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文檔簡介
1、第一章1 水文學:研究地球上的性質,分布,循環,運動變化規律及其地理環境,人類社會之間相互關系的科學。2 水文現象:水循環過程中,水的存在和運動的各種形態。3、水文現象的特點:水循環永無止盡:任何一種水文現象的發生,都是全球水文現象整體中的一部分和永無止境的水循環過程中的短暫表現。水文現象在時間上的變化既具有周期性又具有隨機性。周期變化的原因主要是地球公轉及自轉,地球和月球的相對運動,以及太陽黑子的周期性運動所導致的晝夜,四季交替的影響所致。各因子本身在時間上也不斷變化,因而又具有隨機性。水文現象在地區分布上既存在相似性,又存在特殊性。4 傳統的水文學研究方法主要有成因分析法數理統計法地理 綜
2、合法 .成因分析法:以物理學原理為基礎,研究水文現象的形成演變過程,揭示水文現象的本質成因,其與各因素之間的內在聯系,以及其定性和定量的關系,通常是建立某種形式的確定性模型。數理統計法以概率理論為基礎,根據實測資料,運用數理統計方法,求得水文現象特征值的統計規律,或對主要水文現象與其影響因素之間進行相關分析,求出其經驗關系。地理綜合法按照水文現象地帶性規律和非地帶性的地域差異,用各種水文等值線圖表示水文特征的分布規律,或建立地區經驗公式,以揭示地區水文特征。5 水溫是一個很重要的物理特性,它影響到水中生物水體自凈和人類對水的利用。6 海水溫度的水平分布表面平均溫度:太平洋印度洋大西洋;北半球高
3、于南半球;南北緯0-30 度之間印度洋水溫最高印度洋熱帶海區三面受亞非澳大利亞大陸包圍,并受暖流影響,所以水溫最高。;南北緯 50-60 度之間大西洋水溫相差懸殊。大洋水溫的垂直分布,從海面向海底呈不均勻遞減的趨勢- 在南北緯4(T 之 間,海水垂直結構可分兩層,即:表層暖水對流層(一般深度達600-1000 米 )和深層冷水平流層龐大水體)I 表層擾動層- 表層暖水對流層的最上一層約0-100 米 ) 受氣候影響明顯,紊動混合強烈,對流旺盛,水溫垂直分布均勻,垂直梯度極小。8 表層擾動層下部與冷水層之間形成一個溫躍層,水溫垂直梯度遞減率達最大值。9 正溫層:當湖水溫度隨水深的增加而降低時,即
4、水溫梯度呈負值時,將出現上層水溫高下層水溫低,但不低于4 攝氏度,這種水溫的垂直分布,稱為正溫層。10 、逆溫層:當湖水溫度隨水深的增加而升高時,即水溫垂宜梯度呈正值時,將出現上層水溫低,下層水溫高,但不高于4 攝氏度。這種水溫的垂直分布稱為逆溫層。11 無雜質的純水,在4'C (3. 98*0 時密度最大,為1 克 /立方厘米,在0°C時密度為0. 9999 克 /立方厘米;12 海水密度是指單位體積內所含海水的質量,單位為g/cm 3。習慣上使用的密度是指海水比重,即指在一個大氣壓力條件下,海水的密度與水溫在4°C 時蒸餾水密度之比,因此在數值上密度和比重是相等
5、的。a8.t.p= ( P.t,p-1) X100013 、世界大洋表面密度的地理分布規律為:從熱赤道向高緯遞增,在 南半球三大洋中密度分布呈地帶性;赤道地區由于溫度很高,鹽度較低,因而表面海水的密度很小,約 1.02300; 亞熱帶海區鹽度雖然很高, 但溫度也很高,所以密度仍然不大,一般在1.02400 左右 ;極地海區由于溫度很低,所以密度最大;在三大洋的南極海區,密度均很大,可達1.02700 以上。14 海 水密度的垂直分布規律一般是: 從表層向深處增加; 南北緯20 ° 之間在 100 米以內密度最小,并且在50 米以內垂直梯度極小,幾乎沒有變化; 50-150 米深度上密
6、度垂直梯度最大,出現密度的突變層 ( 躍層 ) ,它對聲波有折射作用,潛艇在其下面航行或停留在其上均不易發現,故有“液體海底”之稱;約從 1500 米開始,密度垂直梯度很小,在深層,密度幾乎不隨深度而變化。15 湖 水的透明度:是指湖水能使光線透過的程度。測定方法:通常用透明度盤測定透明度。麾周湖瑪法木錯16 水 色指垂直方向上位于透明度一半深處,白色圓盤上所顯現的湖水顏色。水色取決于水對光線的選擇吸收和選擇散射的情況。17、天然水的化學成分:懸浮物質粒徑大于100納米(10 7米)的物質顆粒,在水中呈懸浮狀態:。膠體物質粒徑為100 1納 米的多分子聚合體。 溶解物質粒徑小于1 納米的物質,
7、在水中成分子或離子的溶解狀態:。18 天 然水八大離子:K* Na Ca' Mg 2 CHG03 'S042' C032-19、Fe、Mn、Cu、F、Ni、P、I 等微M元素;02、C02、N2、H2S、CH4等。20 海 水的化學組成海水是含有多種溶解固體和氣體的水溶液,其中水約占 96. 5%, 其他物質占3. 5%。海水中還有少量有機和無機懸浮固體物質。主要化學元素:Cl Na Mg S Ca K Br C Sr B Si F等 12 種,其含量約占全部海水化學元素含量的99.8- 99.9%, 因此被稱為海水的大量元素。溶解在海水中的元素絕大部分是以離子形式存在
8、的;氯化物含量最高,占88.6% , 其次是硫酸鹽占 10. 8% 。21 海 水組成的恒定性海水化學元素最大特點之一是上述12 種主 要離子濃度之間的比例幾乎不變。22 海 水鹽度單位質量海水中所含溶解物質的質量,叫海水鹽度。它是海水物理化學性質的重要標志23 電 導比:某一海水樣品的電導率與氯化鉀標準溶液的電導率之比。24 絕 對鹽度 (Sx) : 定義為海水中溶解物質的質量與海水質量的比值。 實用鹽度 (S): 在溫度為15° Cv 壓強為一個標準大氣壓下的海水樣品的電導率,與質M比為32.4356X1 (T 3的標準氯化 鉀(KCI)溶液的電導率的比 值Kl5來定義。25 鹽
9、 度的水平分布規律A. 世界大洋的平均鹽度是34.69X10 絕 大部分海域表面鹽度變化在33 37X1 (T 3之間。B. 海洋表面鹽度分布的總趨勢:從亞熱帶海區向高低緯遞減,并形成胺形。G.大洋上鹽度等值線大體與緯線平行,但寒流與暖流經過的海域,鹽度等值線有明顯的彎曲。在寒暖流交匯的地方鹽度等值線密集,鹽度水平梯度增大。D.大洋中的鹽度比近岸海區的鹽度局26 礦 化度:單位體積天然水中各種元素的離子,分子與化合物的總量。27 水 資源:廣義:世界上一切水體,包括海洋,河流,湖泊沼澤,冰川,土壤水地下水及大氣中的水分。狹義:在一定時期內,能被人類直接或間接開發利用的那一部分動態水體。第二章2
10、8 水 循環:地球上各種形態的水,在太陽輻射地心引力等作用下,通過蒸發水汽輸送,凝結降水下滲以及徑流等環節,不斷發生相態轉換和周而復始運動的過程。29 水 循環的基本過程:水汽蒸發水氣輸送凝結降水水分入滲地表地下徑流。30 水 循環的作用于效應:水循環作為地球上最基本的物質大循環和最活躍的自然現象,他深刻的影響到全球的地理環境,影響生態平衡影響水自然的開發利用,對自然界的水文來說,水循環是千變萬化的水溫現象的根源。31、水循環機理:水循環服從與質M守恒定律。即整個循環過程保持著連續性,既無開始,也無結尾。太陽輻射與重力作用,是水 循環的 基本動力。水循環廣及整個水圈,巖石圈及生物圈。全 球水循
11、環 是閉合系統,但局部水循環卻是開放系統。地球上的水分在交替循環過程中,總是溶解水攜帶著某些物質一起運動,諸如溶于中的各種化學元素,氣體以及泥沙等固體雜質等。32 水量平衡:所謂水量平衡,是指任意選擇的區域(水體)在任意時段內,其收入的水量與支出的水量之間差額必等于該區域內的蓄水變化量。 即水循環過程中,從總體上說收支平衡。p+E,+R #+R 下) +S, =( E2+RJJ+R' jftT+q) +S 2 I-o=ds/dt通用水堡平彳麥方程式:33 P+R 表 +R 地下 - ( E+R* 表 +R 地下 +q =As34 水 量平衡是質量守恒原理在水循環過程中的具體體現;是地球
12、上水循環能夠持續不斷進行下去的基本前提。水循環是地球上客觀存在的自然現象 ; 水量平衡是水循環內在的規律。35 水 量平衡的研究意義:水量平衡研究室研究水文水資源學科的重大基礎研究課題,同時又是研究解決一系列實際問題的手段和方法。因而具有十分重要的理論意義和實際價值。首先,通過水量平衡的研究,可以定量的揭示水循環過程與全球地理環境自然生態系統之間的相互聯系相互制約關系;其次水量平衡有事研究誰循環系統內在結構域運行機制,分析系統內蒸發,降水及徑流等各個環節之間的相互關系,揭示自然界水溫過程基本規律的主要方法;第三,水量平衡是水資源的現狀評價和供需預測研究的核心。第四,在流域規劃水利工程結社與設計
13、工作中,可以為工程規劃提供基本的設計參數,而且可以用來評價工程建成后的實際效益和完成后的科學調度,管理。36、蒸發的三種類型:水面蒸發(水體與大氣之間界面上的分子交換)士壤蒸發(士壤空隙水的蒸發)植物蒸發(植物的蒸騰作用)37、士壤蒸發的三個階段:定常蒸發率階段:在充分供水條件下,蒸發率相對穩定,等于或近似于相同氣象條件下的水面蒸發,主要受氣象條件影響。蒸發率下降階段:當士壤的供水能力不能滿足蒸發需要,蒸發率將隨著土壤含水量的減小而減小,于是土壤蒸發進入蒸發率明顯下降階段。蒸發率微弱階段:在此階段內士壤水由底層向士面的薄膜運動亦基本停止,土壤液體水供應中斷,只能依靠下層水汽化向外擴散。38 水
14、 汽擴散:由于物質,粒子群等的隨機運動而擴展于給定空間的一種不可逆現象。包括分子擴散和紊動擴散。39 水 汽輸送分為:環流輸送和渦動輸送。40、影響水汽輸送的主要因素:大氣環流的影響:大氣環流決定著全球流場和風速場關系,進而影響水汽全球的分布。地理緯度的影響:影響了輻射平均值,氣溫,水溫的緯向分布進而影響了蒸發。海陸分布的影響:海洋是水汽主要源地,因而沿海水汽多,向內陸減少。海拔高度的和地形屏障作用的影響:隨高度增加,水汽含M相應減少,垂直于氣流運動方向的山脈,常常成為阻隔暖濕氣流運行的屏障。孟加拉灣水汽流(北部灣入,長江中下游出海)。水氣輸送既有大氣平均環流引起的平均輸送,又有移動性渦旋動輸
15、送,其中平均輸送方向基本與風場相一致。地理位置:海陸分布與地貌上總體格局,制約了全國水氣輸送的基本態勢。水氣輸送 垂宜分布存在明顯差異。42 降水:自然界中發生的雨雪露霜雹現象的統稱。43 降水過程線:以一定時段(時日月或年)為單位所表示的降水量在時間上的變化過程:曲線或直方圖。它是分析流域產流匯 流與洪水的最基本資料。此曲線圖只包含降水強度降水時間,而不包含降水面積。44 降水累積曲線(反映雨強時空變化)以時間為橫坐標,縱坐標表示自降水開始到各時刻降水量的累積值。自記雨量計記錄紙上的曲線,即是降水量累積曲線。曲線上每個時段的平均坡度是各時段內的平均降水強度,即l = AP/At ;如果所取時
16、段很短,即At -*0, 則可得出瞬時雨強 i , 即 i=dP/dt o45 等雨量線:指地區內降水量相等各點的連線。等雨量線綜合反映了一定時段內降水量在空間上的分布變化規律。等降水量線圖的繪制方法與地形圖上的等高線圖作法類似。應用:從圖上可以查知各地的降水量,以及降水的面積,但無法判斷出降水強度的變化過程與降水歷時。46 面降水量的計算的常用方法:算術平均法(起伏不大,雨量站稠密的地方)垂直平均法(雨量站分布不均的地方,缺點就是控制的面積不變,與實際降水不符)等雨量法(對雨量站的水量和代表性要求高)客觀運行法。47、降水要素:降水降水歷時與降水時間。降水強度。降水面積。48、影響降水的因素
17、:地形條件的影響:主要是通過汽流的屏障作 用與 抬升作用對降水強度與時空分布發生影響的。森林對降水的影響。水體的影響:陸地上的江河、湖泊、水庫等水域對降水M的影響,主要是由于水面上方的熱力學,動力學條件與陸面上存在差別而引起的。人類活動的影響:通過改變下墊面條件而間接影響降水。49 可能最大降水:在現代的地理環境和氣候條件下,特定的區域在特定的時間段內,可能發生的最大降水量。50 下滲:又稱入滲,是指水從地表滲入土壤和地下的運動過程。51、下滲過程的階段劃分:滲潤階段:下滲水份主要在分子力的作 用下被土壤顆粒吸附,首先成為吸濕水而后成為薄膜水。在土壤干燥的情況下,這一階段非常明顯。隨著下滲的進
18、行,土壤水分逐漸增多,當士壤含水M大于最大分子持水M時,這一階段即結束。 滲漏階段:下滲水份主要在毛管力和重力的作用下,在土壤空隙中做不穩定流動并逐漸充填土壤空隙。當全部孔隙被水充滿而飽和時,這一階段即結束。滲透階段:在士壤空隙為水充滿而飽和的情況下,水分在重力作用下做穩定運動。52、下滲水的垂向分布:飽和帶:位于士壤表層。在持續不斷的供 水條件下,該帶含水量接近于飽和含水量,即形成飽和帶。但不論浸潤深度怎樣增大,該帶厚度不超過 1.5cm。過渡帶:位于飽和 帶之下。在 該帶內,含水M隨深度急劇減少。水份傳遞帶:在過渡帶之下。該41、我國水汽輸送的基本特點:存在三個基本的水汽來源三條輸出入路徑
19、,并有明顯的季節變化。來源:極地氣團的西北水汽流(路徑:西北方向入,東南方向出)。 南海水汽流(有廣東福建入,長 江附近出)。帶內含水量基本保持在飽和含水量與田間持水量之間,大致等于飽和含水M的 60%-80% ,沿垂向均勻分布,水分運行 主 要靠重力。濕潤帶:在水分傳遞帶之下。該帶內含水M隨深度急劇減少。末端為濕潤鋒面,鋒面兩側含水M突變,此鋒面為上部 濕士與 下層干士之間的界面。53、影響下滲的因素:士壤的特性的影響:主要取決于士壤的透水性和士壤的前期含水通常來講,士壤顆粒越粗糙,空隙宜徑越大,透水性越強,下滲能力越大。降水特性的影響:包括降水強 度,歷 時,降水時程分配及空間分布等。其中
20、降水強度宜接影響士壤下滲強度及下滲水在相同士壤水分條件下,下滲率隨雨強度 增大而增大。 降水的時程分布對下滲也有一定的影響,如在相同條件下,連續性降水的下滲M小于間歇性下滲流域植被,地形條件的影響:通常有植被的地區,由于植被及地面上的枯枝落葉具有滯水作用,增加了下滲時間,從而減少了地表徑流,增大了下滲io在相同條件下,地面坡度大漫流速度快,歷時短,下滲M就小。人類活動的影響。有增大的影響,也有抑制的影響。54、徑流:流域的的降水,由地面與地下匯入河網,流出流域出口斷面的水流,稱為徑流。液態降水形成降雨徑流。 固態降水形成融水 徑流。 包括:地面徑流,地下徑流和壤中流55、徑流的表示方法:流徑流
21、總徑流深度。徑流模數。徑流系數。產流過程-在徑流形成中通常將流域蓄滲過程,56、徑流的形成過程: 到形成地面匯流及早期的表層流過程。 流域蓄滲過程 地面匯流壤中匯坡地匯流過程,流地下水匯流 河網匯流過程 匯流過程 坡地匯流與河網匯流的合稱.:流域產流過程流域匯流過程57、影響徑流的因素:氣候因素:降水,蒸發,氣溫,風,濕度等。流域下墊面因素:地理位置,地貌特征,地形特征,地質條件,植被特征。人類活動的影響。第三旗58、產流機制:水在沿士層的垂向運動中,供水與下滲矛盾在一定介質條件下的發展機理和過程,稱為產流機制。59、流域產流的機制:超滲地面徑流的產流機制:供水與下滲矛盾發生在包氣帶的上界面的
22、產流機制。壤中徑流的產流機制:發生 于非 物質或層次性士壤中的透水層與相對不透水層界面上。地下徑流的產流機制:包氣帶較薄,地下水位較高時的地下水產流機制。飽和地面徑流的產流機制:在表層士壤具有較強透水性情況下的地面產流機制。60、流域產流方式特點及分布:超滲產流方式:遵循超滲地面徑流產流機制。a.特點:降雨強度大于下滲強度時才產生地面徑流,而 徑流 M與產流面積并不是隨降雨的繼續而增長,而是有增有減,徑流M與產流面積主要與降水強度與下滲強度有關。b.分布:超滲產流主要發生在地下水埋藏深,包氣帶厚度大,士壤透水性差,植被也較差的丘陵區或干旱地區。飽和氣流方式:其一為包括飽和地面徑流,士壤徑流及地
23、下徑流三種產流機制的類型;其二為包含飽和地面徑流與壤中徑流兩種產流機制的類型;其三為包含飽和地面徑流與地下徑流兩種產流機制的類型。a.特點:士壤比較濕潤,且 接近地下水面有毛管水帶,士壤層缺水M較小,一次性降水下滲鋒面很容易與毛管水建立水力聯系,包氣帶很容易達到飽和。b.分布:多發生在包氣帶較薄,植被較好,士壤透水性強,下滲強度大的地區。超滲與飽和產流交替型方式。61、超滲產流與飽和產流的區別:前者決定于降雨強度,而與降雨M大小關系不大,后者決定于降雨M的大小,與降水強度無關;一般 來說潮 濕地區以飽和產流為主,干旱地區以超滲產流為主。62、流域匯流的影響因素:降水特性的影響:。流域地形坡度的
24、影響:流域的形狀的影響:水力條件的影響:63、水情要素:水清要素是以表達流水水情勢變化的主要尺度。他包 括水 位、流速、流M等。64、水位:指水體的自由高出莫一基面以上的高程。65、水位過程線:水位隨時間變化的曲線,一時間為橫坐標,水位為 縱坐 標點繪的曲線,按需要可以繪制日月年、多年等不同時段的水位過程線。66、水位歷時曲線:歷時是指一年中等于或大于莫一水位出現的次數之和。水位歷時曲線即以水位為縱坐標,以歷時為橫坐標,有高水 位至低水 位依次計算各線水位的累計次數,繪成的曲線稱水位歷時曲線。67、流速:只河水中水質點在單位時間內移動的水68、謝才公式:斷面的平均速度 =與糙率有關的流速系數乘
25、以水力半徑和水面比降乘積兩者的開方。 VC R I69、流只單位時間內流經莫一過水斷面的。70、年徑流莫一年度內通過河流莫斷面的水M71、洪水:大M降水或積雪融水在短時間內匯入河槽,形成特大的徑流,稱為洪水。72、洪水過程線:暴雨洪水在出口斷面的響應,也可以通過流M過程線表達,成為流M過程線。分析這個可以得到:洪峰流M、洪水總洪水總歷時這三個要素。73、歷史洪水的調查:在該河段可能查到的比通常洪水要大的多的洪水。74、歷史洪水調查的內容:1,調查前因手機河流有關的水文、氣象、 地質及 原有勘探的設計報告和地方志等資料。2、調查歷史上洪水 的發生情況, 包括時間,來源、本流域及附近降水情況,洪痕
26、的位 置,確定最大最 小的各次洪水的順序和重現期,并在野外標志出來。3,進行簡易地形和洪痕的高程測4、整理分析測M結果并推算洪峰流5、編寫歷史洪水報告。75、河水縱向運動過程,除了原來的穩定水流以外,還應加上河槽中洪水波的運動過程。76、洪水波:若雨前河道原有一穩定水面,降水后流域地表徑流大M注入河槽形成的水波。77、附加比降:洪水波水面比降與同水位下的穩定流水面比降之差78、在穩定流的時候,水位與流M之間是單值關系;行洪時,漲洪的 附加 比降0,水面比降越大,斷面平均流速也越大,故水位相同的情況下,漲水段的流M必大于穩定流時的流導致漲水段的水位流M關系曲7980818283848586878
27、8899091929394959697線偏于穩定流時的右方。相反,退洪的附加比降 V0,在水位相同的情況 下,退水段的流量小于穩定流時的流量,形成了退水段的水位流量關系曲線偏于穩定流時的左方。、環流的類型:縱軸環流:縱軸環流的旋轉軸呈水平狀,并基本上與縱向主流方向平行,這種環境多多與縱向水流結合在一起,成為螺旋流。根據形成環流動力因素的差異,縱流環流又分彎道螺旋流與復合螺旋流兩種。橫軸環流:橫軸環流的旋轉軸呈水平狀,它與縱向的主流相垂宜。斜軸環流:斜軸環流的旋轉軸也呈水平 狀,它與 縱向主流斜交。豎軸環流:豎軸環流的旋轉軸呈鉛宜方向與主流及河底相垂直,是相對封閉的回旋流。河 流泥沙主要是流域地
28、表流水侵蝕作用的產物。侵 蝕模數: 每平方公里面積上,每年侵蝕下來并匯入河流的泥沙噸數;含 沙量: 單位體積渾水中所含泥沙的重量。流 域的侵蝕模數和河流含沙量主要取決于:流域上暴雨集中的程度;土壤結構與組成;地表切割程度;地面坡度及植被覆蓋的條件河 流泥沙的運動不僅與水力條件水流結構有關,而且與泥沙特性有關。泥沙特性包括顆粒的大小形狀容重及泥沙的水力特性。泥 沙的沉降速度:泥沙以均勻速度下沉的運動速度,也稱泥沙的水力粗度。泥沙的沉降速度是反映泥沙水力特性的一個十分重要的指標。組成河床的泥沙,如果其沉降速度越大,則抗沖性越強;隨水運動的泥沙沉降速度越大,沉淀于河床的傾向性越大推 移質運動:1 單
29、顆泥沙的推移運動2群體泥沙的推移運動3 推移質輸沙率起 動流速:接近河底的水流速度增加到一定數值時,作用于泥沙顆粒的力開始失去平衡,泥沙便開始起動,這使得臨界速度稱為起動速度。止 動流速:當流速減小到某數值時,運動著的泥沙便停止在河床上不動了,此時的臨界流速稱為泥沙的止動流速,揚 動流速:當流速增大到一定程度后,泥沙不再回到河床上,而是懸浮在水中,隨水流一起下移,這時的水流速度稱為揚動流速。起 動,止動,揚動流速的關系:起動流速是泥沙從靜止到運動的臨界值,止動流速是從運動到靜止的臨界值,揚動流速是從河床滑動到懸浮的臨界值。水 流挾沙的因素:流速水深或水力半徑泥沙粒徑或沉降速度漿 河現象:當含沙
30、量超過一定極限后,在洪峰忽然退落流速迅速減小的情況下,有時整個水流不能保持流動狀態就停滯不前。這種造成河槽堵塞的現象被稱為漿河現象。揭 河底現象:當通過高含沙大洪峰時,河床發生強烈的沖刷,可以看到厚達 1 米的成塊河床淤積物被掀起露出水面,再塌落水中,或者把成片的河床淤積物象卷地毯一樣卷起,一次洪峰可以將河床沖深幾米乃至近十米,這種高含沙水流的強烈沖刷現象,稱為揭河底。冰 川成冰過程:雪的沉積粒雪化成冰作用、冰川的類型:按冰川形態和運動特征劃分:大陸冰蓋、山岳冰 川。 按冰川發育的水熱條件和物理性質:大陸型、海洋型。冰 川的前進與后退:冰川年總積累與總消融的差額。負值:則冰川退縮和減?。徽担?/p>
31、則冰川前進和增厚。冰 川運動與河流運動的異同點:相似點:1 主要影響因索相似:冰(水)量坡降冰(槽斷面面積等;2垂線和斷面流速分布相似:自中央向兩側自表面向底部逐漸減?。徊煌c:1 冰川 是固體流,河流是水體流;2冰川運動速度只有河水流速的幾萬分之一,平均流速的單位只能以厘米計算;3冰川運動速度與溫度有關,河流運動速度與溫度無直接關系;4冰川運動速度沿程變化:自補給區向雪線方向逐漸增大,雪線附近最大,夏季快冬季慢;河流運動速度沿程變化:自上游向下游逐漸減小。5冰川 躍動/ 波動,河流無此現象。有一些冰川,運動速度時緩時快,稱為冰川躍動 / 波動,是冰川運動的一種特殊形式98 冰 川融水對大氣的
32、影響:1冰蓋:南極冰蓋:巨大的“冷源”,高壓中心,既強又穩定。冷高壓使南極盛行南風和東南風,風速離大陸中心愈遠愈大,吹至冰面陡急的冰蓋邊緣時,形成強大下降風。冷高壓使氣旋很難深入南極大陸,年降水量非常少。2山岳冰川:( D 降水:據部分高山冰川的氣象觀測,山地中部森林帶出現豐沛的降水帶外,在高山冰川帶還存在另一個更大的降水帶:( 2) 風 : 冰雪覆蓋的山頭是個冷中心,形成穩定的下沉氣流,緊貼冰川表面吹向下游,形成“冰川風”;在傍晚,冰川風和山風迭加在一起, 風勢特強; 白天則因谷風上吹而有所減弱。99 冰 川與海洋的相變轉換:地球上氣候轉冷的時候,冰川的規模就大,大量的水從海洋轉移到冰川上儲
33、存起來,導致海面降低。氣候轉暖時,冰川退縮,大景的冰川融水又通過河流注入大海,導致海面抬升100 湖泊:湖泊是陸地表面具有一定規模的天然洼地的蓄水體系,是湖盆,湖水以及水中物質組合而成的自然綜合體。101、湖泊的類型:按湖盆成因分類:構造湖、火口湖、堰塞湖、河成湖、風成湖、冰成湖、海成湖、溶蝕湖。按湖水的補排情況分類:吞吐湖、閉口湖。按湖水的礦化度分類:淡水湖、微咸水 湖、咸水 湖、鹽水湖。按湖水營養物質分類:貧營養湖、中營養 湖、富營養 湖。102水庫的組成:攔河壩,輸水建筑和溢洪道(稱泄洪建筑物,供渲泄洪水作防洪調節與保證水庫安全之用,故有水庫的太平門之稱。)103一個水庫的總庫容包括以下
34、三個(出去死水位)104死水位:水庫在調蓄過程中有一個設計的最低水位,根據發電最小水頭和灌溉最低水位而確定,同時也考慮泥沙淤積情況。105死庫容:死水位以下的庫容不能用以調節水量。106興利庫容:為了滿足灌溉,發電等需要而設計的庫容,稱107防洪庫容:為調蓄上游入庫洪水,削減洪峰,減輕下游洪水威脅,以達到防洪目的的庫容。108 水庫異重流:是兩種比重不同的流體相匯合,由于比重的差異而發生的相對運動。在運動過程中,各層流體能保持其原來的特性,不因交界面上的紊動作用而發生全局性的摻混現象。清渾水的重量差。109 水庫異重流的特性:異重流發生后,由于異重流體受到上層清水的包圍,并受上層流體的浮力作用
35、,故異重流體的有效重力(重力與浮力之差)大大減小。據研究,渾水的有效重力為原重力的1% 1% 。由于重力作用大大削弱,使慣性力的作用相對顯得十分突出。 ( 1 ) 相對突出的慣性力作用,使異重流能夠輕易超越障礙及爬高,這是一般水流運動做不到的。( 2) 由于重力作用減弱,阻力作用也顯得十分突出,故異重流的運動速度是很小的,通常只及一般水流的1/10 1/30。110 沼澤是地表土壤層水過飽和的地段。111、 沼澤的三個特征;地表經常過濕或有薄層積水;其上生長濕生植物或沼生植物;有泥炭積累或無泥炭積累,但均有潛育層存在。112 、 入海河口的三個區段及徑流特征:近口段:自潮區界至潮流界。特征:由
36、于受潮水的頂托,水位隨有周期性的升降,但流向始終指向下游,徑流作用占絕對優勢。河口段:自潮流界至口門。 特征:徑流與潮流作用勢均力敵,水流呈周期性往復流,水位也有周期性漲落??谕夂I段:自口門至水下三角洲前緣。特征:徑流因素影響逐漸削弱直至消失,潮流波浪等因素則起主要作用。113 、 河口區潮汐的四個階段:1 、海洋潮波自外海進入河口之初,海水因為比重大,從河底插入,使水位抬高,流速減小。但水流方向然指向海洋,此時可能出現上下層方向相反的水流。2、隨著潮流的不斷進入,水位持續上漲,以致潮流超過河水下泄的速度,水面呈逆比降。期間當出現潮流潮流速度與河水下泄速度相互抵消的階段,斷面流速為0,成為落
37、潮憩流;3,當海洋水一開始落潮,河口內的水位也會下降,流向依然指向上游;4、河口水位持續下降,水面回復正比降,在流向轉向期間,出現短暫的時間,面流速為零,成為漲潮憩流。114 、 河口區泥沙的來源:1 ) 河流徑流挾帶的下行泥沙2) 海 洋潮流挾帶的上行泥沙3) 河口區局部運動的泥沙115 、 河口泥沙的絮凝:帶有負電荷的泥沙膠粒與海水中的例子發生離子代換,致使部分泥沙顆粒之間產生引力,顆粒相互聚集變大。當紊動垂直分速小于其沉降速度時,泥沙下降。就像在豆腐漿里加入醬油會凝成豆腐花一樣。這是河口泥沙的獨特現象。影響絮凝的因素有兩個:含鹽度和含沙濃度,第四章116 、 洋:時間大洋的中心部分和主體
38、部分,遠離大陸,深度大,面積廣,不受大陸影響,具有較穩定的理化性質和獨立的潮汐系統,以及強大洋流系統的水域(太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋)。117 、海:靠近大陸,深度淺,面積小,兼受洋陸影響,具有不穩定的理化性質,潮汐現象明顯,并有獨特海洋系統水域。118 、地中海:位于大陸之間的海,分為陸間海,內陸海。119 、邊緣海:位于大陸邊緣的水域,一部分以大陸為界,另一部分以島嶼,半島,群島與大洋分開。120 、海灣:是海洋伸入大陸的部分,其深度和寬度向大陸方向逐漸減小的水域。潮差較大121 、海峽:連通海洋與海洋之間狹窄的天然水道。水流急,潮速大,上下層或左右兩側海水理化性質不同,流向不同。1
39、22 、海洋地貌的基本特征:大陸邊緣、大洋盆地、洋中脊123 、波浪:每個水質點作周期性運動,所有水質點相繼振動,便引起水面呈周期性起伏。124、 波的分類:按波的周期:1、按波的周期(頻率)分類:表面張力波; 短周期重力波;重力波; 長周期重力波;長周期波;長周 期潮波;2、按成因分類;風浪和涌浪:在風的直接作用下,水面出現的波動,稱風浪;風浪離開海區傳至遠處或風區外,風停息后所留下的波浪,則稱為涌浪。內波:發生在海洋內部,由兩種密度不同的海水作相對運動而引起的波動現象。潮汐波:海水在引潮力作用下產生的波浪。海嘯:由火山,地震或風暴等引起的巨浪。 3、按照水深相對波長大小可分為:1 ) 深水
40、波:是水深相對波長很大的波,主要集中在海面以下一個較薄的水層內,又稱為表面波或短波。2) 淺水波:是水深相對波長很小的波,又稱為長波4、按波形的傳播性質分類:1 ) 前進波(進行波):波形不斷地向前傳播的波浪。2) 駐波:波形不向前傳播,只是波峰和波谷在固 定點不斷地升降交替著的波浪125 、潮汐:海水的周期性漲退現象。126 、潮汐的類型:半日潮、全日潮、不正規半日潮、不正規全日潮。127 、半日潮:在一個太陽日內,有兩次高潮和兩次低潮,而且兩相鄰高潮或低潮的潮高幾乎相等,漲落潮時也幾乎相等的潮汐。一個太陰日內,只有一次漲潮和一次落潮,形成全日潮。不正規半日潮:在一個太陰日內:也有兩次高潮和
41、低潮,但是潮差不等。不正規全日超:在半月內,較多數天數有不規則半日潮,但有時一天里也發生一次高低潮,但是全日超不超過7 天。128 、 潮汐的成因:海洋潮汐由月球和太陽的引潮力引起,以月球 為例,就地球而言,作用其上有兩個力:月球對地球的吸引力和地球繞地月公共質心作平運動時受到的慣性離心力。這兩個歷史引起潮汐的原動力。129 、 潮流是海水在天體引潮力作用下所形成的周期性水平運動,它和潮汐現象是同時產生的。130 、潮流的運動形式有兩種:旋轉流(回轉流)、往復流131 、洋流:即海流。指海洋中具有相對穩定的流速和流向的海水,從一個海區平地或垂直地向另一海區規模的非周期性運動。132 、洋流的分
42、類:風洋流:是在風力作用下形成的。密度流:是由于海水密度分布不均引起的,當摩擦力忽略不計時,密度流又稱地轉流或梯度流。補償流:由于海水從一個海區大M流出,而另一個海區海水流來補充而形成的。按運動方式課分為上升流和下降流;按冷熱可分為暖流和寒流;按地理位置可分為赤道流,大洋流,極低流和沿岸流。133 、風海流:海水在風的切應力作用下形成的水平運動。134 、風海流的負效應:由于風海流的體積運輸而導致的海流,在北半球穩定的反氣旋控制的海區內,風圍繞反氣旋中心作順時針方向的流動,反氣旋中心的海水暖而輕,密度小,反氣旋周圍的海水冷而重,密度大,海水密度在水平方向的這種不均勻分布,將產生一支與風向一致的
43、表面環流,稱為反氣旋大洋環流,相反的,產生了氣旋大洋環流。135 、 地轉偏向力:對于單位質量的物體:f=2v o ) s i n 0 式中, f單位質量物體所受到的地轉偏向力;co 一一 地球自轉角速中一地理緯度v 物體的運動速度。136 、 (一)世界大洋表層環流系統:海面上的氣壓場和大氣環流決定著大洋表層環流系統。1以南北回歸高壓帶為中心形成反氣旋型大洋環流;2) 以北半球中高緯海上低壓區為中心形成氣旋型大洋環流;3)南半球中高緯海區沒有氣旋型大洋環流,而被西風漂流所代替;4) 在南極大陸形成繞極環流;5) 北印度洋形成季風環流區137 、 中尺度渦旋:氣旋式渦旋:在北半球逆時針旋轉,其
44、中心海水自下向上運動,使海面升高,將下層冷水帶到上層較暖的水中,使渦旋內部的水溫比周圍海水低,又稱冷渦旋。反氣旋式渦旋:在北半球順時針旋轉,其中心海水自上向下運動,使海面下降,攜帶上層的暖水進入下層冷水中,渦旋內部水溫比周圍水溫高,又稱 暖渦旋。138 、 中尺度渦:海洋中直徑約有100 300km , 壽命約為2-10 個 月的渦旋。139 、 厄爾尼諾現象:一弱表層暖流,沿厄瓜多爾和秘魯北部沿岸向南伸展到大約南緯6 度,在異常年份,發生災難性移位,赤道東太平洋冷水域中海溫異常升高,沿岸上升流消失,導致秘魯漁場減產,南美洲西部連降大雨。第五旗140、 地下水:存在于地表以下巖士層空隙中的各種
45、不同形式水的統稱。141、 含水介質:既能透水,又飽含水的多孔介質。142、 含水層:貯存地下水,并在自然狀態或人為條件下,能夠流 出地下水的巖體。143、 隔水層:雖然含水,但幾乎不透水或透水能力很弱的巖體。144、 含水介質的空隙性:孔隙率:以空隙體積與包括空隙在內的巖士體積之比表示。巖溶率:表示溶隙的多少,即溶隙的體積與包括溶隙在內的巖體的體積的比值。裂隙率:裂隙體積與包括裂隙在內的巖石體積的比值。145、 含水介質的水理性質:容水性:在常壓下巖士空隙能夠容納一定水M的性能。持水性:飽水巖士在重力作用下排水后,依靠分子力合毛管力保持一定水分的能力。給水性:飽水巖士在中立作用下能自由排水的
46、性能。透水性:在一定條件下,巖士允許水通過的性能。貯水性:表示承壓含水介質的貯水能力。146、 蓄水構造:由透水巖層與隔水層相互結合而構成的能夠富集和貯存地下水的地質構造體。147、 蓄水構造體需具備3個基本條件:1、要有透水的巖層或巖體 所構成的蓄水空間;2、有相對的隔水巖層或巖體構成的隔水邊界;3、具有透水邊界,補給水源和排泄出路,148、 地下水流關系的基本特征:空間上的立體性。流線組合的復雜性和不穩定性。流動方向上的下降與上升并存性。涉及區域范圍一般比較小。149、 包氣帶士壤水帶結合水150、 中間過渡帶151、 毛細水帶毛管水152、 飽和水帶潛水帶重力水153、 承壓水帶154、
47、 地下水不同層次的力學結構薄膜水:又稱弱結合水,它們 受分子力的作用,但與其巖士顆粒之間的吸附力要比吸濕水弱的多,并隨薄膜加厚分子力的作用不斷減弱,宜至向自由水過渡。毛管水:當巖士的空隙小于1mm,空隙之間彼此連通,就像毛細血 管一樣,當這些細 小空隙貯存液態水時,就形成毛管水。重力水 :當含水層中空隙被水 充滿時,地下水分將在重力作用下在巖士孔隙中發生滲透移動,形成滲透重力水。155、 一)按地下水的貯存埋藏條件分類156、 1.包氣帶水:結合水(吸濕水、薄膜水)毛管水(毛管懸著 水、毛管上升水)重力水(上層滯水、滲透重力水)157、 2.飽水帶水:潛水承壓水158、 (二)按巖士的貯水空隙的差異分類159、 1.孔隙水2.裂隙水3.巖溶水160、 包氣帶:位于地球表面以下,潛水面以上的地質介質,包括 士壤水帶,中間過渡帶,毛細水帶三個亞帶。161、 包氣帶水:貯存在地下自由水面以上的包氣帶中的水。162、 包氣帶水的主要特征:包氣帶含水率和剖面分布最容易受外界條件影響,尤其是與降水,氣溫等氣象因素關系密切,呈強烈季節性變化。包氣帶在空間上的變化,主要體現在垂宜剖面上的差異,愈近表面,含水率變化越大,逐漸向下層,含水率變化趨于穩定而又規律。包氣帶含水率變化還與巖士層本身結構,巖士顆粒
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