1 地球上的水循环与水量平衡ppt课件

水文与水资源学 第一章地球上的水循环与水量平衡 1 目录 第一节地球上水的分布 液态 水 固态 气态 分布广泛 第一节地球上水的分布 分布广泛 第一节地球上水的分布 分布不均 第一节地球上水的分布 分布不均 第一节地球上水的分布 分布不均 第一节地球上水的分布 第二节地球上的水循环 一 水循环的概念和类型定义1定义地球上各种形态的水 在太阳辐射 地球引力等作用下 通过水分蒸发 水汽输送 凝结降水 下渗 径流等五个环节 不断发生的周而复始的运动过程 第二节地球上的水循环 一 水循环的概念和类型 第二节地球上的水循环 一 水循环的概念和类型定义2意义促进自然地理环境中物质和能量迁移转化 整体 地质循环 大气循环 生物循环 水循环 影响地壳运动和塑造地貌形态 岩石圈 地震 滑坡 泥石流等 侵蚀 搬运 沉积等 影响天气现象和气候特征 大气圈 蒸发 降水 水汽输送均在大气中完成 形成区域水文现象和水资源 水圈 更新 净化 第二节地球上的水循环 一 水循环的概念和类型定义3成因内因 水在常温下三态共存并能相互转化外因 太阳辐射水的三态转化及水汽输送的能量来源地球引力降水和径流的能量来源 第二节地球上的水循环 一 水循环的概念和类型定义4影响因素自然因素 气象因素主导因素决定作用地质地貌 土壤 植被等因素加速或延缓作用人为因素 工程措施修建水库 跨流域调水生物措施植树造林 农业开发 第二节地球上的水循环 一 水循环的概念和类型类型根据发生的地域范围大循环 海陆水分交换环节齐全 纵向交换和横向交换都有小循环 海洋小循环只有纵向交换陆地小循环内流区小循环只有纵向循环外流区小循环纵向交换和横向交换都有 第二节地球上的水循环 二 水体的水分交换更新周期定义水体在参与水循环过程中 全部水被交换更新一次所需要的时间公式T 水体水分交换更新周期 W1 水体静储水量 即水体多年平均储水量 W2 水体的年动态水量 即水体一年内向外排出的水量 第二节地球上的水循环 二 水体的水分交换更新周期意义 反映水循环强度和水资源可利用率T v 开发价值 V取水 v 水资源可持续开发利用各种水体的水分交换更新周期 P13表1 3 会计算 第三节地球上的水量平衡 一 水量平衡概念任意区域在任一时段 其收入水量与支出水量的差额等于蓄水量的变化量意义定量揭示水循环与自然地理环境和人类社会的关系反映水文要素之间的数量关系检验水文观测结果的合理性为建立水文模型和区域水资源合理开发利用提供理论基础 第三节地球上的水量平衡 图A 图B 某一地区某一段时期内 某一地区某一段时期内 储水变量 增加 储水变量 减少 原有水量 水量的支出 水量的收入 第三节地球上的水量平衡 二 通用水量平衡方程基本形式通用水量平衡方程式P 降水量 E1 水汽凝结量 E2 蒸发量 Rs 地表径流量 Rg 地下径流量 1为流入 2为流出 q 人工补 取 水量 1为补水 2为取水 S 不同时段蓄水量 第三节地球上的水量平衡 三 闭合流域水量平衡方程 P E1 Rg2 s q2 Rg1 Rs2 地面分水线地下分水线 Rs1 q1 E2 第三节地球上的水量平衡 三 闭合流域水量平衡方程假设条件通用水量平衡方程式P 降水量 E 有效蒸发量 R Rs Rg 径流总流出量 q q2 q1 人工净取水量 s s2 s1 蓄水变化量 三 闭合流域水量平衡方程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 多年平均蒸发量 R0 多年平均径流量径流系数和蒸发系数及其意义降水量中转化成为径流量的比例降水量中消耗于蒸发而转化为水汽的比例用来衡量一个地区的干湿程度 水资源越丰富 第三节地球上的水量平衡 四 全球水量平衡方程海洋水量平衡方程式 任一时段 多年平均 陆地水量平衡方程式 任一时段 多年平均 第三节地球上的水量平衡 四 全球水量平衡方程全球水量平衡方程式在水循环过程中 全球总水量不变 不等于各种水体之间相对数量亦恒定不变 据分析 自本世纪初至60年代期间 全球气温平均上升了1 2 由此引起冰川消融 全球冰川体积每年大约减少250 109米3 这些消融的水入海后 使海平面上升了0 7毫米 第三节地球上的水量平衡 四 全球水量平衡方程全球水量平衡方程式 第三节地球上的水量平衡 四 全球水量平衡方程全球水量平衡方程式1 将全球的陆地作为一个独立的单元系统 已知多年平均降水量Pe 119000km3 多年平均蒸发量Ee 72000km3 试根据区域水量平衡原理 质量守恒原理 计算多年平均情况下每年从陆地流入海洋的径流量R为多少 2 将全球作为一个独立的单元系统 当已知全球海洋的多年平均蒸发量Eo 505000km3 陆地的多年平均蒸发量Ec 72000km3 试根据全球的水量平衡原理推算全球多年平均降水量为多少 第三节地球上的水量平衡 一 研究进展基本资料库的建立水循环的大气过程模拟研究水汽含量模拟研究水汽输送与水汽收支研究水循环的陆面过程模拟研究陆 气相互作用与耦合 第四节水循环研究进展 二 发展趋势基本资料的获取及同化陆 气耦合原理 模型 尺度匹配全球变化及人类活动对水循环的影响