水文学2012剖析
工程水文学-第一章

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三峡工程设想
三峡工程设想的是我国伟大的民主革命的先驱 者孙中山先生于1918年提出的。
三峡工程总体上有四个作用:
– 其一是治理洪水; – 其二是改善航道; – 其三是利用巨大的水能资源水力发电; – 其四是灌溉。
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建造三峡—防洪
长江中下游发生洪水灾害的根本原因是:上游干流及 中游支流洪水来量大,中游没有一个有足够容积的调 洪、滞洪场所,而且河道渲泄能力又不足,当洪水来 量超过河槽安全泄量时,势必造成堤防溃决,洪水漫 流而成灾。
长江三峡目的之一正是 为了提供一个有足够容 积的调洪、滞洪场所
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长江三峡工程的作用
防洪 通航 发电 灌溉
三峡工程蓄水对上可以渠化三斗坪至 重庆江段,对下可以增加葛洲坝工程 以下长江中游航道枯水季节流量和水 深,能够较为充分地改善重庆至汉口 间通航条件,满足长江上中游航运事 业远期发展的需要。伤亡、损失呈下Fra bibliotek趋势!28
从洪水带来的损失规律看……
说明一:国力的增强,可谓一方有难,八方支援;
– 1998年大洪水之后,三峡投资1800亿,并国家连续投入 360多亿重点加固长江中下游堤防。
说明二:水文知识与经验不断积累,解决问题的能 力增强; 说明三:水文预报与水文监测水平的提高;
19
2010年洪水支流出问题
• 重庆主城,12年不遇最大洪峰通过重庆主城;
• 重庆南滨路茶馆酒吧一条街被洪水淹没;
• 在四川广安,渠江发生160年来最大洪峰,整个广安老
县城三分之二被洪水淹没;
• 特大洪水席卷鄱阳县北东中部,15个乡镇平地起水1至 2米。
20
7月19日,重庆主城,12年不遇最大洪峰通过重庆 主城。图为朝天门门洞被淹
地矿类高校水文学原理教学与实践探讨

地矿类高校水文学原理教学与实践探讨作者:刘丽红来源:《科技创新导报》2012年第15期摘要:本文阐述了目前地矿类高校水文学原理教学所遇到的问题,提出针对地矿类高校的水文学原理教学改革设想,并结合教学体会,探讨探讨该课程的教学方式。
了水文地质学基础的研究型教育的方法。
关键词:中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(c)-0184-01水文学原理是水文学与水资源工程专业的专业基础课课程,也是水文学与水资源工程本科专业最重要的核心课程[1~3]。
水文学主要研究地球系统中水的存在、分布、运动和循环变化规律以及相关问题的学科体系。
通过对它的学习可以掌握水文学的基本概念和基本理论,而且可以为后续的“工程水文学”、“水文分析计算”等地表水专业课程及“地下水水文学”、“地下水动力学”等地下水专业课程的学习奠定良好的基础,为此,如何在矿业类高校进行水文学这门课程的教学显得尤为重要。
1 课程特征(1)抽象性。
本课程是以水文现象为研究对象的,水文现象具有时程变化上的周期性与随机性、地区上的相似性与特殊性,因此对水文现象的研究需要采用成因分析法、数理统计法和地理综合法等多种方法来研究水文现象。
(2)繁杂性。
由水文现象具有时程上的随机性和地区上的特殊性,需要对各个不同流域的各种水文现象进行年复一年的长期观测,积累资料,进行统计,分析其变化规律,从而决定了本课程要应用到大量的数据和复杂的研究方法,这就使课程变得枯燥和缺乏趣味性。
(3)实践性。
水文学原理研究方法的特征决定了这门课程是一门实践性非常强的课程。
水文学原理研究方法涉及到多学科的交叉与渗透,采用确定性和随机性方法相结合的方式,通过水文实验和流域水文模型来揭示水文规律,所有这些研究方法的实践性决定了这门课程也是一门实践性的课程。
2 教学难点(1)由于水文学原理涉及大量的水文现象、水文规律的及水量计算,授课者大多仍然沿用传统教学模式,听课者专业兴趣不高;在专业课的讲授中,水文学原理的收到课、采用的教材的难易程度限制,大多数老师仍然停留在水文现象的定性描述中,没有定量的深入分析水文现象,大学生的主动学习积极性不高,认为这门课程属于定性描述类的课程,对课程的重视程度不够。
河海大学811水文学原理2012年真题答案

1、答案:流域调蓄作用:在dt时段内进入流域的水量是净雨i(t)dt,而流出流域的水量的Q(t)dt,涨洪时由于i(t)dt>Q(t)dt,时段内的流域蓄水量必将增加,反之落洪时<Q(t)dt,时段内的流域蓄水量必将减少,这种在洪水形成过程中所呈现出的流域蓄水量增加和减少的现象称为流域调蓄作用。
原因:①降水并不是从一个地点注入流域的,在同一场降雨中,降雨注入点离出口有远近之分;②由于流域各处水力条件(如糙率、坡度)不同,流域各处水滴的速度在流域上的分布是不均匀的2、答案:毛管悬着水达到最大时的土壤含水量;它反映了在不受地下水影响条件下土壤在田间或自然状态下所能达到的最大含水量。
其蒸发因供水充分而持续稳定,达到蒸发能力;其下渗因只受重力影响而趋于稳定,达到稳定下渗率;其产流为蓄满产流模式,包气带饱和,降雨都会用于产流。
3、答案:土壤水相对于标准参照下的水所具有的特定势能。
纯水中土水势包括重力势和静水压力势。
饱和土壤的土水势由静水压力势和重力势构成:φ=φp+φg非饱和土壤的土水势由基质势和重力势构成:φ=φm+φg4、答案:分子力、毛管力和重力的作用。
渗润阶段:土壤含水量较少,分子力、毛管力和重力的作用,土壤吸收水分的能力特别强,下渗容量很大。
由于分子力和毛管力随土壤含水量增加快速减小,下渗容量递减迅速。
渗漏阶段:土壤颗粒表面形成水膜,分子力趋于0,这时水主要受毛管力和重力的作用,下渗容量比深润阶段明显减小,而且由于毛管力随土壤含水量增加趋于减小阶段,下渗容量递减速度趋于缓慢渗透阶段:土壤含水量达到田间持水量,分子力、毛管力不起作用控制下渗仅为重力,与分子力、毛管力相比,重力只是一个小而稳定的力,此时下渗容量达到一个小而稳定极小值,即稳定下渗率。
5、答案:①降雨空间分布不均,由于太阳能在地球上分布不均,而且时间也有变化,导致降雨时空分布不均,其地理位置、气旋、台风路径也有影响;②下垫面条件分布不均,如土壤性质、植被、初始土壤含水量不同;③各处产流类型的差异,有的地方满足产流条件先产流,有的地方后产流,有的地方甚至不产流。
2012最新学科划分与说明

360 中医学与中药学
36010 中医学
36020 民族医学
36030 中西医结合医学
36040 中药学 36099 中医学与中药学其他学科
410 工程与技术科学基础学科
41010 41015 41020 41025 41030 41035 41040 41045 41050 工程数学 工程控制论 工程力学 工程物理学 工程地质学 工程水文学 工程仿生学 工程心理学 标准科学技术
150 化学
15010 化学史 15015 无机化学 15020 有机化学
15025 分析化学
15030 物理化学
15035 化学物理学 15040 高分子物理 15045 高分子化学 15050 核化学 15055 15060 15065 15099 应用化学 化学生物学 材料化学 化学其他学科
450 冶金工程技术
45010 45015 45020 45025 45030 45035 45040 45045 45050 45099 冶金物理化学 冶金反应工程 冶金原料与预处理 冶金热能工程 冶金技术 钢铁冶金 有色金属冶金 轧制 冶金机械及自动化 冶金工程技术其他学科
460 机械工程
46010 机械史 46015 机械学 46020 机械设计 46025 机械制造工艺与设备
46030 46035 46045 46050
刀具技术 机床技术 流体传动与控制 机械制造自动化
46099 机械工程其他学科
470 动力与电气工程
47010 工程热物理 47020 热工学 47030 动力机械工程
47035 制冷与低温工程 47040 电气工程
47099 动力与电气工程其他学科
480 能源科学技术
完整word版,2012年水文水资源学术型硕士复试试卷

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Hale Waihona Puke 0.100A卷共3页第1页
第二部分(共55分)
一、填空题(每空格1.5分,共18分)
1.选择代表年径流过程的原则水量相近、对工程不利。
A.下渗率随时间的变化曲线B.下渗量随时间的变化曲线
C.下渗容量随时间的变化曲线
2.径流系数是(B)的比值。
A.径流量与降雨量B.径流量与形成该径流量的降雨量
C.年径流量与年降雨量
3.裸土蒸发能力一般(C)同气象条件下的水面蒸发。
A.大于B.等于C.小于
4.对于特征河长,其(A)呈单一关系。
A.中断面水位与下断面流量B.中断面水位与中断面流量
设计洪水本身具有不确定性,为了保险起见,加安全修正值。可靠性参数α、样本均值、概率P、Cv、Cs。
3.拟在某河流断面修建水库,需推求水库坝址P=1%的设计洪水。现有资料条件如下:坝址以上流域面积为1000km2,坝址断面有连续8年的流量资料,流域内有10个雨量站42年的同期雨量观测资料。请根据资料情况拟出设计洪水计算的工作步骤。
④根据这套参数计算不同频率p下的相应设计值Qp,得到所谓的理论点据(p,Qp), 。并根据理论点据绘出频率曲线(理论频率曲线)。
⑤ 判断理论曲线与经验点据拟合是否理想。如果不理想,再重新假设一套参数,重复①~ ④,直到满意为止。
07-《高等职业学校专业教学标准(试行)》(2012版)——水利及环保、气象与安全大类

高等职业学校水文和水资源专业教学标准专业名称水文和水资源专业代码570101招生对象高中阶段教育毕业生或同等学力人员学制和学历三年制,专科就业面向本专业就业面向为水文水资源、水环境保护和水利工程建设等部门,从事水文资料的采集和处理、水文预报方案编制、水文水利计算、水质监测和水资源评价和管理等工作。
就业部门为水文测站、各级水文勘测队、地方水文局、水环境保护和水资源开发利用及管理等单位;就业岗位为水文测验、水文资料整编、水文预报、水质监测和评价、水资源评价、水环境保护,水资源规划、水资源开发利用及管理等岗位。
培养目标和规格一、培养目标本专业培养德、智、体、美全面发展、具有良好的职业道德、熟练的职业技能、精益求精的工作态度、可持续发展的基础能力,掌握必备的专业理论知识及实践技能,面向生产第一线,从事水文资料的采集和处理、水文预报方案编制、水文水利计算、水质监测和水资源评价和管理等工作的高端技能型人才。
毕业生除获取学历证书外,还须获得至少一种国家颁发的职业技能鉴定证书。
二、培养规格根据水文和水资源专业面向的职业工作岗位,从岗位分析入手确定本专业的业务范围,归纳形成本专业的工作领域。
1.知识结构及标准(1)掌握一门外语和一定的人文社会科学及自然科学基础知识;(2)掌握计算机操作、数据库使用、计算机网络的基本知识;(3)掌握水利工程识图、水利工程测量、水力学、气象和天气学基础、水文统计学等专业基础知识;(4)掌握水文水资源信息采集处理、水文预报及水文水利计算等专业知识;(5)掌握水质监测和评价、水资源评价等方面的专业知识;(6)掌握水资源开发利用和水环境保护等方面的专业知识;(7)了解水文水资源管理和水行政管理的基本知识。
2.能力结构及标准(1)基础能力。
会借助字典阅读翻译一般性外文技术资料。
会运用计算机进行文字处理,并正确使用专业软件。
(2)专业基本技能。
工程测量的基本能力:会熟练地使用常用的测量仪器进行工程测量,地形图测绘和河道测绘。
现代水文学与水资源学课后思考题

现代水文学与水资源学课后思考题PPT:第1章绪论08月30日2、如何看待我国治水文明与现代水科学之间的联系?答:我国古代社会以农业为经济基础,农业发展、商业与水运的繁杂都离不开水。
中华民族的发展史同时也是一部治水史。
中国古代水问题主要是洪水与干旱,古代治水围绕兴利和除害展开,经历了一个由“避”到“治”、由“堵”到“疏”、由“疏”到“导”的过程,同时也是一个由防水害到即防水害又兴水利、由被动治水到主动治水、由单一治水到全面治水的过程。
中国古代在长期的治水活动中形成了许多颇具特色的治水理念与朴素的辩证思想,包括古老的“天地人”三才系统观念、顺其自然理念和阴阳五行学说等,对现代水科学的发展奠定了基础,值得今人学习和思考。
现代水科学的发展离不开对古人治水理念和思想精髓的学习,以及与西方现代文明的有机结合。
现代水科学应该是顺其自然、因势利导的,同时又要辩证施治、进退有度,全面系统、长治久安,安全生态、完美结合,留有余地、适可而止。
在现代治水过程以及水科学的发展过程中,我们既要引进西方的先进技术与理念,更要传承古人“顺之水性”、“无为而治”等优秀的治水理念,要“迈步从头越”,学习古人治水的思想精髓。
3、如何理解现代水文学与水资源学区别与联系?答:水文学主要是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动规建,水资源学主要研究水资源的形成、演化、运动规建及水资源的合理开发利用的基础理论。
水文学与水资源受既有区别又有密切的联系。
水文学是水资源学的重要科学基础,水资源学是水文学服务于人类社会的重要应用。
水文学是水资源学的基础。
从水文学和水资源学的发展过程看:水文学具有悠久的发展历史,而水资源学是在水文学的基础上,为了研究和解决日益突出的水资源问题而逐步形成的一个知识体系。
因此,可近似的认为,水资源学是在水文学的基础上衍生出来的。
从研究内容上看:水文学是一门研究地球上各种水体的形成、运动规律以及相关问题的学科体系;水资源学主要研究水资源评价、配置、综合开发、利用、保护以及对水资源的规划与管理,按照水资源的定义,水资源是指可被人类利用的淡水资源,世界上大量的水中只有一小部分可以划归为水资源的范畴,水资源学对水资源的研究是建立在水文学对地球上各种水体的研究的基础之上的。
《水文学》课程实验教学改革探讨

《水文学》课程实验教学改革探讨作者:李晖王月翟禄新梁保平黄培芳来源:《考试周刊》2012年第95期摘要:文章针对目前《水文学》课程实践教学中存在的内容结构单一、实验室建设薄弱、实验师资队伍力量较弱、室内实验与野外实习融合性较差等现实问题,提出以创新型人才的培养为最终目标,从改革《水文学》课程实验教学模式入手,以实验课程设置、实验方法和手段、考核方式等内容为改革核心,寻求一条促进学生实践创新能力提高的《水文学》课程实践教学新模式。
关键词:《水文学》实验教学教学改革1.引言当前,高等教育在经济发展及国民素质提高等方面均发挥十分重要的作用。
然而,目前我国的高等教育与国际先进水平相比还有差距,特别在学生实践能力和创新能力上,这直接影响了创新型国家建设的步伐。
为了进一步深化本科教育教学改革,提高本科教育教学质量,大力提升创新人才培养水平,教育部、财政部在“十二五”期间启动实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”。
该工程明确指出要重点解决“高校专业结构不尽合理、办学特色不够鲜明、教师队伍建设与培养培训薄弱、大学生实践能力和创新能力不强等问题”。
[1-2]如何培养新型创新人才,提升大学生的实践能力与创新能力已是全国及广大高等教育工作者急需解决与探讨的问题之一。
随着学科交叉发展及就业趋势的变化,对地理科学专业学生的培养模式和培养质量提出了更高的要求,要求学生除了具有扎实的理论基础外,更需要具有开拓创新、解决实际问题的综合能力。
实践教学是高校培养学生动手实践能力的重要环节[3]。
对“水文学”课程而言,实践教学对培养学生动手能力、科研能力及学科综合素质是理论教学无法替代的。
针对上述存在的现实问题,《水文学》课程实验教学改革已经迫在眉睫。
本研究以创新型人才的培养为最终目标,从改革《水文学》课程实验教学模式入手,以实验课程设置、实验方法和手段、考核方式等内容为改革核心,寻求一条促进学生实践创新能力提高的《水文学》课程实践教学新模式。
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第一章绪论1.1-什么是水文学?水文学的发展阶段。
1.2-水文现象(水循环过程中,水的存在与运动的各种形态)及其特点。
1.3-河流水文学1.4-地理水文学1.5-水文学的研究方法第二章地球上水的性质及分布2.1-水的分子结构及其变化。
2.2-水的潜热、比热。
2.3-海水热量来源与支出。
2.4-世界大洋表面水温总体分布趋势、海水温度的垂直分布。
2.5-海水温度的日变化与年变化、盐度对海水冰点温度的影响。
2.6-河水温度分布特点及影响因素。
2.7-正温层/逆温层。
2.8-地下水水温变化特点。
2.9-海水密度分布特点及影响因素。
2.10-影响水色的因素。
2.11-透明度的测量及影响透明度的因素。
2.12-天然水中的物质种类与八大离子。
2.13-矿化度、矿化过程、矿化过程的类型与制约因素。
2.14-海水的盐类来源、海水盐度与绝对盐度、海水盐度水平分布与垂直分布。
第三章地球上的水循环3.1-水循环及其结构、水循环的动力。
3.2-水体的更替周期。
3.3-水循环作用与效应、动力。
3.4-水量平衡与水量平衡方程式、水量平衡研究意义。
3.5-土壤蒸发及其阶段。
3.6-蒸发能力。
3.7-影响蒸发的因素。
3.8-水汽输送及其影响因素。
3.9-我国水汽输送的基本特点。
3.10-降水量、降水强度、降水累积曲线。
3.11-影响降水的因素。
3.12-下渗及其阶段划分、影响因素。
3.13-下渗率f(下渗强度)、下渗能力fp(下渗容量)、稳定下渗率fc。
3.14-径流及一些描述径流的参数、径流形成过程与影响径流的因素。
第四章陆地表面水的运动4.1-流域产流的三种机制4.2-流域产流方式4.3-流域汇流过程及其影响因素4.4-水位与水位过程线、绝对基面、测站基面、流速、流量、年径流。
4.5-洪水及其影响因素。
4.6-枯水及其影响因素。
4.7-河水在运动过程中所受的作用力。
4.8-河水环流运动的类型。
4.9-河水含沙量与流域侵蚀模数。
4.10-河流悬移质的分布与变化。
第五章海洋结构与海水运动5.1-波浪及其成因分类。
5.2-波基面5.3-海啸成因分类。
5.4-潮汐及其分类。
5.5-潮流及其分类。
5.6-洋流及其成因分类5.7-世界典型洋流。
第六章地下水6.1-孔隙、孔隙度与影响因素。
6.2-容水性与容水度。
6.3-持水性与持水度。
6.4-给水性与给水度。
6.5-透水性及其表征参数。
6.6-地下水系统垂直分带。
6.7-潜水及其相关参数(潜水面、潜水位、潜水层厚度、潜水埋藏深度)。
6.8-承压水及其相关参数(承压水头、承压水位)。
1.1-什么是水文学?水文学的发展阶段。
水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
其核心研究内容:水循环。
其主要研究对象包括自然界的各种水体形态如江河、湖泊、海洋、地下水、冰川等。
水文学的发展经历了从萌芽到成熟、定性到定量、经验到理论的发展过程。
大体分为以下4个阶段:(1)14世纪以前:水文学现象的定性描述阶段。
其特点是原始的观测和水文现象的定性描述。
(2)从15世纪初到约19世纪末:水文学体系形成阶段。
其特点是水文现象由概念性描述进入定量表达,水文理论逐渐形成。
(3)从20世纪初到50年代:应用水文学兴起阶段。
这一阶段的特点是水文观测理论体系进一步成熟,应用水文学进一步发展。
(4)从20世纪50年代至今:现代水文学阶段。
其特点是引进遥感、计算机等技术;重点开展水资源及人类活动水文效应的研究;分支学科不断派生。
1.2-水文现象(水循环过程中,水的存在与运动的各种形态)及其特点。
水文现象:水循环过程中,水的存在的各种形态与各种运动过程统称为水文现象。
水文现象的时空分布变化有以下特点:(1)无止尽性:任何一种水文现象的发生,都是全球水文现象整体中的一部分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。
(2)水文现象在时间变化上既有周期性又有随机性。
(3)水文现象在地区分布上既存在相似性又存在特殊性1.3-河流水文学河流水文学:研究河流中水流的变化规律、泥沙的运动状况、河水的温度情况及结冰现象、河水化学成分等。
1.4-地理水文学地理水文学:同时隶书于地理学和水文学的一门学科。
主要以自然地理学原理与现代自然地理学的新思想(包括水人平衡、景观地球化学、生物地理群落研究的新成就和地理系统分析的新概念)为基础,同时吸取地学相邻学科(包括地质学、气象学、地貌学、土壤学、地植物学及人文学等)的基本知识和技术方法,对各种水文现象和水文过程展开的研究(郭敬辉)。
具有宏观性、综合性和区域性三大特征。
当前地理水文学应以水、环境和人类社会作为学术研究的中心内容。
1.5-水文学的研究方法传统的水文学研究方法主要有成因分析法、数理统计法与地理综合法等三种。
新技术新方法也在不断地应用于水文学的研究中,如一些数理统计的新方法(模糊数学)、系统科学、信息科学(遥感、数字模拟技术)、地球化学(元素-同位素)等的新技术也开始在水文学的研究中发挥作用。
2.3-海水热量来源与支出。
海水热量直接来源的主要部分是太阳的短波辐射和大气的长波辐射。
洋流带来的热量对局部的海区有较大影响。
其它方式所提供的热量比较少。
如地热、放射性辐射释放的热量。
海水热量支出中海面辐射和蒸发最为重要。
局部海区由洋流带走的热量对水温变化也有较大影响;此外,海水的垂直紊动混合也可把热量从表层传到深处。
2.4-世界大洋表面水温总体分布趋势、海水温度的垂直分布。
海水表层温度分布具有高度纬度地带性,在南北回归线之间的热带海区水温最高,从赤道向南北两极逐渐降低。
大洋东西两侧,水温分布有明显差异(???)。
在寒暖流交汇处(南北纬40度左右)等温线特别密集,水温水平梯度很大。
夏季大洋表面水温普遍高于冬季,而水温的水平梯度(就某半球而言)则是冬季大于夏季。
大洋水温从海面向海底呈不均匀递减的趋势。
在南北纬40度之间,海水垂直结构可分两层:表层暖水对流层(深度600~ 1000m)和深层冷水平流层。
表层暖水对流层的最上层(0~100m)受气候影响明显,紊动混合强烈,对流旺盛,水温垂直分布均匀,垂直梯度极小,故称表层扰动层。
表层扰动层下部与冷水层之间形成一个温跃层,水温垂直递减率最大。
2.6-河水温度分布特点及影响因素。
一般河流水温的地区分布形势,大体与气温一致。
河流年平均水温都略微(1~2℃)高于当地的年平均气温,但在封冻期较长、冬季气温很低的地区,差值增大。
河流水温年变化主要受季节影响:春季河水热量收入比支出大,因而河水温度升高,最高水温出现在盛夏;秋冬河水热量收入比支出小,温度降低,最低水温多出现在冬季气温最低的时候。
河流水温变化主要受到太阳辐射、气温等地带性因素的控制。
河流水温还受到补给来源的影响:如高山冰雪补给的河流水温低;雨水补给的河流水温较高;地下水补给的河流水温变幅小。
2.7-正温层/逆温层。
当水温度随水深的增加而降低,上层水温高,下层水温低但不低于4℃时,这种水温的垂直分布称为正温层。
当水温度随水深的增加而升高,上层水温低,下层水温高但不高于4℃时,这种水温的垂直分布称为逆温层。
2.8-地下水水温变化特点。
地下水的埋藏深度不同,温度变化规律也不同,近地表的地下水的水温受气温的影响,具有周期性变化:一般,在日常温层以上,水温有明显的昼夜变化;在年常温层以上,水温具有季节性变化;在年常温层中,水温变化很小,一般不超过0.1℃;在年常温层下,水温则随着深度的增加而逐渐升高;在不同地区,地下水温差异很大。
如新火山地区可达100 ℃以上;而寒带、极地和高山、高原区,地下水温很低,可达-5 ℃。
2.9-海水密度分布特点及影响因素。
在水平面上,海水密度大致随纬度增高而增大,等密度线大致与纬度平行:赤道地区由于温度高,盐度低,表面海水密度很小(1.023)。
亚热带地区盐度很高,但温度也很高,密度仍不大(1.024)。
极地地区温度很低,密度最大(约1.027)在垂直方向上,海水密度向下递增:在南北纬20度之间100m左右水层中,密度最小;并且在50m以内垂直梯度极小,几乎没有变化;50~100m深度上密度垂直梯度最大,出现密度的突变层,它对声波有折射作用,潜艇在其下面航行或停留在其内不容易被发现。
约从1500m开始,密度垂直梯度很小,在深层,密度基本不变。
海水密度是盐度、温度和压力的函数。
凡是影响海水温度和盐度变化的地理因素都影响密度变化。
2.13-矿化度、矿化过程、矿化过程的类型与制约因素。
天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量称为矿化度。
各种溶解质在天然水中的累积和转化,称天然水的矿化过程。
天然水的矿化过程主要有6种:①溶滤作用-土壤和岩石中某些成分进入水中的过程。
按溶解性能可为两类:按矿物成分的比例全部溶于水中(如氯化物、硫酸盐、碳酸盐)、矿物中只有一部分元素进入水中(如硅酸盐、铝硅酸盐)。
②吸附性阳离子交替作用:天然水中离子从溶液转移到胶体上,是吸附过程。
胶体上原来吸附的离子转移到溶液中是解吸过程。
吸附与解吸的结果,表现为阳离子交换。
其特征有:一是离子交换是可逆反应,处于动态平衡;二是离子交换遵守质量作用定律。
③氧化作用。
③氧化作用。
⑤蒸发浓缩作用。
⑥混合作用:两种或几种矿化度不同,成分各异的天然水相遇,混合以后的矿化度和化学组成发生的变化。
矿化过程制约因素:(i)元素和化合物的物理化学性质(如可溶性、溶解度等);(ii)各种环境因素,如酸碱性质、氧化还原状况、有机质的数量与组成等。
2.14-海水的盐类来源、海水盐度与绝对盐度、海水盐度水平分布与垂直分布。
海水盐类来源:(i) 由河流带来的。
河水含的碳酸盐最多,但当河水入海后,一部分碳酸盐沉淀下来,另一部分碳酸盐被大海中的动物所吸收,因此海水中的碳酸盐大大减少。
氮、磷、硅的化合物和有机质也大量被生物所吸收,故海水中这些物质的含量也减少。
硫酸盐近于平衡状态。
氯化物到大海中被消耗得最少,长期积累,其含量不断缓慢增多;(ii)海底火山活动使海洋中的氯化物和硫酸盐增多;(iii)大气中来源于海洋和陆地的物质经过干湿沉降,尤其是来自大气粉尘的Fe等物质为海洋微生物提供了重要的营养物质。
单位质量海水中所含溶解物质的质量,称海水盐度。
分为绝对盐度和使用盐度。
绝对盐度指海水中溶解物质的质量与海水质量的比值,实用盐度根据海水的电导率(或电导比)来确定,指在温度15℃,压强一个大气压下海水样品的电导率与质量比为32.4356×10-3的标准氯化钾(KCl)溶液电导率的比值。
实用盐度略小于绝对盐度。
绝对盐度和实用盐度之间呈线性关系。
海水盐度空间变化:在低纬度海区,降水、蒸发、洋流和海水紊动、对流混合等是影响海水盐度主要因素。
而在高纬度海区,除受降水、蒸发、洋流和海水紊动、对流混合等因素影响外,还受到结冰、融冰的影响。