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I-Q=△S
水量平衡的研究区可以是整个地球、某个地区、某个流域,也可以是湖泊、沼泽、海洋等。
研究的时段可以是日、月,也可以是一年、数十年或更长的时间。
水量平衡是根据质量守恒定律,确定水分循环要素的数量关系,通常用水量平衡方程式表示。
水量平衡原理是现代水文学中的基本理论之一。
第二章
海:
是靠近大陆,深度浅(一般<3000m),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,并有独立海流系统的水域。
洋:
是海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。
盐度定义:
海水中溶解物质的质量与海水质量的比值。
水色:
海水的颜色,海水对光的选择吸收和散射的结果。
透明度:
用来描述海水的透光性能
潮汐:
在太阳和月球引潮力作用下,地球表面的海水发生周期性相对运行的现象,称为潮汐。
洋流:
大规模的海水沿水平方向或垂直方向所做的非周期性的运动。
厄尔尼诺:
指赤道太平洋东部和中部广大海区海面温度持久性的异常偏高的自然现象。
拉尼娜现象:
太平洋上空的大气环流叫做沃克环流,当沃克环流变弱时,海水吹不到西部,太平洋东部海水变暖,就是厄尔尼诺现象;
但当沃尔克环流变得异常强烈,就产生拉尼娜现象。
二、填空
影响盐度的因素(蒸发)、(降水)
海冰的分类(岸冰)、(浮冰)
海啸分为(地震海啸)、(气象海啸)
洋流按成因分类(风海流)、(密度流)(补偿流)
海洋资源类型:
三、选择
1、盐度最高的大洋:
大西洋
2、温度最高的大洋:
太平洋
3、“无风不起浪、无风三尺浪”讲的分别是:
4、什么时间形成大潮、小潮:
朔(初一)、望(十五)日大潮;
上弦日(初七或初八)与下弦日(廿二或廿三)小潮
5、北印度洋洋流特点、索马里洋流特点
索马里洋流
夏季为寒流:
阿拉伯海没有受到温带海洋的影响,它的水温比同纬度高。
夏天太阳直射点北移,更加明显。
再加上离岸流引起的冷水上翻,故夏季为寒流,
冬季为暖流:
暖流还有一种,热带地区的、与纬线平行的洋流,也可以算暖流,如赤道洋流、赤道逆流等。
阿拉伯海大部分地区水温不低于赤道地区,甚至高于赤道地区,从阿拉伯海流到赤道海区的洋流,可以算暖流。
四、简答
1、为什么大西洋表面盐度最高
首先,与太平洋相比,太平洋东侧的科迪勒拉山系…
其次,吹过非洲的信风加剧大西洋的蒸发。
第三,与地中海高盐海水的交换。
第四,厄加勒斯洋流
2、大洋表面水文水平分布特点
A世界大洋表面水温分布的总趋势是:
水温从低纬向高纬递减;
在南北回归线之间的热带海区水温最高;
B大洋东西两侧,水温分布有明显差异;
C在寒暖流交汇
处等温线特别密集,水温水平梯度很大;
D.夏季大洋表面水温普遍高于冬季,而水温的水平梯度则冬季大于夏季。
E.北半球水温高于南半球。
热赤道偏北;
三大洲相连,阻挡……;
南赤道流可越过赤道进入北半球。
F.三大洋表面年平均水温太平洋最高。
热带、亚热带面积广;
与北冰洋之间水道窄。
总之,大洋表面水温分布的这些特点,主要是由太阳辐射和洋流性质所决定的。
3、大洋水表面盐度分布规律:
A从亚热带海区向高低纬递减,呈马鞍形分布。
B近岸海区盐度差异大
C寒、暖流交会处等盐线密集
D南半球盐度分布地带性明显
E大西洋表面盐度最高
4、为什么太平洋表面温度最高?
?
5、海水密度的水平、垂直分布规律
A水平:
随纬度增高而增大
B垂直:
随深度增加而增大
6、波浪据成因分类:
v①风浪和涌浪:
由风力的直接作用而形成的波浪,称为风浪;
当风停止或波浪离开了风区时的波浪称为涌浪。
v②内波发生在海洋内部,由两种密度不同的海水作相对运动而引起的波动现象。
v③潮汐波:
海水在引潮力作用下产生的波浪。
v④海啸:
由火山,地震或风暴等引起的巨浪
7、大潮、小潮的特点?
8、理想洋流模式
a以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流
b以北半球中高纬海上低压区为中心,形成气旋型大洋环流
c南半球的中高纬海区,由于西风盛行,加上该海域自西向东无海岸阻挡,而使西风漂流绕地球一周。
d南极周围海区,由于极地东风的吹刮,驱使海水向西流去,而形成南极绕极环流。
e北印度洋为季风洋流
9、湾流、黑潮特点
湾流是世界上最强大的一支暖流,占据了北大西洋30°
N以上表面积的7/8;
从佛罗里达海峡流出的水量为900亿m3/h,相当于大陆总径流量的20余倍;
它源源不断地把热量输向西北欧,使得55°
N~70°
N之间大洋东岸的最冷月平均气温比大洋西岸高出16℃~20℃之多;
在西岸拉布拉多半岛和加拿大群岛是苔原带,而同纬度的大洋东岸却是针叶林和针阔混交林带,在北极圈内出现了不冻港(如俄罗斯的摩尔曼斯克)。
黑潮是仅次于湾流的世界第二大暖流,沿着北太平洋西部边缘向北流动。
黑潮因水质清澈深厚而呈蓝黑色,它具有高温、高盐的特征,起源于菲律宾东南,是北赤道流的一个向北分支的延伸。
主流沿巴士海峡东侧北上,经台湾东岸进入东海向东北流,至奄美大岛以西折向东流离开东海返回太平洋,并沿日本南岸东流、逐渐扩散。
黑潮流量约3000万m3/S,平均宽度150km,厚度约1000m;
夏季水温27~30℃,冬季>20℃。
舟山渔场和日本东部渔场与黑潮密切相关。
10、海洋对地理环境的影响
⑴是陆地气温的调节器
⑵.是地球水汽的重要来源
⑶洋流和人类活动有密切关系①暖流增温,寒流反之②影响降水③上升流地区、寒暖流交汇处往往是世界大渔场分布所在
④对海上航船行驶、鱼雷、水雷布设均有影响
⑷地理环境基本要素之一,地球上生命的摇篮
五、据图填空
第三章
1、河流:
陆地表面集水的线状洼地
2、水系:
大大小小的河流,构成脉络相通的系统,称为水系。
3、河长:
自河源到河口的轴线长度
4、河网密度:
单位流域面积河流的总长度(公里/平方公里)。
在一定程度上能反映一个地区的自然地理条件
5、流域:
由分水线所包围的河流集水区
6、水位:
某一时间、某一河段河水水面高程。
水位的单位是米,一般要求记至小数2位,即0.01m。
7、水位过程线:
以水位为纵轴,时间为横轴,可绘出水位随时间的变化曲线,称为水位过程线。
8、流速:
是指水流质点在单位时间内所通过的距离。
9、纵断面:
沿河流中线(也有取沿程各横断面上的河床最低点)的剖面,测出中轴线上(或河床最低点)地形变化转折点的高程,以河长为横座标,高程为纵座标,即可绘出河流的纵断面图。
纵断面图可以表示河流的纵坡及落差的沿程分布
10、含沙量:
河水中泥沙的含量。
单位为kg/m3
11、输沙率:
指单位时间内通过一定过水断面的泥沙总量。
单位为kg/s或t/s。
12、侵蚀模数:
是指每km2流域面积上,每年被侵蚀并汇入河流的泥沙重量。
单位为t/(km2·
a)
13、凌汛:
如果河流由低纬流向高纬,会出现上游解冻早,而下游解冻晚的现象,向下游移动的冰块可能壅积成冰坝,使水位抬高,称为凌汛。
14、正常年径流量:
指年径流量的多年算术平均值。
15、洪水:
因暴雨或其他原因,使河流水位在短时间内迅速上涨而形成的特大径流。
16、枯水:
缺少地面径流,河槽水位下降甚至枯竭的现象。
17、频率:
是累积频率的简称,表示等于和大于某一数值的水文特征值可能出现的机会。
如:
流量≥1000米3/秒10年内出现了8次,则频率P为80%。
18、重现期:
含义为平均多少年出现一次。
P=5%,则重现期P=20,意义是平均20年出现一次,称“20年一遇”。
1、河流分段:
河源、上游、中游、下游、河口
2、河流水情要素:
流量、流速、水位、汛期、水温和冰期、含沙量
3、水位基面:
绝对基面、测站基面
4、特征水位:
枯水。
洪水
5、泥沙分类:
1、频率和重现期
2、河流的Cv值分布规律
⏹Cv反映总体的相对离散程度(即不均匀性)。
⏹Cv值大,表示年径流的年际变化大,容易发生洪、旱灾,水利建设费用大;
Cv值小则相反。
⏹降水量少的地区Cv值>降水量多的地区;
⏹雨水补给为主的河流Cv值>地下水补给为主的河流,也>冰雪融水补给为主的河流;
⏹平原和盆地的Cv值>相邻的高山和高原区;
⏹流域面积小的河流Cv值>流域面积大的;
⏹在我国,河流的Cv值大致自南向北增大,这与降水量变率的分布一致。
⏹长江以南一般在0.30以下,长江下游及黄河中游各河流和东北山区河流为0.40,淮河为0.60,海河为0.70。
这种大致从南向北增长的趋势,与我国降水量变率的分布趋势基本一致。
4.计算
1、比降
2、径流特征值计算
某河某水文站控制流域面积F=678平方公里,多年平均流量Q=8.9m3/s,多年平均降水量p=767.7mm,计算其径流总量W、正常径流深度R、正常径流模数M及多年平均径流系数α。
五、简答
1、河流各段的特点
河源:
河流的源头,可以是泉水、冰川、沼泽或湖泊等。
上游:
直接连着河源,在河流的上段,它的特点是落差大,水流急,下切力强,河谷狭,流量小,河床中经常出现急滩和瀑布。
中游:
中游一般特点是河道比降变缓,河床比较稳定,下切力量减弱而旁蚀力量增强,因此河槽逐渐拓宽和曲折,两岸有滩地出现。
下游:
下游的特点是河床宽,纵比降小,流速慢,河道中淤积作用较显著,浅滩到处可见,河曲发育。
河口:
河口是河流的终点,也是河流流入海洋、湖泊或其它河流的入口,泥沙淤积比较严重。
2、河道中流速的分布特点:
河道中流速的分布:
渠道和河道里的水流各点的流速是不相同的,靠近河(渠)底、河边处的流速较小,河中心近水面处的流速最大,为了计算简便,通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。
3、泥沙的危害
1)在河流上修建水库,在水流挟带的泥沙进入库区后,因流速降低泥沙就慢慢沉积下来,淤积库底,缩短水库寿命。
青铜峡水库1967年建成蓄水运行后,由于初期运行不善,4年间库容曾减少86.9%。
(2)引河水灌溉时,同时也引进泥沙,这些泥沙淤塞了灌溉渠系,影响农业生产。
(3)利用多沙水流发电,加剧了泥沙对水轮机和泄流设备的磨损,堵塞了拦污栅。
(4)利用天然河道来发展航运时,需要考虑河槽中的深槽和浅滩的冲刷及淤积问题。
(5)多沙河流中下游地区泥沙的淤积降低了江河的泄洪能力,需不断加高加固防洪堤。
如黄河由于泥沙淤积而成为“悬河”,大大增加了防洪工程的费用。
4、植被对径流形成和变化的影响
A阻滞和延迟地表径流,增加下渗量。
B使地表土层增温缓慢,减少蒸发、延迟积雪的融化过程。
C粗糙的林冠,可阻滞气流,在某种程度上增加降水。
D防止水土流失,一方面减少泥沙,另一方面保持一定厚度的松散土层,有利于下渗,减少蒸发。
总之,植被特别是森林植被有蓄水、保水、保土作用,消减洪峰、增加枯水径流,使河川径流年内分配趋于均匀。
5、降雨径流的形成过程
1.降雨阶段
2.蓄渗(停蓄)阶段:
植物截留、下渗、填洼、蒸发
3.产流(漫流)阶段:
蓄满产流、超渗产流
4.河槽集流阶段:
降雨产生的径流,汇集到附近河网后,又从上游流向下游,最后全部流经流域出口断面的过程。
六、论述
河流补给类型及各自特点(结合实际)
1.雨水补给:
世界上大多数河流主要靠雨水补给。
(1)发生季节:
雨季。
(大多数在夏秋季节,个别在冬季)
(2)补给特点:
补给过程迅速而集中,流量过程线与降水过程线一致。
2.积雪融水补给
(1)发生地区:
温带、寒带地区。
(2)发生季节:
春季(春汛或桃花汛)
(3)补给特点:
有明显的日变化。
3.冰川融水补给
流域内高山地区。
夏季
单位面积出水率高;
有明显的日变化和年变化;
年际变化小。
4.湖泊、沼泽水补给
(1)湖水补给
A山地湖泊往往成为河流的源头。
B河流中下游的湖泊对河流水量起调节作用。
(2)沼泽水补给
调节作用不明显,补给水量也小,补给过程平缓,相应的河流流量过程线平缓。
5.地下水补给(河流经常而可靠的水源)
(1)湿润地区冬季河水的主要来源。
夏季河流水位高,河水补给地下水;
冬季反之。
(2)干燥地区和喀斯特地区地下水补给作用更明显。
(3)河流切割越深,地下水补给量越大。
(4)河流径流量具有稳定和均匀两大特点,季节性变化很小。
影响河川径流形成和变化的因素
1.气候因素
(1)降水
A降水形式:
降雨径流、冰雪融水径流
B降水量大小
C降水强度
D降水过程:
先大后小还是先小后大。
E笼罩面积和移动方向
2)蒸发
降水转变成径流的主要损失量。
湿润地区占30-50%,干旱地区占80-95%。
A水面蒸发:
对于流域蒸发损失来讲不是主要的
B陆面蒸发:
包括土壤蒸发和植物散发。
a土壤蒸发:
与气温、饱和差、风、土壤含水量、毛细管多少、土壤颗粒粗细有关。
b植物散发:
叶面蒸腾、植物截留。
2.下垫面因素
(1)地貌因素
A坡度:
大则汇流时间短……
B高度:
高则T低,蒸发少,故径流量大。
C坡向:
迎风坡、背风坡……
D喀斯特地区:
地下水调节作用显著,非闭合流域可能出现径流量大于平均降水量的现象。
(2)地质、土壤因素
A地质构造:
有利于蓄水的地质构造,如:
向斜构造、构造破碎带等为地下水的存在创造了条件,使河流在枯水期能得到较多的地下水的补给,同时复杂的地质构造还可能产生流域不闭合现象。
B土壤类型和性质:
沙土下渗能力较黏土大,而蒸发能力小,因此,沙土地区形成的地表径流小,而地下径流大。
3)植被因素
4)湖泊、沼泽因素
A位于河流中下游的湖泊对河川径流有调节作用,上游及尾闾的湖泊此作用不显著。
B干旱地区湖泊水面蒸发对河川径流量影响显著。
C沼泽对径流的影响目前尚有争论
有的认为流域沼泽率达20—30%时,河流的正常径流可减少10—15%;
有的则认为情况正好相反,径流随沼泽率的增加而增加;
还有一种意见认为沼泽对年径流没有多少影响。
3.人为因素
(1)人工降雨
(2)跨流域引水
(3)修筑水库等蓄水工程
(4)引水灌溉、修梯田、封山育林可增加下渗,减少地表径流,防止水土流失。
第四章
1、湖泊:
陆地上天然的蓄水洼地
2、沼泽:
地表多年积水或土壤过湿的地段,其上主要生长着沼生植物,其下有泥炭的堆积,或土壤具有明显的潜育层
3、湿地:
指天然或人工、长久或暂性之沼泽地、泥炭地、带有静止或流动的淡水、半咸水或咸水的水域地带,包括低潮位不超过6米的滨岸海域。
即地球上除海洋(水深6米以上)外的所有大面积水体
二、选择
特征水位及相应的库容
A死水位与死库容
死水位:
水库正常运行情况下,允许水位降落到的最低位置。
(考虑因素:
满足鱼类生存的水面面积;
水电站发电所需的最低水头;
满足航运;
使用年限内的泥沙淤积。
)
死库容:
死水位以下的库容。
B正常蓄水位与兴利库容
正常蓄水位:
为保障各部门用水需要而设计的水位。
当采用无闸门控制的泄洪建筑物时,它与泄洪堰顶高程相同。
兴利库容:
正常蓄水位与死水位之间的库容。
C设计洪水位与防洪库容
汛前限制水位:
水库在汛前或汛期允许兴利蓄水的上限。
防洪限制水位应尽可能降低,以降低水库造价。
防洪限制水位的降低受到水库兴利要求的限制。
因汛期结束时水是处在防洪限制水位,如汛期过后,水库所在的河流有足够的水量,不但能够满足当时用水的需要,而且能够保证水库在下一个供水期开始时回蓄到正常蓄水位,则可将防洪限制水位定在低于正常蓄水位的位置。
但在有些河流上(如我国北方的一些河流),汛期结束后河流就几乎没有多余的水供水库蓄水,此时则只能把水库的正常蓄水位作为防洪限制水位了。
设计洪水位:
水库遇设计洪水时,水库蓄洪、泄洪后达到的最高水位称设计洪水位。
也是正常情况下,水库为滞蓄洪水允许达到的最高水位。
防洪库容:
设计洪水位与防洪限制水位之间的库容称设计防洪库容
D校核洪水位与调洪库容
校核洪水位:
在保障水库安全的情况下,水库在校核洪水时,坝前达到的最高水位。
校核洪水位至汛限水位之间的水库容积称为调洪库容。
E总库容与有效库容
总库容:
校核洪水位以下的库容。
有效库容:
死水位以上的库容。
湿地”地球之肾”功能
1.物质生产功能
2.大气组分调节功能
湿地内丰富的植物群落,能够吸收大量的二氧化碳气体,并放出氧气,湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能,能有效调节大气组分
3.水分调节功能
4.净化功能
沼泽还能吸收空气中粉尘及携带的各种菌,从而起到净化空气的作用。
沼泽湿地象天然的过滤器,它有助于减缓水流的速度,当含有毒物和杂质(农药、生活污水和工业排放物)的流水经过湿地时,流速减慢有利于毒物和杂质的沉淀和排除。
一些湿地植物能有效地吸收水中的有毒物质,净化水质。
沼泽湿地能够分解、净化环境物,起到“排毒”、“解毒”的功能,因此被人们喻为“地球之肾”。
5.提供动物栖息地功能
湿地复杂多样的植物群落,为野生动物尤其是一些珍稀或濒危野生动物提供了良好的栖息地,是鸟类、两栖类动物的繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所。
6.调节局部小气候
湿地水分通过蒸发成为水蒸汽,然后又以降水的形式降到周围地区,保持当地的湿度和降雨量。
7.旅游功能
三、填空
1、水库的组成:
库盆、拦河坝(主坝、副坝)、溢洪道、输水洞。
2、湿地类型:
天然湿地、人工湿地
1、湖泊的成因类型
1)内力成湖
A构造湖:
由地壳构造运动产生的凹陷形成。
特点:
岸线狭长,岸坡陡,深度大。
贝加尔湖、滇池、里海、青海湖等
B火口湖:
外形近似圆形。
天池、天池2。
C堰塞湖:
熔岩堰塞湖(如:
五大莲池、镜泊湖)。
2)外力成湖
A:
河成湖:
河流改道,裁弯取直,淤积等原因形成。
如图
B:
海成湖:
在沿岸沉积流的作用下,海岸沙嘴、沙洲不断淤积和伸展,最后封闭海湾而成。
西湖、太湖。
C:
冰成湖:
冰蚀、冰碛作用形成。
北美五大湖
D:
风成湖:
罗布泊、月牙湖
E:
溶蚀湖:
3)人工湖泊----水库
2、水库对自然环境的影响
A调节小气候:
湿度、温度、降水
B调节径流
C抬高地下水位,补给周围地下水。
D可引起土壤次生沼泽化
E有可能诱发地震
3、沼泽的特征
(1)地表多年积水或土壤处于过湿状态;
(2)主要生长着沼生植物和湿生植物;
(3)有泥炭的形成和累积,或土壤仅具有严重潜育化形成的明显潜育层。
4、沼泽的形成条件
(1)气候条件:
在降水量少,气候干燥,水分不足地带,很少遇到沼泽。
(2)地质地貌条件:
地势低平,透水性差
(3)水文条件:
中国沼泽多发育在河流比降小、弯曲度大、汊流多、河漫滩宽广、河槽平浅的河段。
(4)人为因素:
火烧、砍伐、水库等
第五章
1、冰川:
由固态降水积累演化而成的可自行流动的天然冰体。
2、雪线:
年降水量等于年消融量的高度
在雪线处:
年降雪量=年消融量;
雪线以上:
年降雪量>年消融量;
雪线以下:
年降雪量<年消融量。
1、地球上最高雪线分布在那个温度带
2、冰川静止
冰川的类型:
大陆冰川和山岳冰川
1、雪线影响因素
降水量:
喜马拉雅山南坡的雪线高度约4600m,其北坡则升高至约5500m。
气温:
如南美安第斯山雪线高达6400m(世界最高)。
在非洲赤道附近为4500——5200m,阿尔卑斯山降低至2400——3200m,而北极则只有100——300m。
地形:
天山北坡雪线高度为3500——3900m,南坡为3900——4200m。
2、冰川的形成过程
(1)雪的沉积
(2)粒雪化
(3)成冰作用:
冷型、暖型成冰作用(形成冰川冰)
(4)冰川的形成:
当冰体达到一定厚度时,在自身重量的驱使下就可沿着斜坡流动,形成冰川。
3、山岳冰川特点
厚度薄,规模小,受下伏地形限制,运动方式重力流。
4、冰川运动的特点
⑴方向:
顺着地面或坡面的倾斜方向前进。
可逆坡而上。
⑵速度:
A速度慢:
冰川运动的速度,日平均不过几厘米,多的也不过数米,以致肉眼发觉不出冰川是在运动的。
格陵兰的一些冰川,运动速度居世界之首,但每年也不过运动千余米而已。
其它地区的冰川,象比较著名的某些阿尔卑斯山的冰川,年流速不过80~150米。
B有季节变化:
夏快冬慢。
天山和祁连山的冰川,夏季运动速度一般要比冬季快50%(均指冰舌而言)。
造成这种差别的原因之一是冰川温度的变化。
当冰川增温时,冰的粘度迅速减小,从-20℃增高到-l℃,冰的粘度随温度作近直线的下降。
粘度减小使塑性增加,因而冰川运动速度加快。
夏天冰融水出现在冰川内部及底部是促进冰川快速运动的另一个原因。
C同一冰川的不同部位,速度不同。
中间大于两侧,表面大于下部。
5、冰川的积累与消融
①积累即冰川的收入,表现为冰川加厚,一年中积累期为冬半年。
物