水文學(xué):水文-第2節(jié)(河流)_第1頁
水文學(xué):水文-第2節(jié)(河流)_第2頁
水文學(xué):水文-第2節(jié)(河流)_第3頁
水文學(xué):水文-第2節(jié)(河流)_第4頁
水文學(xué):水文-第2節(jié)(河流)_第5頁
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文檔簡介

華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院水文第一節(jié)地球上的水循環(huán)和水量平衡第二節(jié)河流第三節(jié)湖泊與沼澤第四節(jié)地下水第五節(jié)冰川第六節(jié)海洋第七節(jié)水資源目錄中國主要河流有:長江、金沙江、黃河、黑龍江、珠江、淮河、海河、雅魯藏布江、瀾滄江、額爾齊斯河、塔里木河、萬泉河.中國河流,按照水系分,主要有珠江、長江、黃河、淮河、遼河、海河和松花江七大水系,均為一級(jí)支流。

定義1:陸地表面經(jīng)?;蜷g歇有水流動(dòng)的泄水凹槽。流動(dòng)的水+凹槽=河流定義2:河流概指陸地表面依賴重力順槽形凹地向低處流的線性水流。作用:灌溉、航運(yùn)、發(fā)電、水產(chǎn)、給城市供水、旅游一級(jí)支流是指直接流入干流的河流。二級(jí)支流是指直接流入一級(jí)支流的河流。一、河流、水系和流域第二節(jié)河

流(一)河流河長:自河源沿干流至河口的距離河床橫斷面:垂直于平均流向或主流方向的平面(中泓線)河床縱斷面:河流中線或軸線的剖面左岸、右岸一、河流、水系和流域第二節(jié)河

流(一)河流第二節(jié)河

流(一)河流一、河流、水系和流域河流分段河源:河流開始的地方,可以是溪澗、泉水、冰川、沼澤或湖泊等上游:直接連著河源,在河流的上段,它的特征是落差大,水流急,下切力量強(qiáng),河谷狹,流量小,河流中經(jīng)常出現(xiàn)急灘和瀑布中游:一般特點(diǎn)是河道比降變緩,河床比較穩(wěn)定,下切力量減弱而旁蝕力量增強(qiáng),因此河槽逐漸拓寬和曲折下游:河谷寬,縱斷面比降和流速都很小,河道中淤積作用較顯著,河曲發(fā)育河口:河流的終點(diǎn),也是河流流入海洋、湖泊或其它河流的處所。河口處泥沙淤積嚴(yán)重第二節(jié)河

流(一)河流一、河流、水系和流域河流橫斷面形態(tài)要素過水?dāng)嗝婷娣eW;濕周P(過水?dāng)嗝嫔媳凰竦暮硬鄄糠郑?;水面寬?/p>

B;平均深度H=W/B;水力半徑R=W/P;糙度系數(shù)n(指河槽上的泥沙、巖石、植物等對水流的阻礙作用程度,表5.2)。第二節(jié)河

流落差:任意河段兩端(水面或河底)的高差△h。河道縱比降J:單位河長的落差。(水面比降、河底比降)河流縱斷面:河底縱斷面、水面縱斷面河流縱斷面用比降(i)表示,即:(一)河流一、河流、水系和流域河流橫斷面形態(tài)要素H上、H下分別指河段上下游河槽(或水面的高程);L為河段落差。第二節(jié)河

流(一)河流一、河流、水系和流域第二節(jié)河

流(一)河流一、河流、水系和流域水系:脈絡(luò)相通的大小河流所構(gòu)成的系統(tǒng)干流:水系中直接流入海洋、湖泊的河流支流:流入干流的河流第二節(jié)河

流(一)河流一、河流、水系和流域水系及河流地貌定律河流地貌定律:河流可按照斯特拉勒分級(jí)法進(jìn)行分級(jí),直接發(fā)源于河源的小河流為一級(jí)河流;兩條同一級(jí)別的河流匯合而成的河流級(jí)別比原來的高一級(jí);兩條不同級(jí)別的河流匯合而成的河流級(jí)別為兩條河流中的較高者;依此類推至干流。干流是水系中最高級(jí)別的河流。第二節(jié)河

流(二)水系一、河流、水系和流域河系分類扇形河系:河系如扇骨狀分布;羽形河系:沿途納入需水支流如羽毛狀;平行河系:幾條支流并行排列,至河口處始行匯合;混合型河系:大河流多數(shù)包括第二、三種型式的混合排列。

海河——扇形河系淮河——平行河系灤河——羽型河系長江——混合型水系節(jié)約水資源、保護(hù)水資源——?jiǎng)菰诒匦?,從我做起。http://6.cn/player.swf?v=93393&l=339&w=320&h=240&vid=PULJqXewO8duvVU_73W7/A/u/vw/954543第二節(jié)河

流第二節(jié)河

流(二)水系一、河流、水系和流域河網(wǎng)密度:等于河系干支流總長度與其流域面積的比值彎曲系數(shù):等于河流實(shí)際長度L與河流兩端間的直線l比值降水量大、地形坡度陡、土壤不易透水地區(qū),河網(wǎng)密度大。它表示河網(wǎng)的疏密程度,能綜合反映一個(gè)地區(qū)的匯流能力和自然地理?xiàng)l件。河段越彎越不利于航運(yùn),排洪也越不方便。第二節(jié)河

流分水線:河網(wǎng)四周最高點(diǎn)的連線。分水線有地面、地下之分;流域:匯集地面水和地下水的區(qū)域稱為流域,也就是分水線包圍的區(qū)域;閉合流域:當(dāng)?shù)孛娣炙€與地下分水線相重合;非閉合流域:地面分水線與地下分水線不重合的流域;(三)流域一、河流、水系和流域第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(一)水位絕對基面:將某一海濱地點(diǎn)平均海水面的高程定為0.000m,作為水準(zhǔn)基面。我國曾沿用過大連、大沽、黃海、廢黃河口、吳淞、珠江等基面,現(xiàn)在統(tǒng)一規(guī)定的基面為青島黃?;?。(我國于1956年規(guī)定以黃海(青島)的多年平均海平面作為統(tǒng)一基面,為中國第一個(gè)國家高程系統(tǒng),從而結(jié)束了過去高程系統(tǒng)繁雜的局面)

假定基面:這是在水文測站附近沒有國家水準(zhǔn)點(diǎn)或在一時(shí)還不具備接測條件的情況下暫時(shí)假定的一個(gè)水準(zhǔn)基面(補(bǔ)充)水位:指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離開固定基面的高程第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(一)水位測站基面(相對基面):某些水文測站專用的一種假定基面,一般選擇在河床最低點(diǎn)或歷年最低水位以下0.5~1.0m處的水平面作為零點(diǎn)來計(jì)算水位高度凍結(jié)基面:將測站第一次使用的基面凍結(jié)下來作為永久固定基面的一種基面,也屬水文測站專用的另一種假定基面。使用凍結(jié)基面可保持測站水位資料的歷史連續(xù)性水位:指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離開固定基面的高程第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(一)水位應(yīng)用:水位過程線:水位隨時(shí)間的變化。水位歷時(shí)曲線:大于和等于某一數(shù)值的水位與其在研究時(shí)段中出現(xiàn)的累積天數(shù)所點(diǎn)繪而成的曲線。相應(yīng)水位曲線:河流各站的水位過程線上,上下游站在同一次漲落水期間位相相同的水位。意義:水位歷時(shí)曲線:從水位歷時(shí)曲線上可看出一年內(nèi)超過某一水位高度出現(xiàn)的總天數(shù),對航運(yùn)、灌溉、防汛都有意義。相應(yīng)水位曲線:短期的水文預(yù)報(bào)、校驗(yàn)上下游水位觀測成果、插補(bǔ)延長資料、推求無資料地區(qū)的數(shù)據(jù)。第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(一)水位第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(一)水位第二節(jié)河

流流速:指河流中水質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離。即v=L/t(單位:m/s)河道中的流速分布:在縱斷面上,由上游向下游減少;在橫斷面上,從水面向河底遞減。謝才公式(天然河道平均流速計(jì)算):v為平均流速;c為謝才系數(shù),它與糙率等因素有關(guān),我國多采用滿寧公式求得;R為水力半徑;i為水面比降。滿寧公式,n為糙率系數(shù)二、河流的水情要素(二)流速

運(yùn)動(dòng)水體要克服各種阻力,如運(yùn)動(dòng)速度不一的水質(zhì)點(diǎn)之間的摩擦阻力,與運(yùn)動(dòng)水體邊界的摩擦阻力。運(yùn)動(dòng)水體邊界的摩擦阻力的大小,與邊界的粗糙程度有關(guān)。因此,通常是中心部位的流速比邊沿部位要快得多;用流速儀測流速時(shí)要考慮水面寬度,布多條垂線和考慮水深布多個(gè)測點(diǎn),以求過水?dāng)嗝嫫骄魉?;天然河道中流速的分?.縱向剖面垂線上的流速分布;2.縱向剖面床底障礙物對垂線流速分布的影響3.過水?dāng)嗝娴牧魉俜植迹?.結(jié)冰水面下過水?dāng)嗝娴牧魉俜植?。第二?jié)河

流二、河流的水情要素(二)流速Vmax——絕對最大流速;——平均流速;底部的流速趨于零;流速脈動(dòng)現(xiàn)象:在紊流的水流中,水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度和方向不斷地變化,而且圍繞某一平均值上下跳動(dòng)的現(xiàn)象。第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(二)流速第二節(jié)河

流流量:指單位時(shí)間內(nèi)通過某過水?dāng)嗝娴乃捏w積。即Q=w·v單位為m3/s;

式中,w為過水?dāng)嗝婷娣e;v為流速。流量過程線:是流量隨時(shí)間變化過程曲線??v坐標(biāo)為流量,橫坐標(biāo)為時(shí)間。反映徑流變化規(guī)律水位-流量關(guān)系曲線:是水位隨流量變化的曲線。即Q=f(H)水位-流量關(guān)系曲線的最主要作用:用水位資料推求流量,使測流工作大為簡便。二、河流的水情要素(三)流量水位流量關(guān)系曲線是以水位為縱坐標(biāo)、流量為橫坐標(biāo),將每組水位、流量實(shí)測值點(diǎn)繪在坐標(biāo)系中,連接點(diǎn)群中心點(diǎn)的平滑曲線。因此,只要掌握了水位與流量的變化相關(guān)規(guī)律,就可以利用水位流量曲線由水位值推算得相應(yīng)的流量值。第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(三)流量

水體的顏色決定于水體對太陽光線的吸收和反射狀況。太陽光中的紅光、橙光和紫光進(jìn)入水體后,在水深20m以內(nèi)被吸收,綠色、黃光與藍(lán)光透到更深一些,極少量藍(lán)光能透到100-1000m以下。水體的透明度以直徑30cm的白圓盤投入水中的可見深度來表示。影響水體顏色與水體透明度的因素很多,尤其如水體中的懸浮微粒、水生生物、水體運(yùn)動(dòng)等等。近岸水體常呈綠、黃或棕色,除了水深因素外,便與水生生物豐富和懸浮物質(zhì)及溶解物質(zhì)的量多有關(guān)。黃河出峽第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(四)水體顏色第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(五)河流泥沙河流泥沙:指組成河床和隨水流運(yùn)動(dòng)的礦物、巖石固體顆粒。隨水流運(yùn)動(dòng)的泥沙又稱固體徑流。含沙量:河水中泥沙的含量。單位為kg/m3。輸沙率:指單位時(shí)間內(nèi)通過一定過水?dāng)嗝娴哪嗌晨偭?。單位為kg/s或t/s。輸沙量:指在一定時(shí)段內(nèi)通過一定過水?dāng)嗝娴哪嗌晨偭?。單位為t或萬t。侵蝕模數(shù):是指每km2

流域面積上,每年被侵蝕并匯入河流的泥沙重量。單位為t/(km2·a)長江河口西陵峽龍馬溪口第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(五)河流泥沙第二節(jié)河

流二、河流的水情要素(六)河水化學(xué)河水化學(xué)主要是河水的化學(xué)組成、性質(zhì)、時(shí)空分布變化,以及它們同環(huán)境之間的相互關(guān)系。天然河水化學(xué)組成:HCO3-,SO42-,Cl-,CO32-,Ca2+,Na+,Mg2+,K+等離子,以及生物有機(jī)質(zhì),并溶解有氣體和一些微量元素。礦化度(g/L):1升河水中所含離子、分子和各種化合物的總量.天然河水的礦化度普遍較低。礦化度是反映河水化學(xué)特征的重要指標(biāo),一般地,河水礦化度<1g/L。汛期、或以雨水、冰雪融水補(bǔ)給給河流徑流時(shí),其礦化度降低;枯水期、或以地下水補(bǔ)給給河流徑流時(shí),其礦化度增加。第二節(jié)河

流水溫與冰情的變化,主要受太陽輻射、氣溫等地帶性因素控制,其分布具有地帶性規(guī)律。如我國秦嶺-淮河一線,以南冬季不結(jié)冰,以北則冬季結(jié)冰?!艉恿魉疁氐牡貐^(qū)分布與氣溫分布基本一致,或略高1~2℃?!艉恿鞅榈娜齻€(gè)發(fā)展階段:結(jié)冰、封凍、解凍。凌汛:如果河流由低緯流向高緯,會(huì)出現(xiàn)上游解凍早,而下游解凍晚的現(xiàn)象,向下游移動(dòng)的冰塊可能壅積成冰壩,使水位抬高,稱為凌汛。二、河流的水情要素(七)河水溫情與冰清第二節(jié)河

流三、河流的補(bǔ)給河流補(bǔ)給又稱為河流的水源;補(bǔ)給的來源:雨水、融雪、湖泊、沼澤、地下水。第二節(jié)河

流三、河流的補(bǔ)給降水——主要的補(bǔ)給來源;通過地表徑流,流域的產(chǎn)匯流形式補(bǔ)給河流;雨水補(bǔ)給特點(diǎn):降雨的特性-降雨量-降雨強(qiáng)度。補(bǔ)給過程中,補(bǔ)給的含沙量多。(一)雨水補(bǔ)給第二節(jié)河

流三、河流的補(bǔ)給融雪補(bǔ)給分為季節(jié)性積雪融水、永久性積雪或冰川融水補(bǔ)給。融雪補(bǔ)給特點(diǎn):冰雪量和氣溫的變化;融雪補(bǔ)給量較為緩和,表現(xiàn)為流量過程線較為平緩和圓滑;補(bǔ)給過程中,補(bǔ)給的含沙量少。發(fā)源于祁連山、天山、昆侖山和喜馬拉雅山等地的河流,都不同程度地接納了冰雪融水的補(bǔ)給。(二)融水補(bǔ)給第二節(jié)河

流三、河流的補(bǔ)給湖泊的位置:河流的源頭(長白山的天池)、河流的中下游地區(qū)。湖泊對河流的補(bǔ)給作用:儲(chǔ)存水量,緩慢釋放,大大降低了河流的洪峰流量,使河流水量年內(nèi)變化趨于均勻。(三)湖泊、沼澤水補(bǔ)給第二節(jié)河

流三、河流的補(bǔ)給地下水:河流經(jīng)常而又比較穩(wěn)定的補(bǔ)給源。(四)地下水補(bǔ)給第二節(jié)河

流三、河流的補(bǔ)給地下水的分類:1)淺層地下水、深層地下水。2)按照埋藏條件分:潛水和承壓水。河川基流——地下水補(bǔ)給。(四)地下水補(bǔ)給三、河流的補(bǔ)給(四)地下水補(bǔ)給退水曲線:流域降水或融雪過程中,地面水流停止后,斷面的流量隨時(shí)間消減的變化曲。第二節(jié)河

流三、河流的補(bǔ)給跨流域調(diào)水人工降雨人工融冰化雪(五)人工補(bǔ)給第二節(jié)河

流四、河川徑流徑流:指大氣降水到達(dá)陸地后,除了蒸發(fā)而余存在地表或地下,從高處向低處流動(dòng)的水流。徑流可分為地表徑流和地下徑流。河川徑流:指從地表和地下匯入河川后,向流域出口斷面匯集的水流。1.徑流是指降水所形成的,沿著流域地面和地下向河川、湖泊、水庫、洼地等流動(dòng)的水流地面徑流(地表徑流):沿著地面流動(dòng)的水流地下徑流:沿土壤巖石孔隙流動(dòng)的水流河川徑流:匯集到河流后,在重力作用下沿河床流動(dòng)的水流第二節(jié)徑流四、徑流流域內(nèi),自降雨開始到水流匯集到流域出口斷面的整個(gè)物理過程,稱為徑流形成過程損失量:植物截留、填洼、蒸發(fā)、下滲(滿足土壤缺水)凈雨量=降雨量-損失量徑流成分及產(chǎn)流條件

(1)地面徑流:i>f降雨強(qiáng)度大于下滲強(qiáng)度

(2)壤中流:f上>f下上層土壤下滲強(qiáng)度大于下層下滲強(qiáng)度

(3)淺層地下徑流:F>θ缺下滲水量大于土壤缺水量

(4)土壤缺水量=田間持水量-初始土壤含水量

(5)深層地下徑流:深層透水層具有一定的水頭壓力,并有露頭,本次降雨對其無影響a.產(chǎn)流過程:垂向運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)生徑流的階段第二節(jié)徑流四、徑流2.徑流的形成過程b.產(chǎn)流模式超滲產(chǎn)流:雨強(qiáng)大于下滲能力,且下滲量小于缺水量第3種模式蓄滿產(chǎn)流:下滲量大于缺水量,第2、4種模式第二節(jié)徑流四、徑流2.徑流的形成過程i:降雨強(qiáng)度,f:下滲強(qiáng)度F:下滲水量,θ缺:土壤缺水量

凈雨沿坡面從地面和地下匯入河網(wǎng),再沿河網(wǎng)匯集到流域出口斷面的過程(水流橫向運(yùn)動(dòng))c.匯流過程坡面漫流,流程歷時(shí)較短,大雨是構(gòu)成河流流量的主要來源壤中流,由土壤孔隙流入河網(wǎng),流程歷時(shí)較坡面漫流長,對歷時(shí)較長的暴雨,也是構(gòu)成河流流量的主要來源坡地地下匯流,地下水補(bǔ)給河流,構(gòu)成河流的基流坡地匯流從支流到干流,從上游到下游,最后到達(dá)流域出口斷面凈雨量=降雨量-損失量=徑流量二者的過程卻完全不同,凈雨是徑流的來源,而徑流則是凈雨匯流的結(jié)果;凈雨在降雨結(jié)束時(shí)就停止了,而徑流卻要持續(xù)很長時(shí)間河網(wǎng)匯流第二節(jié)徑流第二節(jié)徑流3.從實(shí)測降雨、徑流過程線分析產(chǎn)、匯流上部為流域降雨過程和扣除損失后的地面凈雨過程及地下凈雨過程

下部為這場降雨在流域出口形成的流量過程,它又分為地面徑流過程與地下徑流過程降雨扣除損失后形成凈雨凈雨要經(jīng)過相當(dāng)長的時(shí)間才能匯集到出口,所以洪水要比暴雨滯后,且歷時(shí)要比暴雨歷時(shí)長得多地下徑流比較穩(wěn)定,維持河川徑流常年不斷1.流量定義:單位時(shí)間內(nèi)流過江河某一橫斷面的水量,單位m3/s流量過程線:流量Q隨時(shí)間的變化過程,Q(t)常用流量:瞬時(shí)流量日平均流量月平均流量年平均流量多年平均流量時(shí)段平均流量第二節(jié)徑流三、徑流的表示方法2.徑流量定義:徑流量W指時(shí)段T內(nèi)通過河流某一斷面的總水量,單位m3梯形面積法:T時(shí)段內(nèi)的徑流量W為流量過程線Q(t)所包圍的面積平均流量第二節(jié)徑流三、徑流的表示方法3.徑流深定義:將徑流量平鋪在整個(gè)流域面積上所得的水層深度R,單位mm

公式:F--流域面積,km2;T--計(jì)算時(shí)段,s;Q--平均流量,m3/s定義:流域出口斷面流量與流域面積之比值,單位L/(s.km2)

公式:4.徑流模數(shù)當(dāng)Q為洪峰流量,相應(yīng)的M為洪峰流量模數(shù),Q為多年平均流量,相應(yīng)的M為多年平均流量模數(shù)等第二節(jié)徑流三、徑流的表示方法定義:某一時(shí)段的徑流深R與相應(yīng)時(shí)段內(nèi)流域平均降雨深度P之比值稱為徑流系數(shù),記為α公式:5.徑流系數(shù)因R<P,故α<1第二節(jié)徑流三、徑流的表示方法第六節(jié)徑流習(xí)題徑流的季節(jié)分配,主要取決于補(bǔ)給來源的性質(zhì)及其變化規(guī)律。我國除西北地區(qū)一些河流屬冰川融水補(bǔ)給為主外,全國大部分河流是以雨水補(bǔ)給為主。因此,我國絕大部分河流的季節(jié)分配主要取決于降水的季節(jié)分配我國連續(xù)最大四個(gè)月徑流量占年徑流量的比重,全國范圍在45%-90%之間,一般為55%-75%。全國大部分地區(qū)連續(xù)最大四個(gè)月徑流量起始月份與降水量相一致,但出現(xiàn)滯后性。長江中下游南岸,我國東南地區(qū)一般為4-7月;華北地區(qū)、黃河流域、長江上中游北岸,一般為7-10月;西部的新疆、西藏、云南等許多河流則為6-9月,這與受季風(fēng)影響的降水量起始月份一致徑流的季節(jié)特征第二節(jié)徑流中國降雨量具有地域與時(shí)間分配的極不均勻性,因而我國洪澇與干旱頻繁,水資源開發(fā)與利用難度大,效益低,成本高,對環(huán)境影響比較大第六節(jié)徑流第二節(jié)河

流四、河川徑流(二)河川徑流的形成與變化影響河川徑流的因素氣候因素下墊面因素人為因素第二節(jié)河

流◆洪水:指大量降水短時(shí)間內(nèi)匯入河槽,形成特大的徑流,達(dá)到威脅沿岸地區(qū)安全的程度。洪水又稱為“汛”。洪水溢出河槽而造成洪災(zāi)。洪澇災(zāi)害是全世界排位第一的自然災(zāi)害類型。▲洪水三要素:洪峰流量(Qm),洪水總量(W)和洪水過程線。四、河川徑流(三)洪水與枯水洪水◆

洪水波:指在天然河道中,洪水的流量和水位隨時(shí)間而成波狀起伏的變化?!?/p>

當(dāng)洪水波由上游向下游傳播時(shí),波長不斷加大,波高不斷減少,這個(gè)過程稱為洪水波的展開?!樗▊鞑ミ^程中,由于波峰的水深大,使波峰點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大于波前運(yùn)動(dòng)速度,從而波前變短、變陡,而波后變長、變緩的變行過程,成為洪水波的扭曲。第二節(jié)河

流◆是指年內(nèi)沒有洪水時(shí)期的徑流??菟畯搅靼l(fā)生在以地下水補(bǔ)給為主的時(shí)期,這個(gè)時(shí)期稱為枯水期?!粼谖覈?,南方河流的枯水期是冬季,而北方河流則為冬季+春末夏初。◆枯水影響航行、發(fā)電、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和城市供水。四、河川徑流(三)洪水與枯水枯水第二節(jié)河

流五、蒸發(fā)蒸發(fā)是構(gòu)成水循環(huán)的另一個(gè)重要環(huán)節(jié),天然流域蒸發(fā)包括:水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)、植物散發(fā)。一、水面蒸發(fā)水面蒸發(fā)是水面的水分由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)向大氣擴(kuò)散、運(yùn)移的過程。單位時(shí)間蒸發(fā)的水深,稱蒸發(fā)率或蒸發(fā)強(qiáng)度,以mm/d計(jì)。水面蒸發(fā)觀測資料較多,比較可靠,常是其他蒸發(fā)量計(jì)算的基礎(chǔ)。第二節(jié)河

流五、蒸發(fā)一、水面蒸發(fā)水面蒸發(fā)量常用蒸發(fā)水層的深度(mm)表示,常用蒸發(fā)器進(jìn)行觀測。常用的蒸發(fā)器有:20cm直徑蒸發(fā)皿、口徑為80cm帶套盆的蒸發(fā)器、口徑為60cm的埋在地表下的帶套盆的E-601蒸發(fā)器。E-601蒸發(fā)器貫徹條件比較接近天然水體,代表性和穩(wěn)定性都較好。但是這三者都屬于小型蒸發(fā)皿,觀測到的蒸發(fā)量,與天然水體表面上的蒸發(fā)量仍有一定差別。第二節(jié)河

流五、蒸發(fā)一、水面蒸發(fā)觀測資料表明,當(dāng)蒸發(fā)器的直徑超過3.5m時(shí),蒸發(fā)器觀測的蒸發(fā)量與天然水體的蒸發(fā)量才基本相同。因此,用上述設(shè)備觀測的蒸發(fā)量數(shù)據(jù),都應(yīng)乘一折算系數(shù),才能作為天然水體的蒸發(fā)量估計(jì)值,即:E=KE器E——天然水面的蒸發(fā)量,mm;E器——蒸發(fā)器實(shí)測水面蒸發(fā)量,mm;K——蒸發(fā)器折算系數(shù)。第二節(jié)河

流五、蒸發(fā)一、水面蒸發(fā)二、土壤蒸發(fā)第二節(jié)河

流五、蒸發(fā)土壤蒸發(fā)過程比水面蒸發(fā)復(fù)雜一些。飽和的土壤,其蒸發(fā)過程一般可分為三個(gè)階段:第一階段,表層土壤的水分蒸發(fā)后,能得到下層土壤水分的補(bǔ)充。這時(shí)土壤蒸發(fā)主要發(fā)生在表層,蒸發(fā)速度穩(wěn)定,接近相同氣象條件下的水面蒸發(fā);當(dāng)土壤含水量降至田間持水量以下時(shí),土壤表面開始干化,進(jìn)入第二階段。這時(shí)蒸發(fā)速度隨著毛管水供給地面蒸發(fā)范圍的縮小而降低,大致與表層土壤含水量成正比;當(dāng)毛管水完全不能到達(dá)地表時(shí),進(jìn)入第三階段。這時(shí)土壤蒸發(fā)主要發(fā)生于土壤內(nèi)部,蒸發(fā)的水汽由于分子擴(kuò)散作用通過表面干涸層逸入大氣,蒸發(fā)速度極其緩慢。土壤蒸發(fā)可通過稱重法觀測,但土壤蒸發(fā)觀測比較困難,而且精度較低,一般測站均不進(jìn)行土壤蒸發(fā)觀測。三、植物散發(fā)第二節(jié)河

流五、蒸發(fā)植物散發(fā)是植物根系從土壤中吸收的水分,通過葉面、枝干散逸到大氣中的一種生理過程。其觀測也可以通過稱重法進(jìn)行,但由于植物的多樣性及不同生長過程散發(fā)能力的復(fù)雜性,我國植物散發(fā)的觀測資料很少,故流域散發(fā)量難以估算。四、流域總蒸發(fā)第二節(jié)河

流五、蒸發(fā)流域總蒸發(fā)是流域內(nèi)各類蒸發(fā)的總和。在現(xiàn)有技術(shù)條件下,要精確求出各項(xiàng)蒸發(fā)量是困難的。在實(shí)際工作中,常用流域水量平衡方程和實(shí)測的降水量、徑流量資料推算流域總蒸發(fā)量。我國現(xiàn)已繪制出全國的多年平均蒸發(fā)量等值線圖,可供查用。1.下滲的物理過程第二節(jié)河

流六、下滲下滲是指水從地表滲入土壤的運(yùn)動(dòng)過程。下滲的快慢以下滲率(單位時(shí)間內(nèi)入滲的水深,常以mm/h計(jì))表示。非常干燥的土壤,在充分供水的條件下,下滲過程如圖中的f~t線(稱下滲能力曲線),將經(jīng)歷以下3個(gè)階段:

滲潤階段:入滲初期,吸濕水尚未得到滿足,在強(qiáng)大的分子力吸引下,雨水迅速下滲,具有很大的下滲率,當(dāng)入滲水量使土壤達(dá)到最大分子力持水量時(shí),這一階段結(jié)束。滲漏階段:后期入滲的雨水,主要在毛管力作用下,沿土壤中的毛管作不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng),直到土壤飽和,毛管力消失。這一階段結(jié)束。滲透階段:土壤飽和后,水分在重力作用下呈穩(wěn)定運(yùn)動(dòng),這時(shí)下滲以穩(wěn)定下滲率進(jìn)行。稱為穩(wěn)定下滲率,以fc表示。2.下滲規(guī)律的數(shù)學(xué)描述

第二節(jié)河

流六、下滲下滲率隨時(shí)間的變化過程線稱為下滲曲線,在充分供水條件下的下滲曲線稱為下滲能力曲線。圖中的I(f~t)線。下滲能力曲線可用下面的霍頓(Horton)公式來描述:

ft=(fo-fc)e-βt+fc式中:ft——t時(shí)刻的下滲率(mm/h);fo——初始下

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