水文2

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Page 1: 水文2

第五章

P160 水平衡法

※流入量=流出量+蓄水改變量

流入量 流出量:降水量 :蒸發量:地表水流入量 :水庫或湖泊流出量

:地下水流入量 :地下水流出量:蓄水改變量

※蒸發=流入-流出(含地下水)-蓄水變化

假設 = , 、 、 、 為可測得之已知量,可求

優點:公式簡單缺點:誤差大,流入流出不易量取

P163 包文值

能量平衡法(淨輻射能=消耗輻射能)

:淨入水中之太陽輻射能:反射太陽輻射熱能:由大氣至水受波長幅射後,水之淨能量損失:水至大氣傳導之熱能:使水面發生蒸發之能量:儲存於水中之能量增值:使水對流之淨能量

包文值= =

:大氣壓力(毫巴)

Page 2: 水文2

:水面溫度℃:氣溫:於水溫 時之飽和氣壓(毫巴)

:空氣之氣壓(毫巴)

Page 3: 水文2

P169 勢能蒸發量

幾乎無移流的情況下,從飽和且均勻(時時有充分水份供應)、無限大的地表面而來的蒸發量謂之。◎移流:以空氣之流動在水平方向輸送熱、運動量之過程

P171 水平衡法

適用於廣大地區

熱島效應

由於都市化的結果,都市區域的氣溫一般比其週遭郊外地區為高,且越接近都市中心氣溫越高。 繪製其等溫線時,將可得到一群以市街地為中心之封閉曲線, 而此曲線與海島的等高線類似。因之都市化區域較四周氣溫高的現象則稱之為熱島效應

第六章

P197 截留與窪蓄

視為失水 or 降水損失

◎截留(Interception)

部份降水在未達地面前,為植物莖葉或人工建築所截住,再蒸發返回大氣中者。

◎窪蓄(Depression Storage)

降水落於地面上,由於地形崎嶇低窪形成積水,此積水或被蒸發,或入滲地下者。

P199 截留=f (降雨強度、延時、風速、植物種類)

= - -:截留

:植物總截水量(=降於全覆蓋區之降水)

:穿越量(Through fall )

:幹流(stem flow)

Page 4: 水文2

P202 窪蓄

窪蓄←流域特性,土地利用狀況有關窪蓄:正比於流域面積 正比於 1/流域坡度 ※ 降雨強度>入滲,窪蓄開始產生→增大→一定值(對任何降雨、流域)

:窪蓄實際水體積:最大窪蓄蓄水能力:超滲降雨(=P-蒸發散-截留-入滲)

:常數

Page 5: 水文2

第七章

P208表示水進出土壤層,或在其間流動之用語有滲透、入滲、滲漏、滲出等但並無明確定義(常混用)

◎入滲:水由地面進入地下之過程◎入滲容量:可能入滲之最大率◎入滲率:單位時間入滲量◎入滲係數:入滲量與降水量之比◎滲漏:水在土壤中向下運動之過程◎滲出:地下水体和地表水之間的移動過程

P212 公式推導

入滲率

設入滲率隨時間遞減,且入滲率與( )成正比

兩邊積分→ 取對數→

, → →

入滲率

總入滲量

Page 6: 水文2

=

=

Page 7: 水文2

P221

入滲指數

:總雨量:總地表逕流量:降雨強度大於入滲容量之時段

不考慮截留、窪蓄等地表滯留※降雨時間長時:入滲量»地表滯留, 平均入滲率≒指數隨降雨強度、分佈、地表狀況而不同

前方集中型降雨:逕流量小、滲透量大 ∴ 變大後方集中型降雨:逕流量大、滲透量小 ∴ 變小

P224Ex.7-3

第八章

P241

土壤水分遲滯圖

P243(暫棲水):地下水面上有一局部不透水層,此層上面入滲之水不能下達地下水位或迅速流去者。↓

(含水層):通氣層以下為飽和層,稱含水層(儲存與傳輸)。↓

(半透水層):(無法傳輸,但會影響(減慢)其他含水層間的水流狀態)。↓

(微水層、不透水層):

Page 8: 水文2

此層多為粘土或頁岩之類,其吸收水分緩慢,未能充分且經濟供給井泉水分者稱之(可以儲存,但無法傳輸)。↓

(絕水層、不透水層):如沒有風化之花崗岩層,其無聯絡出口或孔隙,未能吸收或傳佈水分者謂之(無法儲存與傳輸)

Page 9: 水文2

P245

比流率、比貯率

比流率 or 比出水量地下水飽和層中,水自單位體積含水物質以揚水或重力排除者,以排除之水體積對失水之含水物質體積,以百分比表之

比貯率 or 比保水量水經對抗引力或重力,受揚水或重力排水仍人保持於土壤者,所保持之水對全部失水物質體積之百分比表示。

P246

含水層之蓄水係數

自含水層一已知面積(A)直柱體中,由於水平面降落一單位深度(x)所洩出之水體積。一般可開採者:0.00005<S<0.005

P247

達西定律

水流通過透水性物質時,其流速與水頭損失成正比,與流經長度成反比

: 流速: 水頭損失: 水流長度

α: 孔隙率: 滲透係數或水力傳導性

P256

Page 10: 水文2

水井力學計算

Page 11: 水文2

杜普特假定

單寬流量

*地下水流只有水平方向成分,忽略鉛直方向之水流,故鉛直面上之水頭皆相等。*大部份水井理論或廣域地下水之處理,皆可基於杜普特假定而視為平面二維地 下水。*若鉛直方向水流明顯之時,則杜普特假定難以成立,計算精度也會減低。

杜普特拋物線

杜普特方程式

Ex.8-3Ex.8-4

P273Ex.8-7

P274

多井系統

多井干擾:於同一含水層中,如有兩個以上之水井同時抽水,其影響面積將會重疊。※設某已知點之洩降以 D 表之,則多井同時抽水時其總洩降為:

P275

安全出水量*圖