1、緒論水文學(xué)：研究地球上水的科學(xué)就是水文學(xué)（Hydrology)。具體來(lái)說(shuō)，水文學(xué)是研究地球上水的性質(zhì)、分布、循環(huán)、運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律，以及與地理環(huán)境、人類社會(huì)之間相互關(guān)系的科學(xué)。各種不同的水體是水文學(xué)的主要研究對(duì)象；水文循環(huán)是水文學(xué)的核心內(nèi)容；人類活動(dòng)的水文效應(yīng)是現(xiàn)代水文學(xué)研究的重要內(nèi)容。水文學(xué)體系基礎(chǔ)學(xué)科：研究的水體對(duì)象劃分：（河流水文學(xué)、湖泊水文學(xué)、沼澤水文學(xué)、冰川水文學(xué)、地下水文學(xué)等）應(yīng)用學(xué)科：工程水文學(xué)、農(nóng)業(yè)水文學(xué)、土壤水文學(xué)、森林水文學(xué)、城市水文學(xué)水文現(xiàn)象的主要特點(diǎn)：（1） 水文循環(huán)永無(wú)止境（2） 水文現(xiàn)象的周期性和隨機(jī)性（3） 水文現(xiàn)象區(qū)域上的相似性和差異性第一章水文循環(huán)過(guò)程包括蒸發(fā)、

2、降水、徑流3個(gè)階段和水分蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、水分下滲、徑流5個(gè)環(huán)節(jié)。水文循環(huán)概念：是指地球上各種形態(tài)的水,在太陽(yáng)輻射和地心引力等作用下，以蒸發(fā)水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲和徑流等方式進(jìn)行周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。水循環(huán)類型：海陸間水循環(huán)：是指從海洋表面蒸發(fā)的水汽,被氣流帶到大陸上空,在適當(dāng)?shù)臈l件下,以降水的形式降落到地面后,其中一部分蒸發(fā)到空中,另一部分經(jīng)過(guò)地表和地下徑流又流到海洋,這種海陸間的水循環(huán)又稱大循環(huán)。海洋小循環(huán)：海上內(nèi)循環(huán)，就是海面上的水份蒸發(fā)成水汽，進(jìn)入大氣后在海洋上空凝結(jié)，形成降水，又降到海面的過(guò)程。陸地小循環(huán)：是指陸面水分的一部分或者全部通過(guò)陸面、水面蒸發(fā)和植物蒸騰形成水汽，在高

3、空冷凝形成降水，仍落到陸地上，從而完成的水的循環(huán)過(guò)程。（可以再分為大陸外流區(qū)小循環(huán)和內(nèi)流區(qū)小循環(huán)）水文循環(huán)的作用與效應(yīng)：表層結(jié)構(gòu)、氣候、地表形態(tài)、生態(tài)、水資源和水能資源。土壤蒸發(fā)：土壤蒸發(fā)是發(fā)生在土壤孔隙中的水的蒸發(fā)現(xiàn)象，它與水面蒸發(fā)相比較，不僅蒸發(fā)面的性質(zhì)不同，更重要的是供水條件的差異。土壤蒸發(fā)是土壤失去水分的干化過(guò)程，據(jù)土壤供水條件差別及蒸發(fā)率的變化，分三個(gè)階段：（1）定常蒸發(fā)率階段（2）蒸發(fā)率下降階段（3）蒸發(fā)率微弱階段 形象因素：土壤孔隙性、地下水位、溫度梯度等水汽輸送 （我國(guó)水汽輸送4個(gè)通道）降水四要素：降水（總）量、降水歷時(shí)與降水時(shí)間、降水強(qiáng)度、降水面積。降水的影響因素：主要有地理

4、位置、大氣環(huán)流、天氣系統(tǒng)、下墊面條件等下墊面條件的影響：地形：坡向與降水（迎風(fēng)坡多雨）、高度與降水（地形的抬升增雨并非無(wú)限制的，當(dāng)氣流被抬升到一定的高度后，雨量達(dá)最大值。此后雨量就不再隨地表高程的增加而繼續(xù)增大，甚至反而減小。）下滲下滲動(dòng)力：地表水沿巖土空隙下滲是在重力、分子力和毛管力綜合作用下形成的。根據(jù)下滲過(guò)程作用力組合變化及運(yùn)動(dòng)特征可分成三個(gè)階段： 滲潤(rùn)階段 滲漏階段 滲透階段徑流據(jù)徑流過(guò)程及途徑不同，可將徑流分為三種，即地面徑流、地下徑流及壤中流。流域?qū)邓脑俜峙渥饔帽憩F(xiàn)徑流成分分配：它主要是在水分垂直運(yùn)行中，通過(guò)下墊面而發(fā)生的，將降水分配成為不同的徑流成分。有攔截、填洼、下滲徑流時(shí)

5、程分配：它是通過(guò)水分側(cè)向運(yùn)行而體現(xiàn)出來(lái)的。形成出口斷面的流量過(guò)程。第二章（1） 河流的分段（黃河）每一條河流都有河源與河口，而較大河流的流程通常按地質(zhì)地理特征分成上、中、下游三段，即河流共分成五段。河流分段依據(jù)主要有： a、按河槽的縱比降劃分； b、按河槽的形態(tài)與組成物質(zhì)劃分； c、按地貌形態(tài)劃分；d、按支流的匯集和河道的彎曲狀況及流向（2） 河流特征參數(shù) 河流落差：指河流上、下游兩地的高程差。河源與河口的高程差，即為河流的總落差。 某一河段兩端的高程差，稱之為河段落差。 過(guò)水?dāng)嗝妫菏侵改骋粫r(shí)刻水面線與河底線包圍的面積。 彎曲系數(shù)侵蝕基準(zhǔn)點(diǎn)：侵蝕基準(zhǔn)面可以是能控制河流出口水面高程的各種水面，如

6、海面、湖面、河面等，也可以是能限制河流向縱深方向發(fā)展的抗沖巖層的相應(yīng)水面。這些水面與河流水面的交點(diǎn)稱為河流的侵蝕基點(diǎn)（3） 水力半徑R（R=F / P）過(guò)水?dāng)嗝婷娣eF，濕周P（即過(guò)水?dāng)嗝嫔媳凰竦暮硬鄄糠郑?） 徑流的特征值及其計(jì)算（流量、年徑流總量、徑流深度、徑流模數(shù)、徑流系數(shù)）。某閉合流域面積為1000km2，多年平均流量為12m3/s，多年平均蒸發(fā)量為380mm。求各徑流的特征值？該流域位于干旱地區(qū)、濕潤(rùn)地區(qū)還是其它地區(qū)？ （5） 洪水波的推移和變形（1）展開(kāi)變形：波長(zhǎng)不斷加大，波高不斷減小，洪峰流量減小。（2）扭曲變形：洪水波前段長(zhǎng)度不斷減小，比降不斷增大；波后段長(zhǎng)度逐漸增大，比降

7、逐漸平緩。（6） 河水環(huán)流運(yùn)動(dòng)的類型4種縱軸環(huán)流：旋轉(zhuǎn)軸呈水平狀并基本上與主流方向平行。它多與主流結(jié)合在一起，形成螺旋流。橫軸環(huán)流：旋轉(zhuǎn)軸呈水平狀，但與縱向主流垂直斜軸環(huán)流：旋轉(zhuǎn)軸與河流流向有一個(gè)夾角，實(shí)際是橫軸環(huán)流的特例。豎軸環(huán)流：旋轉(zhuǎn)軸成鉛直方向，與主流及河底垂直。是相對(duì)封閉的回旋流。（7） 輸沙模數(shù)、侵蝕模數(shù)。侵蝕模數(shù)：地表每平方公里面積上，每年侵蝕下來(lái)的泥沙數(shù)量。 地表（主要指土壤層）被侵蝕的泥沙量，這部泥沙雖從土壤表層移動(dòng)，但有相當(dāng)部分沒(méi)有進(jìn)入河槽，沒(méi)有流出出口斷面。輸沙模數(shù)：河流某斷面以上單位面積上所輸移的泥沙量，（t/km2·年） 從河口（或過(guò)水?dāng)嗝妫┝髯叩哪嗌沉浚h(yuǎn)遠(yuǎn)

8、小于侵蝕量，是通過(guò)河水中的含沙量 來(lái)計(jì)算的。第三章（一）含水介質(zhì)：指既能透水，又飽含水的多孔介質(zhì)。（二）含水層：指貯存有地下水，并在自然狀態(tài)或人為條件下，能夠流出地下水的巖土體，如砂層、砂礫石層等。（3） 隔水層：含水但幾乎不透水或透水能力很弱的巖體。如致密的火成巖、變質(zhì)巖以及孔隙細(xì)小的頁(yè)巖和黏土巖等均是良好的隔水層。（4） 容水性1、 定義：指巖土體容納水量的性能，主要取決于巖土體的空隙量。2、 容水度：巖土體完全飽和時(shí)所能容納的最大的水體積與巖土體體積的比值。容水度與孔隙度相當(dāng)，但對(duì)膨脹性粘土，容水度大于孔隙度。3、相對(duì)含水量4、 影響因素：孔隙度（5） 持水性1、定義：指在重力作用下，飽

9、水巖土體能自由排出一定水量的性能2、給水度：飽水巖土體在重力作用下，能自由排出的水的體積與巖土總體積之比。3、 影響因素：孔隙直徑（6） 透水性1、定義：指在一定條件下，巖土體允許水通過(guò)的能力。用滲透系數(shù)“K”表示，單位為（cm/h，m/h，或m/d）。2、 影響因素：首先與空隙的直徑大小和連通性有關(guān)，其次才是空隙的多少。（7） 容水性、持水性和透水性的聯(lián)系和區(qū)別 1、給水性與持水性的區(qū)別； （水分子的型式不一樣；空隙直徑大小對(duì)二者的影響相反 ）2、容水性、給水性和持水性三者的關(guān)系； （容水度=給水度+持水度）3、容水性與持水性的區(qū)別； （水分子的型式；容水性主要取決于空隙度的大小，持水性主要

10、受空隙（或孔隙）直徑的大小的影響。 ）4、給水性與透水性的區(qū)別 （定義；計(jì)量單位） 地下水系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)（八）上層滯水1、定義：存在于包氣帶中，局部隔水層以上的重力水。2、特征：（1）、存在于包氣帶中，周圍被空氣所包圍。（2）、沒(méi)有連續(xù)的水面，沒(méi)有穩(wěn)定的隔水層，蓄水是分散的。接受大氣降水補(bǔ)給，以蒸發(fā)形式或向隔水底板邊緣排泄。（3）、分布范圍小，水量少，開(kāi)發(fā)利用的保證率低。主要出現(xiàn)在雨季，供季節(jié)性開(kāi)發(fā)利用。（4）、動(dòng)態(tài)變化大(水位、水量、水溫、化學(xué)成分和礦化度)（九）潛水1、定義：飽水帶中自地表向下第一個(gè)具有自由表面的含水層中的重力水，稱為潛水。 2、潛水的特征值 （1） 、潛水位（h）指自由水

11、面的高程，可以是絕對(duì)高程或相對(duì)高程。（2）、埋藏深度（D）地面至水面的距離。 D=H(地面)H(水面)（3）、含水層厚度（M）：潛水面至隔水層的距離 M =H(水面)H(底)3、潛水的特征： （1）分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致 （2）潛水通過(guò)飽氣帶與大氣圈和地表水圈發(fā)生聯(lián)系，動(dòng)態(tài)變化大； （3）潛水排泄有徑流排泄和蒸發(fā)排泄兩種形式； （4）具有自由水面，潛水面不是水平的。4、潛水的分布及其埋藏深度 第四紀(jì)松散沉積物的孔隙中和出露于地表的裂隙中。如洪積扇、沖積平原、河流階地和山麓地帶。（10） 承壓水1、定義： 埋藏于兩個(gè)隔水層之間的含水層中的水為承壓水，水體承受靜水壓力，沒(méi)有自由水面的重力水。2、特點(diǎn)：

12、（1）承壓性（2）分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致（3）受外界影響小，動(dòng)態(tài)變化穩(wěn)定（4）排泄形式多樣（5）水質(zhì)類型多樣、變化大3、幾種形式的承壓水 （1）、自流盆地：多出現(xiàn)在向斜構(gòu)造的巖層中 A、補(bǔ)給區(qū)：出露較高的地表面，補(bǔ)給水源多來(lái)自于降水或河水（補(bǔ)給區(qū)有河流通過(guò)時(shí)）。 B、排泄區(qū)：出露地表較低的位置，以潛水或泉水的形式出露。 C、承壓區(qū)：介于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間，這部分水體有壓力。 （2）、自流斜地（分三種情況） A、山前傾斜斜地的承壓水 B、尖滅的含水層承壓水： 由于巖石性質(zhì)的變化，含水層在隔水層中尖滅而形成的。 特點(diǎn)：補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)一致。 C、含水層末端受阻水?dāng)鄬踊驇r體封閉的承壓水 ： 含水層的一端

13、出露于地表，形成補(bǔ)給區(qū)，另一端沿?cái)鄬訛榕判箙^(qū)，排泄水往往為上升泉，泉水可能沿?cái)嗔褞Х植肌S：注意上層滯水、潛水和承壓水的埋藏條件區(qū)別 （十一）裂隙水（形成條件及其動(dòng)態(tài)特點(diǎn)）裂隙水埋藏和分布極不均勻；裂隙水動(dòng)力性質(zhì)比較復(fù)雜；基巖裂隙發(fā)育具有明顯的分帶性，裂隙水在垂直方向上亦存在分帶現(xiàn)象。（12） 巖溶水（形成條件及其動(dòng)態(tài)特點(diǎn)）空間分布不均勻；水流動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定；地表徑流和地下徑流，無(wú)壓流和有壓流相互轉(zhuǎn)化（13） 洪積扇中的潛水的形成條件及分帶特征（14） 地下水的主要補(bǔ)給水源（大河不同的地方補(bǔ)給水源不同） 1.降水入滲補(bǔ)給(降水入滲系數(shù)a)地表水和地下水的互補(bǔ)關(guān)系 2.地表水入滲補(bǔ)給 3.地下水的

14、人工補(bǔ)給 （十五）地下水的排泄： 1.點(diǎn)狀排泄泉（上升泉、下降泉） 上升泉：水受靜水壓力而流出地表 （水量穩(wěn)定，水溫年變化小） 下降泉：水在重力作用下流出地表 （水量、水溫呈明顯的季節(jié)性變化） 2.線狀排泄河流、湖泊 3.面狀排泄蒸發(fā)（16） 達(dá)西定律Q-滲透流量；A-過(guò)水?dāng)嗝婷娣e；h-水頭損失（H1-H2）；L-滲流途徑；K-滲透系數(shù)；I-水力梯度（ h /L）滲透速度第四章（1） 異重流 異重流是兩種重率不同的流體相匯合，由于重率的差異而發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各層流體能保持其原來(lái)的特性，不因交界面上的紊動(dòng)作用而發(fā)生全局性的摻混現(xiàn)象。水流比重差異多數(shù)是由于水溫、含沙量、溶解質(zhì)的含量不

15、同所致。形成過(guò)程： 清渾水的重量差是形成水庫(kù)異重流的根本原因。（2） 沼澤沼澤：陸地上潮濕積水、喜濕性植物大量生長(zhǎng)并有潛育層發(fā)育的地方。潛育層：指在整個(gè)土體或土體下部，土壤長(zhǎng)期處于水分飽和，缺乏空氣的還原狀態(tài)，如二價(jià)Fe、Mn，從而形成一層顏色呈蘭灰或青灰色的還原土層。 它是季節(jié)性灌溉水滲淋下形成的，它既有物質(zhì)的淋溶，又有耕層中下淋物質(zhì)的淀積。第五章（1） 冰川對(duì)氣候的影響1、冰川表面的氣溫通常比非冰川表面的要低2左右，而濕度卻高得多；氣溫低、濕度大，水汽就容易飽和，有利于降水的形成，因而有冰川覆蓋的山區(qū)降水量要高于無(wú)冰川覆蓋的山區(qū)。2、山岳冰川，規(guī)模較小，只對(duì)附近地區(qū)的氣候產(chǎn)生影響。而大陸冰

16、川對(duì)氣候影響的范圍要廣得多甚至影響全球氣候。如南極大陸冰川本身是一巨大“冷源”，在那里可形成強(qiáng)大穩(wěn)定的反氣旋，使南半球保持強(qiáng)勁和穩(wěn)定的極地東風(fēng)帶。同時(shí)，穩(wěn)定的冷高壓使氣旋難以深入南極大陸，故在南極冰蓋中心部分降水量?jī)H約數(shù)十毫米，幾乎與撒哈拉沙漠相當(dāng)。（二）冰川對(duì)水循環(huán)和河流水情的影響1、冰川進(jìn)退將影響海平面升降2、冰川常成為河流的發(fā)源地，冰川融水對(duì)河川徑流起著重要調(diào)節(jié)作用。（三）冰川作用是塑造地表形態(tài)重要外營(yíng)力。（四）冰川的進(jìn)退不僅影響著氣候、水文、地形，而且也影響著生物和土壤冰川推進(jìn)時(shí)，將毀滅它所覆蓋地區(qū)的植被，動(dòng)物被迫遷移，土壤發(fā)育過(guò)程也將發(fā)生中斷，自然地帶將相應(yīng)地向低緯和低海拔地區(qū)移動(dòng)。

17、冰川退縮時(shí)，植被、土壤將重新發(fā)育，自然地帶也相應(yīng)地向高緯和高海拔地區(qū)移動(dòng)。 第六章（1） 海水的化學(xué)組成多種鹽類物質(zhì)，主要是NaCl（77.7%）和MgCl2（10.9%），其次是硫酸鹽類（10.8%）。已發(fā)現(xiàn)80多種化學(xué)元素其中Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、Si、F等12種元素占海水化學(xué)元素總含量的99.8-99.9%。該12種元素的比例幾乎保持不變；（2） 海水溫度的水平分布規(guī)律及其影響因素。 規(guī)律：溫度從低緯向高緯逐漸遞減，等溫線大致呈帶狀。 南北回歸線之間等溫線較稀，在40°S和40°N附近等溫線較密。原因：A.熱力條件：B.洋流影響：在40&

18、#176;S和40°N附近西風(fēng)漂流帶，是冷暖洋流交匯之地，所以溫差大。 規(guī)律：同樣緯度上北半球水溫高于南半球，而溫度的梯度小于南半球。原因：A.熱赤道北移(在3°N附近)北半球受熱量多于南半球； B.南半球一部分熱帶海水通過(guò)洋流進(jìn)入北半球，如大西洋的灣流； C.北半球的大洋海水受極地低溫海水的影響較小。 D.北半球大洋的環(huán)流勢(shì)力較強(qiáng)，使高低緯之間的海水能夠充分混合，南半球主要以西風(fēng)漂流為主，高低緯之間的海水交換不夠充分，因而南北溫差大。 規(guī)律: A、在北半球，大洋西側(cè)的溫差大，等溫線密集，東側(cè)溫差小，等溫線稀疏。 B、北回歸線穿過(guò)的太平洋的西岸水溫高于東岸 原因：洋流影響（3） 潮汐，引潮力潮汐是指由日、月天體引潮力作用下所引起的海面（海水位）周期性漲落的現(xiàn)象。天體的引力與地球繞地月公共質(zhì)心旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的慣性離心力的合力，叫做引潮力。它是引起潮汐的原動(dòng)力。（4） 洋流的成因和分類（五）什么是風(fēng)海流，有何特點(diǎn)？概念：又稱漂流或吹流，是指風(fēng)作用于海面所引起的海水流動(dòng)。世界大洋表層洋流系統(tǒng)，主要是風(fēng)海流。形成：盛行風(fēng)（定常風(fēng)、恒定風(fēng)）經(jīng)常作用于海面上，由于風(fēng)對(duì)海面的摩擦力作用，以及風(fēng)對(duì)波浪迎風(fēng)面所施加的壓力，推動(dòng)著表層海水隨風(fēng)漂流，并借助于水體的內(nèi)摩擦作用，上層海水帶動(dòng)下層海水流動(dòng)，形成規(guī)模巨大的洋流，叫風(fēng)海流（漂流、吹流）。特點(diǎn)：