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文檔簡介

水文與地貌學第一頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三上篇水文學部分第二頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三水文學的研究對象水文學的發(fā)展簡介水文學的體系水文學的地理研究方向水文現象的主要特點水文學的研究方法水文學課程性質及教學目的要求緒論第三頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

一、水文學的研究對象

水文學是研究地球上水的性質、分布、循環(huán)、運動變化規(guī)律及其與地理環(huán)境、人類社會之間相互關系的學科。

二、水文學的發(fā)展簡介

1、遠古至約14世紀末,為水文現象定性描述階段;2、自15世紀初至約19世紀末,為水文科學體系形成階段;3、自20世紀初至50年代,為應用水文學興起階段;4、20世紀50年代以來,進入現代水文學階段。

三、水文學的體系

傳統(tǒng)水文學、水文測驗學、水文調查、水文實驗、區(qū)域水文學、應用水文學、遙感水文學等。

四、水文學的地理研究方向

三個方向:地理學、地球物理學、工程學。具有宏觀性、綜合性、區(qū)域性三大特點。第四頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三當前,地理水文學以水、環(huán)境與人類社會作為學術研究中心內容,從發(fā)展趨勢看,積極開展水循系統(tǒng)與水量平衡、區(qū)域水文特殊水體的水文(巖溶、冰川、河口、干旱區(qū)等)、環(huán)境水文、水資源水文、比較水文,以及新技術的應用(包括遙感、實驗技術的研究)和系統(tǒng)論、控制論、信息論等的引進是至關重要的。

五、水文現象的主要特點

水循環(huán)過程中,水的存在和運動的各種形態(tài),統(tǒng)稱為水文現象。水文現象在各種自然因素和人類活動的影響下,時空分布變化上具有:水循環(huán)永無止盡;水文現象在時間變化上即有周期性又有隨機性;水文現象在地區(qū)上分布既有相似性又有特殊性特點。

六、水文學的研究方法

通過實踐獲取信息,分析信息,得出規(guī)律,用以指導人們改造自然,同時促進水文科學自身的發(fā)展。水文現象的特點決定了水文學研究的特點和方法。傳統(tǒng)水文學研究方法有成因分析法、數理統(tǒng)計法和地理綜合法三種。第五頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

七、水文學課程性質及教學目的要求

1、課程性質與教學要求:闡述水文科學的基礎知識和基本理論,認識水是自然界中最活躍因子之一,與其他自然地理要素關系密切,參與地球理化過程,對地理環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)影響大。水是生命活動的物質基礎,是人類賴以生存、發(fā)展的最寶貴自然資源之一。

通過本課程的教學,使學生掌握水資源開發(fā)利用和保護的一般知識。為后續(xù)課及中學地理教學提供必要的基礎知識。

2、教材的主導思想:由于水文循環(huán)是水文學的核心內容,水體在循環(huán)過程中的聯系與轉化,影響了氣候和生態(tài),塑造地表,實現地球化學遷移,給人類提供再生淡水資源。水量平衡是水循環(huán)過程中要素間數量關系的定量分析,是物質不滅定律在水循環(huán)過程中的體現,是水文學最基本內容之一。因此,教材主導思想是以水循環(huán)、水量平衡為綱,把地球各圈層中的水體,按水循環(huán)過程作系統(tǒng)的、有機聯系的闡述,使學生掌握各種水體運動、變化和相互轉化的基本理論及分析計算方法。3、教材的組成:由水文學基礎知識、水文循環(huán)及水量平衡基本理論、水文循環(huán)具體過程的分析、人類活動對水循環(huán)的影響四總分組成。第六頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第1章地球上水的性質與分布地球上水的物理性質地球上水的化學性質地球上水的分布與水資源第七頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三水的形態(tài)及其物理性質水的熱力學性質水溫水的密度水色與透明度§1.1地球上水的物理性質第八頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

一、水的形態(tài)及其轉化

地球上的水以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形式存在,在常溫下三相可以相互轉化。

1.水分子的結構

由一個氧原子和兩個氫原子組成。鍵角∠HOH=104031’,O-H鍵長為0.9568埃。因此,水具有極性結構,以單分子、雙分子、三分子聚合體形式存在。

2.水的三態(tài)及其轉化隨著水溫升高,聚合水分子減少,而單分子增多;水溫降低,聚合水分子增多,單水分子減少;水溫3.98℃時,雙分子最多,密度最大,比重為1。固態(tài)水結構水分子有完整正四面體結構形態(tài),鍵角增為109028’鍵距增至1.01埃。冰晶內在矛盾主要是氫鍵的凝聚力和氫核的振動、水分子的熱運動,前者為吸引因素,后二者為排斥因素。液態(tài)水結構理論模型大體分連體理論和混合理論,但其忽略液態(tài)任意性特點,因此,提出“閃動簇團”模型。第九頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第十頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三二、水的熱學性質

水是所有固體和流體中熱容量最大的物質之一,能吸收相當多的熱量而不損害其穩(wěn)定性。0℃水直接蒸發(fā)潛熱為2500J/g,100℃汽化潛熱為2257J/g,0℃冰融解潛熱為1404J/g,冰直接升華潛熱為1401+2500=3901J/g。水的溫度是一很重要的物理特性,影響水中生物、水體凈化和人類對水的利用。太陽輻射是主要熱源之一。

1、海水的溫度

熱量收支、水平和垂直分布、時間變化(日、月、年)、海冰(24.695*10-3、-1.332℃)。

2、河水溫度

農田灌溉、水生養(yǎng)殖、水工建筑物等有重要意義。受太陽輻射、氣溫等地帶性因素控制,因而體現地帶性規(guī)律。還受補給源影響,有時空上變化。我國河流水溫受大陸性氣候影響年變幅大日變幅小。三、水溫第十一頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第十二頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三3、湖泊、水庫水溫

受水氣界面上增溫與冷卻和湖泊內部紊動、對流混合作用影響,使水溫分布存在差異。有日、月、年的變化。月平均最高值出現在7、8月,最低值出現在1、2月。我國水溫年變幅最大是太湖,達38℃。高山、高原年變幅最小。

4、地下水的水溫

地下水的埋藏深度不同,溫度變化規(guī)律不同。近地表受氣溫影響;年常溫層變化小,<0.1℃;常溫層下隨著深度增加升高。地下水在一定地質條件下,受內部熱能影響而形成地下熱水。地熱異常區(qū)為地熱田。類型非常冷水極冷水冷水溫水熱水極熱水沸騰水溫度<00-44-2020-3737-4242-100>100表1-4地下水溫度分類(℃)第十三頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第十四頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三四、水的密度

1、純水的密度

水分子有三種結構形式:①四面體結構;②類石英晶體結構;③最緊密的堆積結構。分子數相同時,第一種結構體積最大,第三種結構體積最小。溫度一旦增減,三種形式分布就要發(fā)生變化。溫度變化直接影響水的密度變化,見表1-6.

水溫℃-20-100(冰)0(水)3.9810100(水)密度(g/cm3)0.94030.91860.91670.99991.00000.99970.9584表1-6水的密度隨溫度變化第十五頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

2、海水的密度

指單位體積內所含海水的質量,其單位為g/cm3。海水的比重即指在一個大氣壓力條件下,海水的密度與水溫3.98℃時蒸餾水密度之比。因此在數值上密度和比重是相等的。海水的密度狀況,是決定海流運動的最重要因子之一。

海水密度是實用鹽度(s)、溫度(t)和壓力(p)的函數。因此,海水密度可用海水狀態(tài)方程表示:ρ(s,t,p)=ρ(s,t,0)/[1-10ρ/k(s,t,p)]

(1-3)式中,ρ為海水密度;k為海水正割體積彈性模量。k(s,t,p)=k(s,t,0)+Ap+Bp2

(1-4)式中,A、B為系數。在一個標準大氣壓(p=0)下的海水密度,稱條件密度,在現場溫度、鹽度和壓力條件下所測定的海水密度,稱為現場密度或當場密度。第十六頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三五、水色與透明度

1、水色

水體對光的選擇吸收和散射作用的結果,以水色計測量。水色常用水色計測定。水色計由21種顏色組成,由深藍到黃綠直到褐色,并以號碼1-21代表水色。號碼越小,水色越高;號碼越大,水色越低。

2、透明度

透明度是表示各種水體能見程度的一個量度,以透明度板測量。水色和透明度,都反映了水體的光學特性。水面上光線越強,透入越深,透明度就越大;反之則小。水色越高透明度越大,水色越低透明度越小,見表1-7。大西洋的馬尾藻海透明度達66.5米。

第十七頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三天然水的化學成分天然水的礦化過程天然水的分類水體的化學性質§1.2地球上水的化學性質第十八頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

一、天然水的化學成分目前各種水體里已發(fā)現80多種元素。天然水中各種物質按性質通常分為三大類:懸浮物質>100nm的物質顆粒;膠體物質粒徑為100-1nm的多分子聚合體;溶解物質粒徑小于1nm的物質。

K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-為天然水中的八大離子。還有Fe、Mn、Cu、F、Ni、P、I等重金屬、稀有金屬、鹵素和放射性元素等微量元素;水中溶解的氣體有O2、CO2、N2,特殊條件下也有H2S、CH4等??傊瑹o論哪種天然水,八種主要離子的含量都占溶解質總量的95-99%以上。天然水中各種元素的離子、分子與化合物的總量稱為礦化度。各種溶解質在天然水中的累積和轉化,是天然水的礦化過程。

二、天然水的礦化過程

1、溶濾作用:土壤和巖石中某些成分進入水中的過程。

2、吸附性陽離子交替作用:天然水中離子從溶液中在轉移到膠體上是吸附過程。

H+>Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>Li+

第十九頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三3、氧化作用:圍巖的礦物氧化和使水中有機物氧化。

2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO412FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3·3H2O游離的硫酸進而侵入圍巖中的CaCO3。CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+2H2O4、還原作用:天然水若與含有機物的圍巖(油泥、石油等)接觸,或受到過量的有機物污染,碳氫化合物可以使水中的硫酸鹽還原。CH4+CaSO4=CaS+CO2↑+2H2OCaS+CO2+H2O=CaCO3↓+H2S

5、蒸發(fā)濃縮作用:在干旱地區(qū),內陸湖和地下水正在經歷鹽化作用。蒸發(fā)濃縮沉積順序是Al、Fe、Mn的氫氧化物,Ca、Mg的碳酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽,Na的硫酸鹽,Na、K的氯化物,Ca、Mg的氯化物,最后為硝酸鹽。

6、混合作用:雨水滲入補給地下水,地下水補給河水,河水注入湖泊或大海,河口段的潮水上溯,濱海含水層的海水入侵等,都是天然水的混合。

第二十頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

三、天然水的分類1、按水化學成分分類2、按礦化度分類3、按主要離子成分比例分類第二十一頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

(1)地表水分類(前蘇聯)阿列金提出一個簡單的水化學分類系統(tǒng)。首先按占優(yōu)勢的陰離子將天然水分為三類:重碳酸鹽類(C)、硫酸鹽類(S)、氯化物類(Cl)。其次,對每一類天然水按占多數的陽離子分為鈣質(Ca)、鎂質(Mg)、鈉質(Na)三組。然后,在每一組內又按各種離子摩爾的比例關系,分為四個水型:

Ⅰ型:[HCO3-]>[Ca2++Mg2+]。Ⅰ型水是低礦化水,系由火成巖溶濾或離子交換作用形成的。

Ⅱ型:[HCO3-]<[Ca2++Mg2+]<[HCO3-+SO42-)。Ⅱ型水是低礦化和中等礦化水,多由火成巖、沉積巖的風化物與水相互作用形成。河水、湖水、地下水大多屬于這一類型。

Ⅲ型:[HCO3-+SO42-]<[Ca2++Mg2+]或[Cl-]>[Na+]。Ⅲ型水包括高礦化度的地下水、湖水和海水。

Ⅳ型:[HCO3-]=0。Ⅳ型水是酸性水,pH<4.5時,水中游離的CO2和H2CO3、HCO3-的濃度為零。例如,沼澤水、硫化礦床水和煤田礦坑水。按此系統(tǒng)共分27個類型。第二十二頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三表1-9天然水化學分類表第二十三頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三(2)地下水化學分類

地下水化學分類方法很多,現介紹C.A.舒卡列夫的分類方法,見表1-10。這個分類法既考慮了各主要離子成分的摩爾百分數,又考慮了水的礦化度。第二十四頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

四、水體的化學性質在水文循環(huán)過程中,水經歷了各種各樣的環(huán)境,攜帶各種物質一起遷移,并常常由一種形態(tài)轉化為另一種形態(tài),導致各種元素在不同水體中的分散和富集。1、大氣水的化學組成及特性

大氣降水含有多種離子及微生物和灰塵。但也是溶解物質最少的天然水,雨水的礦化度較低,一般為20—50毫克/升,在海濱有時超過100毫克/升?;瘜W成分和性質特點:溶解氣體含量近于飽和;降水普遍顯酸性,礦化度最低。第二十五頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第二十六頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三2、海水的化學組成及特點第二十七頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三海水的鹽度:單位質量的海水中所含溶解物質的質量。以電導測鹽法進行研究。1979年第17屆國際海洋物理協(xié)會通過決議,將鹽度分為絕對鹽度和實用鹽度。

1)絕對鹽度(SA)定義為海水中溶解物質的質量與海水質量的比值。在實際工作中,此量不易直接量測,而以實用鹽度代替。2)實用鹽度(S)在溫度為15℃、壓強為一個標準大氣壓下的海水樣品的電導率,與質量比為32.4356×10-3的標準氯化鉀(KCl)溶液的電導率的比值K15來定義。當K15精確地等于1時,海水樣品的實用鹽度恰好等于35。實用鹽度根據比值K15由下述方程式來確定:

第二十八頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

3、河水化學成分的特點河水流動迅速,交替期平均只有16天。河水與河床砂石接觸時間短,其礦化作用很有限。河水的水化學屬性幾乎完全取決于補給水源的性質及比例。(1)河水的礦化度普遍低。一般河水礦化度小于1克/升,平均只有0.15-0.35克/升。在各種補給水源中,地下水的礦化度比較高,而且變化大;冰雪融水的礦化度最低,由雨水直接形成的地表徑流礦化度也很小。(2)河水中各種離子的含量差異很大。河水中各種離子含量見表1-17、1-12。其含量順序:

第二十九頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三(3)河水化學組成的空間分布有差異性大的江河,流域范圍廣,流程長,流經的區(qū)域條件復雜,并有不同區(qū)域的支流匯入,各河段水化學特征的不均一性就很明顯。(4)河水化學組成的時間變化明顯河水補給來源隨季節(jié)變化明顯,因而水化學組成也隨季節(jié)變化。第三十頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第三十一頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三4、湖水化學成分的特點湖泊是陸地表面天然洼陷中流動緩慢的水體。湖泊的形態(tài)和規(guī)模、吞吐狀況及所處的地理環(huán)境,造成了湖水化學成分及其動態(tài)的特殊性。在濕潤地區(qū),年降水量大于年蒸發(fā)量,湖泊多為吞吐湖,水流交替條件好,湖水礦化度低,為淡水湖。在干旱地區(qū),湖面年蒸發(fā)量遠大于年降水量,內陸湖的入湖徑流全部耗于蒸發(fā),導致湖水中鹽分積累,礦化度增大,形成咸水湖或鹽湖。不同地區(qū)湖泊具有不同的化學成分和礦化度。湖水與海水在化學成分上的差異,主要體現在湖水主要離子之間,無一定比例關系。

(1)湖水的礦化度有差異。按照礦化度,通常將湖泊分為淡水湖(<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)幾種類型。

(2)湖中生物作用強烈。營養(yǎng)元素(N、P)在湖水、生物體、底質中循環(huán),各地的淡水湖泊都有不同程度的富營養(yǎng)化的趨勢。

(3)湖水交替緩慢,深水湖有分層性。隨著水深的增加,溶解氧的含量降低,

CO2的含量增加。在湖水停滯區(qū)域,會形成局部還原環(huán)境,以致湖水中游離氧消失,出現H2S、CH4類的氣體。

第三十二頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

5、地下水的化學特征地下水化學組成類型之多,地區(qū)性差異之大,是其它天然水不可比的。關于地下水化學成分的起源和形成過程,至今仍有許多長期爭論的問題沒有解決。地下水化學基本特點如下:(1)地下水充填于巖石、土壤空隙中,與巖石、土壤廣泛接觸滲流速度很小,循環(huán)交替緩慢,而且地下水貯存于巖石圈上部相當大的深度(10公里),構成了地下水圈。(2)礦化度變化范圍大,從淡水直到鹽水。在淡水中陰離子以HCO3-為主,陽離子以Ca2+為主。隨著礦化度的增加,陰離子按HCO3-→SO42-→Cl-次序遞增;陽離子中Na+的含量增多,逐漸代替Ca2+成為主要成分,而且Mg2+的含量稍有增加。(3)地下水的化學成分的時間變化極為緩慢,常需以地質年代衡量。(4)地下水與大氣接觸有很大的局限性,僅限于距地表最近的含水層,此層可溶入氧氣成為地下水氧化作用帶。然而地下水中CO2的含量比較多,因為生物的呼吸、有機質的分解,使土壤空氣中C02的含量可達1-7%。如果地下水交替緩慢,則氧很快耗盡,成為還原環(huán)境。圍巖中若含有機質,則地下水便富集H2S、CH4等氣體。

第三十三頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三地球上水的分布水資源涵義與特性世界水資源我國水資源§1.3地球上水的分布與水資源第三十四頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三一、地球上水的分布

地球總面積為5.1億km2,其中海洋面積為3.613億km2(表1-19),約占地球總面積的70.8%。海洋的總水量為13.38億km3,占地球總水量的96.5%,折合成水深可達3700m,如果平鋪在地球表面,平均水深可達2640m。除海洋外,還有湖泊、河流、沼澤、冰川等。地表約四分之三被水所覆蓋。

地表之上的大氣中的水汽來自地球表面各種水體水面的蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)及植物散發(fā),并借助空氣的垂直交換向上輸送。大氣水在7km以內總量約有12900km3,折合成水深約為25mm,僅占地球總水量的0.001%。雖然數量不多,但活動能力卻很強,是云、雨、雪、雹、霰、雷、閃電的根源。

地表之下儲存于地殼約10km范圍含水層中的重力水,稱為地下水?,F根據蘇聯學者1974年所發(fā)表的研究成果,從地面至深達2km的地殼內,地下水總儲量為2340萬km3。土壤水是指儲存于地表最上部約2m厚土層內的水。據調查土層的平均濕度為10%,相當于含水深度為0.2m,以陸地上土層覆蓋總面積8200萬km2計算,那么土壤水的儲量為16500km3。地球表面生物體內的貯水量約為1120km3。地球有“水的行星”之稱。第三十五頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第三十六頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

二、水資源涵義與特性水是寶貴的自然資源,也是自然生態(tài)環(huán)境中最積極、最活躍的因素。同時,水又是人類生存和社會經濟活動的基本條件,其應用價值表現為水量、水質及水能三個方面。1、水資源的涵義(1)廣義水資源世界上一切水體,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,都是人類寶貴的財富,即水資源。(2)狹義水資源狹義的水資源不同于自然界的水體,它僅僅指在一定時期內,能被人類直接或間接開發(fā)利用的那一部分動態(tài)水體。淡水資源只占全球總水量的0.32%左右,約為1065萬km3。土壤水屬于水資源范疇。大氣降水是淡水資源唯一的補給來源。2、水資源的特性(1)水資源的循環(huán)再生性與其有限性;(2)時空分布的不均勻性;(3)利用的廣泛性和不可代替性;(4)利與害的兩重性。第三十七頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

三、世界水資源

水資源是指水量中可為人類生存、發(fā)展所利用的水,指逐年可以得到更新的淡水.反映水資源數量和特征的是年降水量和河流的年徑流量。所以,通常采用多年平均徑流量來表示。

世界陸地年徑流總量為4.68萬km3(表1-20),折合平均徑流深為314mm.1971年世界人口36.4億,人均年徑流量為12900m3;1982年世界人口增到45億,則人均占有徑流量減為10400m3;1990年世界人均水資源占有徑流量下降為7800m3,我國人均為2338m3。年徑流量超過10000億m3的國家有巴西、加拿大、美國、印度尼西亞、中國、印度等(表1-21).世界上人均占有年徑流量超過10000m3的國家有40多個,其中加拿大是人均徑流量最多的國家,達129600m3/人,其次為新西蘭達94640m3/人。水資源在不同地區(qū)、不同年份和不同季節(jié)的分配是極不均衡的。由于工農業(yè)發(fā)展,人口增加和生活水平的提高,不合理的利用現象嚴重,供需矛盾突出。世界上60%的地區(qū)面臨淡水不足的困境,40多個國家的水資源嚴重匱缺。水資源污染不僅加劇了水源不足的矛盾,而且使世界生態(tài)環(huán)境受到破壞,直接威脅著人類自身的健康和生存條件。第三十八頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第三十九頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三四、我國水資源

1、水資源總量區(qū)域水資源總量為當地降水形成的地表水和地下水的總和。由于地表水和地下水互相聯系而又相互轉化,因此計算水資源總量時,不能將地表與地下水資源直接相加,應扣除相互轉化的重復計算量。全國多年平均地表水資源量為27115億m3,地下水為8288億m3,扣除重復計算水量7279億m3,總量為28124億m3.水資源利用分為9個一級區(qū),北方5區(qū)多年平均總量為5358億m3,占全國的19%,平均產水模數為8.8萬m3/km2,水資源貧乏;南方4區(qū)多年平均水資源總量為22766億m3,占全國的81%,平均產水模數為65.4萬m3/km2,是北方的7.4倍,水資源豐富。全國區(qū)域水資源總量計算成果見表1-22。2、水資源時空變化

(1)地區(qū)分布.因受海陸位置、水汽來源、地形條件等因素影響,我國水資源的地區(qū)分布很不均勻,總趨勢是由東南沿海向西北內陸遞減。降水是重要補給來源,河川徑流的地區(qū)分布趨勢與降水基本一致,但由于受地面因素的影響,地區(qū)分布更不均勻。按照年降水和年徑流的多少,全國大致可劃分為水資源條件不同的5個地帶.第四十頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第四十一頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

1)多雨-豐水帶.年降水量大于1600mm,年徑流深超過800mm,年徑流系數在0.5以上。包括浙江、福建、臺灣、廣東等省的大部分地區(qū),廣西東部、云南西南部、西藏東南隅,以及江西、湖南、四川西部的山地。其中臺灣東北部和西藏東南的局部地區(qū),年徑流深高達5000毫米,是我國水資源最豐富地區(qū)。

2)濕潤-多水帶.年降水量800-1600mm,年徑流深200-800mm,年徑流系數為0.25-0.5。主要包括沂沭河下游和淮河兩岸地區(qū),秦嶺以南漢水流域,長江中下游地區(qū),云南、貴州、四川、廣西等省區(qū)的大部分及東北的長白山區(qū)。3)半濕潤-過渡帶.年降水量400-800mm,年徑流深50-200mm,年徑流系數0.1-0.25.包括黃淮海平原,東北三省、山西、陜西的大部分,甘肅和青海的東南部,新疆北部和西部山地,四川西北部和西藏東部。4)半干旱-少水帶.年降水量200-400mm,年徑流深10-50mm,年徑流系數在0.1以下.包括東北地區(qū)西部,內蒙古、寧夏、甘肅的大部分地區(qū),青海、新疆的西北部和西藏部分地區(qū)。5)干旱-干涸帶.年降水量小于200mm,年徑流深不足10mm,有的地區(qū)為無流區(qū)。包括內蒙古、寧夏、甘肅的荒漠和沙漠,青海的柴達木盆地,新疆的塔里木盆地和準噶爾盆地,西藏北部羌塘地區(qū)。由于降水、地表水和水文地質條件的不同,我國平原地區(qū)地下水資源的差異也很大。第四十二頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

(2)多年變化.水資源通常以豐枯變化規(guī)律反映多年變化過程,以極值比表示年際變差幅度。

1)豐枯變化規(guī)律.根據全國53個有長系列年降水和年徑流資料的測站的模比系數差積曲線分析,全國水資源豐枯變化規(guī)律大致可歸納為三種類型:

①有比較明顯的60-80年長周期。屬于這一類測站最多,約占分析站數的58%,其特點是上升段和下降段很長,一般為25-35年。在地區(qū)上南北方不同步,大致相差半個周期,北方處于上升段,南方則為下降段,北方處于下降段,南方則為上升段,反映了全國時常出現的南澇北旱或北澇南旱的規(guī)律。②有比較明顯的30-40年短周期.屬于這一類的測站甚少,約占分析站數的10%,其特點是上升段和下降段短,一般為15-20年。③沒有明顯的周期性變化規(guī)律.這一類特點是上升段和下降段很短,而且無規(guī)律的出現.屬于這類的測站約占分析站數的32%。

2)極值比.系列中最大值與最小值的倍比值,稱為極值比(Km),可以作為反映降水、徑流年際變幅的指標.年徑流極值比除了受氣候因素影響外,還與下墊面條件和流域面積大小有密切關系,它的分布規(guī)律與年降水有些差別.全國部分流量站極值比見表1-23。

第四十三頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三第四十四頁,共五十三頁,編輯于2023年,星期三

(3)季節(jié)變化.全國降水量以夏多冬少,春、秋介于冬、夏之間。春雨和秋雨各地不同,多氣旋過境地方春雨較多,多臺風過境的地方秋雨較多。按照河流補給情況,全國大致可分為三區(qū):

①秦嶺以南主要為雨水補給區(qū),河川徑流量的季節(jié)變化主要受降水季節(jié)分配的影響,夏汛比較突出。因流域的調節(jié)作用,河流少雨季節(jié)一般比多雨季節(jié)滯后一個月左右。

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