水文學(xué)第6章青島理工目錄contents引言水循環(huán)與水量平衡河流與流域水文特征降水與蒸發(fā)過程分析徑流形成與洪水預(yù)報地下水文學(xué)基礎(chǔ)01引言水文學(xué)是研究地球上水的起源、循環(huán)、分布、物理化學(xué)性質(zhì)以及水與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。水文學(xué)定義水文學(xué)對于水資源管理、防洪減災(zāi)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面具有重要意義，為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。水文學(xué)的重要性水文學(xué)的定義與重要性課程背景01青島理工大學(xué)水文學(xué)課程是一門涉及水資源、水環(huán)境、水生態(tài)等方面的綜合性課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握水文學(xué)基本理論和方法，具備解決實際問題的能力。課程內(nèi)容02課程包括水文學(xué)基本概念、水文循環(huán)、徑流形成、水文統(tǒng)計、水文預(yù)報、水資源評價與管理等內(nèi)容。教學(xué)方法03采用課堂講授、實驗教學(xué)、案例分析等多種教學(xué)方法，注重理論與實踐相結(jié)合。青島理工大學(xué)水文學(xué)課程概述本章主要介紹水文學(xué)的基本概念、水文循環(huán)、徑流形成等基礎(chǔ)知識。章節(jié)內(nèi)容通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握水文學(xué)的基本概念、理解水文循環(huán)和徑流形成的過程及影響因素，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。同時，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)章節(jié)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)02水循環(huán)與水量平衡水在地球表層系統(tǒng)中，通過蒸發(fā)、降水、地表徑流、地下滲透等過程不斷轉(zhuǎn)化和遷移的現(xiàn)象。水循環(huán)定義包括大循環(huán)和小循環(huán)，大循環(huán)涉及海洋、陸地和大氣之間的水分交換，小循環(huán)則主要發(fā)生在局部地區(qū)，如陸地內(nèi)循環(huán)和海洋內(nèi)循環(huán)。水循環(huán)類型維持地球生態(tài)平衡，促進(jìn)能量交換和物質(zhì)循環(huán)，影響氣候、地貌和人類活動。水循環(huán)意義水循環(huán)的基本概念在任意時段內(nèi)，一個流域或區(qū)域的水量收支差額等于該時段內(nèi)的蓄水變化量，即收入等于支出加上蓄水變化。水量平衡原理根據(jù)水量平衡原理，可以建立水量平衡方程，用于計算流域或區(qū)域的水資源量、消耗量、可利用量等。水量平衡方程在水資源規(guī)劃、管理、調(diào)度等方面有廣泛應(yīng)用，如水庫調(diào)度、農(nóng)業(yè)灌溉、城市供水等。水量平衡應(yīng)用水量平衡原理及應(yīng)用青島地區(qū)氣候特點青島屬于溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，夏季多雨，冬季少雨，年均降水量適中。青島地區(qū)水循環(huán)特點青島地區(qū)的水循環(huán)受氣候、地形、地貌等多種因素影響，具有降水集中、地表徑流豐富、地下水資源較貧乏等特點。同時，青島地區(qū)還存在海水入侵、水污染等水環(huán)境問題。青島地區(qū)水循環(huán)與人類活動關(guān)系隨著青島地區(qū)城市化進(jìn)程的加快，人類活動對水循環(huán)的影響日益顯著，如城市擴(kuò)張導(dǎo)致下墊面改變、水資源開發(fā)利用導(dǎo)致水環(huán)境變化等。因此，需要加強水資源保護(hù)和管理，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。青島地區(qū)水循環(huán)特點分析03河流與流域水文特征包括河流的源頭、流向、長度、流域面積、河床形態(tài)、河流水情等要素。根據(jù)河流的地理位置、氣候特征、補給類型、水情變化等因素，可將河流分為不同類型，如內(nèi)流河、外流河、常流河、季節(jié)性河流等。河流基本特征及分類河流分類河流基本特征流域概念流域是指一個水系的干流和支流所流過的整個地區(qū)，即河流的集水區(qū)域。流域是自然地理的重要單元，也是人類進(jìn)行水資源管理和規(guī)劃的基本單位。流域劃分方法流域的劃分是基于地形地貌、水系分布、氣候特征等因素進(jìn)行的。常用的流域劃分方法包括地形法、水系法、降雨法等。流域概念及劃分方法青島地區(qū)河流概況：青島地區(qū)河流眾多，主要河流有大沽河、小沽河、五沽河、南膠萊河、北膠萊河、墨水河、洋河等。這些河流的流域面積、長度、流向等各有不同。流域氣候特征：青島地區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨熱同季。流域內(nèi)氣候?qū)恿鞯乃樽兓兄匾绊?，如降雨量、蒸發(fā)量、氣溫等因素都會影響河流的徑流量和水位變化。流域地形地貌特征：青島地區(qū)地形復(fù)雜多樣，以山地和丘陵為主。流域內(nèi)地形地貌對河流的水系分布、河床形態(tài)、水流速度等都有著重要影響。例如，山地和丘陵地區(qū)的河流通常水流湍急，河床陡峭；而平原地區(qū)的河流則水流平緩，河床寬闊。人類活動對流域的影響：隨著人類活動的不斷發(fā)展，青島地區(qū)的河流流域也受到了不同程度的影響。例如，城市化進(jìn)程加快導(dǎo)致城市用水量增加，農(nóng)業(yè)灌溉用水也對河流徑流量產(chǎn)生了影響；同時，工業(yè)廢水和生活污水的排放也對河流水質(zhì)造成了污染。因此，加強水資源管理和保護(hù)、推進(jìn)水環(huán)境治理是當(dāng)前亟待解決的問題。青島地區(qū)河流流域特征分析04降水與蒸發(fā)過程分析降水類型包括雨、雪、霰、雹等形式，根據(jù)降水的不同物理特征進(jìn)行分類。影響因素包括氣象條件（如氣溫、氣壓、濕度等）、地形地貌（如海拔、坡向等）、大氣環(huán)流等，這些因素共同影響降水的分布和強度。降水類型及影響因素蒸發(fā)過程及計算方法蒸發(fā)過程包括水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)和植物蒸騰等，是指水分從地表和水體中轉(zhuǎn)化為水蒸氣的過程。計算方法包括水量平衡法、能量平衡法、氣象學(xué)方法等，通過這些方法可以估算蒸發(fā)量，為水資源管理和農(nóng)業(yè)灌溉等提供依據(jù)。降水特征青島地區(qū)降水受季風(fēng)氣候影響，年際變化大，季節(jié)分配不均，主要集中在夏季和秋季。蒸發(fā)特征青島地區(qū)蒸發(fā)量受氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象因素影響，同時也受到地表植被、土壤類型等下墊面條件的影響。蒸發(fā)量在夏季較高，冬季較低。降水與蒸發(fā)的關(guān)系青島地區(qū)的降水與蒸發(fā)之間存在密切的聯(lián)系，降水量的多少直接影響到蒸發(fā)量的大小。同時，蒸發(fā)量的變化也會對降水量產(chǎn)生一定的影響。通過對降水與蒸發(fā)的綜合分析，可以更好地了解青島地區(qū)的水文循環(huán)過程。青島地區(qū)降水蒸發(fā)特征分析05徑流形成與洪水預(yù)報降水經(jīng)過截留、填洼、下滲和蒸發(fā)等過程后，剩余部分形成地表徑流和地下徑流。地表徑流包括坡面流和河槽流，地下徑流則通過土壤和巖層滲透形成。徑流形成過程氣候因素（如降水量、蒸發(fā)量）、下墊面因素（如地形、地貌、土壤、植被）、人類活動（如土地利用變化、水利工程建設(shè)）等都會對徑流形成產(chǎn)生影響。影響因素徑流形成過程及影響因素洪水預(yù)報方法基于水文氣象資料的預(yù)報方法，包括經(jīng)驗預(yù)報、統(tǒng)計預(yù)報和動力預(yù)報等；基于水文學(xué)原理的預(yù)報方法，如單位線法、等流時線法等；基于現(xiàn)代技術(shù)的預(yù)報方法，如遙感技術(shù)、雷達(dá)測雨技術(shù)、數(shù)值天氣預(yù)報等。技術(shù)應(yīng)用洪水預(yù)報技術(shù)已廣泛應(yīng)用于防汛抗旱、水資源管理、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。通過實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸、模型計算等手段，實現(xiàn)對洪水的準(zhǔn)確預(yù)報和及時預(yù)警。洪水預(yù)報方法及技術(shù)應(yīng)用青島地區(qū)地形復(fù)雜，以山地和丘陵為主，地勢起伏較大，導(dǎo)致徑流形成過程復(fù)雜多變。青島地區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季多暴雨，易形成洪澇災(zāi)害。同時，青島地區(qū)河流源短流急，洪水匯流時間短，易形成突發(fā)性洪水。青島地區(qū)水資源相對匱乏，徑流利用率較高。因此，在洪水預(yù)報和防汛抗旱工作中，需要更加注重水資源的合理利用和保護(hù)。青島地區(qū)徑流洪水特點分析06地下水文學(xué)基礎(chǔ)巖溶水賦存于可溶性巖石的溶蝕裂隙和溶洞中的地下水。水量豐富，水質(zhì)良好，但分布不均，易受地質(zhì)構(gòu)造和巖溶發(fā)育程度控制。潛水埋藏在地表以下第一個穩(wěn)定隔水層之上，具有自由水面的重力水。主要補給來源為大氣降水和地表水，受氣候、地形、地質(zhì)構(gòu)造等因素影響。承壓水埋藏在上、下兩個隔水層之間，承受一定壓力的地下水。具有穩(wěn)定的隔水頂板和補給區(qū)，水質(zhì)較好，但不易受污染。裂隙水賦存于堅硬巖石裂隙中的地下水。運動復(fù)雜，水量變化大，水質(zhì)易受裂隙發(fā)育程度和巖性影響。地下水類型及特征地下水運動規(guī)律及研究方法遵循達(dá)西定律，即水在巖土孔隙中的滲流速度與水力梯度成正比。同時受含水層性質(zhì)、邊界條件、補給排泄條件等因素影響。地下水運動規(guī)律包括野外調(diào)查、室內(nèi)實驗和數(shù)值模擬等。野外調(diào)查可獲取實際地質(zhì)和水文地質(zhì)資料；室內(nèi)實驗可測定巖土的物理和水理性質(zhì)；數(shù)值模擬可模擬和預(yù)測地下水運動狀態(tài)和變化趨勢。研究方法開發(fā)利用現(xiàn)狀青島地區(qū)地下水資源豐富，但開發(fā)利用程度不高。目前主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水和生活用水等方面。同時，部分地區(qū)存在超采現(xiàn)象，導(dǎo)致地下水位下降、水質(zhì)惡化等問題。包括水資源浪費、污染嚴(yán)重、管理