本文為2013年環境影響評價師考試《環境影響評價技術方法》教材第三章的水文學的一些基本概念詳細闡述，希望本文能夠幫助您更好的全面學習2013年環境影響評價師考試的重點知識!

二、水文學的一些基本概念

1. 水量平衡

所謂水量平衡，是指任意選擇的區域(或水體)，在任意時段內，其收入的水 量與支出的水量之間差額必等于該時段區域(或水體)內蓄水的變化量，即水在循環過程中，從總體上說收支平衡。水量平衡概念是建立在現今的宇宙背景下。地球 上的總水量接近于一個常數，自然界的水循環持續不斷，并具有相對穩定性這一客 觀的現實基礎之上的。

從本質上說，水量平衡是質量守恒原理在水循環過程中的具體體現，也是地球 上水循環能夠持續不斷進行下去的基本前提。一旦水量平衡失控，水循環中某一環節就要發生斷裂，整個水循環亦將不復存在。反之，如果自然界根本不存在水循環 現象，亦就無所謂平衡了。因而，兩者密切不可分。水循環是地球上客觀存在的自 然現象，水量平衡是水循環內在的規律。

2. 蒸發

在常溫下水由液態變為氣態進入大氣的過程稱為蒸發。空氣中的水汽主要來自 地表水、地下水、土壤和植物的蒸發。有了蒸發作用，水循環才得以不斷進行。

水面蒸發的速度和數量取決于許多因素(氣溫、氣壓、濕度、風速等)，其中 主要決定于氣溫和絕對濕度的對比關系。氣溫決定了空氣的飽和水汽含量，而絕對濕度則是該溫度下空氣中實有的水汽含量，該兩水汽含量之差稱為飽和差。蒸發速 度或強度與飽和差成正比，即飽和差愈大，蒸發速度也愈大。

風速是影響水面蒸發的另一重要因素。蒸發的水汽容易積聚在水面上而妨礙進 一步蒸發，風將水面蒸發出來的水汽不斷吹走，蒸發加快，因此，風速愈大，蒸發就愈強烈。

蒸發包括水面蒸發、土面蒸發、葉面蒸發等。通常用水面蒸發量的大小表征一個 地區蒸發的強度。氣象部門常用蒸發皿(直徑數十分米的圓皿)測定某一時期內蒸發水量，以蒸發的水柱高度毫米數表示蒸發量，如北京的多年平均年蒸發量為1 102 mm。

必須注意，氣象部門提供的蒸發量是指水面蒸發量，只能說明蒸發的相對強度， 而不代表實際的蒸發水量。因為通常一個地區不全是水面，并且，用小直徑的蒸發皿測得的蒸發量比實際的水面蒸發量要偏大許多。

3. 降水

當空氣中水汽含量達飽和狀態時，超過飽和限度的水汽便凝結，以液態或固態 形式降落到地面，這就是降水。空氣冷卻是導致水汽凝結的主要條件。暖濕氣團由于各種原因變冷就可以產生降水。其中最常見的是鋒面降水。當暖濕氣團與冷氣團 相遇時，在兩者接觸的鋒面上，水汽大量凝結形成降水。氣象部門用雨量計測定降

水量，以某一地區某一時期的降水總量平鋪于地面得到的水層高度毫米數表示。

降水是水循環的主要環節之一，一個地區降水量的大小，決定了該地區水資源 的豐富程度，對地下水資源的形成具有重要影響。

以上介紹了主要氣象要素的基本概念，這些氣象要素的變化決定了大氣的物理 狀態。在一定地區一定時間內，各種氣象因素綜合影響所決定的大氣物理狀態稱為天氣。而某一區域天氣的平均狀態(用氣象要素多年平均值表征)，稱為該地區的 氣候。無論是變化迅速的氣象要素，還是變化緩慢的氣候因素，對于自然界水文循環過程，以至地下水的時空分布都具有重要影響。

4. 下滲

下滲又稱入滲，是指水從地表滲入土壤和地下的運動過程。它不僅影響土壤水 和地下水的動態，直接決定壤中流和地下徑流的生成，而且影響河川徑流的組成。下滲強度指的是單位面積上單位時間內滲入土壤中水量，用下滲率/表示，常用毫 米/分或毫米/小時計。在超滲產流地區，只有當降水強度超過下滲率時才能產生徑 流。可見，下滲是將地表水與地下水、土壤水聯系起來的紐帶，是徑流形成過程、水循環過程的重要環節。

在天然條件下，下滲過程往往呈現不穩定和不連續性形成這種情況的原因是多 方面的，歸納起來主要有以下四個方面。

(1) 土壤特性的影響。土壤特性對下滲的影響，主要決定于土壤的透水性能及土壤的前期含水量。其中透水性能又和土壤的質地、孔隙的多少與大小有關。一般 來說土壤顆粒愈粗，孔隙直徑愈大，其透水性能愈好，土壤的下滲能力亦愈大。

(2) 降水特性的影響。降水特性包括降水強度、歷時、降水時程分配及降水空間分布等。其中降水強度直接影響土壤下滲強度及下滲水量，在降水強度/小于下滲率/的條件下，降水全部滲入土壤，下滲過程受降水過程制約。在相同土壤水分條件下，下滲率隨雨強增大而增大。尤其是在草被覆蓋條件下情況更明顯。但對裸 露的土壤，由于強雨點可將土粒擊碎，并充填土壤的孔隙中，從而可能減少下滲率。 此外，降水的時程分布對下滲也有一定的影響，如在相同條件下，連續性降水的下滲量要小于間歇性下滲量。

(3) 流域植被、地形條件的影響。通常有植被的地區，由于植被及地面上枯枝落葉具有滯水作用，增加了下滲時間，從而減少了地表徑流，增大了下滲量。而地 面起伏，切割程度不同，要影響地面漫流的速度和匯流時間。在相同的條件下，地 面坡度大、漫流速度快，歷時短，下滲量就小。

(4) 人類活動的影響。人類活動對下滲的影響，既有增大的一面，也有抑制的一面。例如，各種坡地改梯田、植樹造林、蓄水工程均增加水的滯留時間，從而增 大下滲量。反之砍伐森林、過度放牧、不合理的耕作，則加劇水土流失，從而減少 下滲量。在地下水資源不足的地區采用人工回灌，則是有計劃、有目的的增加下滲

水量;反之在低洼易澇地區，開挖排水溝渠則是有計劃有目的控制下滲，控制地下 水的活動。從這意義上說，人們研究水的入滲規律，正是為了有計劃、有目的控制入滲過程，使之朝向人們所期望的方向發展。

5. 徑流

徑流是水文循環的重要環節和水均衡的基本要素，系指降落到地表的降水在重 力作用下沿地表或地下流動的水流。因此，徑流可分為地表徑流和地下徑流，兩者具有密切聯系，并經常相互轉化。據統計，全球大陸地區_平均有47 000 km3的水量通過徑流返回海洋，約占陸地降水量的40%。這部分水量大體上是人類可利用的淡水資源。

地表徑流和地下徑流均有按系統分布的特點。匯注于某一干流的全部河流的總 體構成一個地表徑流系統，稱為水系。一個水系的全部集水區域，稱為該水系的流域。流域范圍內的降水均通過各級支流匯注于干流。相鄰兩個流域之間地形最高點 的連線即為分水線，又稱分水嶺。這些概念同樣可用于地下水，但地下水的系統不 像地表水系那樣明顯和易于識別，具有自己的一些特點。

在水文學中常用流量、徑流總量、徑流深度、徑流模數和徑流系數等特征值說 明地表徑流。水文地質學中有時也釆用相應的特征值來表征地下徑流。

流量(0):系指單位時間內通過河流某一斷面的水量，單位為m3/s。Q流量等于過水斷面面積F與通過該斷面的平均流速F的乘積，艮P:

Q=VXF

徑流總量(F):系指某一時段/內，通過河流某一斷面的總水量，單位為m3。 可由下式求得：

W=QXt

徑流模數(M):系指單位流域面積F (km2)上平均產生的流量，以US • km2 為單位，計算式為：

M=Q/FX\03

徑流深度(y):系指計算時段內的總徑流量均勻分布于測站以上整個流域面積 上所得到的平均水層厚度，單位為mm，計算式為：

Y=W/FX\03

徑流系數(ah為同一時段內流域面積上的徑流深度y(mm)與降水量尤(mm) 的比值KAT,以小數或百分數表示。

6. 水文循環

水文循環是發生于大氣水、地表水和地殼巖石空隙中的地下水之間的水循環， 水文循環的速度較快，途徑較短，轉換交替比較迅速。

水文循環是在太陽輻射和重力共同作用下，以蒸發、降水和徑流等方式周而復 始進行的。平均每年有577 000km3的水通過蒸發進入大氣，通過降水又返回海洋

和陸地。

地表水、包氣帶水及飽水帶中淺層水通過蒸發和植物蒸騰而變為水蒸氣進入大氣圈。水汽隨風飄移，在適宜條件下形成降水。落到陸地的降水，部分匯集于江河 湖沼形成地表水，部分滲入地下。滲入地下的水，部分滯留于包氣帶中(其中的土 壤水為植物提供了生長所需的水分)，其余部分滲入飽水帶巖石空隙之中，成為地 下水。地表水與地下水有的重新蒸發返回大氣圈，有的通過地表徑流或地下徑流返回海洋。水文循環的過程參見圖3-17中的7?10及圖3-18。

水文循環分為小循環與大循環。海洋與大陸之間的水分交換為大循環。海洋或 大陸內部的水分交換稱為小循環。通過調節小循環條件，加強小循環的頻率和強度，可以改善局部性的干旱氣候。目前人力仍無法改變大循環條件。

地殼淺表部水分如此往復不已地循環轉化，乃是維持生命繁衍與人類社會發展的必要前提。一方面，水通過不斷轉化而水質得以凈化;另一方面，水通過不斷循 環水量得以更新再生。水作為資源不斷更新再生，可以保證在其再生速度水平上的 永續利用。大氣水總量雖然小，但是循環更新一次只要8天，每年平均更換約45 次。河水的更新期是16天。海洋水全部更新一次需要2 500年(中國大百科全書•大氣科學•海洋科學•水文科學，1987)。地下水根據其不同埋藏條件，更新的周期 由幾個月到若干萬年不等。

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