一、自然水循环   

    水文学利用基本的科学原理来描述自然现象，在研究分析这些问题时，水文学的一个重要功能

就是描述水的运动，即水是如何在地表地下各种通道中运动的，水文学家利用物理学原理与数学模

型来定量化描述水在自然界的运动规律。

 1、水循环定义

     水圈中的水以固、液、气三态的形式分布于大气、地表和地下，通过降水、下渗、径流和蒸散

发等水文过程在水圈中相互转化，形成不断运动的动态系统，水的这种周而复始不断转化、迁移和

交替的现象称水文循环 。水文循环包括不同尺度的循环，水文学中常用到的概念是指全球性水文

循环 。海洋中的水通过蒸发以水汽的形式进入大气，随气流输送到大陆上空，在一定的天气条件

下，以降水（雨、雪、雹等）的形式落在地面，落在地面的这部分降水，一部分通过蒸散发返回大

气，另一部分在地面形成地表径流，或渗入地下形成壤中流或地下径流，之后汇入河流湖泊，或汇

入海洋。

                                                                  水循环示意图

      水循环过程中,大气降水到达地面后,一部分直接通过地表产流的形式快速进入河流排向流域外部(Q 1 );另一部分在地表入渗形成土壤水(Q 2 )。其中,一部分土壤水直接消耗于蒸发(E 土 ),这部分的消耗是一种无效消耗;一部分被植被吸收最终以蒸腾的形式进入大气(E 植 );还有一部分水分继续向深部运移补给地下水,最终以基流的形式排泄进入河水。

                                                   ——来自朱亮等

 2、水循环动力     

      形成水分循环的内因是水的物理特性，即水在常温状态下的三态转化，使水分在循环过程中的转移、交换成为可能。外因是太阳辐射和地心引力。太阳辐射是地表热能的主要源泉，它促使冰雪融化、水分蒸发、空气流动等，因此是水分循环的动力。到达地球的总热量中约有23％消耗于海洋和陆地表面的水分蒸发。地球引力能保持地球水分不向宇宙空间散逸，使凝结的水滴、冰晶得以降落地表，并使地面和地下的水由高处向低处流动。

3、水循环的分类

      水的自然循环分为大循环和小循环。

      大循环又称为海陆循环或外循环。指海洋水和陆地水之间通过一系列的过程所进行的相互转换。海洋表面的水经过蒸发形成水汽上升到空中随着气流横向输送到陆地上空，其中一部分水汽冷凝形成降水。降落到地面的水，一部分沿着地面形成地表径流，一部分渗入地下形成壤中流和地下径流。两者经过河网汇集，最后又回到海洋。这种循环使得陆地水不断补充，水资源得以再生。

     小循环分为内陆小循环和海上小循环

     内陆小循环是指降落到大陆上的水，其中一部分或全部通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽，被气流代到上空，冷凝后形成降水仍降落在陆地上。

      海上内循环，就是海洋面上的水蒸发成气态，垂直输送进入大气候在海洋上空凝结，形成降水，又降落到海面。

声明：以上图片来自于盘活地理微信公众号。

视频讲解——水循环：https://tv.sohu.com/v/dXMvMzM1OTQwODUwLzM5NTU3OTA3NC5zaHRtbA==.html

二、社会水循环

      人类的取用水行为已经严重影响了自然水循环，河道断流、湖泊干涸、地下水枯竭等问题说明在流域尺度的水循环中已经不能忽略经济-社会系统对水循环的干扰作用和影响。社会水循环是指人类在经济社会活动中不断取水、用水、排水而产生的人为水循环过程，它是依附自然水循环的一部分，谁的自然循环和社会循环是交织在一起的。水的社会循环依赖于自然循环而存在，同时又严重干扰自然界的水循环，因此，应将水循环研究纳入“自然—人工”二元水循环模式。

流域“自然-社会”二元水循环与水资源研究_王浩

三、水量平衡

       质量守恒定律是描述水文循环的基本定理，在水文学中常称为水量平衡定理，即指地球上任一

区域在一定时段内，收入的水量与支出的水量之差等于该区域内的蓄水变化量。水量平衡的研究区

域可以是某个湖泊、流域、海洋、某个地区或整个地球，研究时段可以是日、月，也可以是一年、

数十年或更长的时间。例如从多年平均的角度研究全球水文循环，全球陆地的年入海水量基本不变，

全球的年蒸发量与年降水量大体相等。

     一定区域(或水体)在一定时段内水的收入量与支出量之差等于该区域(或水体)的蓄水变量。

                                 

    建立水量平衡方程式有两个基本要点：一是要搞清楚研究对象及其具体的水量收支项目。研究对象可以是地球系统水量平衡、流域水量平衡、区域水量平衡，也可以是河段水量平衡、湖泊水量平衡、水库水量平衡、地下水含水层水量平衡、土块水量平衡等。不仅要把研究对象搞清楚，而且要把研究对象的收入和支出的水量搞清楚。二是要搞清楚研究时段。水量平衡总是针对一定时段的。

    全球水量平衡方程

                                   

      如果地球系统是一个关于水的闭合系统，那么全球多年平均降水量等于全球多年平均蒸散发量。这表明就水而论可以认为地球系统是闭合的，水文循环是一个永久性的循环，径流只是其中一个中间环节，人类现在利用的水资源主要来自这个中间环节。地球系统的水量平衡方程式还隐含着一个重要的道理，即地球上多年平均蒸散发量的变化必然会直接导致多年平均降水量的等量变化，两者是密切的互动关系。

                                                                                                              来源： 芮孝芳，水文学原理，2013

四、视频学习