《水文学原理》复习思考题.doc.pdf

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1、1 、 2 3 、 按应用范畴分：工程水文学、农业水文学、城市水文学、按研究方法分：水文统计法、随机水文 法、地理水文学、实验水文学，动力水文学，数值水文学，水文测验学；按研究对象分：河流 水文学、河口水文学、海洋水文学、冰川水文学、湿地水文学，环境水文学, 森林水文学 实验水文学、同位素水文学, 河口水文学、地下水文学生态水文学 1、成因上的自然性和认为 性 2、时程上的周期性和偶然性 3、地域上的相似性和差异性 4、运动的同在性和独立性 第二章水文循环 1. 水有哪些自然属性？社会属性? 水的自然属性： (1)水具有周而复始循环运动； (2)水是良好的溶剂； (3)水具有势能、动能、压力能

2、和化学能等。水的社会属 性： (1) 水是维持心命的不可替代的物质，是山命之源; (2) 水可引起灾害： (3) 水资源可以再生，但有时空变化： (4) 水资源有价值； 水文学原理思考题 第一章绪论 1.水文学主要研究那些内容？ 水文学是研究地球上水的分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会活动之间的 相互关系的学科。 ( 研究地球上的各种水体的形成、循环和分布，探讨水体的化学和物理性质 以及它们队环境的反应，包括它们与生物的关系。) 2.人类面临的主要水问题有哪些？如何解决？ 水资源缺水问题：水多了，水少了，水脏了； 3.什么是水文现象？水文现象有哪些基本规律和特性？ 水文现象；降水

3、，蒸发径流以及河流的结冰封冻等 基本规律；1确定性规律；2随机性规律 特性；1时程变化的周期性与随机性对立统一；2地区分布的相似性与特殊性对立统 一 4.水文学有哪些主要分支学科？ 5.水文学经历了哪些发展阶段? 1萌芽时期；2奠基时期；3时间时期；4现代化时期 6.简述水文学研究的特点 水文现象的基本特点 2.水循环有哪些环节？ 降水，蒸散发，下渗，地而径流与地下径流。 2.研究水文循环有哪几种尺度？ 1全球水文循环，2流域或区域水文循环，3水一土壤一植物系统水文循环 3.水循环的主要表现形式（水文现象）有哪些？ 降水，蒸发，径流和下渗 4?全球和流域（区域）水量平衡及方程式。. 全球水量平

4、衡方程：如研究区域为地球上的全部海洋，所取计算时段为年，则某一年的 （1）水量平衡方程为：P洋+R=E洋+AWs 式中P洋一一海洋上某一年的降水量；R一一大陆 流入海洋的某年径流量；E洋一一海洋上某一年的蒸发量；AW 海洋某一年的储水增量。 流域水量平衡方程：P=E+R+ Qo+AW 式中Qo为流域内国民经济的净耗水暈，其中灌溉耗水量消耗于蒸发，可计入流域总蒸发E 之 中；工业净耗水量一部分消耗于蒸发，一部分是产品带水，消耗于蒸发部分也计入E之 屮；而产 吊带水则数量相对很小 . 可略去不计。于是对闭合流域给定时段的水量平衡方程可写为 P=E+R+AW 5.发生水文循环的内因、外因各是什么？

5、内因：太阳辐射、地心引力 . 外因：水的”三相”变化 . 6.大气中的水分以13000km 3 计，多年平均全球年降水量577000 km 3 ,试计算大 气水的更新期。 a=S/Q=13000/577000=0. 00225（年）=8. 2 （天） 7.根据对水循环及水量平衡规律的了解，谈一谈对合理利用水资源、节约水资源 的认识。 第三章河流与流域 1.何谓流域？流域有几种类型，以什么来区分？流域有哪些主要特征？ 流域：汇集地血水和地下水的区域称为区域。区分；长度，宽度，血枳大小。特征；形状特 征，地形特征，自然地理特征。 2.河流有哪些主要特征？ 3?水系形状大致可归纳为几种？不同水系对汇

6、流有什么影响？? 1扇形水系：各支流较集中地汇于干流。流域呈扇形或圆形。如新安江支流的练江水系为扇形水 系。扇形水系在降雨时，各支流的洪水几乎同时到达流域出口处，因此，这种水系很容易发生危 害性洪水。 2.羽状水系：干流较长，支流从左右岸相间呈羽状汇入干流，如滦河水系，安庆地区的太湖河 都是羽状水系，这种水系由于干流较长，各支流汇入干流的时间有先有后，河网汇流时间较长， 调蓄作用大，洪水过程较为平缓。 3.平行水系：若干近似乎行的支流汇入干流。如淮河蚌埠以上地区的水系就是平行水系. 这 种水 系的洪水状况与暴雨中心的走向、分布关系密切，如流域内降雨均匀，各支流的洪水同时汇入干 流，流量的时程变

7、化小。如暴雨中心由上游向下游移动，易造成大洪水，反之则比较平缓。 4.混合状水系：大多数河流的水系并不是由单一的某种水系过程，一般都包括上述两种或三种 形式，把这种由两种以上的水系复合而成的水系为混合状水系。如长江在金沙江近似于平行排 列，宜宾以下为羽毛状排列。 3.某闭合流域面积A=1000km 2 ,流域多年平均降水量 xo=14OOmin,多年平均流量 Qo=20m 3/so 现拟在此流域修建水库，由此增加的水面面积JA=100km 2,当地实 际多年平均年蒸发总量Zo#=2OOOmm,蒸发器折算系数K=0 ? 8。试问建库以 后多 年平均流量Q。是多少 ? 4.某流域多年平均年降水量为

8、476. 1mm,多年平均年径流深为66. lnmo试求多年平 均年蒸发总量，并计算其多年平均径流系数及蒸发系数。 第四章降水 1.降水基本要素有哪些 ? 降水暈、降水历时、降水强度，降水面积、暴雨屮心 2.如何表示降水随时间、空间的变化？ 降雨强度过程线（时间）；降水累积曲线（时间）；等雨量线及降水特征综合曲线（空间） 3.降雨量过程线与降雨强度过程线有何联系? 4.降雨大致可分几种类型 ? 1气旋雨2对流雨3地形雨4台风 5.影响降雨量的因素是有哪些？（气候，流域，下垫面，人类活动） 1地理位置2. 气旋、台风途径及其它气象因素3. 地形4. 其它因素5. 森林对降水6. 水 体7. 人类

9、活动 6.我国降水的时空分布有什么特点？ 1? 年降水量的地区分布不均，2?降水量的年际变化，3?降水的年内分配 7.计算区域（流域）平均降雨量的方法有哪些？每一种计算方法有哪些适用条 件？ 方法；1?算术平均法；适用条件：区域流域面积不大，地形起伏较小，降水分布均匀，测站 较多且分布均匀，常采用算术平均法； 2.泰森多边形法（垂直平分法）；适用条件：流域内雨量站分布不均匀，且有的站偏于一角； 3.等雨量线法 ;使用条件：适用于地形变化人，区域内有足够的测站，能够根据降水资料结合 地形变化绘出等雨量线； 4.客观运行法 第五章土壤水与下渗 1.土壤水有哪些存在形式？各受哪些力的作用？ 存在形式

10、；（1）吸湿水；被风干土壤颗粒所吸附在土粒表面的水汽分子，称为吸湿水。在水汽 饱和的空气中，土壤吸湿水达最大数量，称为吸湿系数。土壤质地越细，土粒的表血能越 大，吸湿系数也越大 （2）膜状水；在土粒吸湿水层的外面仍可再吸附液态的水分子而形成水膜，这种土壤水分称 为膜状水。当膜状水达到最大数量时，称为土壤的最大分子持水量。 （3）毛管水；毛管水是由毛管孔隙中水分弯月面的毛管力所保持的水分。 （4）重力水；进入土壤的水分超过土壤所能保持的田间持水量时，那些超出的水分因受重力 作用沿较大的孔隙向下渗透。这种受重力作用而下渗的水分即称为重力水。当土壤为重力水 所饱和时，即土壤全部孔隙都充满水分时，其土

11、壤含水量称饱和含水量。 2.土壤水分如何测定？用什么表示？ 3.土壤水分常数有哪些？各表征什么物理量？ 1.最大吸湿量：在饱和空气中，土壤能吸收的最大水汽量称为最大吸湿量。它表示土壤吸着气态 水的能力。 2.最大分子持水量：市于土粒分子力所结合的水分的最大值称为最大分子持水量。此时，薄膜水 厚度达到最大值。 3.凋萎含水量：植物无法从土壤中吸收水分，从而开始永久凋萎时的土壤含水率。植物根系的吸 力约为25个大气压，即当土壤水分的吸力等于15个大气压时土壤含水率就是凋萎含水量。由 此可见，大于凋萎含水量的水分才是参加水分交换的有效水量。 4.毛管断裂含水量：毛管悬着水的连续状态开始断裂时的含水率

12、。当土壤含水率大于此值时, 悬 着水就能向土壤水分的消失点或者消失而运行。在此值以下，连续供水状态遭到破坏，其土壤 水分为结合水和薄膜水。这时，水分交换以薄膜水和水汽形式进行。 5.田间持水量：又称为田间最大持水量。饱和土壤排水两天后，过多的重力水己经排除，土壤中 保持最大毛管悬着水时的土壤含水率，相当于0?0.3个大气压。悬着水不作重力流动，当 土壤含水率超过田间持水量时，过剩的水分不能保持在土壤中，会以自山重力水的形式向下渗 透。它是划分土壤持水量和向下渗透水分的重要标志。 6.饱和含水量：土壤中所有孔隙全部被水分充满时的土壤含水率。约相当于0.001 Pa,它决 定于 土壤孔隙的大小。从

13、田间持水量到饱和含水暈，是受重力作用向下运动的自由重力水 地下潜水 面以下，土壤含水量经常处于饱和状态，属于饱和渗透水流特性。 4.土壤水的能量状态用什么表征？土水势有哪些分势 ? 5.土壤水分特性曲线反映什么关系？如何获得土壤水分特性曲线? 6.非饱和土壤水运动的基本方程是什么? 7.供水强度、下渗率、下渗能力是如何定义的？什么是下渗曲线? 下渗率：单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤中的水量。下渗能力fp：充分供水条 件下的下渗率 . &下渗的物理过程（三个阶段）有哪些？什么力起主要作用？含水率如何变化？ 三个阶段；1. 渗润阶段：下渗水分主要在分子力作用下，被土壤颗粒吸附而成薄膜水?

14、 在土 壤 干燥时，这一阶段非常明显；当土壤含水量大于最大分子持水量时，这一阶段逐渐消失。 2.渗漏阶段：下渗水分主要在毛管力和重力作用下，在土壤孔隙中向下作不稳定流动，并逐步填 充土壤孔隙，直至全部孔隙为水填满而饱和。通常也将以上两个阶段合称为渗漏阶段。 3.渗透阶段：当土壤孔隙被水分充满达到饱和状态时，水分主要受重力作用，呈稳定流动。 9.影响下渗的主要因素有哪些？何为下渗容量？ 影响因素；1、土壤特性：土壤特性对下渗的影响，主要决定于土壤的透水性能及土壤的前 期含水量。其中透水性能又和土壤的质地、孔隙的多少与大小有关。一般来说土壤颗粒愈粗， 孔隙直径愈大，其透水性能愈好，土壤的下渗能力亦

15、愈大 2、降水特性；降水特性包括降水强度、历时、降水时程分配及降水空间分布等。降水强度没 有影响土壤下渗强度及下渗水量，在降水强度等于下渗率f的条件下，降水全部渗入土壤, 下 渗过程受降水过程制约。在相同土壤水分条件下，下渗率随雨强增大而增大。此外，降水的时 程分布对下渗也有一定的影响，如在相同条件下，连续性降水的下渗量要小于间歇性下渗量。 3、植被地形；通常有植被的地区，由于植被及地面上枯枝落叶具有滞水作用，增加下渗时 间，从而减少了地表径流，增大了下渗量。而地面起伏、切割程度不同，影响地面漫流的速度 和汇流时间。在相同的条件下，地面坡度大、漫流速度快，历时短，下渗量就小。 4、人类活动的影

16、响；人类活动对下渗的影响，既有增大的一面，也有抑制的一面。例如，各 种坡地改梯田、植树造林、蓄水工程均增加水的滞留时间，从而增大下渗率。反之砍伐森林、 过度放牧、不合理的耕作，则加剧水土流失，从而减少下渗量。在地下水资源不足的地区采用 人工回灌，则是有计划、有目的的增加下渗水量；反之在低洼易涝地区，开挖排水沟渠则是有 计划有目的控制下渗，控制地下水的活动。 11?写出几个有代表性的经验下渗曲线公式。 5. 简述植物散发过程？植物散发有什么规律? 第六章蒸发与散发 1.自然界的蒸发有几种类型？影响的主要因素有哪些？ 类型；水面蒸发，土面蒸发和植物散发 2.什么是蒸散发？ 就是指水分子从物体表面向

17、大气逸散的一种自然现象。 3.确定水面蒸发量的理论方法有哪些？ 热量平衡发法，空去动力学法，综合法，水量平衡法 4?土壤蒸发大致分几个阶段？影响土壤蒸发的因素有哪些？76页 阶段；1 ?稳定蒸发阶段：土壤含水量大于田间持水量，土壤十分湿润，水充满全部孔隙，并存 在自由重力水，可以充分供给土壤蒸发。 2?蒸发强度随含水率下降阶段：由于土壤蒸发耗水，毛管水连续状态不断遭到破坏，当土壤含水 量减少到毛管断裂含水量以后，土壤蒸发进入第三阶段。 3?水汽扩散阶段：土壤含水量减小到小于毛管断裂含水量以后，毛管水不再以连续状态存在， 毛细管的传导作用遭到破坏，土壤水分只能以薄膜水和气态水的形式向上移动，此时

18、土壤内部水 分通过汽化，并经土壤孔隙向大气运行，因而蒸发主要为水汽扩散输送。 影响土壤蒸发的因素，1. 土壤含水率2. 土壤孔隙性3. 温度梯度4. 地下水埋深 6.流域蒸散发的计算主要有哪几种？ 1.水星半衡法2.热量平衡法3.各模式计算法 第七章径流 I.1 ?简述径流的形成过程。（四个阶段）（产流过程、汇流过程，流域过程、河槽过程） 由降水开始到水流流经流域出口断面的整个物理过程，称为径流形成过程。 ?降水过程 ?流域蓄渗过程 ?地面和地下的坡面汇流过程?河槽集流（河网汇流过程）径流形成中通 常将流域蓄渗过程，到形成地面径流及早期的表层流过程，称为产流过程，坡地汇流与河网汇流 合称为流域

19、汇流过程或汇流过程。 2?什么叫净雨？ 净雨指降雨量中扣除植物截留、下渗、填洼与蒸发等各种损失后所剩下的那部分量。也叫做有效 降雨。，降雨转化为净雨的过程为产流过程净雨沿着地面和地下汇入河网，然后经河网汇流形 成流域出口的径流过程，称为汇流过程 3?影响径流的因素有哪些？ 1.气象气候因素：降水、蒸发、气温、风、湿度等 2.?流域下垫面因素：地理位置：如纬度、距海远近等； 3.面积、形状； 地貌特征：如山地、丘陵、盆地，平原、谷地、湖沼等； 地形特征：如高程、坡度、坡向；地质条件，如构造、岩性； 植被特征：如类型、分布、水理性质( 阻水、吸水、持水，输水性能) 等。 ( 三) 人类活动因素：人

20、类活动对径流的影响主要是通过改变下垫面条件，直接或间接地影响径 流的质量、数量和径流过程。 4?径流的表示方法有哪几种？各种度量单位之间是怎样换算的？ (1).流量: 是指单位时间通过某一断面的水量，单位为m3 / s.常用的流量还有日平均流量、月平 均流量、年平均流量、最大流量、最小流量等。 (2). 径流总量(W)表示时段T内通过河流某一断面的总水量, 单位为m3或亿m3。在流量过程 线上时段T内流量过程线以下的面积，即为时段T的径流总量。有时也用其时段平均流量与时 段的乘积表示 , 即:W=SQiXTi (3).径流模数(M)是指流域出丨I断血流量与流域面积的比值，即单位时间单位血积上产

21、生的水 量。单位：L/(s? km2)M=Q/F (4).径流深(R)是指将计算时段内径流总量，均匀分布于测站以上的整个流域面积上所求得的平 均水层深度，单位为皿二计算公式为：R=QT/1000F 5.径流系数( a)是指同一时段内径流深与降 雨量的比值。无量纲。0 49.6 33? 8、24.6、17? 4、10? 8、7.0 4.4、 1.8、0n?/s,试推求：(1)本次降雨的地面出流过程(可以列表 ) 。(2)本次 洪水 的洪峰流量。 求该降雨形成的洪峰流量和峰现时间及地面 径流出流过程（洪峰流量以m/s计，时间以 5.某流域等流时线如图所示，各等流时面积3 1、3 2、3 3、3 4 分别为20km 2 40km 35km 10km 2 ,时段匸 J2h。若流域上有一次降雨，净雨在流域上分 布均匀，其净雨有两个时段，各时段净雨依次为 18mm, 36mm,试 h计）。