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1、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。海水盐度：单位质量海水中所含溶解物质的质量。水资源：广义：世界上一切水体，包括海洋，河流，湖泊，沼泽，冰川，地下水及大气 中的水分，都是人类宝贵的资源，及水资源 狭义：仅指在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。水循环：水循环是指在地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸 发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断的发生相态转换和周而复始运动 的过程。水量平衡：所谓水量平衡，是指任意选择区域的区域（或水体），在任意时段内，其收入 的水量与支出的水量之间差额
2、必等于该时段区域（或水头）内蓄水的变化量，即水在循 环过程中，从总体上说收支平衡。蒸发：水由液态转为气态的过程。水汽扩散：指由于物质、粒子群等的随机运动而扩展于给定空间的一种不可逆现象水汽输送：指大气中的水分子因扩散而由一地向另一地运移，或由低空输送到高空的过 程。降水：是自然界中发生的雨雪露霜霰雹等现象的统称。降水要素：降水量：指在一定时段内降落在某一面积上的总水量。 降水历时与降水时间：前者指一场降水自始至终所经历的时间；后者指对应于某一降 水而言，其时间长短通常是人为划定的，在此段内并非意味着连续降水。 降水强度：指单位时间内的降水量，以毫米|分或毫米|时计。 降水面积：降水所笼罩的面积
3、，以平方公里计。可能最大降水：系指在现代的地理环境和气候条件下，特定的区域在特定的时段内，可 能发生的最大降水量（或暴雨）下渗：又称入渗，是指水从地表渗入土壤和地下的运动过程径流：流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流，叫做径流。径流的表示方法：流量：流量Q指单位时间内通过某一断面的水量。 径流总量（W）：指T时段内通过某一断面的总水量。W=QT3径流深度R：指将径流总量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度，以毫米为单位。R=QT/1000F4. 径流模数M：是流域出口断面流量与流域面积的F的比值M=1000Q/F5. 径流系数a:某一时段内的径流深度R与降水深度P之比值水情
4、要素是用来表达河流水文情势变化的主要尺度，包括水位，流速、流量等。 水位：指水体的自由水面高出某一平面以上的高程。流速：指河流中水质点在单位时间内移动的距离。V=L/T 流量：指单位时间内通过某一断面的水量。洪水：大量降水或冰雪融水在短时间内汇入河槽，形成特大径流称为洪水。层流：指全部水流曾平行流速运动，即水质点的运动轨迹平行，在水流中方向一致，流 速均匀。紊流：指水流中的水质点的运动速度和方向随时随地都在变化，而且其变化是围绕一个 平均值上下跳动的。从层流转为紊流的判别数称为临界雷诺系数。洪水波：设雨前河道中愿友谊稳定水面，降雨后流域地表径流大量注入河槽形成洪水波。 稳定水面上的水量，称为洪
5、水波流量。水内环流：河水内部的不同水质点或水团，在重力、惯性离心力及地转偏向力的综合作 用下，呈螺旋状下移，或是旋涡状运动，这种现象称为水内环流。波浪：是海洋、湖泊、水库等宽敞水面上常见的水体运动，其特点是每个水质点做周期 性运动，所有水质点相继振动，便引起水面呈周期性起伏。风暴潮：由台风、温带气旋、冷锋的强风作用和气压骤变等强烈的天气系统引起的海面 异常升降现象，叫风暴潮。洋流：即海流，是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平地或垂 直地向另一海区大规模的非周期性的运动地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在。水分子的聚合体包括单水分子，双水分子和三水分子。1）随着水温的升高
6、，水分子聚合体不断减少，而单水分子不断增多。当温度高于iooc 呈气态时，水主要有单水分子组成。2）随着温度的降低，水分子聚合体不断增多，单水分子不断减少。水文到达0C结冰时， 单水分子为零，强力缔结结构的三水分子增多。3）水温在3.98C时，结合紧密的而水分子最多，此时水的密度最大，比重为1.世界大洋表层水温特点:世界大洋表层水温最高值出现在热赤道，由热赤道向南北两极递减。大洋东西两侧水温明显不同（中纬度海区西侧水温高于东侧，中高纬海区则相反，因为洋流对局部海区水温的影响）（寒暖流交汇处，等温线密集，水温的水平梯度大）水的物理性质； 水温:纯水冰点为0C,沸点为100C,相对密度最大时为3.
7、98C.太阳辐射是地球上各 种水体的主要热源之一。（大洋水温南北纬40度之间海水垂直结构分为两层，即表层 暖水对流层和深层冷水平对流层，表层暖水流的最上一层称之为表层扰动层，在此下部与冷水之间形成一个温跃层，水平垂直梯度递减率达最大值。 密度：1 ）纯水密度：纯水的介电常数很大，缔结力强，温度变换直接影响水的密度 2）海水密度：指单位体积内所含海水质量，习惯上使用的密度是海水的比重， 即指在一个大气压下海水的密度于水温3.98r时蒸馏水密度之比。水平方向上大洋海水 密度随纬度的增高而增大，等密度线大致与纬线平行。垂直方向上海水的结构稳定，密 度向下递增。南北纬20度50-100米出现密度的突变
8、层，对声波有折射作用，潜艇在下不 易发现。在深层，密度几乎不随深度而变化。 水色：纯水无色，自然界的水色是由水体的光学性质以及水中悬浮物质、浮游生物的 颜色决定的，与天空状况，水体地质也有关。水色是水体对光的选择吸收和散射作用 的结果海水多成蔚蓝色，绿色。 透明度：表示各种水体能见程度的一个度量。水面上光线越强，透入越深，透明度就 越大，反之越小。水色越高透明度越大，水色越低透明度越小。水资源特性：水资源的循环再生性与其有限性。时空分布的不均匀性利用的广泛 性和不可代替性利与害的两重性海陆循环过程：水汽蒸发，水汽输送，凝结降水，水分入渗，以及地表、地下径流。水循环的基本类型：大循环，小循环（海
9、洋小循环，陆地小循环-大陆外流区小循环和 内流区小循环）水循环与全球气候：水循环是大气系统能量的传输、储存和转化者水循环通过对地 表太阳辐射能的重新利用再分配，是不同纬度热量收支不平衡矛盾得到缓解。水循环 的强弱及其路径，还会直接影响到各地的天气状况，甚至可以决定地区的气候的基本特 征。水循环与地貌形态及地壳运动：水循环过程中的流水以其不断的冲刷、侵蚀作用、搬 运与堆积作用，以及水的溶蚀作用，在地质构造的基底上重新塑造了全球的地貌形态。水循环不仅重新塑造了地表形态，而且还影响到地壳表层内应力的平衡，是触发地震， 甚至引起地壳运动的重要原因。全球水量平衡方程公式1通用公式P全球=E全球2全球P海
10、+P陆一（E海+E陆）=AS 趋向03 海洋P海+R E海一AS趋向04 陆地P海+R=E海P （降水） E （蒸发）R （入海径流）蒸发类型：水面蒸发、冰面蒸发、陆面蒸发、土壤蒸发、植物散发。洪水波的推移运动：洪水波上任一项的水位，在河段下段面出现的时间总是迟于在上段 面出现的时间，这个时间差，称为该位相的水位的传播时间t,洪水波总是以一定缓变的 波形不断向下游河段推移运动的。洪水波的展开：洪水波波前水体运动速度大于波后，因此波长相对增大，波高逐渐减小。 洪水波的扭曲变形：洪水波各处水深不同，波峰处水深最大，其运动速度大于洪水波上 任何一点，因而在洪水波推移运动中，波前长度逐渐减小，比降不断
11、增大，波峰位置不 断超前，而波后长度逐渐拉开，比降逐渐平缓，这种现象称为洪水波的扭曲变形。 浆河现象：当含沙量超过某一极限后，在洪峰突然退落，流速减小的情况下，有时整个 水流已经不能保持流动状态，就地停滞不前。这种高含沙水流所造成的河槽堵塞现象， 称为浆河。浆河出现后，若上游又有大量浑水继续下行，使能量不断积蓄，则重新转化为运动状 态，有时浆河也并非全部停滞，而是具有间歇性阵流特征。如果上游没有浑水下行，则 浆河也会持续下去，以致泥沙逐渐淤积密实。泥沙组成越粗，出现浆河时的含沙量也越 大。揭河底现象：在黄河干流龙门、渭河临潼一带，有时当通过高含沙大洪峰时，河床发 生强烈的冲刷，可以看到厚达一米
12、的成块河床淤积物被掀起露出水面，再塌落水中，或 者把成片的河床淤积物像卷地毯一样卷起，一次洪峰可以将河床冲深几米乃至近十米。 这种高含沙水流的强烈冲刷现象，称为揭河底。大片淤积物整体掀起，说明淤积物中有 相当细颗粒物质，具有一定的粘结性，已经沉积密实了。冰川的类型：按冰川形态和运动特性划分：1.大陆冰盖（面积大，冰层巨厚，分布不 受地形限制，冰川呈盾形，中部最高，冰体向四周辐射状挤压流动，至冰盖边缘往往伸 出巨大的冰舌，断裂后入海，形成巨大地海洋漂浮冰，现主要分布在南极和格陵兰两处）2.山岳冰川（运动占优势，积累与消融大致平衡的冰川，一般散布于高山地区，规模 和厚度远不及大陆冰川，其运动基本上
13、受下伏地形的限制，以重力流方式向下滑动，主 要分布在欧亚大陆和南北美大陆的高山区）按冰川发育的水热条件和物理性质分为：1. 大陆型：大陆型冰川又称为冷冰川，成冰过程以渗浸冻结为主 特点是补给少， 降水量不超过 1000 毫米；温度低，冰温恒为负温；雪线高，比海洋型冰川高出 1000 米；消融弱，尾端进退幅度小；运动速度缓慢，一般年运动约30-50 米，侵 蚀作用软弱。我国天山、祁连山的中部和东部，昆仑山、青藏高原内部山地至喜 马拉雅山中段北坡和西段的冰川。2. 海洋型:海洋型冰川又称为暖冰川，成冰过程以暖渗浸重结晶成冰为主。特点： 补给充分；冰川主体温度较高；运动速度快；雪线分布低，冰面消融强
14、度大。我 国西藏东南部喜马拉雅山脉东段，念青唐古拉山脉的东段和川滇横断山脉的冰 川。湖水运动有具有周期性升降运动和非周期的水平流动两种形式，前者如波浪、波漾运动， 后者如湖流、混合、增减水等。通常波动与流动是相互影响、相互结合同时发生的。湖泊波漾：湖泊整体或局部区域，由于风力、气压突变、地震等影响，发生周期性的摆 动波漾，也称驻波、定振波。湖泊波漾有单节、双节和多节。波漾摆动的轴心称波节，波节处无水面升降运动，两个波节间水位垂直升降变化的最大 幅度处称为波腹。影响波漾波腹大小、周期长短的主要因素是湖泊形态、面积和湖水深 度等。面积小，深度大的湖泊，通常波漾摆动快、周期短、水位变幅也大；泛指则周
15、期 长、变幅小。湖泊增减水：由于强风或气压骤变引起的漂流，使湖泊迎风岸水量聚积，水往上涨。背 风岸水往下降，前者称为増水，后者成为减水。一岸増水，一岸减水，必然造成两岸水 位差，湖面变成倾斜状态。倾斜的湖面反过来又阻滞着漂流作用，并在水下形成与漂流 反向的补偿流。水库异重流：异重流是两种重率不同的流体相汇合，由于重率的差异而发生的相对运动。 在运动过程中，各层流体能保持其原来的特性，不因交界面上的紊动作用而发生全局性 的掺混现象。水流比重异多数是由于水温、含沙量、溶解质的含量不同所导致。温差异 重流常见于热电站冷却水的引口，盐水异重流常见于入海河口，而浑水异重流则主要发 生在河流入库处。根据河
16、、海的动力条件，可以将入海河口划分为不同的区段。河流的动力是径流，海洋 则是潮流、海流，河口视为径流与潮流相互作用的区域，其上界为潮汐影响的上限（潮 差为零处）潮区界，下界为径流在海洋中扩散的末端水下三角洲的前缘。 根据径流和潮差对比程度的差异自上而下可把河口分为三段 近口段自潮区界至潮流界，因受潮水的顶托，水位虽有周期性的升降，但流向始终 指向下游，径流作用占绝对优势，水文属性和河槽演变规律与河流基本一致。河口段自潮流界至口门，水流呈周期性往复流，水位也有周期性的涨落变化，动力 条件与河槽演变特别复杂。口外海滨段自口门至水下三角洲前缘。径流因素影响逐渐削弱直至消失，潮流、波 浪等海洋因素则起主要
