水文學原理（第二版）（普通高等教育“十二五”規劃教材 全國水利行業規劃教材） 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　本書為水利學科教學指導委員會推薦教材。本書共分13章，內容涉及：緒論，水文循環與水量平衡，河流與流域，降水，土壤水，蒸散發，徑流，流域産流，坡麵、土壤與河道水流，流域匯流，河流泥沙，沼澤、冰川與融雪徑流，湖泊、水庫與河口水文。第1章簡要介紹水文學原理基本內容和發展曆程；第2~7章闡述瞭水文要素及其描述方法；第8~10章分析瞭流域産、匯流過程，包括地錶、土壤中和地下過程的基本特徵和計算方法，是本教材的核心內容；第11章簡要分析瞭河流泥沙的形成及其影響；第12章和第13章闡述瞭沼澤、冰川、水庫以及河口的水文現象和特徵。

　　本書是水文與水資源工程專業的核心教材，也可供水利工程、城市給排水工程、農業水土工程、環境工程、交通工程等專業師生閱讀，並可供相關專業的工程技術人員與管理人員參考。

目錄

總前言
第二版前言
第一版前言

第1章 緒論
1.1 水文現象與水文學
1.2 水文學的分類
1.3 水文學的發展
參考文獻

第2章 水文循環與水量平衡
2.1 水文循環
2.2 地球上的水
2.3 水量的平衡
2.4 研究水量平衡的意義
2.5 人類活動對水文循環和水量平衡的影響
參考文獻

第3章 河流與流域.
3.1 基本概念
3.2 流域與水係特徵
3.3 河流縱橫斷麵
參考文獻

第4章 降水
4.1 降水及其要素的錶示方法
4.2 降水類型及影響因素
4.3 降水資料的檢驗與訂正
4.4 流域麵平均降水量計算
4.5 我國降水的時空分布特徵
參考文獻

第5章 土壤水與下滲
5.1 土壤水的存在形式
5.2 土壤含水率與水分常數
5.3 土壤水分運動基本方程
5.4 土壤下滲的物理過程
5.5 土壤下滲理論與公式
5.6 天然降雨的下滲和土壤水的再分布
參考文獻

第6章 蒸散發
6.1 基本概念
6.2 水麵蒸發
6.3 土壤蒸發
6.4 植物散發
6.5 流域蒸散發
參考文獻

第7章 徑流
7.1 徑流形成過程概述
7.2 河流水情
7.3 洪水、枯水與冰情
7.4 徑流的分割與計算
7.5 徑流的影響因素
參考文獻

第8章 流域産流
8.1 包氣帶的水文特性
8.2 産流機製
8.3 産流模式
8.4 流域産流過程及産流量計算方法
參考文獻

第9章 坡麵、土壤與河道水流
9.1 坡麵漫流
9.2 壤中流與地下徑流簡述
9.3 河道匯流
9.4 槽蓄原理與特徵河長
9.5 綫性洪水演算
參考文獻

第10章 流域匯流
10.1 概述
10.2 流域匯流計算基礎
10.3 流域匯流係統分析
10.4 綫性分布式流域匯流模型
10.5 流域匯流的非綫性處理
參考文獻

第11章 河流泥沙
11.1 河流泥沙的來源
11.2 河流泥沙特徵與運動
11.3 坡麵産沙計算
11.4 流域輸沙
參考文獻

第12章 沼澤、冰川與融雪徑流
12.1 沼澤
12.2 冰川
12.3 融雪徑流
參考文獻

第13章 湖泊、水庫與河口水文
13.1 湖泊
13.2 人工湖泊——水庫
13.3 河口
參考文獻

地下水的運動與儲存 地下水，作為地球水循環係統中至關重要的一環，其運動規律與儲存機製的研究，一直是水文學領域的核心課題。它不僅直接影響著地錶水的補給、徑流形成，更是我們獲取可靠淡水資源的關鍵。理解地下水的運動，就像是解讀大地深處流淌的脈絡，掌握其儲存，則如同守護著一個巨大的地下水庫。 地下水的滲流理論 地下水的運動，本質上是一種在多孔介質（如土壤、岩石裂隙）中的滲流過程。這一過程遵循一定的物理規律，其中最基礎、最核心的便是達西定律。由法國工程師亨利·達西在19世紀提齣的達西定律，是描述地下水滲流的基石。它指齣，在恒定流條件下，單位時間內通過多孔介質單位麵積的滲流量（流量密度），與多孔介質的滲透係數、水力坡度成正比，與介質的厚度成反比。 滲透係數 (K)：這是衡量介質導水能力的關鍵參數，反映瞭水在多孔介質中滲透的難易程度。它與介質的孔隙度、孔隙大小、形狀、連通性以及水的粘滯性等因素密切相關。不同地質構造的岩石或土壤，其滲透係數差異巨大，從幾近不透水的粘土層到導水性極強的礫石層，K值可以相差數個數量級。滲透係數的測定，對於準確預測地下水流速、流量至關重要，通常通過室內滲透試驗或現場抽水試驗來獲取。 水力坡度 (i)：水力坡度是驅動地下水運動的根本動力。它指的是單位距離內的水頭（或水位）差。簡單來說，水總是從水頭高的地方流嚮水頭低的地方。水頭可以理解為單位重量的水在某一點所具有的總能量，它包含瞭靜水頭（與測壓管水麵高度相關）和動水頭（在大多數地下水流動中可以忽略）。水力梯度越大，驅動地下水運動的能量就越強，流速也越快。在地下水係統中，水頭的高低是由降水、地錶水補給、蒸發、地下水排泄（如泉水、河流補給）以及人工抽水等多種因素共同決定的。 達西定律在實際應用中，需要根據具體的流動條件進行推廣和修正。例如，對於層狀介質，需要引入等效滲透係數的概念；對於非均質介質，滲透係數在空間上變化，需要采用更復雜的數學模型；對於非飽和帶的滲流，情況更為復雜，需要考慮土壤水分張力的作用，並應用修正的達西定律或更先進的模型。 地下水流的形成與運動方式 地下水的運動並非簡單的直綫流動，而是受地層結構、岩性變化、水力梯度等多種因素影響，呈現齣復雜的二維甚至三維流動形態。 地下水補給：地下水的補給是其水量來源的根本。主要補給方式包括： 大氣降水入滲：這是最主要的補給方式，降水通過土壤和岩石的孔隙，逐漸嚮下滲透，穿過非飽和帶，最終到達飽和帶，成為地下水。入滲的多少取決於降水量、降水強度、地錶覆蓋、土壤性質以及蒸發量等因素。 地錶水滲漏：河流、湖泊、水庫等水體，其水位高於周邊地下水位時，水體會通過河床、湖底等滲漏進入地下。這種補給在沿河地區尤為重要。 灌溉補給：農業灌溉過程中，多餘的水分會滲入地下，成為地下水的補給來源。 人工補給：為增加地下水資源量，通過注水井嚮地下注入水，是另一種形式的人工補給。 地下水排泄：地下水最終會通過各種途徑返迴地錶水係統或大氣。主要排泄方式包括： 泉水：地下水沿著地層中的斷層、裂隙或不透水層的齣露點，匯聚成泉水流齣地錶。 地下徑流：地下水匯入河流、湖泊、沼澤等，成為地錶水的水源，形成地下徑流。 蒸發與蒸騰：在地錶水位較高且靠近地錶時，地下水會通過土壤孔隙蒸發到大氣中，或被植物根係吸收並通過蒸騰作用釋放到大氣中。 人工抽水：為瞭滿足農業、工業、生活等用水需求，通過水井抽水，是人為的地下水排泄方式。 地下水流網：地下水的流速相對緩慢，其運動路徑通常錶現為一係列的麯綫，形成流綫。由無數條流綫組成的係統，可以描繪齣地下水流動的整體方嚮和形態，稱為地下水流網。通過繪製等水頭綫（等勢綫）和流綫，可以直觀地展示地下水的流動方嚮（垂直於等勢綫）和水頭分布，是分析地下水運動的重要工具。 地下水的儲存 地下水並非僅僅是流動，它還以儲存的形式存在於地下。地下水的儲存空間主要位於岩石或土壤的孔隙、裂隙或溶洞中。 含水層：能夠儲存並允許地下水相當程度流動的地層，稱為含水層。含水層根據其上部是否被不透水層覆蓋，可以分為潛水含水層（上部無隔水層，地下水位直接受降雨等影響，與地錶水循環關係密切）和承壓含水層（上部被不透水層覆蓋，含水層內的水處於承壓狀態，其承壓水位高於含水層頂界麵）。 隔水層：對地下水滲透起阻礙作用的地層，稱為隔水層。隔水層並非完全不透水，隻是滲透係數極小。 潛水麵/地下水位：潛水含水層飽和層的上部界麵的自由錶麵，稱為潛水麵或地下水位。它的高低變化直接反映瞭地下水的盈虧情況。 承壓水位：承壓含水層中，如果打井，水會上升到高於含水層頂麵一定高度，這個高度所對應的水麵稱為承壓水位。承壓水位與地下水補給、排泄以及區域水力條件密切相關。 地下水的儲存量，是指在某一區域、某一時刻，含水層中可以被開采或自然排泄齣的水量。這涉及到含水層的給水度（釋放單位體積孔隙或裂隙中地下水的吸水量）和含水量（單位體積岩石或土壤中所含的水量）等參數。 地下水運動與儲存的相互作用 地下水的運動和儲存是密不可分、相互影響的。 運動決定儲存：地下水的補給、排泄過程，正是驅動其運動的動力。運動使得地下水在含水層中匯集、分布，從而形成儲存。 儲存影響運動：含水層的儲水量大小、給水度等，決定瞭在一定水力梯度下，能夠有多少水被釋放齣來參與流動。例如，高給水度的含水層，即使水力梯度不大，也能有較大的地下水流速，反之亦然。 動態平衡：在自然條件下，地下水的補給量和排泄量在長期內趨於平衡，維持著相對穩定的地下水位和儲存量。然而，大規模的人工抽水，或者長期的氣候變化，可能打破這種平衡，導緻地下水位下降、儲存量減少，甚至引起地麵沉降、海水入侵等一係列環境問題。 對地下水運動和儲存的研究，是進行地下水資源評價、開發利用、環境保護以及地下水災害（如地麵沉降）防治的科學基礎。深入理解這些原理，有助於我們更科學、更閤理地利用和保護這一寶貴的淡水資源。