水循环与径流形成课稿.ppt

2005年7月24日 重庆交通大学 工程水文学 第二章 水循环及径流形成 研究对象 1.自然界的水循环及水量平衡 ? 2.河流与流域?? 3.降雨、蒸发、下渗及径流?? 一 自然界的水循环 一 自然界的水循环 1 水循环定义 2 水循环的原因 3 水循环分类 4 水循环的主要环节 5 水循环与水资源的关系 6 水文循环作用 二 地球的水量平衡 1 水量平衡原理 定义：在水循环过程中，地球上任一区域，在一定时段内进入水量与输出水量之差等于其蓄水变化量。 地位：它是质量守恒定律在水文循环中的特定表现形式，也是水文学的基本原理，更是水文学最成熟的理论。 作用：有助于了解水循环各要素的数量关系，估计地区水资源量。 2 水量平衡方程 将水量平衡原理应用于某一区域，对某一时段Δt: 式中：I为给定时段内输入研究区域的总水量；O为给定时段内输出研究区域的总水量；△S为给定时段内研究区域蓄水量的变化量。 二 地球的水量平衡 3 全球水量平衡 全球=陆地+海洋 非闭合流域水量平衡方程： 三 流域水量平衡 闭合流域水量平衡方程： 多年平均： 闭合流域多年平均水量平衡方程 降水、径流、蒸发是流域水量平衡的中的三个基本要素 第二节 河流与流域 主要内容： 河流及其特征、流域及其特征； 学习要求： 了解河流、水系的基本概念； 掌握河流主要特征的计算方法； 掌握流域、闭合流域、非闭合流域的基本概念以及流域特征对径流的影响。 与河流相关的一些概念 左、右岸：面向下游，位于身体左侧的河岸为左岸，位于身体 右侧的河岸为右岸。 凹、凸岸：弯曲河段沿流向的平面水流形态呈凹形的岸称为凹岸，相反称凸岸； 干流：将汇集的水流注入海洋、湖泊甚至沙漠等的河流。如长江、黄河、珠江，以及塔里木河(消失于沙漠)、石羊河 (入湖)等。 支流：将汇集的水流注入一个更高一级河流的河流； 支流分级： 直接汇入干流的河流称为干流的一级支流， 直接汇入一级支流的河流称为干流的二级支流，依此类推。 南溪河 黑河 泾河 渭河 黄河 岔巴沟 大理河 无定河 黄河 河系或水系：河流的干流及其全部支流以及流域内的湖泊、沼泽等水体彼此连接构成的脉络相通的水流系统。水系通常用干流命名，如长江水系、黄河水系；或以归宿的湖泊而定名，如洞庭湖水系，鄱阳湖水系等。 按照河段不同特性，一条发育完整的河流沿水流方向，自高向低可分为以下五段，可以划分为河源、上游、中游、下游和河口五部分。 河源 河流的发源地，可以是溪涧、泉水、湖泊、沼泽、冰川等。 河源 长江发源于唐古拉山主峰各拉丹冬西侧的姜根迪如冰川； 黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓海拔4500米的卡日曲泉眼； 黑龙江发源于额尔古纳河和石勒喀河，高山冰雪； 珠江发源于云南省沾益县境内的马雄山水洞流水； 塔里木河发源于天山西段的山地降水及冰雪融水。 上游 紧接河源，多处于深山峡谷，坡陡流急，河谷下切剧烈，常有急滩或瀑布 中游 河槽地势渐趋缓和，水流下切力减弱，旁蚀力加强，河道有弯曲，两岸逐渐开阔，河面增宽，水量增加，水面比降减缓，冲淤接近平衡状态，两岸常有滩地，河床较稳定 下游 处于平原区，河床宽阔，河床坡度和流速较小，淤积明显，多浅滩和河湾 河口 河流的终点，河流注入海洋或内陆湖泊的地方，河口泥沙大量淤积，往往形成三角洲 外流河：注入海洋的河流； 内流河：注入内陆湖泊或消失于沙漠中的河流。 如新疆塔里木河、青海格尔木河 长江、黄河的上中下游分界点： 长江 源头——湖北宜昌——江西湖口 黄河 源头——内蒙古河口镇——河南桃花峪 4 河流长度 自河源沿干流到流域出口的长度，L，km 在一定比例尺地形图上量出 5 河网密度 单位面积内的河流河流干、支流的总长度称为河网密度。 6 河流弯曲系数 河流长度L与河源到河口间直线距离l的比值。 用高程测量法测出深泓线上若干个河底地形变化点的河底高程，以河长为横坐标，河底高程为纵坐标，可绘制河槽的纵断面图 ?落差：河段两端的高程差 Δh= h上-h下 当河段纵断面呈直线时，比降计算： J=(h上-h下)/l=Δh/l 当河段纵断面呈折线时，河道平均纵比降推求方法如下： 二 流域及其特征 1 流域与分水线概念 流域：河流某一横断面以上汇集地面水和地下水的区域称为流域。 分水线：流域四周地面最高点的连线，通常就是流域四周山脉的脊线。例如，降落在秦岭以南的雨水流入长江，降落在秦岭以北的雨水则汇入黄河，秦岭便是长江和黄河的分水岭。