段坡度漆漸緩,河龜槽變寬,闊兩岸常有柱灘地,沖趟淤變化不若明顯,河床較穩(wěn)幟定。下游是河流有的最下永段,一袖般處于雞平原區(qū)旅,河槽希寬闊,扣河床坡眨度和流轟速都較農(nóng)小,淤法積明顯餡,淺灘觸和河灣限較多。河口是河流愚的終點(diǎn)拴,即河帥流注入混海洋或苗內(nèi)陸湖幟泊的地南方。這憐一段因店流速驟夾減,泥沙大量洪淤積,往異往形成三角洲。長江上源1976并年考察結(jié)枯果證實(shí)，跑長江上源殺伸入于青貪藏高原腹粥地的昆侖專山和唐古暑拉山之間，這里鞭有十幾條幸河流，其均中較大的呼有3條，克即楚瑪爾隸河、沱沱惱河和當(dāng)曲冊。這3條河畏中，流域覺面積和水誘量都是當(dāng)盼曲最大，臣但根據(jù)“窗河源唯遠(yuǎn)兄”的原則遭，確定了訂沱沱河莊為長江蝕正源。諒沱沱河外的最上北源，有毫東、西牲兩支，勻東支發(fā)宿源于各拉丹冬遷雪山的潛西南側(cè)步，西支甚源于尕魔恰迪如平崗雪山襪的西側(cè)趕。東支吩較西支戚略長，故長江固的最初辛源頭應(yīng)飼是東支追。東支占的上段韻是一條棍很大的涼冰川，竊冰川融途水形成的涓涓榴細(xì)流，潔便是萬袋里長江適的開始迎。東、遙西支匯話合后叫嗽納欽曲弟，下行否24公缸里與右岸補(bǔ)的切蘇款美曲匯新合后才般稱沱沱句河。沱千沱河繼汽續(xù)自南并向北流咸動(dòng)，在挎葫蘆湖附近接納旗了江塔.左岸、攝右岸：面對抄下游，喚左邊的選河岸稱蔽為左岸獄，右邊顧的河岸弓稱為右涼岸，注入海陪洋的河緩流,稱為外流河,如長江、延黃河等;流人內(nèi)陸量湖泊或消俊失于沙漠堂中的河流,稱為內(nèi)流河或莫內(nèi)陸河,如新疆的視塔里木河閃和青海的移格爾木河皺等。（二）河齊流基本特俊征河長L：自河源沿干流羨到流域出口的流程長衡度，以km計(jì)。河流斷夕面橫斷面：煎垂直于水循流方向的消斷面。縱斷面自：河流貪中沿水端流方向板各橫斷艦面最大愿水深點(diǎn)批的連線宗稱為中泓線，沿中泓扒線的斷面啟稱為縱斷看面。二、河流河基本特征接（續(xù)）(3)云河道坡度砌（河道縱究比降）：款任振意河段兩怨端的高差搏為落差，歌單位河長鍛的落差稱邪為河道縱透比降。用衫J表示采按下式計(jì)艱算：Ｊ——平河段的比婦降——

河妄段上下斷及面水面或六河底高程ｌ——它為河段的趁全長二、河達(dá)流基本某特征（蠶續(xù)）其平均河它道坡度貞J按下扔式計(jì)算：自下游很到上游丙沿程各賽點(diǎn)河底擦高程，登m相鄰兩數(shù)點(diǎn)間的邪距離，歷mＬ河段的語全長,m二、河閃系及河宗流地貌向律（一）基海本概念河系（水錘系或河網(wǎng)革）：脈絡(luò)相通流的大小河刻流組成系款統(tǒng)。干流:水系中擱直接流入巷海洋,湖糠泊的河流支流:流入賤干流的屢河流（二）斯綢特拉勒(班stra巡壽hler瀉)分級法從河源出翠發(fā)的河流求為1級河雖流；同級報(bào)的兩條河捉流交匯形籮成的河流洞的級比原鍵來增加l披級；不同督級的兩條銅河流交匯襲形成的河槐流的級等騙于兩者中構(gòu)較高者。借助于癥數(shù)學(xué)符陵號，后類兩條規(guī)腦則還可源以表達(dá)陜?yōu)閣*w=博w+1w*n=宗n(n惑>w)w，n廚——河霸流的級輪，M、寇n＝l久，2,炮….m蟲m酬為水系帆中最高掠級河流碎的級藝”*——辱兩條河愛流相交淡匯的運(yùn)籍算符號冶。（三）河析流地貌律河系在掃發(fā)育過哥程中將河遵循一申定的規(guī)讓律,總貓稱為河害流地貌斗律。包申括：河數(shù)律誕：水系感中各級水河流的河流數(shù)與該河流級別近似于反幾何性級數(shù)關(guān)系。普級數(shù)的爺首項(xiàng)為晴1,公瓦比近似震于分叉殿比。河長律：攔水系中各性級河流的平均長度與該河流級別近似于正幾何甲級數(shù)關(guān)系，級爹數(shù)的首項(xiàng)系為第一級震河流的平慘均河長，穴公比近似香于河長比恢。河流地縣貌律面積律：至水系中各馳級河流的平均流歡域面積與與該河流級棄別近似于正幾何著級數(shù)關(guān)系，級以數(shù)的首項(xiàng)音為第一級卵河流的平定均河長，廈公比近似掌于面積比紡。比降律：孕水系中各形級河流的平均比降與與該河流晌級別近似于正幾何榮級數(shù)關(guān)系，級掌數(shù)的首項(xiàng)們?yōu)榈谝患墤押恿鞯钠绞站冉?，塊公比近似伍于比降比后。三、流紗域（一）流拐域及其分房誠類流域：河流某打一斷面來膜水的集水區(qū)魂域，該斷面脹一般指流慶域出口斷潤面。分水線：當(dāng)?shù)匦尉V向兩側(cè)傾璃斜，使雨傍水分別匯范入兩條不睜同的河流凝中，這一跑地形上的脊線起著分廚水作用下，稱為釀分水線術(shù)。閉合流域：在垂蠶直方向搭地面、法地下分煮水線重合，地面集耽水區(qū)上降無水形成的字徑流正好破由流域出金口斷面流竹出，一般垃的大中流冠域均屬此胃類。非閉合抓流域：地面壁、地下幸分水線不重合的流域，鵝如巖溶地針區(qū)的河流皂和一些很群小的流域末。三、流域閉合流毛域：在垂前直方向腰地面、萄地下分羞水線重合，地面祖集水區(qū)置上降水鏈形成的免徑流正蜓好由流邁域出口燭斷面流莊出，一認(rèn)般的大青中流域鍬均屬此打類