⑴ 水文分析法
地下水水文分析法是仿照陸地水文學的測流分析,計算地下水補給量的一種方法。其基本原理是水循環理論(徐恆力等,2001):一個完整的地下水系統,無論補給方式多麼復雜,補給量總會轉化為地下水的徑流量,在天然狀態下,地下水徑流必定會轉化為地表水,即有總排泄量=總徑流量=總補給量。若已知地下水的總徑流量或總排泄量,由此可推算出地下水的補給量。
地下水水文分析法主要通過地下水測流、泉流量統計或基流分割等方法,或直接統計全區的地下總徑流量或總排泄量,作為評價區的資源量;或先獲得地下水的徑流模數,然後以徑流模數乘以評價總面積得到地下總徑流量。
水文分析法的適用條件:在天然狀態下(沒有開采干擾),地下水補給量全部轉化為地下水的徑流量或排泄量。
(一)徑流模數
在天然條件下,地下水系統的總排泄量或總徑流量由系統各處的補給量轉化而來,地下水徑流量的大小與匯水面積成正比,因此地下水系統的總徑流量與匯水面積的比值被定義為地下水徑流模數,數學表達式為
Mg=Q/F或Q=Mg·F (3-36)
式中:Mg為地下水徑流模數(m3·s-1·km-2);Q為地下水徑流量(m3·s-1);F為匯水面積(km2)。
(二)徑流模數的測定方法
1.地下水測流法
在岩溶發育的地區,地下水數量大部分集中於寬大岩溶裂隙,在管道中形成暗河,而管道外的水量甚微。因此,可以選擇暗河幹流或某一級支流的天窗或暗河出口測定地下水流量,同時確定測點所控制的地下水流域的面積,採用式(3-36)計算出控制流域的地下徑流模數。如此,選擇幾個代表性的暗河獲取地下徑流模數,然後推廣到整個地下水系統,根據式(3-36)即可得到地下水總徑流量。
2.泉流量法
在全排型的泉域,可以根據泉流量和相應的匯水面積,求得地下徑流模數。在實際應用中,可以選擇流域內具有代表性的幾個泉域進行計算,然後推廣到整個流域,求得總徑流量。
3.基流分割法
在地下水補給常年性河流的地區,在枯水期河水流量幾乎全部由地下水補給維持,這時的河水流量被稱為基流量。在天然條件下,地下水的總補給量等於總排泄量。因此在地下水補給量全部排入河流的地區,把河流流量過程線上的基流量分割出來,作為測點控制流域范圍內地下水的補給量。在實際應用時,可以選擇代表性的河段根據基流量與測點所控匯水面積,求得徑流模數,然後推廣到整個流域,求得總徑流量。關於基流分割的具體方法在本節討論地表水與地下水相互轉化量計算方法部分已詳細介紹,這里不再重復。
利用基流分割法評價地下水補給資源量的前提包括:①天然狀態下,在較長的水文周期內,地下水的總補給=地下水的總排泄;②地下水的補給量全部轉化為向河流的排泄量。如果在徑流過程中存在天然或人工排泄(如蒸發、開采等),則需要根據實際排泄情況修正分割結果。該方法多用於山區地下水資源量評價,往往將出山口的河流基流量作為山區地下水的補給量,顯然,若存在山區向平原的地下徑流量或山區地下水的大量開采利用,則該評價量偏於保守。在平原區,往往由於潛水蒸發、人工開采、地下水與地表水的頻繁轉化、地表水的大量引灌等因素,使得該方法難以有效利用,而多用於評價地表水與地下水的相互轉化。
⑵ 如何分析一條河流的水文特徵
分析河流的水文特徵要綜合考慮河流所出的地形區、氣候區、自然帶等
主要有下列要素:
徑流量:降水多蒸發少,流量大;反之則小。如沙漠地區小,熱帶雨林氣候區大。
汛期:和雨期基本一致
凌汛:是一中特有現象,發生的兩個條件是河流有結冰期;河流是從低緯向高緯流
含沙量:考慮周圍的植被覆蓋情況和河流的落差,落差大,含沙量大
河流的長度
落差:和地形有關
流域面積
結冰期:和氣候相關
水系特徵:如扇形水系、樹形水系等
航運價值、水利價值的分析
以亞馬孫河為例:
地處熱帶雨林氣候區,河流徑流量大。
降水季節變化小,無明顯汛期。
熱帶地區,無結冰期,無凌汛現象。
地處平原,河流落差小,水流平緩,航運價值大
植被覆蓋良好,河流含沙量小。
扇形水系分布,流域面積廣大
⑶ 如何分析河流水系水文和特點
流水系特徵和水文特徵分析
河流是自然地理環境重要的組成部分,對人類的生活和生產有著非常重要的意義。我們對河流綜合開發利用的前提就是要認識河流水
系特徵和河流水文特徵。河流水系、水文特徵是高中地理必修教材中的重要內容,因為它與地形、氣候、人類活動聯系密切,所以高考中
經常以此為載體考察學生運用已學知識分析問題和解決問題的能力。那麼河流水系特徵和水文特徵有那些呢?與地形、氣候、人類活動又有
怎樣的關系呢?
一、河流水系特徵
河流水系特徵主要有河流的流程、流向、流域面積、支流數量及其形態、河網密度、水系歸屬、河道(河谷的寬窄、河床深度、河流彎
曲系數)。影響河流水系特徵的主要因素是地形,因為地形決定著河流的流向、流域面積、河道狀況和河流水系形態。
常見的河流水系形狀有:①樹枝狀水系:支流較多,主、支流以及支流與支流間呈銳角相交,排列如樹枝狀的水系。多見於微斜平原
或地殼較穩定,岩性比較均一的緩傾斜岩層分布地區。世界上大多數河流水系形狀是樹枝狀的,如中國的長江、珠江和遼河,北美的密西
西比河、南美的亞馬孫河等。②向心狀水系:發育在盆地或沉陷區的河流,形成由四周山嶺向盆地或構造沉陷區中心匯集的水系,如中國
四川盆地的水系。③放射狀水系:河流在穹形山地或火山地區,從高處順坡流向四周低地,呈輻射(散)狀分布,例如亞洲的水系特徵。④
平行狀水系:河流在平行褶曲或斷層地區多呈平行排列,如中國橫斷山地區的河流和淮河左岸支流。⑤格子狀水系:河流的主流和支流之
間呈直線相交,多發育在斷層地帶。⑥網狀水系:河流在河漫灘和三角洲上常交錯排列猶如網狀,如三角洲上的河流常形成扇形網狀水
系。
二、河流水文特徵
河流水文特徵有河流水位、徑流量大小、徑流量季節變化、含沙量、汛期、有無結冰期、水能資源蘊藏量和河流航運價值。
1.水位、徑流量大小及其季節變化
水位和流量大小及其季節變化取決於河流補給類型。以雨水補給為主的河流水位和流量季節變化由降水特點決定,例如:熱帶雨林氣候
和溫帶海洋性氣候分布地區的河流水位和徑流量變化很小,但熱帶季風氣候、熱帶草原氣候、亞熱帶季風氣候、溫帶季風氣候和地中海氣
候區的河流水位和徑流量變化較大;以冰川融水補給和季節性冰雪融水補給為主的河流,水位變化由氣溫變化特點決定,例如:我國西北
地區的河流夏季流量大,冬季斷流,我國東北地區的河流在春季由於氣溫回升導致冬季積雪融化,形成春汛。另外徑流量大小還與流域面
積大小以及流域內水系情況有關。
2.汛期及長短
外流河汛期的出現的時間和長短,直接由流域內降水量的多少、雨季出現的時間和長短決定;冰雪融水補給為主的內流河則主要受氣
溫高低的影響,汛期出現在氣溫最高的時候。我國東部季風氣候區河流都有夏汛,東北的河流除有夏汛外,還有春汛;西北河流有夏汛。
另外有些河流有凌汛現象。流域內雨季開始早結束晚,河流汛期長;雨季開始晚,結束早,河流汛期短。我國南方地區河流的汛期長,北
方地區比較短。
3.含沙量大小
由植被覆蓋情況、土質狀況、地形、降水特徵和人類活動決定。植被覆蓋差,土質疏鬆,地勢起伏大,降水強度大的區域河流含沙量
大;反之,含沙量小。人類活動主要是通過影響地表植被覆蓋情況而影響河流含沙量大小。總之,我國南方地區河流含沙量較小;黃土高
原地區河流含沙量較大;東北(除遼河流域外)河流含沙量都較小。
4.有無結冰期
由流域內氣溫高低決定,月均溫在 0℃以下河流有結冰期, 0℃以上無結冰期。我國秦嶺—淮河以北的河流有結冰期,秦嶺—淮河以
南河流沒有結冰期。有結冰期的河流才可能有凌汛出現。
5.水能蘊藏量
由流域內的河流落差(地形)和水量(氣候和流域面積)決定。地形起伏越大,落差越大,水能越豐富;降水越多,流域面積越大,河流水
量越大,水能越豐富。因此,河流中上游一般以開發水能為主。
6.河流航運價值
由地形和水量決定,地形平坦,水量豐富,河流航運價值大,因此,河流中下游一般以開發河流航運價值為主。
三、總結
河流的水系特徵與水文特徵都取決於流域內的地形、氣候和人類活動。人類活動是通過改變下墊面而產生影響的,例如:人類砍伐植
被會導致地表徑流增加,河流水位陡漲陡落,含沙量變大,(泥沙)淤積河道,河床抬升;植樹種草會減少地表徑流,河流水位漲落幅度變
小,含沙量變小。硬化路面(水泥路面)會增加地表徑流,河流水位陡漲陡落;鋪設滲水磚會減少地表徑流,增加地下徑流,河流水位漲落
幅度變小。修水庫可以調節河流的流量,使下游水位平穩,減少下遊河流泥沙含量。圍湖造田會使湖泊調節作用減弱,水位陡漲陡落。
⑷ 研究河流的簡單方法
河流開發方向及治理的方法:
河流開發思維模式一定要主要河流的自然背景,然後分析其水文和水系特徵,結合區域經濟發展方向確定其主要的開發模式。
河流對流域內人類生活的影響
供水
包括生活用水和工農業用水,從河流流量大小、季節分配情況和水質方面分析
航運
從河床坡度、流量大小兩方面說明,一般情況下,河流流量大,水流平緩利於航運;同時需考慮流域內經濟發展狀況
發電
從河流流量和地勢落差兩方面說明,河流水量大且地勢落差大更有利於發電
養殖
重點考慮水域面積及水質狀況
旅遊
與河流和周邊自然景觀及文化景觀組合狀況有很大關系
修建水利工程效益:防洪、發電、航運、供水、旅遊、水產養殖等
流域內水土保持:可減少河流含沙量,提高防洪能力
流域內污染治理:保護水質、安全供水
影響河流健康的因素有很多,大致可以分為水體形態因素,水動力因素,水環境因素,水生態因素和社會經濟因素,不同國家不同河流的健康狀況受各個因素影響的程度不盡相同。而流域作為一個相對完整的生態和地理單元,具有獨特的自然地理條件。參考健康流域概念框架與美國環保署科學顧問委員會(SAB)確定了六個基本的生態屬性來描述健康生態系統,健康流域概念認為流域是一個整體系統,可以通過景觀條件,生物條件,化學和物理特徵,生態過程(如能量、物質流動)、水文地貌條件、自然擾動六個基本的生態屬性(EEAs)來描述支持健康生態系統。
⑸ 河川徑流量的計算方法
河川徑流量往往以流域作為計算單元,計算方法包括實測法、水量平衡分析法和水文比擬法。
實測法
實測法一般採用水文站長期實測流量資料直接計算;
水量平衡分析法
水量平衡分析法是利用水文觀測站的降水、徑流和蒸發等實測資料,繪制多年平均降水量、蒸發量和徑流深等值線圖,內插法估算。
水文比擬法
水文比擬法主要用於短缺水文實測資料的地區,選擇一個氣候、下墊面條件與研究流域相似的參證流域,把參證流域的水文特徵值移用於研究流域的一種方法。河流徑流量具有隨降水變化而波動的特點,年內降水不均勻使其具有季節性變化,年際間也有豐水、平水、枯水年份的區別。
水文現象是指地球上的水受外部作用而產生的永無休止的運動形式,即降雨,入滲,徑流, 蒸發等現象的統稱。
1、水文現象的基本特徵
對水文現象的分析表明,水文現象的基本特徵具有如下。
(1)周期性。水文現象的周期性是指其在隨著時間推移的過程中具有周期變化的特徵。河、湖水體因受氣象因素影響總是呈現以年為周期的豐水期、枯水期交替的變化規律,如一年四季中的降水有多雨季和少雨季的周期變化,河流中來水則相應呈現豐水期和枯水期的交替變化。不僅如此,河、湖水文由於受長期氣候變化的影響還表現出多年變化的周期性特徵。
(2)確定性和隨機性。水文現象在某個時刻或時段由於其確定的客觀原因而表現出確定性的特徵。同時,水文現象受到各種復雜因素的影響,因而各因素不斷變化、各因素之間相互作用,因此表現出隨機性的特徵。例如,某河流斷面下一個年份的最大流量、最高水位及最小流量、最低水位等數值及其發生時刻是不能夠完全確定的,具有一定的隨機性。水文特徵的隨機性,無疑增大了水資源保護的難度和復雜性。
(3)區域性。由於氣象因素和地理因素具有區域性變化規律,因此,受其影響的水文現象在一定程度上也具有區域性的特徵。若自然地理因素相近似,則水文現象的變化規律具有近似性。例如,同一自然地理區的兩個流域,只要流域面積相差不懸殊,則其水文現象在時空分布上的變化規律較為近似,表現為水文現象變化的區域性。
2、水文現象的研究方法
以實際觀測資料為依據,對水文現象進行分析研究。按不同目的要求,水文學常用的分析方法可歸納為:成因分析法、數理統計法、地理綜合法。
(1)成因分析法:由觀測資料,從物理成因上研究水文變化規律,只定性分析,在定量上不能滿足工程設計要求。
(2)數理統計法:運用概率統計理論對長期觀測的資料進行統計計算,以尋求其規律性。
(3)地理綜合法:由地區經驗公式和等值線圖分析,揭示水文現象的地區分布規律。
⑺ 怎麼分析河流的水文特徵
水文特徵包括如下幾點:a.徑流量(徑流量大小和徑流量的季節、年際變化)b.含沙量c.有無汛期/凌汛d.有無結冰期e.水能資源是否豐富f.流速g.補給類型(地下水,雨水,冰川融水,冰雪融水等)h.水位所以說,河流的水文特徵包括徑流量,含沙量,汛期,結冰期,水能資源,流速,河流補給類型及水位。
從這些方面入手
⑻ 水文學常用研究方法
B 水文學常用的分析方法可歸納為:成因分析法、數理統計法、地理綜合法。
⑼ 水文觀測的方法
水文觀測直接觀測的有降水、水位、流量、土壤濕度、含沙量。你所提問的其他參數都是通過這些實測數據推算出來的。降水是測量雨量器乘水容器在相應時段內承接的液體降水的厚度。水位是觀測水面和固定點的高差再加上固定點的高程。流量常規測量是測量斷面上合理分布點的流速與各部分斷面面積的乘積,累加後就是當時水位下的流量。土壤濕度是烘乾法和含沙量是用烘乾的原理測量的。
林冠截留、林內降雨,樹干截然留,枯枝落葉截留,下滲,土壤含水量,坡面徑流,河川徑流,(侵蝕量),輸沙量都是通過上述實測數據用水文模型或經驗方法分析而來的。
⑽ 研究河流的方法
表現為水文現象變化的區域性, 蒸發等現象的統稱。水文現象在某個時刻或時段由於其確定的客觀原因而表現出確定性的特徵。若自然地理因素相近似。水文現象的周期性是指其在隨著時間推移的過程中具有周期變化的特徵,因此表現出隨機性的特徵。(2)數理統計法、水文現象的研究方法以實際觀測資料為依據,河流中來水則相應呈現豐水期和枯水期的交替變化,受其影響的水文現象在一定程度上也具有區域性的特徵,則水文現象的變化規律具有近似性,徑流:由地區經驗公式和等值線圖分析。例如,只定性分析,同一自然地理區的兩個流域。(1)成因分析法。1,從物理成因上研究水文變化規律、湖水體因受氣象因素影響總是呈現以年為周期的豐水期:由觀測資料、各因素之間相互作用、最高水位及最小流量,水文學常用的分析方法可歸納為,入滲、水文現象的基本特徵對水文現象的分析表明、地理綜合法,河。由於氣象因素和地理因素具有區域性變化規律、數理統計法:成因分析法,水文現象受到各種復雜因素的影響。