【正文】 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 自記雨量計：是觀測降雨過程的自記儀器。雨季增加觀測段次，如 4段制或 8段制，雨大時還需加測。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 二、降雨觀測 （由氣象站或水文站完成） 常見儀器：雨量筒和自記雨量計 雨量筒：是直接觀測降水量的器具，它由承雨器、漏斗、儲水瓶和雨量杯組成，如圖 2— 22所示。在北半球 ,氣旋內(nèi)的空氣作逆時針旋轉(zhuǎn)，并向中心輻合，引起大規(guī)模的上升運動，水汽因動力冷卻而致雨，稱為氣旋雨。暖鋒將朝（ ）移動，受其影響，我國吉林北部、黑龍江南部將出現(xiàn)（ ）天氣，氣溫將（ ）。這時形成的雨叫錮囚鋒雨。簡稱靜止鋒，如圖 2— 12(C)。這時形成的雨叫暖鋒雨。如圖 a所示，它所形成的雨為冷鋒雨。由于鋒面活動產(chǎn)生的降水統(tǒng)稱鋒面雨。 暖鋒 ： 暖氣團主動向冷氣團移動而形成的鋒 。 鋒：鋒面與鋒線的統(tǒng)稱。在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下，鋒面向冷空氣一側(cè)傾斜，冷氣團總是楔入暖氣團下部．暖空氣沿鋒面上升。所謂不連續(xù)面實際上是一個過渡帶，所以又稱為鋒區(qū)。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 地形雨 特點：地形雨多集中在迎風(fēng)坡，背風(fēng)坡雨量較少。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) (2)地形雨 空氣在運移過程中，遇山脈的阻擋．氣流被迫沿迎風(fēng)坡上升，由于動力冷卻而成云致雨稱為地形雨。因?qū)α魃仙俣瓤?，形成的云多為垂直發(fā)展的積狀云。云滴在上升過程中不斷凝聚，相互碰撞，合并增大。如果地面有團濕熱未飽和空氣，在某種外力作用下上升、上升高度越高、氣壓越低。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) ? 成因 : 自海洋、河湖、水庫、潮濕土壤及植物葉面等蒸發(fā)出來的水汽進入大氣后，由于分子本身的擴散和氣流的傳輸作用分散于大氣中。人類的這些活動，在一定程度上改變了流域的下墊面條件從而引起水文特征的變化。 (3)流域的下墊面條件 。流域的地理位置以流域所處的經(jīng)緯度來表示，它可以反映流域所處的氣候帶，說明流域距離海洋的遠(yuǎn)近，反映水文循環(huán)的強弱。流域面積與流域長度之比稱為流域平均寬度，以 km計。可在適當(dāng)比例尺的地形圖上勾繪出流域分水線．量出其流域面積。即流域平均單位面積上的河流長度。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 式中 h0 ,… , hn—— 自下游到上游沿程各點河底高程、 l1 ,… , ln—— 相鄰兩點間的距離。常用的比降有水面比降和河底比降。 閉合流域： 當(dāng)?shù)孛娣炙€與地下分水線相重合，且河道下切較深，能全部匯集本流域地下水的流域稱為閉合流域，否則為非閉合流域。 河系（水系）： 脈絡(luò)相通的大小河流及湖泊、沼澤等水體所構(gòu)成的脈絡(luò)相通的水流系統(tǒng)稱為水系、河系或河網(wǎng)．如圖所示。水系中直接流入海洋、湖泊的河流稱為干流，流入干流的河流稱為支流。（矛盾統(tǒng)一體） 河流分段： 一條河流沿水流方向，自高向低可分為河源、上游、中游、下游和河口五段。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) ? 內(nèi)流區(qū)水平衡方程（水循環(huán)系統(tǒng)基本閉合，內(nèi)流區(qū)的降水全部轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)，沒有水量入海。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) ? 定義 ：某一地區(qū)在某一時段內(nèi)，其收入水量和支出水量的差額，等于該地區(qū)的蓄水變量。 水循環(huán)不斷塑造地表形態(tài)。水循環(huán)不僅形成統(tǒng)一的水圈，而且將四大圈層聯(lián)系起來，深刻影響著地球表層結(jié)構(gòu)的形成、演化與發(fā)展。 水循環(huán)的基本動力是太陽輻射和重力作用。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 大陸 海洋 水汽輸送 徑流輸送 蒸發(fā) 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 海陸間循環(huán) ： 是指海洋水與陸地水之間通過一系列過程所進行的相互轉(zhuǎn)換運動。太陽輻射分布的不均勻性和海陸的熱力性質(zhì)的差異，造成空氣的流動，為水汽的移動創(chuàng)造了條件。地球上各類水體，通過水循環(huán)形成了一個連續(xù)而統(tǒng)一的整體。（圖示） 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 概念 地球上各種形態(tài)的水，在太陽輻射、重力等作用下，通過蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲以及徑流等環(huán)節(jié)，不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而復(fù)始運動的過程，稱為水循環(huán)。 ? 外因是 太陽輻射和地心引力 。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 水循環(huán)過程圖 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 水循環(huán)類型 根據(jù)其路徑和規(guī)模分為： 大循環(huán)（又稱外循環(huán)、海陸間循環(huán)） 小循環(huán)（又稱內(nèi)部循環(huán)，包括海洋小循環(huán)和陸地小循環(huán)）。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 海洋 蒸發(fā) 降水 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 蒸騰 蒸騰 蒸騰 蒸騰 蒸騰 蒸騰 蒸騰 蒸騰 蒸發(fā) 陸地 蒸發(fā) 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 水循環(huán)機理 水循環(huán)服從質(zhì)量守恒規(guī)律。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 水循環(huán)意義 水分循環(huán)有如自然地理環(huán)境的 “ 血液循環(huán) ” ，它溝通了各基本圈層的物質(zhì)交換，促使各種聯(lián)系的發(fā)生。從而實現(xiàn)海陸之間的相互作用。水又是造成洪、澇、旱等自然災(zāi)害的主要原因。 ? 外流區(qū)水量平衡方程 P外 E外 R地表 R地下 = ?S外 多年平均 P外 R E外 = 0 式中， P外 、 E外 、 R地表 、 R地下 、 ?S外 分別為外流區(qū)任意時段內(nèi)降水量、蒸發(fā)量、 入海的地表和地下徑流量及蓄水變化量； P外 、 R 、 E外 分別為外流區(qū)多年平均降水量、蒸發(fā)量和徑流量。由水與河槽 兩個要素構(gòu)成。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) ? 河流分級 ：干流：從河源到河口，水量最集中，河長最大的水流稱作干流。 河流的左右岸： 面向下游．左邊的河岸稱為左岸，右邊的河岸稱為右岸。 分水線： 流域的周界線，有地面、地下之分?？稍谶m當(dāng)比例尺的地形圖上量得； 河流橫斷面： 分單式斷面和復(fù)式斷面； 河道縱比降 J： 任意河段兩端 (水面或河底 )的高差△ h稱為落差，單位河長的落差稱為河道縱比降，簡稱比降，用小數(shù)或干分?jǐn)?shù)表示。當(dāng)河段縱斷面近于直線時．比降按下式計算； 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 式中 J—— 河段的比降； h h0—— 河段上、下斷面水面或河底高程， m L—— 河段長度； m。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 河網(wǎng)密度： 流域內(nèi)河流干支流總長度與流域面積的比值稱為河網(wǎng)密度，以 km／ km2計。 流域面積： 流域分水線包圍區(qū)域的平面投影面積，稱為流域面積，記為 F，以 km2計。以流域出口為中心向河源方向作一組不同半徑的同心圓，在每個固與流域分水線相交處作割線，各割線中點的連線的長度即為流域的長度，以 km計。 (1)流域的地理位置 。它們是河流形成和發(fā)展的主要影響因素，也是決定流域水文特征的重要因素。為了解決這一矛盾，長期以來人類采取了許多措施，如興修水利、植樹造林、水土保持、城市化等措施來改造自然以滿足人類的需要。降水是水文循環(huán)中最活躍的因子，它是一種水文要素，也是一種氣象要素。多余的水汽就要發(fā)生凝結(jié)。當(dāng)氣團上升到一定高度，溫度降到其露點溫度時，這團空氣就達到了飽和狀態(tài)，再上升就會過飽和而發(fā)生凝結(jié)形成云滴。上升的空氣形成動力冷卻而致雨稱為對流雨。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 對流雨 特點：對流雨多發(fā)生在夏季酷熱的午后，一般降雨強度大、范圍小、歷時短。地形雨的降雨特性．因空氣本身溫濕特性，運行速度以及地形特點而異，差別較大。 鋒面：兩個溫濕特性不同的氣團相遇時，在其接觸區(qū)由于性質(zhì)不同來不及混合而形成一個不連續(xù)面．稱為鋒面。由于冷暖空氣密度不同、暖空氣總是位于冷空氣上方。 鋒線：鋒面與地面的交線稱為鋒線。 類型 ： 冷鋒 ： 冷氣團主動向暖氣團移動的鋒。根據(jù)鋒面兩側(cè)冷暖氣團的移動方向及結(jié)構(gòu)的不同，可將鋒分為冷鋒、暖鋒、靜止鋒和錮囚鋒。 (1)冷鋒雨：冷氣團起主導(dǎo)作用，或是因其移動緩慢而迫使暖空氣沿鋒面上升，或是因其移動速度快，迫使暖氣團產(chǎn)生強烈的上升運動，推動鋒面向暖氣團一側(cè)移動，這種鋒稱為冷鋒。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) (2)暖鋒雨：暖氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向冷氣團一側(cè)移動，這種鋒稱為暖鋒。 (3)準(zhǔn)靜止鋒雨：冷暖氣團勢均力敵，在某一地區(qū)停滯少動或來回擺動的鋒稱為準(zhǔn)靜止鋒。 (4)錮囚鋒雨：當(dāng)三種熱力性質(zhì)不同的氣團相遇，如冷鋒追上暖鋒或兩條冷鋒相遇，暖空氣被抬離地面，錮囚在高空，稱為錮囚鋒，如圖 2—12(D)。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室