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1、水文学复习资料地科三班水文学复习资料之整本书都是重点考试题型：填空、判断改错、名词解释、计算题、问答题第一章1、 水文学：研究地球上的性质，分布，循环，运动变化规律及其地理环境，人类社会之间相互关系的科学。2、 水文现象的特点：水循环永无止尽：任何一种水文现象的发生，都是全球水文现象整体中的一部分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。水文现象在时间上的变化既具有周期性又具有随机性。周期变化的原因主要是地球公转及自转，地球和月球的相对运动，以及太阳黑子的周期性运动所导致的昼夜，四季交替的影响所致。各因子本身在时间上也不断变化，因而又具有随机性。水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性。不同的

2、流域、如果所处的地理位置相似，由于纬度地带性的影响，水文现象也就具有一定的相似性。但由于各流域的地质、地形等非地带性下垫面条件的差异，水文现象就会有巨大的差异。3、 水温在3.98C时，结合紧密的二水分子最多，故此时水的密度最大。4、 海水的温度分布：水平分布。（三大洋表面平均水温均为17.4C，太平洋（19.1）印度洋（17.0）大西洋（16.9）。北半球高于南半球，在南北纬0-30之间以印度洋水温最高，在南北纬50-60之间大西洋水温相差悬殊。）从低纬向高纬递减，在南北回归线之间的热带海区水温最高，大洋东西两侧，水温分布有明显差异，寒暖流交汇处，水温水平梯度较大，夏季大洋表面水温普遍高于冬

3、季，水温水平梯度冬季大于夏季。水温的垂直分布，从海面向海底呈不均匀递减趋势。5、 正温层：当湖水温度随水深的增加而降低时，即水温梯度呈负值时，将出现上层水温高下层水温低，但不低于4摄氏度，这种水温的垂直分布，称为正温层。6、 逆温层：当湖水温度随水深的增加而升高时，即水温垂直梯度呈正值时，将出现上层水温低，下层水温高，但不高于4摄氏度。这种水温的垂直分布称为逆温层。7、 温跃层：在湖面以下一定深度常形成温跃层，即上下水温有急剧变化的一段。8、 同温层：当湖温上下层一致，上下层水温完全相同（同温层，4）。9、 海水密度：单位体积内所含海水的质量，单位为g/cm3。（习惯上使用的密度是指海水比重，

4、即指在一个 大气压力条件下，海水的密度与水温在4时蒸馏水密度之比，因此在数值上密度和比重是相等的。）是实用盐度（s）、水温（t）和压力（p）的函数。因此，海水密度可用s,t,p来表示。表示方法：为了由密度的空间变化计算海流速度，要求海水密度精确到小数5位，为书写简便，常用s,t,p来表示，即海水密度减1再乘以1000： s,t,p= （s,t,p1）1000 因此，如s,t,p 为1.02545时，s,t,p即为25.45。10、 海水密度分布特点：世界大洋表面密度的地理分布规律为：从热赤道向高纬递增，在南半球三大洋中密度分布呈地带性； 赤道地区由于温度很高，盐度较低，因而表面海水的密度很小，

5、约1.02300； 亚热带海区盐度虽然很高，但温度也很高，故密度仍然不大，一般在1.02400左右； 极地海区由于温度很低，所以密度最大； 在三大洋的南极海区，密度均很大，可达1.02700以上。海水密度的垂直分布规律一般是： 从表层向深处增加； 南北纬20之间在100米以内密度最小，且在50米以内垂直梯度极小，几乎没有变化； 50150米深度上密度垂直梯度最大，出现密度的突变层（跃层），它对声波有折射作用，潜艇在其下面航行或停留在其上均不易发现，故有“液体海底”之称； 约从1500米开始，密度垂直梯度很小，在深层，密度几乎不随深度而变化。11、 水色：垂直方向上位于透明度一半深处，白色圆盘上

6、所显现的湖水颜色。水色常用水色计测定。水色计中标准色泽共分21个等级，由深蓝到黄绿直到褐色，并以号码1-21代表水色。号码越小，水色越高。12、 湖水的透明度：湖水能使光线透过的程度。用透明度盘测定。（白色圆盘（直径为30厘米），把圆盘缓沉入水中，直到肉眼看不见为止（从水面上方垂直向下看），圆盘在水中的深度即透明度，单位：米。）13、 天然水的化学成分：1)悬浮物质：粒径大于100纳米（107米）的物质颗粒，在水中呈悬浮状态: 如泥沙、粘土、藻类、细菌等 使天然水有颜色、变浑浊、产生异味2)胶体物质：粒径为1001纳米的多分子聚合体： 次生粘土矿物、含水氧化物、腐殖酸3)溶解物质：粒径小于1纳

7、米的物质，在水中成分子或离子的溶解状态： 盐类、气体、某些有机物。天然水八大离子: K+ 、Na+、Ca2+ 、Mg2+ 、Cl、HCO3、SO42、CO32。八种主要离子的含量都占溶解质总量的9599%以上。14、 矿化度：天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量。15、 海水的化学组成：目前已发现80多种元素，但含量差别很大。主要化学元素：Cl（氯）、Na（钠）、Mg（镁）、S（硫）、Ca（钙）、K（钾）、Br（溴）、C（碳）、Sr（锶）、B（硼）、Si（）硅、F（氟）等12种，约占全部海水化学元素含量的99.899.9，称为海水的大量元素。16、 海水盐度：单位质量海水中所含溶解物质的

8、质量。是海水物理、化学性质的重要标志。绝对盐度：海水中溶解物质的质量与海水质量的比值。实际工作中，不易直接量测，以实用盐度代替。实用盐度：在温度为15、压强为一个标准大气压下的海水样品的电导率，与质量比为32.4356103的标准氯化钾(KCl)溶液的电导率的比值Kl5来定义。 当Kl5精确地等于1时，海水样品的实用盐度恰好等于35。 实用盐度根据比值Kl5由以下方程式确定：17、 影响盐度的因素：主要取决于影响海水盐度的各自然环境因素和发生于海水中的许多过程。1）低纬海区，降水、蒸发、洋流和海水紊动、对流混合等起主要怍用。降水大于蒸发，使海水冲淡，盐度降低；蒸发大于降水，则盐度升高。 盐度较

9、高的洋流流经一海区时，可使盐度增加；反之，可使盐度降低。2）高纬海区，除受上述因素影响外，结冰和融冰也能影响盐度。18、 盐度的水平分布规律：A.世界大洋的平均盐度是34.69103，绝大部分海域表面盐度变化在3337103之间。 B海洋表面盐度分布的总趋势：从亚热带海区向高、低纬递减，并形成鞍形。 C.大洋上盐度等值线大体与纬线平行，但寒流与暖流经过的海域，盐度等值线有明显的弯曲。在寒暖流交汇的地方盐度等值线密集，盐度水平梯度增大。D.大洋中的盐度比近岸海区的盐度高E.世界盐度最高值在红海，大于40，最低盐度在波罗的海，低于10.第二章19、 水循环：地球上各种形态的水，在太阳辐射地心引力等

10、作用下，通过蒸发、水汽输送，凝结降水、下渗以及径流（水循环的基本过程）等环节，不断发生相态转换和周而复始运动的过程。20、 水循环机理：水循环服从与质量守恒定律。即整个循环过程保持着连续性，既无开始，也无结尾。 太阳辐射与重力作用，是水循环的基本动力。水循环广及整个水圈，岩石圈及生物圈。全球水循环是闭合系统，但局部水循环却是开放系统。地球上的水分在交替循环过程中，总是溶解水携带着某些物质一起运动，诸如溶于中的各种化学元素，气体以及泥沙等固体杂质等。21、 大循环：发生于全球海洋与陆地之间的水分交换过程，由于广及全球，故名大循环，又称外循环。22、 小循环：发生于海洋与大气之间，或陆地与大气之间

11、的水分交换过程。23、 24、 水循环的作用与效应: 水循环作为地球上最基本的物质大循环和最活跃的自然现象： 影响着全球地理环境； 影响生态平衡； 影响水资源的开发利用。 对自然界的水文过程来说，水循环是千变万化的水文现象的根源。(一) 水文循环与地球圈层构造(二) 水循环与全球气候(三) 水循环与地貌形态及地壳运动(四) 水循环与生态平衡(五) 水循环与水资源开发利用(六) 水循环与水文现象25、 水量平衡：任意选择的区域（水体）在任意时段内，其收入的水量与支出的水量之间差额必等于该区域内的蓄水变化量。即水循环过程中，从总体上说收支平衡。26、 研究意义：1.通过水量平衡的研究，可以定量地揭

12、示水循环过程与全球地理环境、自然生态系统之间 的相互联系、相互制约的关系，揭示水循环过程对人类社会的深刻影响，以及人类活动对水循环过程的消 极影响和积极控制的效果； 2.水量平衡也是研究水循环系统内在结构和运行机制，分析系统内蒸发，降水及径流等各个环节相互之间的内在联系。 3.是水资源现状评价与供需预测研究工作的核心。 4.在流域规划、水资源工程系统规划与设计工作中，也离不开水量平衡工作，它为工程规划提供基本设计参数且可以用来评价工程建成后可能产生的实际效益。 5.合理处理各部门不同用水需要，进行合理调度，科学管理，充分发挥工程效益的重要手段。27、 通用水量平衡方程：IQ=ds/dt （I为

13、水量收入项；Q为水量支出项）(p+E1+R表+R地下)+S1=(E2+R表+R地下+q)+S2P为时段内降水量； E1、E2分别为时段内水汽凝结量和蒸发量 R表和R表分别为时段内地表流入与流出的水量 R地下、R地下分别为时段内从地下流入与流出的水量 q为时段内工农业及生活净用水量； S1、S2分别为时段始末蓄水量。28、 蒸发的三种类型：水面蒸发（水体与大气之间界面上的分子交换） 土壤蒸发（土壤空隙水的蒸发） 植物蒸发（植物的蒸腾作用）29、 水面蒸发: 充分供水条件下的蒸发。只需要克服水分子之间的内聚力。30、 土壤蒸发：土壤的失水干化过程。克服水分子间的内聚力；克服土壤颗粒对水分子的吸附力

14、；随着蒸发的进行，土壤中含水量减少，供水条件越来越差。土壤的实际蒸发量随之降低。31、 凋萎系数W凋：植物无法从土壤中吸收水而开始凋萎枯死时的土壤含水量，称凋萎系数。32、 植物散发（植物蒸腾）：植物的根系从土壤中吸收水后，经由根、茎、叶柄和叶脉输送到叶面，并为 叶肉细胞所吸收，其中除一小部分（不到10%）留在植物体内外，90以上的水分在叶片的气腔中汽化而向大气散逸。 33、 土壤蒸发的三个阶段：定常蒸发率阶段：在充分供水条件下，蒸发率相对稳定，等于或近似于相同气象条件下的水面蒸发，主要受气象条件影响。蒸发率下降阶段：当土壤的供水能力不能满足蒸发需要，蒸发率将随着土壤含水量的减小而减小，于是土

15、壤蒸发进入蒸发率明显下降阶段。蒸发率微弱阶段：在此阶段内土壤水由底层向土面的薄膜运动亦基本停止，土壤液体水供应中断，只能依靠下层水汽化向外扩散。34、 水汽扩散：由于物质，粒子群等的随机运动而扩展于给定空间的一种不可逆现象。包括分子扩散和紊动扩散。35、 水汽输送主要有大气环流输送、涡动输送。水汽输送通量：在单位时间内流经某一单位面积的水汽量； 有水平输送通量和垂直输送通量之分； 通常说的水汽输送主要是指水平方向的水汽输送。36、 影响水汽输送的主要因素：大气环流的影响：大气环流决定着全球流场和风速场关系，进而影响水 汽全球的分布。地理纬度的影响：影响了辐射平均值，气温，水温的纬向分布进而影响

16、了蒸发。海陆分布的影响：海洋是水汽主要源地，因而沿海水汽多，向内陆减少。海拔高度的和地形屏障作用的影响：随高度增加，水汽含量相应减少，垂直于气流运动方向的山脉，常常成为阻隔暖湿气流运行的屏障。37、 我国水汽输送的基本特点：存在三个基本的水汽来源三条输出入路径，并有明显的季节变化。来源：极地气团的西北水汽流（路径：西北方向入，东南方向出）。南海水汽流（有广东福建入，长江附近出）。孟加拉湾水汽流（北部湾入，长江中下游出海）。水气输送既有大气平均环流引起的平均输送，又有移动性涡旋动输送，其中平均输送方向基本与风场相一致。地理位置：海陆分布与地貌上总体格局，制约了全国水气输送的基本态势。 水气输送垂

17、直分布存在明显差异。38、 降水：自然界中发生的雨雪、露、霜、雹现象的统称。39、 降水要素：降水量：一定时段内降落在某一面积上的总水量。一天内的降水总量称日降水量；一次降水总量称次降水量。 降水历时：指一场降水自始至终所经历的时间； 降水时间：指对应于某一降水而言，其时间长短通常是人为划定的（例如，1、3、6、24小时或1、3、7天等）。 降水强度（毫米/分或毫米/时）：简称雨强，单位时间内的降水量。 降水面积：（平方公里，km2）降水所笼罩的面积 5. 暴雨中心： 暴雨集中的较小的局部地区。40、 降水过程线(反映雨强、降水时间）：以一定时段（时、日、月或年）为单位所表示的降水量在时间上

18、的变化过程：曲线或直方图。41、 降水累积曲线（反映雨强、时空变化）：以时间为横坐标，纵坐标表示自降水开始到各时刻降水量的累积值。自记雨量计记录纸上的曲线，即是降水量累积曲线。曲线上每个时段的平均坡度是各时段内的平均降水强度，即I=P/t ；如果所取时段很短，即t0，则可得出瞬时雨强i，即i=dP/dt。42、 等降水量线：指地区内降水量相等各点的连线。等雨量线综合反映了一定时段内降水量在空间上的分 布变化规律。绘制方法与地形图上的等高线图作法类似。43、 面降水的计算：1）算术平均法以所研究的区域内各雨量站同时期的降水量相加，再除以站数（n）后得出的算术平均值作为该区域的平均降水量（P）。适

19、用条件：区域内地形起伏不大，雨量站网稠密且分布较均匀的地区。 2）垂直平分法（泰森多边形法）1）按地图测站的位置连线，构成许多锐角三角形；2）对每个三角形各边作垂直平分线，再用这些垂直平分线构成以每个测站为核心的多边形；3）量取每个多边形的面积fi。4）面积加权法计算。 适用条件：雨量站分布不均匀地区。缺点：把各雨量站所控制的面积在不同 的降水过程中都视作固定不变，这与实际降水情况不符。 3）等雨量线法：1）绘制等雨量线；2）量取每2条相邻等雨量线间的面积fi，乘以两等雨量线间的平均雨深Pi，得出该面积上的降水量；3）将所有的雨量相加除以全面积，得流域平均雨量。实用条件：足够多的雨量站资料，地

20、形资料缺点：不同场次降雨，其面积权重是变化的，所以每次降雨都必须绘制等雨量线图，工作量很大。44、 影响降水的因素：地形条件的影响：主要是通过汽流的屏障作用与抬升作用对降水强度与时空分布发生影响的。森林对降水的影响。水体的影响：陆地上的江河、湖泊、水库等水域对降水量的影响，主要是由于水面上方的热力学，动力学条件与陆面上存在差别而引起的。人类活动的影响：通过改变下垫面条件而间接影响降水。45、 下渗：又称入渗，是指水从地表渗入土壤和地下的运动过程。46、 下渗过程的阶段划分：渗润阶段：下渗水份主要在分子力的作用下被土壤颗粒吸附，首先成为吸湿 水而后成为薄膜水。当土壤含水量大于最大分子持水量时，这

21、一阶段即结束。 渗漏阶段：下渗水份主要在毛管力和重力的作用下，在土壤空隙中做不稳定 流动并逐渐充填土壤空隙。当全部孔隙被水充满而饱和时，这一阶段即结束。 渗透阶段：在土壤空隙为水充满而饱和的情况下，水分在重力下做稳定运动。47、 下渗水的垂向分布：饱和带：位于土壤表层。在持续不断的供水条件下，该带含水量接近于饱和含 水量，即形成饱和带。但不论浸润深度怎样增大，该带厚度不超过1.5cm。 过渡带：位于饱和带之下。在该带内，含水量随深度急剧减少。 水份传递带：在过渡带之下。含水量基本保持在饱和含水量与田间持水量之间，大致等于饱和含水量的60%-80%，沿垂向均匀分布，水分运行主要靠重力。 湿润带：

22、在水分传递带之下。该带内含水量随深度急剧减少。末端为湿润锋面，锋面两侧含水量突变，此锋面为上部湿土与下层干土之间的界面。48、 影响下渗的因素：土壤的特性的影响：主要取决于土壤的透水性和土壤的前期含水量。通常来讲， 土壤颗粒越粗糙，空隙直径越大，透水性越强，下渗能力越大。 降水特性的影响：包括降水强度，历时，降水时程分配及空间分布等。其中降水 强度直接影响土壤下渗强度及下渗水量，在相同土壤水分条件下，下渗率随雨强 度增大而增大。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 性降水的下渗量小于间歇性下渗量。 流域植被，地形条件的影响：通常有植被的地区，由于植被及地面上的枯枝落叶 具有

23、滞水作用，增加了下渗时间，从而减少了地表径流，增大了下渗量。在相同 条件下，地面坡度大漫流速度快，历时短，下渗量就小。 人类活动的影响。有增大的影响，也有抑制的影响。49、 径流：流域的的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流，称为径流。液态降水形成 降雨径流。固态降水形成融水径流。50、 河川径流由地面径流、地下径流及壤中流（表层流）三种径流组成。 地（面）表径流：沿着地表向河流、湖泊、沼泽、海洋等汇聚的水流； 地下径流：指沿潜水层或隔水层的含水层，向河、湖，沼、海等汇聚的地下水流； 壤中流：指包气带土壤中的一种饱和水流，汇流速度介于以上两者。51、 径流的表示方法：流量：Q单位

24、时间内通过某一断面的水量，立方米/秒。流量随时间的变化过 程，用流量过程线表示。 径流总量：WT时段内通过某一断面的总水量，立方米。有时也用时段平均流量与时段的乘积表示：W=QT径流深度：R将径流总量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度，毫米。 径流深度R（毫米）可由下式计算： R=QT/1000F Q T时段内的平均流量为 （立方米/秒）； F流域面积（平方公里）。径流模数：M流域出口断面流量与流域面积F的比值，升/秒平方公里。计算式：M=1000Q/F径流系数：某一时段的径流深度R与相应的降水深度P之比值。含义：径流系数说明在降水量中有多少水变成了径流，它综合反映了流域内自然地理要素对降水

25、径流关系的影响。计算公式： =R/P52、 径流的形成过程：流域蓄渗过程：降雨初期，除小部分（5）降落在河槽水面上的雨水直接形成径流，大部分降水并不立即产生径流，而消耗于植物截留、下渗、填洼与蒸 散发。 坡地汇流过程：详见P83 河网汇流过程：各种径流成分经过坡地汇流注入河网后，沿河网向下游干流出口 断面汇集的过程。第三章53、 陆地表面水的组成：详见P89的表3-1.54、 河流分段：可分为上、中、下游三段。其水文特点是：上游：比降大，多瀑布急滩，流速大，流量小，冲刷占优势，河槽多为基岩或砾石。中游：比降与流速减小，流量加大，冲刷、淤积都不严重，河槽多为粗砂。下游：比降与流速更小，流量更大，

26、淤积占优势，多浅滩或沙洲，河槽多细沙或淤泥。55、 水系：在一定集水区内，大大小小的河流构成脉络相通的系统。56、 水系特征1）河流长度（河长）：河源到河口的轴线长度。 2）河网密度：单位流域面积内的河流总长度。D=L/F D河网密度（千米/平方千米）， L流域内各级河道总长度（千米）， F流域面积（平方千米）。 3）河流的弯曲系数：某河段的实际长度与该河段直线长度之比。 K=L/l K河流弯曲系数； L河段实际长度（千米）; l河段的直线长度（千米）。K值越大，河段越弯曲。K值大，对航运及排洪不利。一般平原区河流的弯曲系数比山区的大，下游的比上游大。57、 水系类型：1）扇状水系：干支流呈扇

27、状分布，即来自不同方向的各支流较集中地汇入干流，流域呈 扇形或圆形。（海河上游的潮白河、永定河、大清河、子牙河、漳河等五大支流均于天津汇入海河） 2）羽状水系：支流从左右两岸相间汇入干流，呈羽毛状。如滦河水系。 3）树枝状水系：干支流的分布呈树枝状。大多数河流属此类型。 如珠江干流西江，沿途接纳柳江、郁江、桂江等，即为一树枝状水系。 4）平行水系：几条支流平行排列，至下游或河口附近才汇合。如淮河左岸的洪河、颖河、西淝河、涡河、浍河、沱河等。 5）格状水系：干支流分布呈格子状，即支流多呈90角汇入干流。如闽江水系。 这是由于河流沿着互相垂直的两组构造线发育而成 6）辐合、辐散状水系：从四周向中间

28、辐合的水系，称辐合状水系，发育于盆地地区。 从中间向四周辐散的水系，称辐散状水系，发育于穹隆构造地区。58、 流域：是指一条河流（或水系）的集水区域。分水线包围的区域称为一条河流（或水系）的流域。 一条河流只能属于一个流域。59、 分水岭：划分相邻水系（或河流）的山岭或河间高地。60、 分水线或分水界：分水岭最高点的连线。 降落在分水线两侧的雨水，各自汇入不同的水系（或河流）。分水线可分为地表分水线和地下分水线，二者往往不完全重合，甚至差别很大。61、 流域的几何特征：1）流域面积：流域面积是流域的重要特征。它不仅决定河流的水量，也直接影响径流的形成过程。流域面积以平方千米（km2）计。 流域

29、面积小的河流，如遇强度大的暴雨，往往笼罩全流域，易 造成异常猛烈的洪水； 流域面积大的河流，整个流域被暴雨笼罩的机会较少，暴雨往往只发生在流域的部分地区，洪水威胁就不很显著。 大流域，河床切割较深，在枯水季节，仍有地下水补给，而且 流域内降水机会较多，因而能维持一定水量； 小流域，河床切割较浅，地下水补给少，枯水流量小，甚至干 涸断流。 2）流域的长度（L）：L为流域的轴长。以河口为中心作同心圆，在同心圆与流域 分水线相交处绘出许多割线，各割线中点的连线为L。单位：km 平均宽度（B）：B是指流域面积与流域长度的比值 B = F / L 两个流域面积相等，L越大，则B越小，水的流程也越长，流域

30、的洪峰流量较小。反之，L小，B就大，这样的流域，洪水威胁就大。 3）流域的形状系数（完整系数）：流域的平均宽度与流域长度之比。 KB = B / L = F/ L2KB值越小，流域越狭长，径流变化越平缓；KB值近于1时，流域近于扇形，易形成洪水。62、 比降：河段的落差与该河段长度之比。I = （H上H下）/ L = H / LI小数、%、 o；H上、H下河段上、下游两点的高程（m）；L河段长度（m）； H落差（m）。落差：是指河段两端水面（或河底）的高程差。63、 产流过程：指流域中各种径流成分的生成过程，也是流域下垫面对降雨的再分配过程。64、 产流机制：水在沿土层的垂向运动中，供水与下渗矛盾在一定介质条件下的发展机理和过程。65、 流域产流的机制：超渗地面径流的产流机制：供水与下渗矛盾发生在包气带的上界面的产流机制。 壤中径流的产流机制：发生于非物质或层次性土壤中的透水层与相对不透水层界面上。 地下径流的产流机制：包气带较薄，地下水位较高时的地下水产流机制。 饱和地面径流的产流机制：在表层土壤具有较强透水性情况下的地面产流机制。66、 流域汇流分析：（一）流域汇流过程与汇流时间：流域上各处产生的各种成分的径流，经坡地到溪沟、 河系，直到流域出口的过程，即为流域汇流过程。