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1、水文與水資源學(xué)第一章第一章 地球上的地球上的水循環(huán)與水量平衡水循環(huán)與水量平衡1 1優(yōu)講課堂一、地球上水的分布二、地球上的水循環(huán)三、地球上的水量平衡四、水循環(huán)研究的進展目 錄第一節(jié) 地球上水的分布液態(tài)固態(tài)氣態(tài)u分布廣泛第一節(jié) 地球上水的分布u分布廣泛地下地表空中生物水水第一節(jié) 地球上水的分布u分布不均第一節(jié) 地球上水的分布u分布不均第一節(jié) 地球上水的分布u分布不均第一節(jié) 地球上水的分布第二節(jié) 地球上的水循環(huán)一、水循環(huán)的概念和類型u定義1 定義地球上各種形態(tài)的水，在太陽輻射、地球引力等作用下，通過水分蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲、徑流等五個環(huán)節(jié)，不斷發(fā)生的周而復(fù)始的運動過程第二節(jié) 地球上的水循環(huán)
2、一、水循環(huán)的概念和類型第二節(jié) 地球上的水循環(huán)一、水循環(huán)的概念和類型u定義2 意義l促進自然地理環(huán)境中物質(zhì)和能量遷移轉(zhuǎn)化（整體：地質(zhì)循環(huán)、大氣循環(huán)、生物循環(huán)、水循環(huán)）l影響地殼運動和塑造地貌形態(tài)（巖石圈：地震、滑坡、泥石流等；侵蝕、搬運、沉積等）l影響天氣現(xiàn)象和氣候特征（大氣圈：蒸發(fā)、降水、水汽輸送均在大氣中完成）l形成區(qū)域水文現(xiàn)象和水資源（水圈：更新、凈化）第二節(jié) 地球上的水循環(huán)一、水循環(huán)的概念和類型u定義3 成因l內(nèi)因：水在常溫下三態(tài)共存并能相互轉(zhuǎn)化l外因：p太陽輻射 水的三態(tài)轉(zhuǎn)化及水汽輸送的能量來源p地球引力 降水和徑流的能量來源第二節(jié) 地球上的水循環(huán)一、水循環(huán)的概念和類型u定義4 影響因
3、素l自然因素：p氣象因素 主導(dǎo)因素 決定作用p地質(zhì)地貌、土壤、植被等因素 加速或延緩作用l人為因素：p工程措施 修建水庫、跨流域調(diào)水p生物措施 植樹造林、農(nóng)業(yè)開發(fā)第二節(jié) 地球上的水循環(huán)一、水循環(huán)的概念和類型u類型根據(jù)發(fā)生的地域范圍l大循環(huán)：p海陸水分交換p環(huán)節(jié)齊全，縱向交換和橫向交換都有l(wèi)小循環(huán)：p海洋小循環(huán) 只有縱向交換p陸地小循環(huán) 內(nèi)流區(qū)小循環(huán) 只有縱向循環(huán)外流區(qū)小循環(huán) 縱向交換和橫向交換都有第二節(jié) 地球上的水循環(huán)二、水體的水分交換更新周期u定義 水體在參與水循環(huán)過程中，全部水被交換更新一次所需要的時間u公式 T：水體水分交換更新周期；W1：水體靜儲水量，即水體多年平均儲水量；W2：水體的
4、年動態(tài)水量，即水體一年內(nèi)向外排出的水量12WTW第二節(jié) 地球上的水循環(huán)二、水體的水分交換更新周期u意義-反映水循環(huán)強度和水資源可利用率lT，v ，開發(fā)價值lV取水v，水資源可持續(xù)開發(fā)利用u各種水體的水分交換更新周期（P13 表1-3：會計算）第三節(jié) 地球上的水量平衡一、水量平衡u概念 任意區(qū)域在任一時段，其收入水量與支出水量的差額等于蓄水量的變化量u意義l定量揭示水循環(huán)與自然地理環(huán)境和人類社會的關(guān)系l反映水文要素之間的數(shù)量關(guān)系l檢驗水文觀測結(jié)果的合理性l為建立水文模型和區(qū)域水資源合理開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)第三節(jié) 地球上的水量平衡圖A圖B某一地區(qū)某一段時期內(nèi)某一地區(qū)某一段時期內(nèi) 儲水變量（增加）儲
5、水變量（減少）原有水量水量的支出水量的收入第三節(jié) 地球上的水量平衡二、通用水量平衡方程u基本形式u通用水量平衡方程式 P：降水量；E1：水汽凝結(jié)量；E2：蒸發(fā)量；Rs：地表徑流量；Rg：地下徑流量；（1為流入，2為流出）q：人工補（?。┧浚唬?為補水，2為取水）S：不同時段蓄水量IQs第三節(jié) 地球上的水量平衡三、閉合流域水量平衡方程P E1Rg2sq2Rg1Rs2地面分水線地下分水線Rs1q1E2第三節(jié) 地球上的水量平衡三、閉合流域水量平衡方程u假設(shè)條件u通用水量平衡方程式 P：降水量；E：有效蒸發(fā)量；R=Rs+Rg：徑流總流出量；q=q2-q1：人工凈取水量；s=s2-s1：蓄水變化量三、
6、閉合流域水量平衡方程u流域多年平均水量平衡方程式 (q=0，s=0）P0：流域多年平均降水量；E0：多年平均蒸發(fā)量；R0：多年平均徑流量u徑流系數(shù)和蒸發(fā)系數(shù)及其意義 降水量中轉(zhuǎn)化成為徑流量的比例 降水量中消耗于蒸發(fā)而轉(zhuǎn)化為水汽的比例 用來衡量一個地區(qū)的干濕程度，水資源越豐富 第三節(jié) 地球上的水量平衡四、全球水量平衡方程u海洋水量平衡方程式 （任一時段）（多年平均）u陸地水量平衡方程式 （任一時段）（多年平均）第三節(jié) 地球上的水量平衡四、全球水量平衡方程u全球水量平衡方程式 在水循環(huán)過程中，全球總水量不變，不等于各種水體之間相對數(shù)量亦恒定不變。據(jù)分析，自本世紀初至60年代期間，全球氣溫平均上升了
7、1.2，由此引起冰川消融，全球冰川體積每年大約減少 250109米3；這些消融的水入海后，使海平面上升了0.7毫米。第三節(jié) 地球上的水量平衡四、全球水量平衡方程u全球水量平衡方程式第三節(jié) 地球上的水量平衡四、全球水量平衡方程u全球水量平衡方程式 1、將全球的陸地作為一個獨立的單元系統(tǒng)，已知多年平均降水量Pe=119000km3、多年平均蒸發(fā)量Ee=72000km3、試根據(jù)區(qū)域水量平衡原理（質(zhì)量守恒原理）計算多年平均情況下每年從陸地流入海洋的徑流量R為多少？2、將全球作為一個獨立的單元系統(tǒng)，當(dāng)已知全球海洋的多年平均蒸發(fā)量Eo=505000km3、陸地的多年平均蒸發(fā)量Ec=72000km3，試根據(jù)全球的水量平衡原理推算全球多年平均降水量為多少？第三節(jié) 地球上的水量平衡一、研究進展u基本資料庫的建立u水循環(huán)的大氣過程模擬研究l水汽含量模擬研究l水汽輸送與水汽收支研究u水循環(huán)的陸面過程模擬研究u陸-氣相互作用與耦合第四節(jié) 水循環(huán)研究進展二、發(fā)展趨勢u基本資料的獲取及同化u陸-氣耦合原理、模型、尺度匹配u全球變化及人類活動對水循環(huán)的影響及反饋u生態(tài)脆弱區(qū)水循環(huán)過程第四節(jié) 水循環(huán)研究進展一、名詞解釋 水循環(huán) 水分交換更新周期 水量平衡 徑流系數(shù)二、問答題 1、水循環(huán)的意義、成因及影響因素 2、徑流系數(shù)和蒸發(fā)系數(shù)的意義 3、計算（水量平衡、徑流系數(shù)、水分交換更新周期）復(fù)習(xí)題
1 地球上的水循環(huán)與水量平衡【沐風(fēng)教學(xué)】
