工程水文学课件九

面对滔滔黄河水，李白曾写一首诗《将进酒》叹曰：“黄河之水天上来，奔流到海不复回！”黄河水到了大海真的不回去了吗？

第二章水文循环与径流形成第一节水文循环与水量平衡教学目标1.

能够陈述水文循环定义、水文循环的分类。2.能用示意图表示出水循环的过程，能用水平衡原理解释全球水平衡状况。3、说出河流、水系的基本概念，掌握主要河流特征的计算方法

4、掌握流域、闭合流域、非闭合流域的基本概念和流域特征对径流的影响一、水文循环

定义：存在于地球上的各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程。亦称为水分循环、水循环。

一、水文循环运动形式：包括四种，有降水、蒸发、渗流、径流等。①降水（Precipitation）：大气中水汽凝结后以液态水或固态水降落到地面的现象。如雨、雪、雾、雹等。②蒸发（Evaporation）：水分子从水面、陆面（岩石、土壤）或植物的茎叶面以水汽形式逸出的现象。包括地面蒸发、叶面蒸发、水面蒸发等。③径流（Runoff）：陆地上的降水汇流到河流、湖库、沼泽、海洋、含水层或沙漠的水流。包括地面径流和地下径流。④渗流（Seepageflow）：水从地表渗入地下及在地下流动的现象。包括入渗和渗透两种现象。蒸发蒸发蒸发蒸发蒸发蒸发蒸发蒸发一、水文循环1、原因内部作用:水在常温下能实现液态,气态,固态相互转化而不发生化学变化外部作用：主要指太阳辐射、地心引力，还有其它如周围行星的作用力。2分类：

大循环：发生在海洋与陆地之间的水文循环。

空间分布小循环：仅仅发生在海洋或陆地上的水文循环。一、水文循环二、水文循环3水循环速度一、水文循环4、水循环的意义使淡水资源不断更新。使地球各个圈层之间，海陆之间实现物质迁移与能量交换它影响全球的气候和生态，并不断雕塑地表形态。它维护了全球水量平衡。

二、地球上的水量平衡(一)、水量平衡原理水量平衡定量表达式：给定时段进入系统的水量给定时段从系统输出的水量给定时段系统中蓄水量的变化量P(二)、区域水量平衡(二)、区域水量平衡进入水系统的时段内的降水量P时段内地表流入本地区水量时段内地下流入本地区水量 流出水系统的时段内本地区蒸发量时段内地表流出本地区水量时段内地下流出本地区水量时段内用水量(三)、流域水量平衡一般流域闭合流域：多年闭和流域因为

中国主要河流流域的多年水量平衡方程式各要素值流域流域面积降水量径流量蒸发量

（万KM2）（MM）（MM）（MM）辽河21.09472.664.5408松花江55.68526.8136.8390海河26.34558.786.5447.2黄河75.2464.687.5387.1淮河26.9888.7231657.7长江180.851070.5526544.5珠江44.21469.2751.3718雅鲁藏布江24.05949.4687.8261

中国主要河流流域的多年水量平衡方程式各要素值流域流域面积降水量径流量蒸发量E+R△W

（万KM2）（MM）（MM）（MM）（MM）（MM）辽河21.09472.664.5408472.50.1松花江55.68526.8136.8390526.80海河26.34558.786.5447.2533.725黄河75.2464.687.5387.1474.6-10淮河26.9888.7231657.7888.70长江180.851070.5526544.51070.50珠江44.21469.2751.37181469.3-0.1雅鲁藏布江24.05949.4687.8261948.80.6(四)详、全球执水量平锻衡对于某一痕时段全球的整失个大陆：全球的整松个海洋：分别为大堪陆和海洋紫在时段拢内醉的降水量分别为大会陆和海洋贺在时段庭内的恨蒸发量分别为大谁陆和海洋驱在时段宪内的蓄水变脆量为流入于海洋的款径流量(三)末、全球虎水量平凝衡对于多年蛙平均全球的勾整个大盲陆：全球的整辽个海洋：分别为大形陆和海洋方多年平均凝的降水量分别为拿大陆和脑海洋多爆年平均各的蒸发晒量为流入闭海洋的权径流量全球叨年跃水量饥平聋衡从上表掩可以看诸出：海陆降水残量之和等于海陆蒸发神量之和，卫说明全球秘水量保持婆平衡，基批本上长期腊不变；海洋蒸坑发量提拳供了海坟洋降水火量的85％和陆地降泡水的89％规，海洋是沫大气水步分和陆拌地水的佳主要来夜源；陆地降揭水量中陵只有11％来自陆地新蒸发，说中明大陆气碗团对陆地企降水的作导用远远不倚及海洋气汽团的作用顽；海洋蒸发剂量大于降水量，受陆地蒸发贩量小于降水量剥，海洋缎和陆地携水最后斧通过径劫流达到波平衡。第二节脉河普流与流店域一、河阳流（一）河棉流及其分踏段河流：自然专界中脉系络相通道的排泄降水径谱流的天然越输水通脚道。河流分段：河源、驶上游、中饱游、下游蹄、河口。河源是河流宇的发源吩地,多痕为泉水老、溪涧季、冰川递、湖泊第或沼泽许等。上游紧接河燃源,多扎处于深酿山峡谷彻中,坡缸陡流急须,河谷挺下切强币烈,常衔有急滩或店瀑布。中游河段坡度漆渐缓,河龟槽变宽,阔两岸常有柱滩地,冲趟淤变化不若明显,河床较稳帜定。下游是河流有的最下永段,一袖般处于鸡平原区旅,河槽希宽阔,扣河床坡眨度和流轰速都较农小,淤法积明显馅,浅滩触和河湾限较多。河口是河流愚的终点拴,即河帅流注入混海洋或苗内陆湖帜泊的地南方。这怜一段因店流速骤夹减,泥沙大量洪淤积,往异往形成三角洲。长江上源1976并年考察结枯果证实，跑长江上源杀伸入于青贪藏高原腹粥地的昆仑专山和唐古暑拉山之间，这里鞭有十几条幸河流，其均中较大的呼有3条，克即楚玛尔隶河、沱沱恼河和当曲册。这3条河畏中，流域觉面积和水诱量都是当盼曲最大，臣但根据“窗河源唯远兄”的原则遭，确定了订沱沱河庄为长江蚀正源。谅沱沱河外的最上北源，有毫东、西牲两支，匀东支发宿源于各拉丹冬迁雪山的潜西南侧步，西支甚源于尕魔恰迪如平岗雪山袜的西侧赶。东支吩较西支戚略长，故长江固的最初辛源头应饲是东支追。东支占的上段韵是一条棍很大的凉冰川，窃冰川融途水形成的涓涓榴细流，洁便是万袋里长江适的开始迎。东、遥西支汇话合后叫嗽纳钦曲弟，下行否24公缸里与右岸补的切苏款美曲汇新合后才般称沱沱句河。沱千沱河继汽续自南并向北流咸动，在挎葫芦湖附近接纳旗了江塔.左岸、摄右岸：面对抄下游，唤左边的选河岸称蔽为左岸狱，右边顾的河岸弓称为右凉岸，注入海陪洋的河缓流,称为外流河,如长江、延黄河等;流人内陆量湖泊或消俊失于沙漠堂中的河流,称为内流河或莫内陆河,如新疆的视塔里木河闪和青海的移格尔木河皱等。（二）河齐流基本特俊征河长L：自河源沿干流羡到流域出口的流程长衡度，以km计。河流断夕面横断面：煎垂直于水循流方向的消断面。纵断面自：河流贪中沿水端流方向板各横断舰面最大愿水深点批的连线宗称为中泓线，沿中泓扒线的断面启称为纵断看面。二、河流河基本特征接（续）(3)云河道坡度砌（河道纵究比降）：款任振意河段两怨端的高差搏为落差，歌单位河长锻的落差称邪为河道纵透比降。用衫J表示采按下式计艰算：Ｊ——平河段的比妇降——

河妄段上下断及面水面或六河底高程ｌ——它为河段的趁全长二、河达流基本某特征（蚕续）其平均河它道坡度贞J按下扔式计算：自下游很到上游丙沿程各赛点河底擦高程，登m相邻两数点间的邪距离，历mＬ河段的语全长,m二、河闪系及河宗流地貌向律（一）基海本概念河系（水锤系或河网革）：脉络相通流的大小河刻流组成系款统。干流:水系中搁直接流入巷海洋,湖糠泊的河流支流:流入贱干流的屡河流（二）斯绸特拉勒(班stra巡寿hler泻)分级法从河源出翠发的河流求为1级河虽流；同级报的两条河捉流交汇形箩成的河流洞的级比原键来增加l披级；不同督级的两条铜河流交汇袭形成的河槐流的级等骗于两者中构较高者。借助于症数学符陵号，后类两条规脑则还可源以表达陕为w*w=博w+1w*n=宗n(n惑>w)w，n厨——河霸流的级轮，M、寇n＝l久，2,炮….m虫m酬为水系帆中最高掠级河流碎的级艺”*——辱两条河爱流相交淡汇的运籍算符号冶。（三）河析流地貌律河系在扫发育过哥程中将河遵循一申定的规让律,总猫称为河害流地貌斗律。包申括：河数律诞：水系感中各级水河流的河流数与该河流级别近似于反几何性级数关系。普级数的爷首项为晴1,公瓦比近似震于分叉殿比。河长律：拦水系中各性级河流的平均长度与该河流级别近似于正几何甲级数关系，级爹数的首项系为第一级震河流的平惨均河长，穴公比近似香于河长比恢。河流地县貌律面积律：至水系中各驰级河流的平均流欢域面积与与该河流级弃别近似于正几何著级数关系，级以数的首项音为第一级卵河流的平定均河长，厦公比近似掌于面积比纺。比降律：孕水系中各形级河流的平均比降与与该河流晌级别近似于正几何荣级数关系，级掌数的首项们为第一级怀河流的平收均比降，块公比近似伍于比降比后。三、流纱域（一）流拐域及其分房诚类流域：河流某打一断面来膜水的集水区魂域，该断面胀一般指流庆域出口断润面。分水线：当地形纲向两侧倾璃斜，使雨傍水分别汇范入两条不睁同的河流凝中，这一跑地形上的脊线起着分厨水作用下，称为酿分水线术。闭合流域：在垂蚕直方向搭地面、法地下分煮水线重合，地面集耽水区上降无水形成的字径流正好破由流域出金口断面流竹出，一般垃的大中流冠域均属此胃类。非闭合抓流域：地面壁、地下幸分水线不重合的流域，鹅如岩溶地针区的河流皂和一些很群小的流域末。三、流域闭合流毛域：在垂前直方向腰地面、萄地下分羞水线重合，地面祖集水区置上降水链形成的免径流正蜓好由流迈域出口烛断面流庄出，一认般的大青中流域锹均属此打类