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1、水利专业基础与实务初级考试资格考试复习题2015年水利专业基础与实务(初级)考试从业资格考试复习题第一部分 水文水资源一、基础知识(一) 水文循环和水量平衡基本知识1.水文学：研究地球上各种水体的存在数量、分布、运动及变化规律的科学。2.水文循环概念：水圈中各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结、降水、下渗，形成地面地下径流的往复循环过程，称为水循环。3.水文循环分类:按水文循环是否跨越了海陆界线,可分为大循环和小循环。（1）水循环的外因：太阳辐射能和地球引力的存在（2）水循环的内因：水物理三态(气、液、固)之间的相互转化4.水文循环： （1）地球上水的存在形式：汽态、液态、固态 （2）存在位置

2、：空气中、地表、地下、生物体内5.水文循环的意义：（1）直接影响气候变化（2）改变地表形态（3）造成再生资源（4）负面影响：干旱，洪涝灾害6.水量平衡基本知识：进入的水量与输出的水量之差必等于其蓄水量的变量。通用水量平衡方程 流域水量平衡方程7.地球上的水量平衡若以地球陆地为研究水量平衡对象，某时段t内的水量平衡方程可写成：Wc = Pc R Ec 式中: Ec： 在时段内陆地的蒸发量； Pc： 在时段内陆地的降水量； R ： 时段内由陆地流入海洋的径流量； Wc ： 在时段内陆地蓄水量的变化量。若以海洋为研究水量平衡对象，某时段t内的水量平衡方程可写成：Ws = PsR Es式中: Es ：

3、 海洋在时段内的蒸发量； Ps ： 海洋在时段内的降水量； R ： 时段内由陆地流入海洋的径流量； Ws ： 海洋在该时段内蓄水量的变化量。在多年平均的情况下， Wc0， Ws 0，则 全球多年平均水量平衡为：蒸发降水闭合流域：（二）、水文学基础知识（含降雨、蒸发及入渗，流域与河系，河川径流及水文统计学的基本知识）1.降雨：（1）概念：是指液态或固态的水汽凝结物，从天空下降至地面而成的液态水或固态水的现象。降水是气象要素之一，也是水循环中重要的一个环节。（2）降水基本条件：一是空气中要有水汽，降温，降至露点温度以下，或空气冷却，大气中存在吸水性的微粒(凝结核)（3）露点：空气中水汽达到饱和时的

4、温度。当大气温度下降到露点以下时，则形成了水汽凝结的必要条件。 （4）大气凝结核： 指飘浮在大气中的尘粒，其直径约10-310m。（5）降水类型： 锋面雨：由于冷暖气团相遇所形成的雨称为锋面雨。 地形雨：暖湿空气在运移过程中，因受地形（如山脉等）影响而被抬升，则由于动力冷却而形成的雨。因气流（空气）的湿度、温度、抬升速度及地形特点的差异而不同。地形作用一般使山的迎风面的降水量大，而背风面降水量减少。 对流雨：地面受辐射温度升高，下层暖湿空气膨胀上升，则暖湿空气在上升过程中形成绝 热冷却，水汽则会凝结成云（淡积云浓积云 积雨云）， 形成 降雨。 气旋雨： 在低气压中心区，气流从四周向中心辐合，垂

5、直方向上运动是上升的，即暖湿气流辐合上升，在水平面上温度和湿度变化很大，故常常有凝结降水现象。可出现大范围降雨和大风的天气现象，称为气旋雨。气旋：北（南）半球，由于地球离心力、偏向力及摩擦力的共同作用下，大气中水平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋。在同高度上，气旋中心的气压比四周低，又称低压。气旋按其生成的地理位置不同，可分为热带气旋和温带气旋（6）降雨基本要素：降雨量、降雨历时、降雨时段、降雨强度、降雨面积及降雨中心、降雨走向。（7）降雨资料图示：降雨过程线、雨量积累曲线（8）降水量一般分为7级（9）按降雨强度大小，降雨可分为暴雨、大雨、中雨、小雨四种暴雨( 50mm/24h) （暴雨：50

6、100、大暴雨：100200、特大暴雨：200）大雨 ：2550 mm/24h 中雨 ：1025 mm/24h 小雨 ：10 mm/24h（10）测量雨量仪器：雨量器，自计雨量计（虹吸式、翻吸式）2蒸发（1）定义：水由液态或固态转化为气态的现象，是水分子运动的结果（2）蒸发包括： 水面蒸发：蒸发面为水面时称为水面蒸发 土壤蒸发：蒸发面为土壤表面时称为土壤蒸发 植物蒸发：蒸发面是植物茎叶则称为植物散发 陆面蒸发：因为植物是生长在土壤中,植物散发与植物所生长的土壤上的蒸发总是同时 存在的,通常将二者合称为陆面蒸发（3）水面蒸发观测：水面蒸发是在充分供水条件下的蒸发。确定水面蒸发量的大小,通常有两种

7、途径:器测法和间接计算法。 设备：E601蒸发皿，环形水圈, K 接近 1.0（4）水面蒸发影响因素：水汽饱和水压差，水面温度，风速，湍流3下渗（1）定义：水分从土壤表面深入地下的现象，又称入渗（2）三个阶段：渗润阶段 渗漏阶段 渗透阶段（3）下渗率或下渗强度：单位时间内渗入单位面积土壤中的水量称为下渗率或下渗强度,记为f,以mm/min或mm/h计。（4）下渗能力：在充分供水条件下的下渗率则称为下渗能力。（5）下渗能力曲线：下渗能力随时间的变化过程线,简称下渗曲线,并以f（t）t表示。（6）土壤水不同形式：吸湿水，薄膜水，毛管水（毛细水），重力水（7）常用水分常数：最大吸湿量，最大分子持水量

8、，凋萎含水量，田间持水量，饱和含水量（8）下渗量的测定：直接测定法，水文分析法4流域（1）定义：汇集地面水和地下水的区域称为流域,也就是分水线包围的区域。（2）闭合流域：当地面分水线与地下分水线相重合,称为闭合流域（3）几何特征： 流域面积：流域分水线包围区域的平面投影面积,称为流域面积,记为F,以km2计。 流域的长度和平均宽度：流域长度就是流域轴长。以km计。 流域形状系数和流域不对称系数：流域平均宽度与流域长度之比称为流域形状系 数。 河网密度：流域内河流干支流总长度与流域面积的比值称为河网密度,以Km/km2计。（4）流域地形特征：流域平均高度、流域平均坡度、面积高程曲线（5）流域自然

9、地理特征： 流域的地理位置：流域的地理位置以流域所处的经纬度来表示,它可以反映流域所处 的气候带,说明流域距离海洋的远近,反映水文循环的强弱。 流域的气候条件：包括降水、蒸发、湿度、气温、气压、风等要素。它们是河流形成和发展的主要影响因素,也是决定流域水文特征的重要因素。 流域的土壤、岩石性质和地质构造、流域的植被、流域内湖泊与水库5河系特征（1）河系：地表水在重力作用下，沿陆地的凹地流动，按其大小可分为江、河、溪和沟，这些统称为河流，而流域中河流（包括干流、支流）和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河彼此连接组成一个庞大的系统，称水系，又称河系或河网。（2）分类：扇形水系、羽状水系、平行水系、混合状

10、水系（3）河流的形成与分段：一条河流沿水流方向,自高向低可分为河源、上游、中游、下游和河口五段。（4）河流基本特征：河流的长度：自河源沿主河道至河口的距离称为河流长度,简称河长,以km计。河流断面：河流断面有横断面和纵断面。垂直于水流方向的断面称为横断面,简称断面河道纵比降：单位河长的落差称为河道纵比降,简称比降,用小数或千分数表示。6径流（1）定义：由降水或融雪形成的、沿着流域的不同路径流入河流、湖泊或海洋的水流，称为径流。其中沿着地表流动的水流称为地表径流；沿着土壤表层相对不透水层界面流动的水流称为表面流；在地表以下沿着岩土空隙流动的水流称为地下径流。（2）水源：雨水、冰雪融水、地下水（3

11、）形成：产流和汇流 产流过程：我们把降雨扣除损失成为净雨的过程称为产流过程净雨：降雨扣除损失后的雨量称为净雨汇流过程：净雨沿坡面从地面和地下汇入河网,然后再沿着河网汇集到流域出口断面的过程。 （4）河网汇流过程:各种成分径流经坡地汇流注入河网,从支流到干流,从上游向下游,最后流出流域出口断面,这个过程称为河网汇流或河槽集流过程。（5）表示方法：流量Q 径流总量W 径流深R 径流模数M 径流系数 径流变率K（6）径流量：径流量指时段T内通过河流某一断面的总水量,记为W,以m3、万m3或亿m3计,有时也用时段平均流量与时段的乘积为单位,如(m3/s)d、(m3/s)M等。（7）径流深：将径流量平铺

12、在整个流域面积上所得的水层深度,记为R,以mm计。R=W/1000F=T/1000F式中W-时段T内径流量,d; -计算时段内平均流量,m3/s; T-计算时段,s; F-流域面积,km2。（8）径流模数：流域出口断面流量与流域面积之比值称为径流模数,记为M,以L/(s- km)计。 M=1000Q/F（9）径流系数：某一时段的径流深R与相应时段内流域平均降雨深度P之比值称为径流系数,记为。 =R/P 因RP,故10特别重要500200150特别重要120大(2)型101.0重要5001002006015050重要12030中 型1.00.10中等100306015505中等305小(1)型0

13、.100.01一般30515350.5一般51小(2)型0.010.001530.51水工建筑物等级防洪标准（重现期（年）山区、丘陵区平原区、滨海区设计校 核设计校核混凝土坝、浆砌石坝及其他水工建筑物土坝、堆石坝1100050050002000可能最大洪水（PMF）或100005003001002000100025001002000100050002000100501000300310050100050020001000502030010045030500200100030020101005053020200100300200105020（三）、洪水控制与管理措施 工程措施：堤防工程、水库调蓄

14、、水土保持、分洪、滞洪与蓄洪垦殖、河道整治 非工程措施：洪水情报、预报和警报、洪水风险分析、防洪法规、洪水保险（四）、了解洪水调度及水库的调洪计算的基本原理与方法1调洪计算方法：列表试算法（常用方法）、半图解法、简化三角形法、无闸门控制时水库调洪计算、有闸门控制时水库调洪计算、坝顶高程的确定2调洪计算基本原理：(Q1+Q2)/2-( q1+q2)/2=V2-V1Q1、Q2t时段初、末入库流量，m3/sq1、q2t时段初、末出库流量，m3/sV1、V2t时段初、末水库蓄水量，m 方法：(Q1+Q2)/2-( q1+q2)/2t =V2-V1q=f(V)或qV（五）、了解流域产汇流的基本概念 流域

15、产流系指降雨满足植物截留、洼地蓄水、土壤下渗以及雨期蒸发、散发等水量损失后，而产生净雨的物理过程。 流域产流以后，净雨经坡面汇流和河网汇流，汇集到流域出口断面形成流量过程叫汇流。 净雨的两条假定：倍比假定：如果单位时段内的净雨不是一个单位而是k个单位,则形成的流量过程是单位线纵标的k倍。叠加假定：如果净雨不是一个时段而是m个时段,则形成的流量过程是各时段净雨形成的部分流量过程错开时段叠加（六）、了解水文预报的方法（洪水预报、枯水预报）1洪水预报（1）定义：根据洪水形成和运动规律，利用水文、气象信息，预测洪水的发生与变化过程的应用科学技术。（为防汛抗旱而进行的预报）（2）主要预报项目为：洪峰水位

16、、最大流量、洪峰出现时间和一次洪水总量等。（3）分类：把预见期在2天以内的称短期预报；预见期在210天的称中期预报；预见期在10天以上、一年以内的称长期预报。按预报的对象，可分为暴雨洪水预报，融雪洪水预报、冰凌洪水预报与海岸洪水预报等2枯水预报（1）定义：根据枯水季节流域蓄水的消退规律，利用前期流域蓄水资料，预报未来的河川径流量和流量过程。（为农业灌溉、水力发电和水环境保护而进行的预报）3水文预报工作的基本程序：制定预报方案、进行作业预报（七）、了解设计洪水的主要内容、方法和步骤1定义：用以设计水利工程所依据的各种标准的洪水称为设计洪水2设计洪水的内容：设计洪峰、不同时段的设计洪量、设计洪水过

17、程线、设计洪水的地区组成和分期设计洪水等。3.常用的计算方法：由流量资料推求设计洪水由暴雨资料计算设计洪水经验公式法或地理插值法可能最大暴雨及可能最大洪水第二部分 水利工程一、 基础知识（一）水工建筑物分类及等级划分 按功能分为两大类：一般水工建筑物、专门水工建筑物 水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取（进）水建筑物、专门建筑物。（一般水工建筑物） 水工建筑物按使用时期分为永久性建筑物和临时性建筑物。 专门水工建筑物的分类：水电站建筑物：厂房、压力管道、调压室通航建筑物：船闸、升船机、码头、防波堤给排水建筑物：沉淀池、污水处理厂其 他：鱼道等等级划分：水利工程根据工程

18、规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。表1 水利水电工程分等指标表（水利部2000年分布）工程等级工程规模水库总库容(亿m3)防 洪排涝灌溉供水水力发电保护城镇及工矿企业的重要性保护农田面积（万亩）排涝面积（万亩）灌溉面积（万亩）供水对象重要性装机容量（万kw）I大(1)型10特别重要500200150特别重要120II大(2)型101.0重要5001002006015050重要12030III中型1.00.1中等100306015505中等305IV小(1)型0.10.01一般30515350.5一般51V小(2)型0.010.001530.51水工建筑物分级 水利工程中的水工建筑物，根据所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级。表2 水工建筑物的级别工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物一134二234三345四455五55