第二章 水文循环与水量平衡(2).ppt

http://news./photo/2009-09/29/
黄河上游贵德段湿地区(9月28日摄,新华社记者侯德强)
清清黄河水流经青海省坎布拉国家地质公园
第二章水文循环与径流形成(water cycle and runoff formation)
第一节水文循环与水量平衡
第二节水文循环的尺度
第三节河流与流域
第四节降水
第一节水文循环与水量平衡
一、自然界的水文循环
水是在不断地运动变化和相互交换着。
1、水文循环:水在太阳辐射和地心引力的作用下,不断地蒸发、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程,称为水文循环(也称为水分循环)。
水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一。
基本概念:
大循环、小循环(内陆小循环和海洋小循环)
降水中,一部分在分子力、毛细力和重力作用下渗入地下;一部分形成地面径流主要在重力作用下,流入江、河、湖泊,再汇入海洋,还有一部分通过蒸发和散发返回大气中。
2、水文循环运动规律
水文循环大致沿着海洋(或陆地)——大气——陆地(或海洋) ——海洋(或地面)循环不已,水文循环有四个重要环节,即:降雨、下渗、径流、蒸发。(以后将分章节讲述这四个要素)
形成水文循环的内因是水的三态(固、液、气)在常温下可以相互转化,水文循环的外因是太阳辐射和地心引力(重力)。因下垫面的不同,水文循环的强度、规律和路径也不同。
水文循环的存在,不仅是水资源和水能资源可再生的根本原因,而且是地球上生命生生不息,能千秋万代延续下去的重要原因之一。水文循环是自然界众多物质循环中最重要的物质循环。
3、水文循环的意义
(1) 直接影响气候变化
(2)形成江、河、湖、沼泽等水体及各种地貌
(3)造成巨大的水利资源
(4)形成一切水文现象
二、地球上的水量平衡
在水文循环过程中,对任一区域、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变化量,这就是水量平衡原理。
水量平衡原理是水文学的基本原理。水量平衡法是分析水文现象,建立水文要素之间定性或定量关系,了解其时空变化规律等的主要方法之一。
根据水量平衡原理,可列出水量平衡方程。对某一区域,有
I-O=△S
式中I、O——给定时段内输入、输出该区域的总水量;
△S——时段内区域蓄水量的变化量,可正可负。
大陆的水量平衡方程:
大陆多年平均水量平衡方程为:
海洋的水量平衡方程:
海洋的多年平均水量平衡方程为:
从上面分析看,则全球多年平均水量平衡方程为:
即
说明全球多年平均降水量与多年平均蒸发量相等。
第二节水文循环的尺度
水文循环具有全球水文循环、流域或区域水文循环和水—土壤—植物系统水文循环等三种不同的尺度。
全球水文循环系统
是空间尺度最大的水文循环,也是最完整的水文循环,是水文学研究的核心.