摘要 自然界中的水,以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)分布于地球的大氣圈、水圈和巖石圈中。
關(guān)鍵詞 降水;蒸發(fā);水系;流域;分水嶺
水資源是指地球水分中可供人類利用的那部分水量。
降水是指大氣層中水汽凝結(jié)并降落到地表、海洋或植被表面的一切液態(tài)及固態(tài)水。
降水一部分蒸發(fā)重返大氣中,另一部分則匯到地表的河湖中,還有一部分沿著巖石空隙滲入地下形成地下水。地下水在巖石中運(yùn)動(dòng)遇到適當(dāng)?shù)臈l件,又流出地表轉(zhuǎn)變?yōu)榈乇硭瓿闪艘粋(gè)循環(huán)。大循環(huán)主要受全球氣候控制,是全球性的,這是海洋、½地之間的循環(huán),又稱外循環(huán)。小循環(huán)是局部循環(huán),他是水自海洋表面蒸發(fā),又降至海洋表面,或水從½地上的河湖水面、地表或葉面蒸發(fā),又降到½地表面。小循環(huán)是地區(qū)性的,一般受局部氣象因素控制。以上是水的自然循環(huán)。水的社會(huì)循環(huán)是人類生活和生產(chǎn)所排放的廢水經(jīng)處理后又重新加以利用,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,這種循環(huán)量將會(huì)逐步增大。
降雨分為6個(gè)等級(jí):①小雨,能使地面潮濕,但不泥濘,雨量1 mm/d-10 mm/d;②中雨,雨降到屋頂有淅淅聲,洼地積水,雨量10 mm/d-25 mm/d;③大雨,降雨如傾盆,落地四濺,雨量25 mm/d-50 mm/d;④暴雨,比大雨猛,能造成山洪,雨量50 mm/d-100 mm/d;⑤大暴雨,比暴雨大,或時(shí)間長(zhǎng),能造成洪澇災(zāi)害,雨量100 mm/d-200 mm/d;⑥特大暴雨,比大暴雨大,造成嚴(yán)重洪澇災(zāi)害,雨量大于200 mm/d。
蒸發(fā)是太陽能作用下,水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程。蒸發(fā)作用包括水面蒸發(fā)(洋面、海面、河湖面)、地面蒸發(fā)和葉面蒸發(fā)。蒸發(fā)也影響地下水水質(zhì)。蒸發(fā)量是用蒸發(fā)器測(cè)量的,但比降水量大得多。
水系:又叫“河系”。流域內(nèi)各種水體構(gòu)成的脈絡(luò)、沼澤、湖泊系統(tǒng)的總稱。一般包括某干流及其各級(jí)支流、湖沼、流域內(nèi)地下暗流等,如汾河水系、黃河水系等。
流域:是地表水及地下分水線所包Χ的集水區(qū)域的統(tǒng)稱。習(xí)慣上往往指地表水的集水區(qū)域。一般把某水系的集水區(qū)域稱該水系的流域。水系中各支流的集水區(qū)域稱該支流的流域。流域內(nèi)包括不同級(jí)別的水系,同時(shí)也有不同級(jí)別的流域。如洪洞南澗河水系屬汾河流域,汾河水系又屬黃河流域等。地下水分水線與地表水分水線不一致的流域稱“非閉合流域”,反之則稱“閉合流域”。根據(jù)地形圖上的分水線可以定出流域邊界,此范Χ內(nèi)的面積稱流域面積。
分水嶺:指相鄰兩流域之間的山嶺和高地。降水形成的地表徑流,沿兩側(cè)斜坡注入不同流域。地下徑流分水線稱地下分水嶺。例如秦嶺、大別山是長(zhǎng)江與淮河及黃河的分水嶺,鄉(xiāng)寧礦區(qū)黃河?xùn)|段坳水文地質(zhì)單元中西坡與棗嶺之間奧灰?guī)r水文地質(zhì)條件不同,其間存在一條地下分水嶺。
分水線:指相鄰流域的分界線,通常是分水嶺最高點(diǎn)的連線。此線兩側(cè)的徑流,注入不同的河流。分水線又分為地面分水線和地下分水線。由于流域內(nèi)地址面ò條件影響,兩者一般不相吻合,但通常以地面分水線作為流域分界線的標(biāo)準(zhǔn)。分水線是劃分和計(jì)算流域的依據(jù)。
徑流:指½地上接受降水后,沿地表或地下運(yùn)動(dòng)的水流?煞譃榈乇韽搅、地下飽和含水層中的地下徑流和不完全飽和土層中的壤中流。徑流是引起河流、湖泊水體情況變化的直接因素,也是½地水最重要的水文過程。
徑流帶:指地下水向所在侵蝕基準(zhǔn)面(如各大泉泉口標(biāo)高)排泄的流水帶。強(qiáng)徑流帶是指地下水的主要流水帶,例如龍子祠泉的主要徑流帶是喬家灣復(fù)向斜軸部。一個(gè)水文地質(zhì)單元往往只有一個(gè)侵蝕面,但也有例外,如黃河?xùn)|斷坳水文地質(zhì)單元,其侵蝕基準(zhǔn)面有禹門口黃河水面,還有鄂爾多斯深層奧灰溶裂水的最低水λ,二者之間有一條地下分水嶺。
徑流量:指匯集到流域內(nèi)的全部水流量。安所經(jīng)歷時(shí)間不同,可分為年徑流量或月經(jīng)流量等,均已立方米(m3)計(jì)。一個(gè)閉合流域的多年平均徑流量,等于該流域相應(yīng)時(shí)期的降水量減去蒸發(fā)量及散發(fā)量后的剩余水量。
徑流深度:為河流給定斷面上一定時(shí)段內(nèi)的徑流量除以該斷面以上的流域面積之商。是該時(shí)段內(nèi)全流域面積上產(chǎn)生的平均水深,以毫米(mm)為單λ。
徑流系數(shù):指某地區(qū)一定時(shí)期內(nèi)的徑流深度與形成該時(shí)期徑流的凈水量的比值。介于0與1之間。在干旱地區(qū),徑流系數(shù)較小,有的近乎接近0;在潮濕地區(qū),則徑流系數(shù)較大。
徑流模數(shù):亦稱“徑流率”。指某一流域內(nèi),單λ面積上的單λ時(shí)間徑流量。在排水工程中,又稱“排水模數(shù)”或“排水率”。其值可由水文站上實(shí)測(cè)所得的流量資料(單λ為L(zhǎng)/s)除以在該站以上的流域面積(單λ為km2)而得。
水λ:指江、河、湖泊、水庫(kù)和海洋中在某一地區(qū)或某一時(shí)刻的自由水面以及地下水的表面,以相對(duì)于特定基準(zhǔn)面的高程表示。經(jīng)過長(zhǎng)期觀測(cè)水λ后,可得水λ過程線及歷時(shí)線,由此求得按月、年或多年的最高水λ、最低水λ、平均水λ和不同歷時(shí)水λ特征值。
流量:?jiǎn)?lambda;時(shí)間通過水渠或管道某一橫斷面的流體量。一般指體積流量,單λ為m3/s。
層流:亦稱“片流”。流體質(zhì)點(diǎn)不相互混雜,跡線有條不紊的流動(dòng)。水流動(dòng)于圓而直的管中,雷諾數(shù)小雨2300時(shí),稱層流現(xiàn)象。
紊流:即“湍流”。流體質(zhì)點(diǎn)相互混雜,跡線極不規(guī)則的流動(dòng)。紊流流體運(yùn)動(dòng)的物理量如速度、壓強(qiáng)等的時(shí)間平均值有不同規(guī)則的漲落現(xiàn)象。水流動(dòng)于圓而直的管中,雷諾數(shù)大于2300時(shí),呈紊流現(xiàn)象。
壓力流:亦稱“有壓流”。無自由液面(液體與氣體的交接面)的液流。例如給水工程管道中的水流,管道邊壁上各處都受到液體的壓力,液體各點(diǎn)壓強(qiáng)一般都大于大氣壓強(qiáng)(除由于特殊原因局部形成負(fù)壓的情況)。
參考文獻(xiàn)
[1]蘇長(zhǎng)升,王偉東,張友成.淺談水文地質(zhì)評(píng)價(jià)[J].黑龍江科技信息,2008,28.
[2]王飛,金龍.淺析水文地質(zhì)問題在工程勘察中的重要性[J].科技信息,2010,36.
[3]李芳梨,陳培聰.水文地質(zhì)工作的重要性分析[J].今日科苑,2008,11.
[4]馬光偉.巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題初探[J].科技資訊,2009,16.
[5]王穎.水文地質(zhì)在工程勘察中的作用[J].商品與質(zhì)量,2009,S7.
[6]蔡哈特.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題研究[J].廣東科技,2007,S2.