水文学原理精(第一章)PPT课件

,第一章绪论(Introduction),本章主要内容,水是人类生活必需品，同样也是社会生产资料,人类社会因水而得以延续，无水就会消亡；水是地球系统中的水圈、大气圈、岩石圈、生物圈和人类圈相互联系的桥梁，是多种物质交换的载体。,Aerosphere,Biosphere,lithosphere,Anthroposphere,Hydrosphere,水问题的出现(60年代初),水问题已成为世界关注的问题,FourmajorwaterissuesinChina,Floods,Droughts,Soilandwaterlosses,Waterpollution,more,less,turbid,dirty,洪涝灾害频繁,水多,南京市(Nanjing),Floods,水资源短缺突出,水少,Droughts,2000年以来中国旱情实况,水土流失严重,水浑,Soil&waterlosses,水污染严重,水脏,Waterpollution,气候变化是自然演化还是“人祸”？,1861-2000年全球地表平均气温距平（对1961-1990年平均值，IPCC，2001）,80年代起明显变暖,气候变化是自然演化还是“人祸”？,近百年中国平均气温上升了0.50.820世纪90年代是近百年来最暖时期之一,如何考虑全球变化影响的水循环?,第一节水文学的研究对象,（1）水文学的定义,（2）水文学的研究内容,第一节水文学的研究对象,（3）水文学的性质,第一节水文学的研究对象,第二节水文学的发展动力,（1）水文学发展简史,第二节水文学的发展动力,（1）水文学发展简史,第二节水文学的发展动力,（1）水文学发展简史,（1）水文学发展简史,公元1600年以前,萌芽时期,埃及：约3200BC最早的农业灌溉；约2900BC最古老的重力坝,（1）水文学发展简史,奠基时期,实践时期,现代化时期,中国：约2280BC大禹治水，兴修水利,DiagrammaticchartoftheriversystemofWestChinafromFuYinsYukungshuotuan(bycourtesyofJosephNeedham),公元1600年以前,萌芽时期,萌芽时期,奠基时期,实践时期,现代化时期,希腊：约600BC300BC全球水文循环概念的提出,公元1600年以前,（1）水文学发展简史,（1）水文学发展简史,萌芽时期,奠基时期,实践时期,现代化时期,公元1600年以前,罗马：约100BC200AD水文观测的实现,Vitruviusmethodforlocatingwater,ThefirstcorrectmeasurementofstreamflowbyHeroofAlexandria(reconstructedbyArthurH.Frazier),（1）水文学发展简史,萌芽时期,奠基时期,实践时期,现代化时期,意大利：1500AD达芬奇对水文循环的认识河水来源于降雨,LeonardodaVincisconceptofthehydrologiccycle,公元1600年以前,（1）水文学发展简史,奠基时期,以牛顿力学为基础的古典科学得到极大发展,1856年，DarcyLaw1871年，St.VenantEquationGroup,公元1600-1900,（1）水文学发展简史,萌芽时期,实践时期,现代化时期,关注水流运动、水文循环、水文现象方法观测、实验、计算、形成概念,公元1600-1900,奠基时期,实践时期,萌芽时期,奠基时期,现代化时期,工程水文学的兴起与发展,（1）水文学发展简史,公元1900-1950,萌芽时期,奠基时期,现代化时期,洪水监测及预报流域水文模型与预测农业灌溉生态保护水资源演变,（1）水文学发展简史,公元1900-1950,实践时期,（1）水文学发展简史,现代化时期,萌芽时期,奠基时期,实践时期,公元1950以后,（1）水文学发展简史,萌芽时期,奠基时期,实践时期,WaterCrisis-WaterResourcesHydrologyWaterPollution-EnvironmentalHydrology1986,Eagleson,GlobalScaleHydrologyGCM:GlobalCirculationModelEcohydrology,现代化时期,公元1950以后,（2）水文学的发展动力,（2）水文学的发展动力,（2）水文学的发展动力,国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020）中明确将重大自然灾害的监测与防御作为涉及国家公共安全领域的优先支持主题。2006年国务院发布国家突发公共事件总体应急预案和5个自然灾害类突发公共事件专项应急预案，将水旱灾害列为自然灾害类突发公共事件的首位。,（3）水文学发展的新机遇,第三节水文学的分支学科,按照理论或应用划分,按照所研究水体划分,第三节水文学的分支学科,河流(River),Potamology(RiverHydrology),湖泊(Lake),Limnology(LakeHydrology),水库(Reservoir),冰川(Glacier),(GlacierHydrology),地下水,(GroundwaterHydrology),中国地下水问题,过量开采,南方1991亿方,北方1536亿方,第三节水文学的分支学科,导致地面沉降问题,第三节水文学的分支学科,过量开采地下水地面沉降,第三节水文学的分支学科,过量抽取地下水地下漏斗,第三节水文学的分支学科,导致地面生态问题,海河泄洪能力下降,形成内涝!泉水干枯,旅游资源消失!湿地减少影响生物生存!正常的水循环规律改变!,第三节水文学的分支学科,积云(Cumulus),(Hydrometeorology),黄河河口,(EstuaryHydrology),水体：流域(basin),(BasinHydrology),第三节水文学的分支学科,水体：地球(Globe,earth),(GlobalHydrology),第三节水文学的分支学科,按照应用的对象划分,第三节水文学的分支学科,测量学,概率论,GIS,非线性,数值计算,动力学,系统分析,数理统计,同位素,实验,水文学,按照研究的方法划分,第三节水文学的分支学科,GIS应用数字流域,第三节水文学的分支学科,GIS应用数字流域,第三节水文学的分支学科,同位素水文学的起源,第三节水文学的分支学科,水文学中常用的环境同位素,EnvironmentalIsotopesinHydrology,第三节水文学的分支学科,Isotopesofwater=fingerprintofwater,不同类型的水，如海水、湖水、河水、地下水等其化学成分会有很大变化，但同位素组成却相对稳定,第三节水文学的分支学科,第四节本课程内容及学习方法,1、学习内容,2、学习目的,第四节本课程内容及学习方法,3、章节设置,第四节本课程内容及学习方法,4、学习方法,第四节本课程内容及学习方法,4、学习方法,第四节本课程内容及学习