水文學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

名詞解釋：水循環(huán)：自然界中水分的不斷蒸發(fā)、輸送和凝結(jié)形成降水徑流的循環(huán)往復(fù)過程。水的硬度和礦化度：硬度是溶解于水的二價(jià)金屬離子的定量量度。通常用碳酸鈣當(dāng)量濃度來表示。礦化度是水中所有離子的總量。水分子極性結(jié)構(gòu)：每個(gè)水分子都是由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成。水分子形成等腰三角形。因?yàn)檠踉訉?duì)電子的吸引力比氫原子大得多，H—O鍵的共用電子對(duì)強(qiáng)烈地偏向氧原子，所以在氧原子一端顯示出較強(qiáng)的負(fù)電荷作用，形成負(fù)級(jí)；相反，在氫原子一端顯示出原子核的正電荷作用，形成正極，使水分子具有極性結(jié)構(gòu)。電導(dǎo)率：水導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱程度，以S／cm(微西門子每厘米)計(jì)。氣旋和反氣旋：氣團(tuán)的移動(dòng)是由氣壓較高處流向氣壓較低處，在北半球，低氣壓區(qū)的空氣作反時(shí)針方向的內(nèi)聚型旋轉(zhuǎn)，高氣壓區(qū)的空氣作順時(shí)針方向的外向旋轉(zhuǎn)，低氣壓系統(tǒng)稱作氣旋，高氣壓系統(tǒng)則稱作反氣旋。侵蝕性CO2：水中溶解的C02主要來自有機(jī)物分解或水生生物呼吸作用以及大氣的溶入。地表水中CO2濃度一般不超過20~30mg/L，地下水則為15~40mg/L。水中溶解的CO2也稱游離CO2，它與水中碳酸鹽構(gòu)成平衡體系，超過平衡量的部分稱作侵蝕性CO2，對(duì)混凝土有很強(qiáng)的侵蝕作用。徑流總量：時(shí)段T內(nèi)通過河流某一斷面的總水量。常用單位為m3或億m3。徑流模數(shù)和徑流系數(shù)：徑流模數(shù)是指流域出口斷面流量與流域面積的比值。徑流系數(shù)是某一時(shí)段內(nèi)的徑流深度R與相應(yīng)的降水深度P之比值。干絕熱遞減率和飽和絕熱遞減率：干燥氣團(tuán)平均每升高1000米溫度下降9.8度。如果氣團(tuán)上升后凝結(jié)成水釋放大量蒸發(fā)潛熱，其干絕熱遞減率變?yōu)?.5度/1000米。降水類型：氣旋雨、對(duì)流雨、地形雨、臺(tái)風(fēng)雨。對(duì)流雨：夏季當(dāng)暖濕氣團(tuán)籠罩一個(gè)地區(qū)時(shí)，地面局部地區(qū)受熱增溫，下層空氣膨脹上升，與上層冷空氣產(chǎn)生熱力對(duì)流，使暖空氣上升冷卻而降雨，稱對(duì)流雨。氣旋雨：氣旋或低壓過境而產(chǎn)生的雨，包括鋒面雨和非鋒面雨。地形雨：運(yùn)動(dòng)的暖濕氣團(tuán)遇到較高大的山嶺障礙時(shí)，沿山坡上升，冷卻而形成降水。降水歷時(shí)與降水時(shí)間：降水歷時(shí)是指一次降水過程所經(jīng)歷的時(shí)間。降水時(shí)間是指對(duì)應(yīng)于某一降水量而言的時(shí)間長。流量：單位時(shí)間通過某一斷面的水量，單位為m3／s。水量平衡：根據(jù)物質(zhì)不滅定律，在水循環(huán)過程中，對(duì)于任一地區(qū)(或任一水體)，在給定的時(shí)段內(nèi)，輸入的水量與輸出的水量之差額必等于蓄水量的變化量。飽和水汽壓：出入水面的水汽分子數(shù)相等，有效蒸發(fā)量為0，達(dá)到飽和平衡狀態(tài)，相應(yīng)的水汽壓力稱飽和水汽壓。BOD5：在好條件下，單位體積中需氧物質(zhì)在生化分解過程中所消耗的氧量。在實(shí)際工作中，通常用被檢測水體在20°C條件下經(jīng)過五天減少的氧量來表示生化需氧量，稱為五日生化需氧量(BOD5)。COD，DO：化學(xué)耗氧量(COD)指用化學(xué)方法(通過氧化劑，如高錳酸鉀、重鉻酸鉀)氧化水中需氧有機(jī)物質(zhì)所需的氧量。溶解氧DO是指溶解于水中的分子態(tài)氧。主要來源于空氣或藻類的光合作用，常溫時(shí)一般清潔的水體中，溶解氧的含量約9mg/L。水文模型：對(duì)自然界中復(fù)雜水文現(xiàn)象的近似模擬，是水文科學(xué)研究的一種手段和方法。流域形狀系數(shù)：流域平均寬度與流域長度之比值，即K—流域形狀系數(shù)；B—流域平均寬度；L—流域長度；F—流域面積，km2.流域長度和寬度：流域長度是指從河口起通過橫斷該流域的若干割線的中點(diǎn)而達(dá)流域最遠(yuǎn)點(diǎn)的連線長度。流域平均寬度用流域面積除以流域長度而得。河流橫斷面與縱斷面：橫斷面是指與水流方向相垂直的斷面，兩邊以河岸為界，下面以河底為界，上界是水面線，是計(jì)算流量的重要因素。縱斷面是指沿河流中線或溪線的剖面。河網(wǎng)密度：流域或一定地區(qū)平均單位面積內(nèi)的河流總長度，單位為km/km2，表示一個(gè)地區(qū)河網(wǎng)的疏密程度。凋萎系數(shù)：植物無法從土壤中吸收水而開始凋萎枯死時(shí)的土壤含水量.凝結(jié)潛熱：水汽分子因本身受冷或受到水面分子的吸引作用而重回水面，發(fā)生凝結(jié)。在凝結(jié)時(shí)水分子要釋放熱量，即凝結(jié)潛熱，與蒸發(fā)潛熱相等。蒸發(fā)潛熱：單位質(zhì)量的水，從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)所吸收的熱量，稱為蒸發(fā)潛熱，以L表示，其值與蒸發(fā)面溫度T有以下關(guān)系：L=2491-2.177T（J/g）。工業(yè)廢水：各種工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的生產(chǎn)廢水、生產(chǎn)污水、生產(chǎn)廢液等的統(tǒng)稱。城市污水：排入城市污水管網(wǎng)的各種污水的總和。有生活污水，也有一定量的各種工業(yè)污水，還有地面的降水，并夾雜有各種垃圾、污泥等，是一種成分非常復(fù)雜的混合液。富營養(yǎng)化：一種在水流緩慢、更新期長的水體中由生物營養(yǎng)物質(zhì)富集而引起的水污染現(xiàn)象。城市化：人類生產(chǎn)與生活方式由農(nóng)村型向城市型轉(zhuǎn)化的歷史過程，主要表現(xiàn)為農(nóng)村人口轉(zhuǎn)化為城市人口及城市不斷發(fā)展完善的過程。城市水文效應(yīng)：指城市化所及地區(qū)內(nèi)，水文過程的變化及其對(duì)城市環(huán)境的影響。水庫水利樞紐：把人工湖泊稱為水庫，把組成水庫的水工建筑物群稱為水利樞紐。簡答：水文學(xué)的發(fā)展階段1。萌芽階段（公元16世紀(jì)末以前）定性描述、經(jīng)驗(yàn)積累、推理解釋。2。形成階段（公元17世紀(jì)初～19世紀(jì)末）水文現(xiàn)象由定性描述到定量表達(dá)，水文學(xué)基本理論初步形成。3。興起階段（公元20世紀(jì)初～20世紀(jì)60年代）由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，水利、交通、動(dòng)力等急需大量開發(fā)，迫切需要解決工程建設(shè)中的許多水文問題；又由于實(shí)測水文資料的增長，水文站網(wǎng)的擴(kuò)展，促進(jìn)了水文預(yù)報(bào)和計(jì)算工作的發(fā)展。從而使應(yīng)用水文學(xué)得到廣泛的發(fā)展。在該時(shí)期，除了出現(xiàn)許多經(jīng)驗(yàn)公式和預(yù)報(bào)方法外，還出現(xiàn)了許多結(jié)合成因分析的推理公式、合理化公式以及相關(guān)因素預(yù)報(bào)方法等。該階段的特點(diǎn)是，水文觀測理論體系進(jìn)一步成熟，應(yīng)用水文學(xué)進(jìn)一步發(fā)展，水文學(xué)理論體系逐步完善。4。現(xiàn)代階段（公元20世紀(jì)60年代～至今）一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和遙感遙測技術(shù)的引用，一些新理論和邊緣學(xué)科的不斷滲透，使得水文學(xué)發(fā)展增添許多新的技術(shù)手段、理論與方法，由此也派生出許多新的學(xué)科分支，當(dāng)然也使水文學(xué)理論更加豐富；另一方面，由于人類改造世界的能力不斷增強(qiáng)，活動(dòng)范圍不斷擴(kuò)大，再加上人口膨脹，出現(xiàn)了水資源短缺、環(huán)境污染、氣候變化等一系列問題，使水文學(xué)面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)，特別是需要開展水資源及人類活動(dòng)水文效應(yīng)的研究。這也促進(jìn)水文學(xué)進(jìn)入了現(xiàn)代水文學(xué)的新階段。特點(diǎn):引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感遙測技術(shù)，一些新理論、新方法和邊緣學(xué)科不斷滲透，分支學(xué)科不斷派生，研究方法趨于綜合，重點(diǎn)開展水資源及人類活動(dòng)水文效應(yīng)的研究。影響水循環(huán)的因素：歸納為4大類：氣象因素(如溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等)、自然地理?xiàng)l件(如地形、地質(zhì)、土壤、植被等)、人類活動(dòng)和地理位置。其中氣象因素是主要的，起主導(dǎo)作用。水循環(huán)的4個(gè)環(huán)節(jié)歸根結(jié)底都取決于氣象條件，自然地理?xiàng)l件主要是通過蒸發(fā)和徑流來影響水循環(huán)的，人類活動(dòng)主要是通過改變下墊面性質(zhì)，進(jìn)而影響水循環(huán)各環(huán)節(jié)。水循環(huán)的概念、內(nèi)外因：地球上各種水體，在太陽輻射作用下，不斷地因蒸發(fā)而變成為水汽進(jìn)入大氣，再經(jīng)氣流的水平輸送和上升凝結(jié)形成降水，落回地面或海洋。落到地面的雨水，一部分蒸發(fā)返回大氣，另一部分以地面徑流和地下徑流的形式注入海洋。自然界中水分的這種不斷蒸發(fā)、輸送和凝結(jié)形成降水徑流的循環(huán)往復(fù)過程，稱為水循環(huán)。內(nèi)因是水的物理三態(tài)(氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài))之間的相互轉(zhuǎn)化，外因是太陽輻射和物質(zhì)分子之間的吸力(主要是地心吸力)的作用。內(nèi)陸水循環(huán)和海陸水循環(huán)：海洋上蒸發(fā)的水汽，一部分被氣流輸送至大陸上空，冷凝后形成降水，落至地面，其中的一部分以地表和地下徑流的形式匯入河流，最后注入海洋；而另一部分則重新蒸發(fā)又返回大氣中，這種海陸間的水分交換過程稱海陸水循環(huán)。陸地上的水經(jīng)蒸發(fā)、凝結(jié)又降落到陸地上，這種局部的水循環(huán)稱為內(nèi)陸水循環(huán)。大循環(huán)與小循環(huán)：海洋上蒸發(fā)的水汽，一部分被氣流輸送至大陸上空，冷凝后形成降水，落至地面，其中的一部分以地表和地下徑流的形式匯入河流，最后注入海洋；而另一部分則重新蒸發(fā)又返回大氣中，這種海陸間的水分交換過程稱大循環(huán)。海洋上蒸發(fā)的水汽中另一部分，在海洋上空凝結(jié)后，又以降水形式落到海洋中，或陸地上的水經(jīng)蒸發(fā)、凝結(jié)又降落到陸地上，這種局部的水循環(huán)稱為小循環(huán)，通常把前者稱為海洋小循環(huán)，把后者稱為內(nèi)陸小循環(huán)。我國降水量的季節(jié)特點(diǎn)：大部分地區(qū)集中在夏季，冬季雨量最少。雨熱同季，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了良好的條件。長江以南地區(qū)，多雨期為3～6月或4～7月，正常年份最大4個(gè)月占全年降水量的50％～60％。華北和東北地區(qū)雨季為6～9月，正常年份最大4個(gè)月雨量占全年降水量的70％～802。西南地區(qū)雨季為5～10月，最大4個(gè)月雨量占全年的70％～80％。MAGNUS經(jīng)驗(yàn)公式,e0=6.1hPa.es指某一溫度的水汽壓，e0指0度時(shí)的水汽壓，t為溫度。影響水面蒸發(fā)的因素：太陽輻射、飽和水汽壓差、風(fēng)、水質(zhì)、氣溫、蒸發(fā)表面情況。經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算水面蒸發(fā)的一般公式，寫出各符號(hào)的含義：E=kf(u)(e0-ez)f(u)為風(fēng)速函數(shù)，e0為飽和水汽壓，ez為水面z高度的實(shí)際水汽壓，k為系數(shù)。移流通量的概念和計(jì)算方法：單位時(shí)間內(nèi)由于水流的攜帶通過單位過水?dāng)嗝娴奈镔|(zhì)，用公式表示為其中水中物質(zhì)濃度為，為x方向的水流速度。下滲要素:1.下滲率f又稱下滲強(qiáng)度。是指單位面積上單位時(shí)間內(nèi)滲入土壤中水量，常用毫米/分或毫米/小時(shí)計(jì).2.下滲能力fp，又稱下滲容量。指在充分供水條件下的下滲率。3.穩(wěn)定下滲率fc簡稱“穩(wěn)滲”。下滲水的垂向分布：1.飽和帶飽和帶位于土壤表層。在持續(xù)不斷地供水條件下，土壤含水量處于飽和狀態(tài)，但無論下滲強(qiáng)度有多大，土壤浸潤深度怎樣增大，飽和帶的厚度不超過1.5厘米。2.過渡帶在飽和帶之下，土壤含水量隨深度的增加急劇減少，形成一個(gè)水的過渡帶。過渡帶的厚度不大，一般在5厘米左右。3.水分傳遞帶水分傳遞帶位于過渡帶之下，其特點(diǎn)是土壤含水量沿垂線均勻分布，在數(shù)值上大致為飽和含水量的60—80％左右。帶內(nèi)水分的傳遞運(yùn)行主要靠重力作用，在均質(zhì)土中，帶內(nèi)水分下滲率接近于一個(gè)常值。4.濕潤帶水分傳遞帶之下，則是一個(gè)含水量隨深度迅速遞減的水分帶，稱濕潤帶。濕潤帶的末端稱為濕潤鋒面，鋒面兩邊土壤含水量突變。此鋒面是上部濕土與下層干土之間的界面泰森多邊形法計(jì)算流域平均降雨量:原理是在圖上將相鄰雨量站用直線連結(jié)而成若干個(gè)三角形，而后對(duì)各連線作垂直平分線，連接這些垂線的交點(diǎn)，得若干個(gè)多邊形，各個(gè)多邊形內(nèi)各有一個(gè)雨量站，即以該多邊形面積（fi）作為該雨量站所控制的面積。則區(qū)域平均降水量可按面積加權(quán)法求得：式中：P—流域平均降水量，mm。f1，f2，…，fn—各相鄰等雨量線間的面積，km2；P1，P2，…Pn——各多邊形（fi）內(nèi)的雨量，mm。上海市為例，說明城市化對(duì)降水的影響：城市水文效應(yīng)是指城市化所及地區(qū)內(nèi)，水文過程的變化及其對(duì)城市環(huán)境的影響。城市化是促使自然環(huán)境變化的最強(qiáng)大因素之一，城市化的過程，增進(jìn)了人類社會(huì)與周圍環(huán)境之間的相互作用.過程:一、城市化對(duì)水循環(huán)及水文過程的影響.1984～1988年，上海市水文總站對(duì)上海老市區(qū)149km2內(nèi)設(shè)置的13個(gè)雨量點(diǎn)和原有分布在郊區(qū)的55個(gè)雨量站進(jìn)行平行觀測，研究城市化對(duì)上海市區(qū)降雨影響的苧度和范圍。其研究結(jié)論包括：①市區(qū)降雨量大于近郊雨量，平均增雨量為6%②市區(qū)和其下風(fēng)向的降水強(qiáng)度要比郊區(qū)大；③降水時(shí)空分布趨勢明顯，降水以市區(qū)為中心向外依次減?。虎艹鞘谢瘜?duì)不同量級(jí)降水雨日發(fā)生頻率具有影響：城市化后會(huì)使暴雨雨日增多，由于大暴雨、特大暴雨時(shí)，城市化影響相對(duì)較弱，當(dāng)雨量達(dá)到暴雨級(jí)后，市區(qū)雨日不再增加。界面產(chǎn)流的機(jī)制：剖析超滲地面徑流、地下水徑流、壤中水徑流和飽和地面徑流等4種基本徑流成分的產(chǎn)生機(jī)制，可以發(fā)現(xiàn)任何一種徑流成分都是在兩種不同透水性介質(zhì)的界面上形成的。此時(shí)，如果將界面作為下滲面，則任何徑流量都是這樣界面的“超滲量”；但如果著眼于界面以上土層的水量平衡，則又可以得知任何徑流量都是該水量平衡方程式中的“余額”。超滲產(chǎn)流：降雨強(qiáng)度（i）超過地面下滲能力（fp）和包氣帶缺水量（D）得到滿足，即下滲到包氣帶中的水量（I）與其蒸發(fā)量（E）之差超過其缺水量（D），是產(chǎn)流的基本物理?xiàng)l件。Horton斷言：當(dāng)i≤fp，I－E≤D時(shí)，無徑流產(chǎn)生，河流處于原先的退水狀態(tài)；當(dāng)i＞fp，I－E≤D時(shí)，河流中將出現(xiàn)尖瘦且漲落洪段大致對(duì)稱的洪水過程線，它是由單一地面徑流所形成；當(dāng)i≤fp，I－E＞D時(shí)，河流中將出現(xiàn)矮胖且漲落洪段大致對(duì)稱的洪水過程線，它是由單一地下水徑流所形成；當(dāng)i＞fp，I－E＞D時(shí)，河流中將出現(xiàn)漲洪快速、落洪緩慢、具有明顯不對(duì)稱的洪水過程線，它顯然由地面和地下兩種徑流成分混合所形成。蓄滿產(chǎn)流的機(jī)制：山坡水文學(xué)產(chǎn)流理論揭示了蓄滿產(chǎn)流的機(jī)制。在兩種透水性有差別的土層，形成的相對(duì)不透水界面上，可形成臨時(shí)飽和帶，其側(cè)向流動(dòng)即成為壤中徑流；如果該界面上土層的透水性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于其下面土層的透水性，則隨著降雨的繼續(xù)，這種臨時(shí)飽和帶容易向上發(fā)展，直至上層土壤全部達(dá)到飽和含水量，這時(shí)如仍有降雨補(bǔ)給，則將出現(xiàn)地面徑流現(xiàn)象。這樣產(chǎn)生的地面徑流有別于超滲地面徑流，故稱為飽和地面徑流。山坡水文學(xué)產(chǎn)流理論使得人們對(duì)自然界復(fù)雜的產(chǎn)流現(xiàn)象有了更深入的認(rèn)識(shí)，是對(duì)Horton產(chǎn)流理論的重要補(bǔ)充。水系類型：如扇骨狀分布的稱為扇型水系；如羽毛狀的稱羽狀水系；幾個(gè)曲折而近乎平行的支流至河口附近開始會(huì)合的稱平行狀水系；大河流大多包括上述2種或3種混合排列，稱為混合水系。徑流深及其公式和各字母代表的意義：徑流深是指若將徑流總量平鋪在整個(gè)流域面積上所求得的水層深度。式中：R—徑流深，mm；Q—時(shí)段T內(nèi)的平均流量，m3／s；F—流域面積，km2。熱島效應(yīng)的概念，說明城市綠地在城市環(huán)境中的作用：大氣的污染導(dǎo)致城市空氣中，較高濃度的C02等氣體和煙霧在夜間阻礙并吸收地面的長波輻射，加上城市的特殊下墊面具有較高的熱傳導(dǎo)率和熱容量，以及大量的人工熱源，使得城市的氣溫明顯高于附近郊區(qū)。這種溫度的差異被稱之為“城市熱島效應(yīng)”。城市綠地能夠降低氣溫，增加濕度，降低城市熱島效應(yīng)。水的熱學(xué)性質(zhì)的生物學(xué)意義（密度，蒸發(fā)熱，熱容量）水能吸收相當(dāng)多的熱量而不損害其穩(wěn)定性。像湖泊和海洋那樣的大型水體，正因?yàn)樗臒崛萘繕O高而使其溫度基本保持恒值，這種熱緩沖作用，對(duì)于保護(hù)生命至關(guān)重要，否則大部分生物將在溫度劇烈變動(dòng)下死亡。同時(shí)，海水的巨大熱容量也影響著氣候要素的差異：海水的熱容遠(yuǎn)大于陸地巖土，從而引起海陸表面溫度的差異，冬季(北半球)海洋是熱源，陸地是冷源，同緯度地區(qū)的海面溫度高于陸面溫度，進(jìn)而在陸面上形成強(qiáng)大的冷高壓，海面上相對(duì)形成熱低壓，空氣從陸地上流向海洋，夏季反之，這樣就形成了以一年為周期的季風(fēng)水的蒸發(fā)熱在100°C、1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)為2257.2J／cm3,是所有液體蒸發(fā)熱的最大值。水有較高的蒸發(fā)熱就可以傳遞更多的熱量，并在尚未明顯地改變海洋溫度的前提下可以調(diào)節(jié)、緩沖和穩(wěn)定地球表面的溫度。水量輸出區(qū)的水文效應(yīng)：調(diào)水將不同程度地導(dǎo)致水源局部地區(qū)的氣溫升高、水溫升高、水質(zhì)惡化、泥沙淤積，誘發(fā)水庫地震、水生生物發(fā)生變遷、淹沒文物古跡、破壞自然景觀；調(diào)水有利于減輕水源下游地區(qū)的洪澇災(zāi)害，但也會(huì)因下游水量的減少而導(dǎo)致下游河道的航深降低，河道沖淤規(guī)律變化，生物多樣性消失，已有水利工程設(shè)施功能降低甚至失效，農(nóng)業(yè)灌溉面積減少；若引水口距河流人?？谳^近，還會(huì)改變河口水位，導(dǎo)致河口泥沙淤積，增加海水(鹽水)入侵，引起河口與近海的生態(tài)系統(tǒng)變化；若從某流域的支流引水，則可能因該支流匯人干流的水量減少，導(dǎo)致支流受于流河水頂托而排污能力了降，在支流出口處發(fā)生水質(zhì)惡化等。輸水通過區(qū)的水文效應(yīng)：利用天然河道輸水和湖泊調(diào)蓄，將改變?cè)恿骱秃吹乃?、水力特征；大型渠道輸水有利于發(fā)屬航運(yùn)，改善自然景觀；輸水沿線水量的增多，可能使水生物和魚類的數(shù)量、種類增多;輸水沿線水量的增加，一方面有利于改善沿線的水質(zhì)環(huán)境，另一方面，如果輸水沿線存在水污染源且向輸水渠道或河道排放，將會(huì)導(dǎo)致調(diào)水水質(zhì)受到污染；輸水沿線若存在膨脹土、滑坡、斷層、地震多發(fā)區(qū)等不良地質(zhì)條件，則容易導(dǎo)致滲漏、崩塌甚至誘發(fā)局部地震，給沿線的生態(tài)環(huán)境造成較大破壞。當(dāng)輸水線路經(jīng)過較強(qiáng)暴雨區(qū)時(shí)，可能產(chǎn)生調(diào)出區(qū)與通過區(qū)或輸入?yún)^(qū)之間的洪水遭遇，形成更大的洪澇災(zāi)害；當(dāng)輸水線路與地表水流向或地下水流向正交時(shí)，則可能因阻止了地表水或地下水的出路而導(dǎo)致洪澇堿災(zāi)害。植物散發(fā)量直接測定方法：直接測定法有器測法、坑測法及棵枝稱重法等。器測法是將植物栽種在不漏水的圓筒內(nèi)，視植物生長需要隨時(shí)澆水，最后求出實(shí)驗(yàn)時(shí)段始末重量差以及總澆水量，就可計(jì)算出散發(fā)量?？訙y法是通過兩個(gè)試坑的對(duì)比觀測，其中一個(gè)栽植物，另一個(gè)不栽。兩者土壤含水量之差即為散發(fā)量；棵枝稱重法是通過裹在植枝上的特制收集器，直接收集植枝分泌出的水分來確定其散發(fā)量林冠模型基本原理：任意森林面積上的散發(fā)量，是該森林覆蓋面積與林冠的綜合散發(fā)率之乘積，亦即森林總?cè)~面上各部分水汽通量之總和。如果全部樹葉的平均散發(fā)率為Et，森林的覆蓋面積為F，森林的總?cè)~面積為F‘，F(xiàn)’/F稱為樹葉面積指數(shù)，則可建立如下林冠散發(fā)基本模型：概念性水文模型：是以水文現(xiàn)象的物理概念作為基礎(chǔ)進(jìn)行模擬的，它是利用一些簡單的物理概念（如下滲曲線、蓄水曲線等或有物理意義的結(jié)構(gòu)單元如線性水庫、線性渠道等）對(duì)復(fù)雜的水文現(xiàn)象進(jìn)行概化，然后建立水文模型。概念性模型可以模擬水循環(huán)的整個(gè)系統(tǒng)，如流域水文模型；也可以模擬水循環(huán)的某個(gè)環(huán)節(jié)，如產(chǎn)流模型、匯流模型、蒸散發(fā)模型、土壤水模型、地下水模型等。概念性模型具有集總模型和分散模型或分塊模型）之分。集總模型忽略了各部分流域特征參數(shù)在空間上的變化，把全流域作為一個(gè)整體而建立的模型。分散模型按流域各處土壤、植被、土地利用和降水等的不同，將流域劃分為若干個(gè)水文模擬單元，在每一個(gè)單元上以一組參數(shù)（坡面面積、比降、匯流時(shí)間等）表示該部分流域的種種自然地理特征，然后通過徑流演算而得到全流域的總輸出.森林削減洪峰的作用：森林能有效地削減和延緩洪峰。通過喬、灌、草及枯落物層的截持含蓄、大量蒸騰、土壤滲透、延緩融雪等過程，使地表徑流減少，甚至為零，從而起到削減洪水的作用。這一作用的大小，又受到森林類型、林齡結(jié)構(gòu)、林地土壤結(jié)構(gòu)和降水特性等因素的影響。通常，復(fù)層異齡的針闊混交林要比單層同齡純林的作用大；對(duì)短時(shí)間的次降水過程的作用明顯，隨降水時(shí)間的延長，森林的削洪作用也逐漸減弱，甚至到零。由此可見，森林的削洪作用有一定限度，但不論作用程度如何，各地域的測定分析結(jié)果表明，森林有削洪作用是肯定的。森林對(duì)徑流的影響：阻滯地表徑流的作用很明顯。各氣候帶的主要森林類型中的測定均表明：森林林冠層能有效地截持一部分降水，特別是凋落物層，其有效吸水量通常為其自重的2—4倍，可達(dá)每公頃11～33t;林地土壤結(jié)構(gòu)疏松，有利于水分的下滲，其穩(wěn)定人滲率通常是農(nóng)耕地和放牧草地的3—12倍。因此，林地的地表徑流很少發(fā)生或被顯著削弱。在各類森林中測定結(jié)果表明，在月降雨量不超過80一90mm的情況下，均未產(chǎn)生地表徑流；次降雨量不超過60～65mm時(shí)，無地表徑流產(chǎn)生。但在森林結(jié)構(gòu)不良時(shí)，則出現(xiàn)相反的情況。森林采伐后，地表徑流明顯增加。森林補(bǔ)枯涵養(yǎng)水源功能和可能減枯的負(fù)效應(yīng)：我國是典型的季風(fēng)氣候國家，絕大部分地區(qū)降水的年內(nèi)季節(jié)分配不均，或春旱或夏旱，少雨季節(jié)的枯水徑流主要靠流域蓄水補(bǔ)給。森林對(duì)枯水徑流的作用有兩類：在降水較多且林地土壤透水性能良好時(shí)，滲透強(qiáng)度超過可能的蒸散發(fā)強(qiáng)度，森林對(duì)枯水徑流的正效應(yīng)可能突出；而在降水較少或不具備良好的滲透條件時(shí)，則有可能使蒸散耗水成為主要因素，森林的負(fù)效應(yīng)就突現(xiàn)出來。水利工程及其特點(diǎn)：由于陸地上河川徑流的時(shí)空分布很不均勻，有些地區(qū)水資源的年內(nèi)分配及年際變化比較大，且有連續(xù)枯水期和豐水期等特點(diǎn)，這往往與人們生產(chǎn)生活的需求產(chǎn)生一定的矛盾，需要修建各種水利設(shè)施來調(diào)節(jié)和平衡徑流，以減少水旱災(zāi)害。水利工程就是指按照人們的意志改變天然來水過程的時(shí)空分配，是之適應(yīng)于人類需求的一種工程措施。一般是在河流的有利地點(diǎn)修建人工水湖來蓄存洪水，調(diào)節(jié)徑流，防洪興利。通遇常把這種人工湖泊稱為水庫，把組成水庫的水工建筑物群稱為水利樞紐。點(diǎn)源污染與面源污染：按污染源向水體排放的形式，可把污染源劃分為點(diǎn)污染源和面污染源兩類。點(diǎn)污染源是指污水和廢水在一地點(diǎn)以集中形式排入水體。例如，工業(yè)廢水和生活廢水的排放口、水處理廠的排放口等。點(diǎn)污染源的變化依賴于工礦生產(chǎn)廢水和城鎮(zhèn)生活污水排放規(guī)律，既有一定季節(jié)性又有一定隨機(jī)性。如果污染物來源于水體的集水面上，則稱為面污染源。如農(nóng)業(yè)污染、城市地面和礦山采礦有徑流沖刷的污水等。這類污水當(dāng)由坡面匯入水體時(shí)，因沿長度方向呈分布狀態(tài)，故又稱“線源”或“散源”。面污染源多發(fā)生在降雨徑流形成之時(shí)，因此與降雨產(chǎn)匯流規(guī)律有關(guān)，并受到被污染的下墊面情況，如城市地面污染狀況、農(nóng)作物分布、耕作管理、采礦以及流域土壤植被條件等的制約。水質(zhì)惡臭的原因好氧分解的反應(yīng)產(chǎn)物都是一些無害物質(zhì)。如簡單的二氧化碳、水以及某些硫酸鹽和硝酸鹽。但重要的一點(diǎn)是好氧分解過程要消耗水中的氧氣，結(jié)果引起其中的溶解氧降低。如需要分解的有機(jī)物質(zhì)太多，水中溶解氧有可能降為零。若出現(xiàn)這種情況，則不僅造成水中需氧生物的死亡，而且會(huì)因缺氧引起厭氧分解，這種分解的最后產(chǎn)物具有強(qiáng)烈的毒性和惡臭。典型的厭氧分解反應(yīng)產(chǎn)物包括氨、甲烷、硫化氫、二氧化碳和水。浮游生物中水藻對(duì)水質(zhì)的影響：就水質(zhì)而言，藻類是重要的微生物，當(dāng)它們?cè)谒畮?、湖泊、海灣中大量繁殖時(shí)，會(huì)使水帶有臭味，有些種類還會(huì)產(chǎn)生顏色。天然水體自凈過程中，藻類也起著一定的作用，藻類光合作用放出的氧氣可以被好氧微生物利用，去氧化分解水中的有機(jī)污染物，凈化污水。噬菌體對(duì)水質(zhì)的影響：噬菌體,也屬于微生物類.噬菌體與寄生體細(xì)胞(細(xì)菌、藻類)接觸后，把自身的DNA注入到寄主的細(xì)胞中并利用其中的原料合成新的噬菌體，使寄主裂解，新生子代噬菌體又去侵蝕其他細(xì)胞，如此往復(fù)循環(huán)，表現(xiàn)出極快的繁殖速度和強(qiáng)大的破壞能力.因此,常可用某些噬菌體來殺滅水體中過量繁殖的藻類以改善水質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)的影響①砍伐森林、開墾草原、擴(kuò)大耕地，在農(nóng)業(yè)中大量使用農(nóng)藥、化肥等一系列化學(xué)物質(zhì)，對(duì)河川徑流的含沙量、氯化物、氮、磷、硫及其他物質(zhì)的含量都有不同程度的影響，引起水中化學(xué)元素增多。②由于耕地中氮肥施用量過多，農(nóng)田中氮肥流失是水體氮污染的重要原因之一。③養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，畜禽糞便劇增，其中較大一部分糞便沒有被很好處理和利用，隨意排放，造成地表水和地下水嚴(yán)重污染。論述：土壤的蒸發(fā)過程：根據(jù)土壤供水條件的差別以及蒸發(fā)率的變化，可將土壤的干化過程劃分為如下三個(gè)階段：1。定常蒸發(fā)率階段在充分供水條件下，水通過毛管作用，源源不斷地輸送到土壤表層供蒸發(fā)之用，蒸發(fā)快速進(jìn)行，蒸發(fā)率相對(duì)穩(wěn)定，其蒸發(fā)量等于或近似于相同氣象條件下的水面蒸發(fā)，在此階段，土壤蒸發(fā)主要受氣象條件的影響。2。蒸發(fā)率下降階段由于蒸發(fā)不斷耗水，土壤中的水逐漸減少，當(dāng)降到某一臨界值W田以后（其值相當(dāng)于土壤田間持水量），土壤的供水能力，不能滿足蒸發(fā)需要，蒸發(fā)率將隨著土壤含水量的減少而減小，于是土壤蒸發(fā)進(jìn)入蒸發(fā)率明顯下降階段。在此階段，由于供水不足，毛管水上升能力達(dá)不到表土。土壤水主要以薄膜水的形式，由水膜厚的地方向水膜薄的地方運(yùn)動(dòng)，所以蒸發(fā)速度明顯低于第一階段。其蒸發(fā)量的大小主要決定于土壤含水量，氣象因素則退居次要地位。3。蒸發(fā)率微弱階段當(dāng)土壤含水量逐步降低到第二個(gè)臨界點(diǎn)W凋（其值相當(dāng)于植物無法從土壤中吸收水而開始凋萎枯死時(shí)的土壤含水量，稱凋萎系數(shù)），土壤蒸發(fā)便進(jìn)入蒸發(fā)率微弱階段。在此階段內(nèi)土壤水由底層向土面的薄膜運(yùn)動(dòng)亦基本停止，土壤液體水供應(yīng)中斷，只能依靠下層水汽化向外擴(kuò)散，此時(shí)土壤蒸發(fā)在較深的土層中進(jìn)行，其汽化擴(kuò)散的速度主要與上下層水汽壓梯度及水汽所通過的路徑長短和彎曲程度有關(guān)，并隨汽化層的不斷向下延伸，蒸發(fā)愈來愈弱。植物對(duì)水的吸收與輸送功能是如何通過根土滲透勢和散發(fā)拉力的共同作用下形成的：植物散發(fā)又稱植物蒸騰，其過程大致是：植物的根系從土壤中吸收水后，經(jīng)由根、莖、葉柄和葉脈輸送到葉面，并為葉肉細(xì)胞所吸收，其中除一小部分留在植物體內(nèi)外，90％以上的水分在葉片的氣腔中汽化而向大氣散逸。所以植物蒸發(fā)不僅是物理過程，也是植物的一種生理過程，比起水面蒸發(fā)和土壤蒸發(fā)都要來得復(fù)雜。植物對(duì)水的吸收與輸送功能是在根土滲透勢和散發(fā)拉力的共同作用下形成的。其中根土滲透勢的存在是植物本身所具備的一種功能。它是在根和土共存的系統(tǒng)中，由于根系中溶液濃度和四周土壤中水的濃度存在梯度差而產(chǎn)生的。這種滲透壓差可高達(dá)十余個(gè)大氣壓，使得根系象水泵一樣，不斷地吸取土壤中的水。散發(fā)拉力的形成則主要與氣象因素的影響有關(guān)。當(dāng)植物葉面散發(fā)水汽后，葉肉細(xì)胞缺水，細(xì)胞的溶液濃度增大，增強(qiáng)了葉面吸力，葉面的吸力又通過植物內(nèi)部的水力傳導(dǎo)系統(tǒng)（即葉脈、莖、根系中的導(dǎo)管系統(tǒng)）而傳導(dǎo)到根系表面，使得根的水勢降低，與周圍的土壤溶液之間的水勢差擴(kuò)大，進(jìn)而影響根系的吸力。這種由于植物散發(fā)作用而拉引根部水向上傳導(dǎo)的吸力，稱為散發(fā)拉力，散發(fā)拉力吸收的水量可達(dá)植物總需水量的90％以上。由于植物的散發(fā)主要是通過葉片上的氣孔進(jìn)行的，所以葉片的氣孔是植物體和外界環(huán)境之間進(jìn)行水汽交換的門戶。而氣孔則有隨著外界條件變化而收縮的性能，從而控制植物散發(fā)的強(qiáng)弱。一般來說，在白天，氣孔開啟度大，水散發(fā)強(qiáng)，植物的散發(fā)拉力也大；夜晚氣孔關(guān)閉，水散發(fā)弱，散發(fā)拉力亦相應(yīng)的降低。流域蓄滲過程：降雨初期，除一小部分（一般不超過5％）降落在河槽水面上的雨水直接形成徑流外，大部分降水并不立即產(chǎn)生徑流，而消耗于植物截留、下滲、填洼與蒸散發(fā)。下滲發(fā)生在降雨期間及雨停后地面尚有積水的地方，下滲強(qiáng)度的時(shí)空變化很大。在降雨過程中，當(dāng)降雨強(qiáng)度小于下滲能力時(shí)，雨水將全部滲入土壤中。滲入土中的水，首先滿足土壤吸收的需要，一部分滯蓄于土壤中，在雨停后耗于蒸發(fā)，超出土壤持水力的水將繼續(xù)向下滲透。當(dāng)降雨強(qiáng)度大于下滲能力時(shí)，超出下滲強(qiáng)度的降雨（也稱超滲雨），形成地面積水，蓄積于地面洼地，稱為填洼。隨著降雨繼續(xù)進(jìn)行，滿足填洼后的水開始產(chǎn)生地面徑流，在一次降雨過程中，流域上各處的蓄滲量及蓄滲過程的發(fā)展是不均勻的，因此，地面徑流產(chǎn)生的時(shí)間、地方有先有后，先滿足蓄滲的地方先產(chǎn)流。流域上繼續(xù)不斷降雨，滲入土壤的水使包氣帶含水量不斷增加。土層中的水達(dá)到飽和后，在一定條件下，部分水沿坡地土層側(cè)向流動(dòng)，形成壤中徑流，也稱表層徑流。下滲水流達(dá)到地下水面后，以地下水的形式沿坡地土層匯入河槽，形成地下徑流。因此，流域上的降水，經(jīng)過蓄滲過程產(chǎn)生了地面徑流，壤中徑流和地下徑流三種。三種降雨類型和特點(diǎn)：(1)氣旋雨：由氣旋或低壓過境而產(chǎn)生的雨稱氣旋雨，包括鋒面雨和非鋒面雨兩種。非鋒面雨是由于氣旋向低壓區(qū)輻合而引起的氣流上升所致。鋒面雨又分為冷鋒雨和暖鋒雨。冷、暖氣團(tuán)相遇的交界面叫鋒面。當(dāng)冷氣團(tuán)向暖氣團(tuán)推進(jìn)時(shí)，比重較大的冷氣團(tuán)楔進(jìn)暖氣團(tuán)的下方，暖氣團(tuán)則沿鋒面爬升到冷氣團(tuán)的上方，因上升冷卻，凝結(jié)降雨，稱冷鋒雨。由于冷鋒鋒面接近地面部分坡度很大，暖空氣幾乎垂直上升，故在冷鋒前形成巨大的積雨云。冷鋒雨的特點(diǎn)是強(qiáng)度大、歷時(shí)短，雨區(qū)面積小。當(dāng)暖氣團(tuán)向冷氣團(tuán)移動(dòng)時(shí)，由于暖空氣比重小，使其沿著鋒面在冷氣團(tuán)上滑行，從而形成云系，并產(chǎn)生降雨。暖鋒面較平緩，上升冷卻較慢，所以，暖鋒雨的特點(diǎn)是強(qiáng)度小、歷時(shí)長、雨區(qū)面積大。我國大部分地區(qū)在溫帶，屬南北氣流交接地區(qū)，鋒面雨較多，各地全年鋒面雨都在60％以上，華中和華北地區(qū)超過80％，鋒面雨是我國大多數(shù)河流洪水的主要水源(2)對(duì)流雨：夏季當(dāng)暖濕氣團(tuán)籠罩一個(gè)地區(qū)時(shí)，地面局部地區(qū)受熱增溫，下層空氣膨脹上升，與上層冷空氣產(chǎn)生熱力對(duì)流，使暖空氣上升冷卻而降雨，稱對(duì)流雨。對(duì)流雨多發(fā)生在夏季酷熱的午后，特點(diǎn)是強(qiáng)度大、歷時(shí)短，降水面積小，常伴有雷電，故又稱雷陣雨。(3)地形雨：運(yùn)動(dòng)的暖濕氣團(tuán)遇到較高大的山嶺障礙時(shí)，沿山坡上升，冷卻而形成降水叫地形雨。地形雨主要降落在迎風(fēng)面的山坡上，背風(fēng)坡則雨較少。如我國的秦嶺山脈南北坡、南嶺山地的南北坡，年雨量和月雨量均有比較明顯的差異。南嶺南坡的7月降雨量約為北坡降雨量的2倍，這是因?yàn)橄募炯撅L(fēng)來自南方，南坡為迎風(fēng)坡；相反，當(dāng)冬季季風(fēng)來自北方時(shí)，北坡又為迎風(fēng)坡，又造成北坡雨量大于南坡雨量的現(xiàn)象。三門峽水庫對(duì)環(huán)境的影響：三門峽水利樞紐是新中國在黃河干流上興建的第一座以防洪為主兼顧防凌、灌溉、供水、發(fā)電等任務(wù)的大型水利樞紐工程，被譽(yù)為“萬里黃河第一壩”。由于原設(shè)計(jì)對(duì)來沙量和泥沙淤積可能出現(xiàn)的問題估計(jì)不足，水庫運(yùn)行后泥沙淤積速度和淤積部位都大大超出設(shè)計(jì)之外，在水庫運(yùn)行后的一年半時(shí)間內(nèi)，330m高程以下庫容由蓄水前的59．3億m3減少到43．6億m3，潼關(guān)河床抬高4．3m。河床的抬高，影響潼關(guān)以上黃河干流，致使渭河、北洛河下游都發(fā)生嚴(yán)重的淤積，水庫泥沙淤積的迅速發(fā)展，不但有使水庫報(bào)廢的危險(xiǎn)，同時(shí)水庫淤積末端的迅速上延，又對(duì)關(guān)中平原和西安產(chǎn)生嚴(yán)重的洪水威脅。此外水庫的建設(shè)也帶來了一系列的環(huán)境問題：1)生態(tài)環(huán)境退化、生物多樣性下降。2)水質(zhì)變化。據(jù)水庫水質(zhì)監(jiān)測資料統(tǒng)計(jì)，三門峽建庫前黃河水質(zhì)均屬I類。20世紀(jì)70年代以后，庫區(qū)周圍一批煤炭、化工、冶煉等廠礦企業(yè)相繼興建，它們排放大量的廢污水(據(jù)1986年統(tǒng)計(jì)，庫區(qū)每年接