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水文学原理整理

1、全球发生水文循环的主要原因:
内因:水的“三态”变化;
外因:地心引力、太阳辐射。

2、水文循环的影响因素:
①气象因素;
②自然地理条件;
③地理位置;
④人类活动。

3、我国水文的循环路径:
①太平洋水文循环;
②印度洋水文循环;
③内陆水文循环;
④北冰洋水文循环;
⑤鄂霍次克海水文循环。

4、地球上的地理圈层:大气圈、水圈、岩石圈、生物圈。

5、人类活动对水文循环和水量平衡的影响:
1)水文循环中的两个重要环节:①空中水汽输送(间接影响);②地面径流(直接影响)。

人类活动不仅该表了水循环过程中的数量,也改变了水的质量,即水的物理化学性质。

2)水利工程影响。

3)跨流域的调水工程。

6、水系特征:
①羽状水系:对应的暴雨洪水过程较平缓,洪水历时长。

②扇形水系:汇流时间短,洪水表现为陡涨陡落,洪水历时短。

③混合水系:介于两者之间。

7、降水要素:降水量;降水历时;降水强度;降水面积;暴雨中心。

8、降水表示方法:降水过程线;降水累计曲线;等雨量线;降水特性综合曲线(a.雨强-历时曲线;b.降雨深-面积关系曲线;c.降雨深与面积和历时关系曲线)。

9、降雨三要素:水汽、上升运动、冷却凝结。

10、影响降雨的因素:
①地理位置;
②气旋,台风路径等气象因子;
③地形的影响;
④森林对降雨的影响;
⑤水体对降雨的影响;
⑥人类活动对降雨的影响;
11、流域面平均降雨量的计算:
①算术平均法:流域内各雨量站同期的降雨量相加,再除以雨量站数量后得到的值。

适用流域面积不大,地形起伏较小,雨量站分布均匀。

②泰森多边形法(垂直平分法):适用于雨量站分布不均匀的地区所控制的面积在不同的降水过程中视作固定不变,且假设站与站之间的雨量呈线性变化,与实际不符。

③等雨量线法:根据各雨量站同时段观测的雨量绘制等雨量线,再确定出各相邻等雨量线之间的面积,利用公式算该时段的流域平均降雨量。

考虑了降水在空间上的分布情况,理论较充分。

缺点是对雨量站数量和代表性要求较高;每计算一个平均降雨量值必须绘制相应的等雨量线图,并计算相邻等雨量线的面积及其权重,工作量大。

12、我国降水的时空分布特征:
①年降水量的地区分布不均。

由东南向西北降水量递减(受夏季季风影响)。

②降水量的年际变化。

南方较小,北方较大。

③降水的年内分配。

除个别地区,我国大部分地区降水的年内分配很不均匀。

冬季,我国大陆受西伯利亚干冷气团的控制,气候寒冷,雨雪较少。

春暖以后,雨带不断北移,进入夏季,全国大部分地区都处于雨季。

我国气候具有雨热同期的显著特点。

秋季,随夏季风迅速南撤,天气很快变凉,雨季也告终。

13、新疆降雨分布:西部多于东部;北疆多于南疆。

14、土壤水分常数:最大吸湿水;最大分子持水量;凋萎系数;田间持水量;毛管断裂含水率;饱和含水率。

15、下渗三个阶段:渗润阶段(分子力);渗漏阶段(毛管力);渗透阶段(重力)。

16、影响下渗的因素有哪些:
①土壤特性:主要取决于土壤的透水性能及土壤的前期含水量。

其中透水性能又和土壤的质地、孔隙的多少与大小有关。

②降雨特性:降雨特性包括降雨强度、降雨历时、降雨的时程分配及降雨的空间分布等。

强度大,则下渗强度大;下渗历时长,则下渗总量大。

③地形、植被:通常有制备的地区,由于植被及地面上枯枝落叶具有滞水的作用,在一定程度上增加了下渗时间,从而减少了地表径流,增大了下渗量。

地面起伏、切割程度不同,会影响地面漫流的速度和汇流的时间,进而影响到下渗。

④人类活动:既有增大下渗的一面,也有抑制下渗的一面。

17、影响水面蒸发的因素:
①物体表面以上的气象条件(太阳辐射、温度、湿度、水汽压差、风速);②物体自身因素(水面面积、水深)。

18、土壤蒸发的三个阶段:稳定蒸发阶段;蒸发强度随含水率降低的阶段;水汽扩散阶段、
19、影响土壤蒸发的因素:
①土壤含水量状况;②土壤孔隙性;③温度梯度;④地下水埋深。

20、影响植物散发的因素:
①气象条件;②土壤含水率;③植物条件。

21、水情要素:水位、流速、流量。

22、影响河流水位变化的因素:
①河流水量变化;②河流冲淤变化;③潮汐变化;④人类活动影响。

23、径流表示方法:
①流量;②径流量;③径流深;④径流模数。

24、洪水过程线三个特征点:
①洪峰流量;②起涨点;③地表径流退水终止点。

25、对于单一洪水波,任意断面上洪水波的最大特征值出现次序是:最大比降—最大流速—最大流量—最高水位。

26、包气带在产流中的作用。

包气带是指地下水面以上土壤的含水带,它是由水、土、气三相物质组成的一个非饱和水分带。

其厚度大小与地理位置及地下水埋藏深度有关。

作用:包气带是一个由不同土壤构成的孔介质蓄水体,它以其本身具有吸水、持水、输水及蒸发等特性,对降雨起着在空间上的分配作用,并通过包气带的下渗能力和缺水量,直接影响径流的形成。

对降雨的第一次分配—发生在土壤的表面。

决定因素:土壤的下渗能力f与降雨强度i。

当i<f时,全部的降雨都渗入土壤。

当i>f时,超过下渗能力的降雨,在地表洼地积聚,进而形成地面径流,而下渗的部分按下渗能力下渗。

对降雨的第二次分配—发生在包气带内部,对渗入土壤中的水分进行再分配。

决定因素:包气带的缺水量(Wm-W0)和下渗水量F。

当Wm-W0>F时:下渗水量均为包气带所保持,蓄存土壤之中。

当Wm-W0<F时:一部分下渗水补足包气带的缺水,另一部分下渗水以自由重力水的形式向下渗透补给地下水(形成壤中流,地下潜水流)。

27、超渗地表径流径流的产流机制:指供水和下渗矛盾发生在地表(包气带上界)的产流机制。

壤中流产流机制产生条件:①包气带中存在着透水性不同,且下层比上层透水能力小的层理分布土壤的交界面;②上层向界面的供水强度大于下层下渗强度;③界面上产生积水,即形成临时饱和带,界面还需具备一定的坡度。

饱和地表径流产流机制产流条件:①必须具备壤中流的发生条件;②界面以上的饱和积水带,必须达到上土层的全部。

28、产流类型:是指一种或几种产流机制的可能组合(九种)。

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29、饱和地表径流的产流过程:
产流条件:上层整层达到饱和,凡是满足包气带最大蓄水容量的面积即产生饱和地表径流。

饱和地表产流模式的产流特征:①先满足包气带最大蓄水容量的地方先产生径流;②一次降雨过程中,随着降雨的继续,产流面积不断增大,产流量也增大;③对同一降雨量,其包气带初始蓄水量越大,则产流量越大;④在为满足全流域最大蓄水容量之前,径流系数小于1,满足后,径流系数等于1。

30、超渗地表产流过程:
产流过程取决于下渗能力面积分配曲线。

当降雨强度大于下渗强度时,即产生地表径流。

基本特征:①降雨强度大于下渗前度时,产生地表径流;②产流量与降雨强度及下渗能力有关;③产流面积并不是随降雨的持续而单纯增长,而是有增有减,它与雨强及下渗能力有关。

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