RSI,RGI — surface and groundwater inflow into the boundary from outside
E — evaporation and transpiration
RSO,RGO — surface and groundwater outflow from the boundary △W — change of storage volume within the boundary
(2-3)
图中 E海——海洋蒸发；P 海——海洋降雨；R——径流
由式(2-2)、(2-3)得地球多年平均水量平衡方程：
E海 E陆 P海 P陆
EP
四 流域水量平衡
流域水量平衡方程为：
P RSI RGI E RSo RGo W n 0
(2-4)
Where P — precipitation
4 流域形状系数
K=B/LA 其中, B=F/LA为流域宽度。 5 流域自然地理特征
包括: (1)地理位置：经纬度表示，反映流域所处的气候。
(2) 气候特征：包括降水、蒸发、温度、湿度、气压、风等要素。 是河流形成和发展的主要因素，也是决定流域水文特征的重要因素。
(3)流域下垫面条件：包括地形、地貌、土壤、植被、湖泊等因 素。它们影响径流的变化规律。
(1)外因：太阳辐射、地心引力 (2)内因：水的气、液、固三态之间的转化 4 水循环要素
降水(P)、蒸发(E)、径流(R)
区域
全球海洋 全球陆地
全球
面积 (万km2）
36100 14900 51000
降水 458000 119000 577000
水量（km3）
径流 47000 47000
蒸发 505000 72000 577000
2.3 降水(Precipitation)
一 降水的成因及分类
1 成因
地面湿热气团因各种原因而上升，体积膨胀作功，消耗内能而 冷却。当温度降低到露点以下时，气团中的水汽开始凝结为水滴或 冰晶，形成云。云中的水滴或冰晶，继续吸附水汽凝结于其表面， 或由于互相碰撞而结合成大水滴或冰粒，当其重量达到不再能被上 升气流所顶托的时候，即形成降水。
多年平均情况：
E陆
P陆
P陆 E陆 R W陆
△W陆
R P陆 E陆
(2-2)
R
图中 E陆——陆地蒸发；P陆— —陆地降雨；R——径流
2 海洋水量平衡方程 R+P海-E海= △W海 多年平均情况：
R P海 E海 W海
R
E海
P海
△W海
R P海 E 海
3 地球水量平衡方程
第二章 水循环及径流形成
2.1 水循环及水量平衡 (The hydrologic cycle and water balance)
2.2 河流和流域(River and Basin) 2.3 降水(Precipitation) 2.4 蒸发(Evaporation) 2.5 下渗(Infiltration) 2.6 径流(Runoff)
二 水量平衡
1. 概念
任一区域给定时段内，输入水量与输出水量之差等于 该区域内的蓄水量变化。
2. 水量平衡方程
I – O = △W
(2-1)
I
式中，I——给定时段内输入水量；
O——给定时段内输出水量；
△W——给定时段内蓄水量变化。
△W
O
三 地球上的水量平衡 1 陆地水量平衡方程
P陆-(E陆+R)= △W陆
-6
(3)系统性降雨
二 降雨观测
降雨一般通过雨量器和自记雨量计两种方式进行观测的。随着科学技 术的发展，利用雷达探测和气象卫星云图来预估未来一定时期的降雨 量。
1 雨量器 一般采用人工定时(8时、20时)观测，雨季要增加观测次数。
2 自记雨量计 自动记录降雨量，不需人为干预。方便、快捷。有三种类型：称重式、 虹吸式和翻斗式。
3 河流横断面 如图2-2所示。
4 水系及水系形态 (1)水系
由干流、支流及流域内 水库、湖泊连成的一个庞大 系统，成为形状
混合形
图 2
|
3 水 系 示 意 图
4 河网密度
流域内干支流的总长度∑L和流域面积F之比：
D= ∑L/F
(km/km2)
5 河流弯曲系数 指河流实际长度与河流两端间的直线l之比值：
2.1 水循环及水量平衡
一 水循环
1 定义：地球上的水因蒸发成为水汽，经输送、上升，冷却、凝结， 并在适当条件下，再降落到地面，这种不断循环的过程，称为水循环。 如下图。
图2-1
2 分类 (1)大循环：海洋与陆地之间的水分交换。 (2)小循环：海洋与大气之间、陆地与大气之间水分交换。
3 水循环内外因
n — discrepancy term
E
P
地表分水线
RSI
地下分水线
RGI
△W
RGO
RSO
2.2 河流和流域
一 河流(River)
1 概念
一定地质和气候条件下形成的河槽与在其中的水流。河流可分为河源、
上游、中游、下游和河口五段。 2 河流长度（河长L）
自河源沿河道至河口的长度，称河长，以km计。
3 雷达探测
利用云、雨、雪等对雷达无线电波的反射现象来研究天气系统。 不同形状的雷达回波反映不同性质的天气系统。从而预测探测范围内 的降水量、强度及开始和终止时刻。
φ=L/l
二 流域（Basin）
1 概念
由分水线包围的汇集地表水和地下水的区域， 称为流域。可分闭合流域和非闭合流域两种。
地下分水线
l 地表分水线
章
流 域 示 意 图
2 流域面积
分水线所包围的面积，用F表示，单位：Km2。
3 流域长度LA 指流域几何中心长。以河口为圆心，画不同半径的若干圆弧与分水线 相交于两点。连两点成割线，取这些割线中点的连线长度，即为流域 长度。
2 分类
(1)对流雨 对流层的特点：1. 气温随高度的增加而降低；
2. 具有强烈的上升和下降的气流； 3. 受地表差异影响，对流层温度、湿度水平分布不均匀。 对流层又可分三部分：下层（地面-1.5km）；中层（1.5km-6km）； 上层（6km-对流层顶部）
(2)地形雨：水平运动的湿热气团受山脉、高原阻挡，气流被迫沿 迎风坡上升，因动力冷却形成的降雨。其特点是：a.迎风坡降雨多，背 风面降雨少；b.降雨量随高程增加而增加，到一定高度后，随高程增加 反而减少。