第一章水文現象-OpenWebMail(+).pptVIP

第一章　水文現象 第一節　水文學概論 水是維持生命的根源，也是人們生活與文明之所必需，人類四大文明都是沿著河流發展出來的。 水文學為研究地球上水之發生、循環、分佈、其物理化學特性、其對環境之反應、包含其對生物反應之科學。 一、水文循環 地面上的水受到陽光照射化為水蒸氣上升於空中，遇冷凝結以液態或固態下降，存在地面再遇熱又上升。因太陽不停供給能量，水的活動因而循環不息，這種現象稱為水文循環 。 水文循環之主要投入項為降水，其主要形式為降雨，降水之來源為大氣中的水蒸氣 。 水文循環主要的產出項為逕流。 水文因子 1. 降水 2. 截留 3. 入滲 4. 窪蓄 5. 逕流 6. 蒸發 7. 蒸散 例題1-2　水文設計何以較結構設計易於失敗？試申述其理由，並述明水文方面有那些主要問題。 ?解?水文設計較結構設計易於失敗之原因： (1)精度。 (2)安全係數。 (3)解決方法性質。  第二節　氣象因子 一、溫　度 溫度變化是產生氣候變化的主要因素。 1.日照：太陽輻射是地球上主要熱量來源，影響 全世界的氣象。 2.溫度垂直變化：平均每升高100公尺， 溫度下降0.65℃：(1)乾定熱傾率；(2)飽和定熱傾率；(3)假定熱傾率。 3.溫度水平變化：(1)地球水陸分佈不均勻；(2)風向不定；(3)高程、植被分佈不均；(4)緯度不同，日照角度不同。 4.溫度時間變化：溫距海洋近者變化小。 (1)日變化；(2)年變化。 三、氣　壓 1. 定義：大氣層之下層承受上層之重量，稱為氣 壓。 2. 影響：氣壓特別對於風向、風力、雲量具有決 定性之影響。 3. 一大氣壓：以平均海平面之氣壓為一大氣壓 (1atm) 。 4. 增減變化 5. 氣壓坡降 6. 壓力差距 第四節　水文與生活 一、氣象與生活 1. 糧食生產：人類依賴糧食生存，從古時候 起， 氣候就成為影響糧食生產的重要因素 。 2. 農業開發 3. 寒害預防 4. 棉花伸展率 5. 冰淇淋銷路：把握氣溫的變化，就能及時供應 天氣變熱所增加的客戶，也不會因天氣寒冷銷 路不好而退貨。 七、結　語 晴雨風霧都是自然的奇景， 值得好好欣賞調適； 成敗得失都是人生的經驗， 需要細細品味學習。 * * 水文學目的為水文分析方法，有效正確推估某一地區之水資源，以作為開發利用、水害消減等興利除弊之依據，並提供各種工程在安全上、經濟上之決策、規劃、設計與管理之參考依據。 水文學應用 1. 工程水文學 2. 氣象水文學 3. 森林水文學 圖1-1(a)　水文循環的概念示意圖 圖1-1(b)　水文循環圖 水文循環重要作用為蒸發與凝結。隱形墨水即是蒸發在生活中之應用，冬天車窗凝結水滴需要除霧。 二、水文收支 水文方程式依據物理質量不滅定理 只考慮輸入－輸出間之確立關係，而忽視 系統本身複雜的操作之方法，即所謂黑盒分析 圖1-2　黑盒分析示意圖 5.常用之溫度語彙 (1) 平均(Mean)溫度：指算術平均值。 (2) 常態 (Normal) 溫度：為一種比較標準， 規定30年為一期 (3) 溫差 (Range)：某特定日、月、季、 年最高溫度最低溫之差。 二、濕　度 1. 概　述 (1)定義：濕度為大氣中水汽之含量。 (2)凝結蒸發：影響大氣溫度之變化甚大。 (3)重要性：水汽為降水之來源。 (4)露點 。 2. 變化：(1)日變化；(2)年變化 3. 濕度種類 (1) 絕對濕度：為單位體積中 之水汽質量。 (2) 相對濕度：為某容積中之水汽量與同一容積在 同一溫度飽和時水汽量之比，或某溫度汽壓力與 該溫度飽和時汽壓力之比。為一無因次單位。 (3) 比濕度：為單位質量空氣中水汽質量數，即每 公斤空氣中水汽之克數。 (4) 混合比：為濕空氣內水汽質量與乾空氣質量之 比。 四、風 1. 風作用力：作用於大氣以產生風之力。 3. 時間變化： (1) 冬季風速最大且變化最大，夏季風速最小。 (2) 季節風：隨季節變化的風 6. 香蕉外銷：高溫高濕容易使食物腐爛變質 。 7. 西瓜產銷：西瓜銷路受氣溫影響很大 。 8. 農民曆：有天氣預測，二十四個節氣，大略指出當時的天氣狀況，農民可據此耕作勞動。 9. 養生保健：關節受傷部份，天氣轉變時會不舒服，變化太快，對心臟病患不良。人體濕度大氣溫低時 ( 連續陰雨