《水文学(黄锡荃) 绪论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水文学(黄锡荃) 绪论（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、水文学 12:54:17 课程简介 面向对象 o 非水文专业 课程目的 o 对水文学学科有整体的理解 o 掌握水文学基本的概念和原理 教学方式 o 课堂讲授为主，讨论为辅 12:54:17 教学参考书 芮孝芳，水文学原理，中 国水利水电出版社，2004 左其亭，王中根现代水文 学，黄河水利出版社，2006 David R Maidmen, Handbook of Hydrology, McGraw-Hill Professional, 1993 12:54:17 绪论 1 水的重要性 2 水文学科的特点和发展 3 水文学的研究方法 4 水文学与水资源学 12:54:17 水的重要性 说文解字
2、o 古体“水”： o 阴（二）阳（一）交合为“水” o 五行：金木水火土 o 八卦：乾（天），坤（地），艮（山），兑（泽）， 震（雷），巽（风），坎（水），离（火） 自然之本 为人处世 之本 古体“仁”： 道德经曰：“上善若水。水善利万物而不争， 处众人之所恶，故几于道。” 12:54:18 水的重要性 自然界的重要组成部分 o 地球表面的70%为水覆盖 o 水圈是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层。 水上达大气圈，下深入岩石圈，中贯生物圈， 将地球表面串联成一个整体。 生命离不开水 o 人体重量的76%，植物茎叶重量的90% 12:54:18 水的重要性 工农业生产离不开水 o 每生产1吨粮食
3、约需水500-1330m3水 o 每生产1吨钢约需要4-10 m3水 生态环境离不开水 12:54:18 水的重要性 华 北 平 原 ： 干 涸 的 河 床 12:54:18 水的重要性 2010 舟 曲 泥 石 流 ： 被 吞 噬 的 生 命 12:54:18 水的重要性 2010 墨 西 哥 海 湾 石 油 泄 漏 ： 死 亡 的 海 龟 12:54:18 水的重要性 2010 西 南 地 区 大 旱 ： 绝 收 的 农 田 12:54:18 水的重要性 2011 山 东 大 旱 ： 干 枯 的 小 麦 12:54:18 水的重要性 2011 长 江 中 下 游 大 旱 ： 鄱 阳 湖 草
4、 原 12:54:18 水的重要性 2012 广 西 龙 江 镉 污 染 事 件 12:54:18 水文学科的特点 什么叫做水文学？ o 水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动 变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系 的科学。 研究对象：地球上的水 （1）水本身性质 （2）水与地理环境、人类的联系 o 水文学的特点：一方面，具有自然属性，属于地球 科学的范畴；另一方面，又具有社会属性，属于应 用科学的范畴。 12:54:18 水文学的发展阶段 萌芽阶段（公元15世纪以前） 形成阶段 （公元15世纪初19世纪末） 兴起阶段（公元20世纪初20世纪50年代） 现代阶段（20世纪60年代
5、至今） 12:54:18 水文学的发展阶段 萌芽阶段（公元15世纪以前） o 水文现象的定性描述：雨情、水情的观测和记 录 o 北魏的水经注是我国最早记载河流源流、 水情的著作。水经注对1252条大小河流进 行了全面记载，描述了各个河流的发源地点、 干流大小、支流分布、河谷宽度、河床深度、 流程长短、方向以及水量的季节变化、含沙量、 汛期等情况。 12:54:18 水文学的发展阶段 形成阶段 （公元15世纪初19世纪末） o 水文观测仪器：雨量器、蒸发器、流速仪 o 水文规律的定量描述：1856年达西（Darcy）定 律，1871年圣维南（St.Venant）方程组 Henri Philibe
6、rt Gaspard Darcy 18031858 17971886 12:54:18 水文学的发展阶段 兴起阶段（公元20世纪初20世纪50年代） o 工程水文学 o 1932年谢尔曼（Sherman）提出单位线法 o 1935年霍顿（Horton）提出均质包气带产流理论 o 1938年麦卡锡（Ma Carthy）建立马斯京根河道洪 水演算法 Robert Elmer Horton (1875 1945) 12:54:18 水文学的发展阶段 现代阶段（20世纪60年代至今） o 生态环境结合 o 新技术：3S（GIS，RS，GPS）技术、同位素技 术 o 新分支：森林水文学、农业水文学、城市
7、水文 学、随机水文学、遥感水文学、同位素水文 学 12:54:18 水文学的发展阶段 现代阶段（20世纪60年代至今） o 生态环境结合 1962年，Rachel Carson寂静的春天 1972年，第一次国际环保大会在斯德哥尔摩会议召 开 1970s，盖娅假说：地球本身是一个超级有机体,一个 有生命的、系统化的活体。地球上进化出的所有生 命形式，都是盖娅这个生命体的一部分，就像组成 人体的细胞。 1978年，Dunne and Leopold water in environmental planning 。水文学家开始重视环境 问题。 12:54:18 水文学的体系 地球科学 水文学地质学
8、大气科学自然地理学 河 流 水 文 学 湖 泊 水 文 学 海 洋 水 文 学 地 下 水 水 文 学 12:54:18 水文学 水文学 地球物理水文学 地理水文学工程水文学 地理水文研究的特点 宏观性：水体运动变化的 自然规律、总体演化趋势； 综合性：与其它自然地理 因素间的相互影响研究； 区域性：各水体的区域差 异性。 12:54:18 水文现象的主要特点 水文现象：水循环过程中，水的存在和运动的 各种形态。 o 水循环永无止尽，水文现象在空间或时间上存 在一定的因果关系。 o 水文现象在时间上既有周期性又有随机性。 o 水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在 特殊性。 确定性 不确定性
9、 12:54:18 水文学的研究方法 水文过程规 律 大气 圈 岩石 圈 生物 圈 人类 活动 水文评价与预测 观测与调查观测与调查 水文试验水文试验 统计分析统计分析 水文模型水文模型 假设与推理假设与推理 12:54:18 水文学的研究方法 观测与调查观测与调查 水文试验水文试验 统计分析统计分析 水文水文模型模型 假设与推理假设与推理 水文规律水文规律 12:54:18 JDZ02（05）-1型雨量传感器 12:54:18 BB-1型玻璃钢百叶箱 12:54:18 E601蒸发皿 E601蒸发皿 12:54:18 FW390-1型长期自记水位计型长期自记水位计 12:54:18 水文站流
10、速测验固定设备 12:54:18 坡面径流实验观测 12:54:18 人工降水实验 12:54:18 水土实验模拟系统示意图 12:54:18 水质分析仪 12:54:18 同位素质谱仪 12:54:18 水文学与水资源学 水文学 o 研究地球上的水及其分布与运动变化。 o 核心：水循环过程。水在大气圈、水圈、生物圈、岩 石圈以及气、液、固态的转换。 水资源学：研究水资源的产生、循环规律和开发利用 及管理。 o 水资源：可供人类利用的大气降水、地表水和地下水 的总称。 o 核心：供需关系。水资源供应与应用，规划与管理。 水文学是水资源学的重要科学基础，水资源学是水文 学服务于人类社会的重要应用
11、方面 12:54:18 水文学与水资源学 第一章 水资源学概述 第二章 水资源的全球和区 域分布 第三章 水资源、人类活动 与环境的相互作用 第四章 水资源价值 第五章 水资源评价 第六章 水资源规划 第七章 水资源问题的决策 第八章 水资源保护 第九章 水资源管理 水资源学陈家琦，王浩，杨小柳。 科学出版社，2002 12:54:19 教材组成 绪论 第一章 地球上水的性质和分布 第二章 地球上的水循环 第三章 陆地表面水的组成与运动 第四章 海洋的结构与海水的运动 第五章 地下水的结构与运动 第六章 人类活动对水环境的影响 水文学基本知识 水文循环及水量平衡理论 水文循环具体过程 人类活动
12、的影响 12:54:19 水文学中出版错误改正 页行错误正确 13 倒2 第67字“低于”高于 13 倒2 高于低于 29 倒2 138 598 461 138 598.461 29 倒1 3 502 921 3 502.291 31 倒10 4.68万4.68万km3 32 表121 人均水量（m2/人）人均水量（m3/人） 35 倒1 4170 4180 35 倒10 （见表13）（见表121） 37 1 （104亩）（104亩） 38 倒8 105.9 1059 40 22题小资源水资源 48 公式(2-2)错误 t Q t 12:54:19 页行错误正确 49 18 0.5310130
13、.511013 49 表（km2) (万km2） 49 表1300 7300 49公式(2-8) 60 倒1 （237）（236） 87 倒7 地面产流量qgqs 104 倒2 1093 图312 图326 0R0R 11 1 1 10 n n i hq 1 1 1 10 n in i hq 12:54:19 页行错误正确 116 公式3-30 原公式不常用 184 4 （图47）（图46） 192 12 图460 图415 232 表52 孔隐水孔隙水 268 倒13 总覆盖中总蒸散发中 282 公式6-5 2 2 4 4 2.65 3 r r 2 3 4 4 2.65 3 r r 12:54:19
