水文学重点复习

IV模型、三水源新安江模型。河流的水文情势主要指河川径流的分布与变化，洪水、枯水的特征等。水情要素：用以表达河流水文情势变化的主要尺度。包括水位、流速、流量等。水位：指水体的自由水面高出某一基面以上的高程。水位历时曲线：历时是指一年中等于或大于某一水位出现的次数之和。水位历时曲线即以水位为纵坐标，以历时为横坐标，有高水位至低水位依次计算各线水位的累计次数，绘成的曲线称水位历时曲线。水位过程线：水位随时间变化的曲线。10.流速：V=L/t（m/s）河流中水质点在单位时间内移动的距离。（L为距离，t为时间）垂线流速的分布：流速沿深度的分布称为垂线流速分布。最大流速多不出现在水面，而是分布在水面以下0.1～0.3水深处。接近河底处流速近于零，向上增加，开始增加很快，到达一定高度，垂线流速分布较均匀，在水面以下0.1～0.3水深处，达最大值，再向上，流速又减小。（重点）正常年径流量的计算：P114资料充分时正常年径流量的推求要求超过30年，用算术平均法资料不足时正常年径流量的推求不到20年，用相关分析法A：参证变量B：利用年径流实测资料延长插补系列C：利用年降水资料展延插补系列缺乏实测径流资料时正常年径流量的推求A:等值线图法：在图上勾绘出计算断面以上的流域，视流域面积大小及等值线的均匀程度选用不同的计算方法。如果流域面积小，而等值线又均匀分布，则流域形心等值线的数值就代表多年平均径流量;如果流域面积较大，等值线分布又不均匀，采用面积加权法计算。B：水文比拟法径流年内变化的特征值P119径流年内分配不均匀系数Cvy值越大，表明各月径流量相差越悬殊，即年内分配越不均匀，值小则相反。完全年调节系数Cr洪水过程线：暴雨洪水在出口断面上的响应，也可通过流量过程线表达，称洪水过程线。按水流内在结构的差异，可将水流的运动状态分为层流和紊流两种类型。从层流转变为紊流的判别数，称临界雷诺数，以Re表示。其数值取决于管径（或水力半径），流速及液体运动粘滞系数。洪水波：设雨前河道原有一稳定水面，降水后流域地表径流大量注入河槽，原来稳定的水面受到干扰而形成的水波。洪水波的变形：展开和扭曲，就是洪水波运动过程中发生的变形现象，主要原因是水面存在着附加比降。洪水波变形的结果是，波前越来越短，波后越来越长，波峰不断减低，波形不断变得平缓，波前水量不断向波后转移。洪水波的运动速度特征：在无支流汇入的平整河段中，仅有单一洪水波时，在断面上各最大值出现的次序为：最大比降→最大流速→最大流量→最高水位。环流的类型：①纵轴环流：纵轴环流的旋转轴呈水平状，并基本上与纵向主流方向平行，多与纵向水流结合在一起，成为螺旋流。根据形成环流动力因素的差异，纵流环流又分弯道螺旋流与复合螺旋流两种。②横轴环流：横轴环流的旋转轴呈水平状，它与纵向的主流相垂直。③斜轴环流：斜轴环流的旋转轴也呈水平状，它与纵向主流斜交。④竖轴环流：竖轴环流的旋转轴呈铅直方向与主流及河底相垂直，是相对封闭的回旋流。根据泥沙在水中的运动状态，可将其分为推移质（亦称底沙）和悬移质（亦称悬沙）两类。悬移质的分布与变化：悬移质含沙量沿垂线的分布具有自水面向河底增加的趋势。泥沙的粒径也是近河底的较大，向上逐渐变小。不同粒径的悬沙垂线上分布均匀性不同，颗粒越细，垂线分布越均匀，越粗则越不均匀。含沙量沿垂线分布较均匀，枯水期，流域来沙少，河中粗粒较多，分布就较不均匀。含沙量沿河流纵向变化，主要取决于河段的比降、流量及河段产沙等自然条件；含沙量随时间的变化，主要取决于流量的大小和水流侵蚀作用的强烈程度。高含沙水流的群体泥沙运动主要特点是：运动模式A:以细粉沙以下的细颗粒为主的高含沙水流，沉降速度比单颗泥沙的沉速可以小数百倍至上千倍，整个水流呈均质浆液状态；B:以细沙以上粗颗粒为主的高含沙水流，粗颗粒泥沙在沉降过程中存在分选，泥沙以推移、悬移的形式运动；C:既有细颗粒物质作为骨架，又富含粗颗粒的高含沙水流，整个水流保持二相挟沙水流的特点。悬移远动推移运动浆河现象：当含沙量超过某一极限后，在洪峰忽然退落、流速迅速减小的情况下，有时整个水流已不能保持流动状态，就地停滞不前。这种高含沙水流所造成的河槽堵塞现象，称为浆河。揭河底现象：当通过高含沙大洪峰时，河床发生强烈的冲刷，可以看到厚达1米的成块河床淤积物被掀起露出水面，再塌落水中，或者把成片的河床淤积物象卷地毯一样卷起，一次洪峰可以将河床冲深几米乃至近十米，这种高含沙水流的强烈冲刷现象，称为揭河底。冰川冰成冰过程：雪的沉积→粒雪化→成冰作用冰川的类型：①按冰川形态和运动特征划分：大陆冰盖、山岳冰川。②按冰川发育的水热条件和物理性质：大陆型（冷冰川）、海洋型（暖冰川）。冰川区内积累和消融的空间分布与海陆高度、冰川朝向、坡度等有密切的关系。冰川运动的主要方式有两种，一为重力流，一为挤压流。湖泊：陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体系，是湖盆、湖水以及水中物质组和而成的自然综合体。湖泊的类型：①按湖盆成因分类：构造湖、火口湖、堰塞湖、河成湖、风成湖、冰成湖、海成湖、溶蚀湖。②按湖水的补排情况分类：吞吐湖、闭口湖。③按湖水的矿化度分类：淡水湖、微咸水湖、咸水湖、盐水湖。④按湖水营养物质分类：贫营养湖、中营养湖、富营养湖。水库的组成：拦河坝、输水建筑物、溢洪道。波漾：湖泊整体或局部水域，由于风力、气压突变、地震等影响，发生周期性的摆动。湖泊的演化：湖盆的演化：湖岸的变形、湖底的沉积湖水的演化湖中生物的演化沼泽的定义及特征：地表土壤层水过饱和的地段。是一种特殊的自然综合体，特征是：①地表经常过湿或有薄层积水；②其上生长湿生植物或沼生植物；③有泥炭积累或无泥炭积累，但有潜育层存在。入海河口类型划分：根据河、海的动力条件，可分为不同的区段：上界为潮区界、下界为水下三角洲的前缘；根据径流和潮流对比程度的差异自上而下可分为：①近口段,从潮区界至潮流界；②河口段，从潮流界至口门；③口外海滨段，从口门到水下三角洲前缘。根据化学性质分段：上界为盐水入侵的上限，下界为冲淡水影响所及的位置。咸水界的变化情况：河流段（咸水界上界以上）、过渡段（二者之间）、潮流段（咸水界下界以下）。地貌形态：三角洲河口、喇叭形（三角港）河口。径流和潮流强弱：强潮河口（钱塘江）、缓潮河口（长江、珠江、辽河）、弱潮河口（黄河、滦河）、无潮河口（多瑙河）。咸淡水混合类型：强混合型、缓混合型、弱混合型。在一个潮汐的周期内，河口区潮汐的涨落过程经历四个阶段：涨潮落潮流、张潮涨潮流、落潮张潮流、落潮落潮流。河口锋：河口地区水团界面形成的锋。河口最大浑浊带的成因：主要取决于河流与海水中悬沙的来量，其次为河口环流的强度，沉降速度也起一定的作用。第四章1、洋：世界大洋的中心部分和主体部分，它远离大陆，深度大，面积广，不受大陆影响，具有较稳定的理化性质和独立的潮汐系统，以及强大洋流系统的水域（太平洋，大西洋，印度洋，北冰洋）。海：靠近大陆，深度浅（一般在二三千米之内），面积小，兼受洋、陆影响，具有不稳定的理化性质，潮汐现象明显，并有独特海流系统的水域。波浪：海洋、湖泊、水库等宽敞水面上常见的水体运动。其特点在于每个水质点做周期性运动，所有的水质点相继振动，便引起水面呈周期性起伏。海洋形态结构根据海底地貌的基本形态特征，可分成大陆边缘、大洋盆地和洋中脊（海洋主体）三个单元。大陆边缘包括大陆架、大陆坡和大陆基（大陆隆）。海洋中波的分类（1）按波的周期（频率）分类：表面张力波、短周期重力波、长周期重力波、长周期波和长周期潮波。（2）按成因分类：风浪和涌浪、内波、潮汐波、海啸。风浪：在风的直接作用下，水面出现的波动。涌浪：风浪离开海区传至远处或风区里，风停息后所留下的波浪。内波：发生在海洋内部，由两种不同的海水作相对运动而引起的波动现象。潮汐波：海水在引潮力作用下产生的波浪。海啸：由火山，地震或风暴等引起的巨浪。（3）按水深分类：按照水深下相对波长大小可分为深水波和浅水波。深水波：是水深相对波长很大的波，主要集中在海面以下一个较薄的水层内，又称为表面波或短波。浅水波：是水深相对波长很小的波，又称为长波。（4）按波形的传播性质分类：A:前进波（进行波）：波行不断地向前传播的波浪。B:驻波：波形不向前传播，只是波峰和波谷在固定点不断升降交替的波浪。4.海啸：是一种频率介于潮波和涌浪之间的重力长波，其波长约为几十至几百公里，周期为2-200分钟，最常见的是2-40分钟。5.潮汐类型：海水的周期性的涨退现象称为潮汐。潮汐类型：潮汐的涨退现象是因时因地而异的，但从涨退周期来说，可分为4种类型。（1）半日潮：在一个太阴日（24小时50分）内，有两次高潮和两次低潮，而且两相邻高潮或低潮的潮高几乎相等，涨落潮时也几乎相等的潮汐。（2）全日潮：半个月内，有连续7天以上在一个太阴日内，只有一次高潮和一次低潮。（3）不正规半日潮：在一个太阴日内，也有两次高潮和两次低潮，但潮差不等，涨潮时和落潮时也不等。（4）不正规全日潮：在半个月内，较多天数为不规则半日潮，但有时一天里也发生一次高潮、一次低潮的现象，但全日潮不超过7天。6.潮汐周期现象与哪些因素有关P1997.潮流：海水在天体引潮力作用下所形成的周期性水平运动。它和潮汐现象是同时产生的。潮流的运动形式：旋转流（回转流）、往复流8.洋流：即海流，指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平地或垂直地向另一海区大规模的非周期性的运动。9.洋流的分类：按成因分为3类：风海流、密度流、补偿流。按本身与周围海水温度的差异：暖流、寒流。按其流经的地理位置：赤道流、大洋流、极地流、沿岸流。10.世界大洋表层环流系统的特征：①大洋表层环流模式：大洋表层环流与盛行风系相适应，以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流，以北半球中高纬海上低压区为中心形成气候型大洋环流，南半球中高纬海区无气旋型大洋环流，而被西风漂流代替，在南极大陆形成绕极环流，北印度洋形成季风环流区。②世界大洋表层反气旋大洋环流：分布在南北纬50°之间，并在赤道两侧非对称出现。③世界大洋表层气旋型大洋环流：分布在北纬45°—70°之间，在大洋东侧，为从西风漂流分出来的暖流。④北印度洋季风漂流：冬夏季风作用下形成季风漂流。冬季，北印度洋盛行东风东北季风，形成东北季风漂流；夏季，北印度洋盛行西南季风，形成西南季风漂流。⑤南极绕极环流：世界大洋中唯一环绕地球一周的表层大洋环流。水团分类：按理化性质：暖水团、冷水团按理化特征在垂直空间分布的差异：表层水团、次表层水团、中层水团、深层水团、底层水团。12.海洋效应P218第五章地下水：存在于地表以下岩土层空隙中的各种不同形式水的统称。含水介质的空隙性：①孔隙率：以空隙体积与包括空隙在内的岩土体积之比表示。②岩溶率：表示溶隙的多少，即溶隙的体积与包括溶隙在内的岩体的体积的比值。③裂隙率：裂隙体积与包括裂隙在内的岩石体积的比值。含水介质的水理性质：①容水性：在常压下岩土空隙能够容纳一定水量的性能。②持水性：饱水岩土在重力作用下排水后，依靠分子力合毛管力保持一定水分的能力。③给水性：饱水岩土在中立作用下能自由排水的性能。④透水性：在一定条件下，岩土允许水通过的性能。⑤贮水性：表示承压含水介质的贮水能力。地下水流关系的基本特征：①空间上的立体性。②流线组合的复杂性和不稳定性。③流动方向上的下降与上升并存性。④涉及区域范围一般比较小。地下水垂向结构基本模式：地下水体系作用势：P230重力势、静水压势、渗透压势、吸附势、总水势。地下水基本类型划分：（一）按地下水的贮存埋藏条件分类（1）包气带水结合水（吸湿水、薄膜水）毛管水（毛管悬着水、毛管上升水）重力水（上层滞水、渗透重力水）(2)饱水带水潜水承压水(自流溢水、非自流溢水)按岩土的贮水空隙的差异分类：孔隙水、裂隙水、岩溶水。8.潜水：饱水带中地表向下第一个具有自由水面的含水层中的重力水。9.潜水的主要特征：①潜水面上没有稳定的隔水层，潜水面通过包气带中的孔隙与大气相连通，潜水面上任一点的压强等于大气压强，潜水面不承受静水压力。②潜水含水层通过包气带与地表水及大气圈之间存在密切联系，深受外界气象水文因素影响。动态变化较大，呈明显季节性变化。10.潜水面表示方法：等水位线（确定潜水流向、确定潜水面的水力坡度）。11.水力联系类型：周期性水力联系、单向的水力联系、间歇性水力联系。12.承压水的主要特征：①承压性：由于存在隔水层顶板而承受静水压力。②承压水的分布与补给区不一致。③受外界影响相对小，动态变化相对稳定。④水质类型多样，变化大。13.裂隙水特点：埋藏于分布极不均匀；动力性质比较复杂；发育具有明显的分带性。14.岩溶水特点：（1）分布上的不均匀性；（2）地下径流动态不稳定；（3）地表径流与地下径流，无压流与有压流相互转化；（4）岩溶地区的地下水分水岭与地表水的分水岭一般来说不相重合。15.地下水的径流类型：畅流型、汇流型、散流型、缓流型、滞留型。16.地下水的排泄方式：点状排泄（泉）、线状排泄（向河流泄流）及面状排泄（蒸发）。17.渗流：地下水在岩土空隙中的运动现象。18.重力水运动的基本形式：线状流、平面流、空间立体流。19.地