水文地質基礎探討

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       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。地下水在巖石中運動遇到適當的條件，又流出地表轉變?yōu)榈乇硭?，完成了一個循環(huán)。大循環(huán)主要受全球氣候控制，是全球性的，這是海洋、陸地之間的循環(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，或水從陸地上的河湖水面、地表或葉面蒸發(fā)，又降到陸地表面。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)。水的社會循環(huán)是人類生活和生產所排放的廢水經處理后又重新加以利用，隨著科學技術的不斷進步，這種循環(huán)量將會逐步增大。 　　降雨分為6個等級：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，或時間長，能造成洪澇災害，雨量100 mm/d-200 mm/d；⑥特大暴雨，比大暴雨大，造成嚴重洪澇災害，雨量大于200 mm/d。 　　蒸發(fā)是太陽能作用下，水由液態(tài)轉化為氣態(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。蒸發(fā)量是用蒸發(fā)器測量的，但比降水量大得多。 　　水系：又叫“河系”。流域內各種水體構成的脈絡、沼澤、湖泊系統(tǒng)的總稱。一般包括某干流及其各級支流、湖沼、流域內地下暗流等，如汾河水系、黃河水系等。 　　流域：是地表水及地下分水線所包圍的集水區(qū)域的統(tǒng)稱。習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。流域內包括不同級別的水系，同時也有不同級別的流域。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”。根據地形圖上的分水線可以定出流域邊界，此范圍內的面積稱流域面積。 　　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、大別山是長江與淮河及黃河的分水嶺，鄉(xiāng)寧礦區(qū)黃河東段坳水文地質單元中西坡與棗嶺之間奧灰?guī)r水文地質條件不同，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的連線。此線兩側的徑流，注入不同的河流。分水線又分為地面分水線和地下分水線。由于流域內地址面貌條件影響，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準。分水線是劃分和計算流域的依據。 　　徑流：指陸地上接受降水后，沿地表或地下運動的水流。可分為地表徑流、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，也是陸地水最重要的水文過程。 　　徑流帶：指地下水向所在侵蝕基準面（如各大泉泉口標高）排泄的流水帶。強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向斜軸部。一個水文地質單元往往只有一個侵蝕面，但也有例外，如黃河東斷坳水文地質單元，其侵蝕基準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位，二者之間有一條地下分水嶺。 　　徑流量：指匯集到流域內的全部水流量。安所經歷時間不同，可分為年徑流量或月經流量等，均已立方米（m3）計。一個閉合流域的多年平均徑流量，等于該流域相應時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段內的徑流量除以該斷面以上的流域面積之商。是該時段內全流域面積上產生的平均水深，以毫米（mm）為單位。 　　徑流系數：指某地區(qū)一定時期內的徑流深度與形成該時期徑流的凈水量的比值。介于0與1之間。在干旱地區(qū)，徑流系數較小，有的近乎接近0；在潮濕地區(qū)，則徑流系數較大。 　　徑流模數：亦稱“徑流率”。指某一流域內，單位面積上的單位時間徑流量。在排水工程中，又稱“排水模數”或“排水率”。其值可由水文站上實測所得的流量資料（單位為L/s）除以在該站以上的流域面積（單位為km2）而得。 　　水位：指江、河、湖泊、水庫和海洋中在某一地區(qū)或某一時刻的自由水面以及地下水的表面，以相對于特定基準面的高程表示。經過長期觀測水位后，可得水位過程線及歷時線，由此求得按月、年或多年的最高水位、最低水位、平均水位和不同歷時水位特征值。 　　流量：單位時間通過水渠或管道某一橫斷面的流體量。一般指體積流量，單位為m3/s。 　　層流：亦稱“片流”。流體質點不相互混雜，跡線有條不紊的流動。水流動于圓而直的管中，雷諾數小雨2300時，稱層流現象。 　　紊流：即“湍流”。流體質點相互混雜，跡線極不規(guī)則的流動。紊流流體運動的物理量如速度、壓強等的時間平均值有不同規(guī)則的漲落現象。水流動于圓而直的管中，雷諾數大于2300時，呈紊流現象。 　　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，液體各點壓強一般都大于大氣壓強（除由于特殊原因局部形成負壓的情況）。 　　參考文獻 　　[1]蘇長升，王偉東，張友成.淺談水文地質評價[J].黑龍江科技信息，2008，28. 　　[2]王飛，金龍.淺析水文地質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問題初探[J].科技資訊，2009，16. 　　[5]王穎.水文地質在工程勘察中的作用[J].商品與質量，2009，S7. 　　[6]蔡哈特.工程地質勘察中水文地質問題研究[J].廣東科技，2007，S2.