水文学原理复习思考题.docx

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水文学原理复习思考题

《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、运动变化规律及其及地理环境、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，包括它们及生物的关系。

）

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，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时程变化的周期性及随机性对立统一；2地区分布的相似性及特殊性对立统一

4.水文学有哪些主要分支学科?

1、按应用范畴分：

工程水文学、农业水文学、城市水文学、森林水文学

2、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、同位素水文学，实验水文学，动力水文学，数值水文学，水文测验学；

3、按研究对象分：

河流水文学、河口水文学、海洋水文学、河口水文学、地下水文学

冰川水文学、湿地水文学，环境水文学，生态水文学

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

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？

2.水循环有哪些环节?

降水，蒸散发，下渗，地面径流及地下径流。

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—土壤—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+△Ws式中P洋——海洋上某—年的降水量；R——大陆流入海洋的某年径流量；E洋——海洋上某一年的蒸发量；△W——海洋某一年的储水增量。

流域水量平衡方程：

P＝E+R+Qo+△W

式中Qo为流域内国民经济的净耗水量，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

中；而产品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+△W

5.发生水文循环的内因、外因各是什么？

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13000km3计，多年平均全球年降水量577000km3，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。

第三章河流及流域

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：

汇集地面水和地下水的区域称为区域。

区分；长度，宽度，面积大小。

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及暴雨中心的走向、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=1000km2，流域多年平均降水量x0=1400mm，多年平均流量Q0=20m3/s。

现拟在此流域修建水库，由此增加的水面面积⊿A=100km2，当地实际多年平均年蒸发总量Z0器=2000mm，蒸发器折算系数K=0.8。

试问建库以后多年平均流量Q0是多少？

4.某流域多年平均年降水量为476.1mm，多年平均年径流深为66.1mm。

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？

降水量、降水历时、降水强度,降水面积、暴雨中心

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.降雨量过程线及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：

适用于地形变化大，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

第五章土壤水及下渗

1.土壤水有哪些存在形式？

各受哪些力的作用？

存在形式；

（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，土粒的表面能越大，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：

由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。

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面运行。

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，过多的重力水已经排除，土

壤中保持最大毛管悬着水时的土壤含水率，相当于0.1～0.3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，会以自由重力

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0.001Pa，它决

定于土壤孔隙的大小。

从田间持水量到饱和含水量，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.

8.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。

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、孔隙的多少及大小有关。

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。

第六章蒸发及散发

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？

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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