第二章 水文循环

1、第二章第二章 水文循环与径流形成水文循环与径流形成第一节第一节 水文循水文循环环与水量平衡与水量平衡 第二第二节节 河流与流域河流与流域 第三第三节节 降水降水 第四第四节节 土壤水、下渗与地下水土壤水、下渗与地下水 第五节第五节 蒸散发蒸散发第六节第六节 径流径流第一节第一节 水文循环与水量平衡水文循环与水量平衡一、自然界的水文循一、自然界的水文循环环 二二、水量的平衡水量的平衡 三三、研究水量、研究水量平衡的意义平衡的意义 四、四、人人类活动会水文循环和水量平衡类活动会水文循环和水量平衡的影响的影响 一一 水文循环水文循环 从海洋蒸发的水汽，被气流输送到大陆而成降水。其中一部分以径流的形式

2、从河流汇归海洋；另一部分重新蒸发返回大气。这种海陆间的水分交换过程称为大循环或外循环。 海洋上蒸发的水汽在海洋上海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后，以降水的形式落到空凝结后，以降水的形式落到海洋里，或陆地上的水经蒸发海洋里，或陆地上的水经蒸发凝结又降落到陆地上，这种局凝结又降落到陆地上，这种局部的水文循环称为部的水文循环称为小循环小循环或内或内循环。循环。 从海洋直接输送到内陆的水汽，通过陆地内循环，水汽逐渐向内陆输送，在输送过程中会沿途损耗，故内陆距海洋越远，输送的水汽量越少，降水量越小。思考： 1、水文循环发生的原因？ 2、“人类社会的水循环”？水文循环发生的原因内因：内因：“三态三态”转化

3、转化外因：太阳辐射和地心引力外因：太阳辐射和地心引力人类社会的水循环 人类社会的水循环指人类在经济社会中指人类在经济社会中不断地取水、用水和排水而产生的人不断地取水、用水和排水而产生的人为水循环过程。为水循环过程。水文循环的尺度水文循环的尺度n全球水文循环全球水文循环: :大陆、海洋相互作用的系统大陆、海洋相互作用的系统n流域水文循环流域水文循环: : 流域降雨径流形成过程流域降雨径流形成过程n水土壤植物系统水文循环水土壤植物系统水文循环：土壤、植物：土壤、植物 和水分构成的相互作用的系统和水分构成的相互作用的系统水文循环对地理环境的重要意义：水文循环对地理环境的重要意义：n1 1、维护全球水

4、量平衡，使陆地淡水资源不断更新；、维护全球水量平衡，使陆地淡水资源不断更新；n2 2、促进自然界物质的运动，对地表太阳辐射能起着吸、促进自然界物质的运动，对地表太阳辐射能起着吸收、转化、传输和调节的作用收、转化、传输和调节的作用n3 3、使地表各个圈层之间、海陆之间实现物质迁移和能、使地表各个圈层之间、海陆之间实现物质迁移和能量交换；量交换；n4 4影响全球的气候和生态，改变地表形态。影响全球的气候和生态，改变地表形态。二、水量的平衡二、水量的平衡 （一）（一）佩罗佩罗佩罗（佩罗（1608160816801680） PerraultPerrault，PierrePierre 法国水文学家。科学

5、水文学的创始人法国水文学家。科学水文学的创始人 。16081608年（一说年（一说16111611年）生于巴黎，年）生于巴黎，16801680年卒于同地。当过律师、政府行政年卒于同地。当过律师、政府行政人员和作家人员和作家 。在塞纳河河源至艾涅勒迪克的流域作过。在塞纳河河源至艾涅勒迪克的流域作过3 3年降年降水观测水观测，研究流域的降水量和径流量，研究流域的降水量和径流量，提出河流的年径流量提出河流的年径流量只是年降水量的只是年降水量的1 16 6，首次首次科学地证明了河水来源于降水和科学地证明了河水来源于降水和降水补给河流是有余的观点。研究成果包含在其著作降水补给河流是有余的观点。研究成果包

6、含在其著作泉水泉水之源之源一书中，结论得到后来科学家精密观测的证实。此书一书中，结论得到后来科学家精密观测的证实。此书被认为是科学水文学的开端。被认为是科学水文学的开端。 （二）流域水量平衡（二）流域水量平衡进入水系统的进入水系统的 W1W1流出水系统的流出水系统的 W0W0时段内的降水量时段内的降水量 P P时段内本地区蒸发量时段内本地区蒸发量 E E时段内地表流入本地区水量时段内地表流入本地区水量 RsRsI I时段内地表流出本地区水量时段内地表流出本地区水量 Rs0时段内地下流入本地区水量时段内地下流入本地区水量 RgIRgI时段内地下流出本地区水量时段内地下流出本地区水量Rg0时段内用

7、水量时段内用水量 q q（三）全球水量平衡（三）全球水量平衡对于某一时段对于某一时段t全球的整个大陆：全球的整个大陆：全球的整个海洋：全球的整个海洋：对于多年平均对于多年平均全球的整个大陆：全球的整个大陆：全球的整个海洋：全球的整个海洋：从上表可以看出：从上表可以看出：n1 1、 海陆海陆降水量降水量之和等于海陆之和等于海陆蒸发量蒸发量之和，说明全球之和，说明全球水量保持平衡，基本上长期不变；水量保持平衡，基本上长期不变；n2 2、海洋蒸发量提供了、海洋蒸发量提供了海洋降水量的海洋降水量的8585和和陆地降水陆地降水的的8989，海洋是大气水分和陆地水的主要来源；海洋是大气水分和陆地水的主要来

8、源；n3 3、陆地降水量中只有、陆地降水量中只有1111来自来自陆地蒸发陆地蒸发，说明大陆，说明大陆气团对陆地降水的作用远远不及海洋气团的作用；气团对陆地降水的作用远远不及海洋气团的作用；n4 4、海洋蒸发量大于降水量海洋蒸发量大于降水量，陆地蒸发量小于降水量陆地蒸发量小于降水量，海洋和陆地水最后通过径流达到平衡。海洋和陆地水最后通过径流达到平衡。地球与宇宙联系地球与宇宙联系 地球从宇宙空间获得水量地球从宇宙空间获得水量的可能途径：一是随的可能途径：一是随降落的陨石带来；二是在地球大气图上层由太阳来降落的陨石带来；二是在地球大气图上层由太阳来的质子而形成的水分。的质子而形成的水分。 地球向宇宙

9、空间逸散水分地球向宇宙空间逸散水分的机理主要是地球的机理主要是地球大气圈上层的水汽分子在太阳光紫外线作用下分大气圈上层的水汽分子在太阳光紫外线作用下分解成氢原子和氧原子而消失在宇宙空间中。解成氢原子和氧原子而消失在宇宙空间中。三、研究水量平衡的意义三、研究水量平衡的意义n定量的揭示水文循环过程与全球地理环境、自定量的揭示水文循环过程与全球地理环境、自然生态系统之间的相互联系、相互制约的关系然生态系统之间的相互联系、相互制约的关系n揭示自然界水文过程基本规律的主要方法揭示自然界水文过程基本规律的主要方法n水资源现状评价与供需预测研究工作的核心水资源现状评价与供需预测研究工作的核心n为工程规划提供基本参数，并可以评价工程