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1、北京水利工程师考试知识点下载文档收藏2012北京水利工程师考试知识点 自己根据大纲总结的,有些不是很全面,但能找到的全弄上去了,帮助大家一起复习,共同应对考试 自己根据大纲总结的,有些不是很全面,但能找到的全弄上去了,帮助大家一起复习,共同应对考试隐藏 第一部分 水文水资源 一、基础知识 1、掌握水文循环和水量平衡基本知识水文循环： 地球上的水分因热力和重力的作用在大气和海陆之间周而复始的运动过 水文循环： 程。又称水循环。地球上的水因吸热而蒸发。在海洋上蒸发的水汽随大气运动进入大陆 上空，然后凝结下降为雨雪，产生径流，汇入河川，再流入海洋，形成了一个水文循环， 称为大循环。 水文循环的意义：

2、 水文循环的意义： 直接影响气候变化： 改变地表形态： 造成再生资源： 负面影响：干旱，洪涝灾害 水量平衡： 水量平衡：指地球任一区域(可以是某个流域、湖泊、沼泽、海洋或某个地区，也 可以是整个地球)，在一定时段内(时段可以是日、月，也可以是一年、数十年或更长的 时间)， 收入的水量与支出的水量之差等于该区域内的蓄水变量(蓄水变量指时段始末区 域内蓄水量之差)。 2、掌握水文学基础知识（含降雨、蒸发及入渗，流域与河系，地表径流地 掌握水文学基础知识（含降雨、蒸发及入渗，流域与河系， 下径流及水文统计学的基本知识）水文学： 水文学：研究地球上江河、湖泊、冰川、地下水和海洋等各种水体的存在数量、分

3、布及 变化规律的科学。 降水： 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： 降水是气象要素之一，也是水循环中重要的一个环节。 降水成因： 降水成因： 大气中存在水分，即水汽； 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) 露点： 露点：空气中水汽达到饱和时的温度。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。 大气凝结核： 大气凝结核： 指飘浮在大气中的尘粒，其直径约 10-310m。大气凝结核由固态物质、溶液滴或两者的混合物组成，其化学成分很复杂，最常见的是氯、氮、碳、镁、钠、钙 等化合物。 蒸发： 蒸发：水汽从水面、

4、冰面或其他含水物质表面逸出的过程。它属于水由液态或固态变为 气态的相变过程。 水汽分子的不规则运动， 会使一部分逸出去的水分子又回到水 （或冰） 面，因此蒸发量就是从水（或冰）面飞出的水汽分子通量与回到水（或冰）面的水汽分 子通量的差值。 入渗： 入渗一般是指大气降水或灌溉水通过土壤表面进入土壤从而改变土壤内水分状况 入渗： 的过程。包括三个阶段：渗润阶段、 渗漏阶段、 渗透阶段。 流域： 流域：河流某断面以上，汇集地表水和地下水的区域（分别称做地面集水区和地下集水 区）统称做河流在该断面以上的流域。 河系： 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

5、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。 径流： 径流：指降落在流域表面的降水，沿流域地表和地下两个途径流入河系，再流出流域出 口断面的水流，这样的物理过程称作径流形成过程。地表径流：包括：坡面漫流、壤中径流（表层流） 地下径流：浅层地下径流（无压水），深层地下径流（承压水）水文统计学： 水文统计学：根据水文现象的特点，将概率论与数理统计的原理和方法用于水文数据的分析并做出推断的学科。其主要研究对象为各种水文特征值，如年洪峰流量、年径流量、各种雨量、泥沙、 水位等。 3、掌握水文测验及水文资料整编的主要内容水文测

6、验： 水文测验：指系统地收集和整理水文资料的技术工作的统称。狭义的水文测验指水文要 素的观测。水文测验是水文学的基础。 （1）水文站网的规划、布设和调整，水文站网的规划指拟定和选择水文测站合理布局 的方案。 （2）水文测验方法的研究和技术标准的制订（测验时制、度量单位、精度要求、计算 方法和工作程序等） ，使得到的各项资料能在同一基础上进行比较和分析。 （3）水文测站上的观测 按设站要求分别在站上进行水位观测，流量测验，泥沙测验， 水质、水温、冰情、降水量、蒸发量、土壤含水量和地下水位等观测。（4）巡回测验和水文调查。 （5）水文资料整编按照统一的方法和格式，对测得的资料进行整理，汇编成为系统

7、的成果。 水文资料整编： 水文资料整编：水文资料整编(hydrologic data compilation )是对原始的水文资料按 科学方法和统一规格，分析、统计、审核、汇编、刊印或储存等工作的总称。 二、水资源 1、掌握水资源（地表水、地下水）涵义和特点及计算方法地表水：一般指坡面流和壤中流，即地表水体的动态部分。 地下水：主要指浅层地下水。 特点： 资源的循环性： 水文循环； 储量的有限性： 全球淡水资源仅占全球总水量的 2.5； 特点： 时空分布的不均匀性；开发利用的多样性：生产、生活、生态；利、害双重性：洪水、 旱灾、污染。 计算方法：水资源量地表水资源量地下水资源量重复计算量 重复

8、计算量包括：灌溉回归补给量、河渠湖库等渗漏补给量等。 2、掌握水资源供需平衡及预测的原理和计算方法水资源供需平衡分析，是指在一定范围内（行政、经济区域或流域）不同时期的可供水 量和需水量的供求关系分析。 供水预测：指不同水平年、不同保证率或不同频率条件下通过工程设施可提供的符合一 定标准的水量。 供水量包括区域内的地表水、地下水、外流域调水、污水处理回用和海水利用等。 需水预测：需水预测：三生用水【生产（工、农）、生活、生态环境】 方法：余缺水量:WW 供 i W 需 i 3、掌握节约水资源的途径和措施节水途径 节水途径： 建立节水型社会：节水型农业、节水型工业、节水型服务业、节水型产业结构、

9、节水型 意识、节水型教育。制定科学的节水目标和节水标准：行业用水定额，用水效率。 进行需求管理：以需定供/以供定需。水资源核算。水资源资产管理。 节水措施： 城市节水措施；工业节水措施；农业节水措施；污水再生回用；雨洪利用。4、熟悉工业、农业、生活、生态环境需水量的分析确定方法 熟悉工业、农业、生活、 工业： 工业：QI=QC+QD+QR、 趋势预测法：SiS0（1d）n 相关预测法：建立与工业产值之间的相关关系 分行业重复利用率提高法农业：作物需水量：作物在全生育期或某一时段内正常生长所需的数量，包括消耗于作物蒸腾 量和株间蒸发量。 灌溉制度：作物播种前及生育期内进行适时灌水的制度。 灌溉用

10、水量：灌溉面积上需要提供给作物的水量。 直接推算法：用水量=灌水定额*灌水面积/用水系数 牲畜用水：定额法与城市生活用水类似。 渔业用水： 指养殖水面蒸发和渗漏所消耗水的补充量， 可用公式 W 渔 EP+S 计算。为养殖面积，E 为水面蒸发量，P 为年降雨量，S 为年渗漏量，为蒸发器折算 系数。 乡镇企业用水：与工业用水类似。 生活用水：包括城市居民和农村居民住宅用水、公共建筑用水、市政用水、景观娱乐用 水、供热消防用水等。 人均生活用水定额法：Q 生活365qm/1000 生态环境用水： 生态环境用水：生态需水+环境需水 5、了解再生水利用的意义和技术从经济的角度看，再生水的成本最低，从环保

11、的角度看，污水再生利用有助于改善生态 环境，实现水生态的良性循环。 污水处理后介于上水和下水之间的中水。 6、了解北京市水资源基本状况和特点多年平均降水量为 595mm，当地水资源人均占有量约 300m3（如不考虑外来人口，也不 足 400m3） ，是全国人均值的 1/8，是世界人均值的 1/30，属重度缺水城市。 特点：1 自产水年际变化大，年内时空分布不均匀 2 入境水量逐年衰减 3 地下水连年超 采 4 入境水和自产水丰枯同年 5 水资源开发程度高 问题： 工业和城市发展用水增长过快； 两大水库上游来水量逐年减少； 地下水严重超采； 水污染不断加剧；水价及污水处理费低、管理体制不顺。 三

12、、防洪 1、掌握洪水要素概念及危害性洪水三要素： 洪峰：洪峰流量，一次洪水过程中的最大流量，m3/s 洪量：一次洪水的总径流量，m3 洪水过程线：一次洪水的流量与时间的关系曲线 是我国主要的自然灾害之一，约有 2/3 的国土面积受到洪水灾害的威胁; 威胁生命安全、造成财产损失、影响社会稳定。 2、掌握防洪标准 GB50201-94）中有关水利水电工程的内容 3、熟悉洪水的控制与管理措施工程措施：堤防工程；水库调蓄；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；防洪调度。 4、了解水库的调洪计算的基本原理与方法洪水调度：依据水库的

13、水位、入库流量、特定时段的降雨量等条件，确定水库的泄水方 式和泄流量。 由于水库有调节库容， 当洪水通过水库时， 调节库容可将部分洪水拦蓄和滞留在水库中， 从而改变洪水过程线的形状，削减天然河道的洪峰流量，以达到河道防洪和保证建筑物 安全的目的，这就是水库的调洪作用。 方法： （1）列表试算法（常用方法） （2）半图解法 （3）简化三角形法 （4）无闸门 控制时水库调洪计算 （5）有闸门控制时水库调洪计算 （6）坝顶高程的确定 5、了解流域产汇流的基本概念 1、降雨经植物截留、下渗、填洼等损失过程。降雨扣除这些损失后，剩余的部分称为 净雨。降雨转化为净雨的过程称为产流过程，净雨量(径流量）的计

14、算称为产流计算。 2、净雨沿地面和地下汇入河网，并经过河网汇集形成流域出口断面的过程，称为流域 汇流过程。 6、了解水文预报的基本原理和方法（洪水预报、枯水预报） 根据水文要素或其影响因素的过去或现时状态，对其未来状态作出回答。 河段洪水预报：根据河段上断面已出现的洪水过程，推算其下断面将要出现的洪水过程 方法：相应水位(流量)法； 合成流量法；流量演算法 流域降雨径流预报：根据流域上一场降雨过程推算出流域出口断面未来出现的洪水过 程。 枯水期河中的流量主要由汛末滞留在流域中的蓄水量的消退形成。 主要方法： 退水曲线法：根据前一时刻的退水流量来预报后一时刻的退水流量。 前后期径流相关法：根据流

15、域前期径流量来预报未来的后期径流量。 7、了解设计洪水的主要内容、主要方法和步骤定义：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。 内容包括：设计洪峰流量、设计洪量、设计洪水过程 方法：由流量资料推求设计洪水：有实测洪水的地区 由暴雨资料推求设计洪水：有实测暴雨的地区 由水文气象资料推求设计洪水：有水文气象观测资料的地区 利用暴雨等值线图和一些简化公式估算设计洪水：缺乏资料地区，小流域 第二部分 水利工程 一、基础知识 1、掌握水工建筑物分类及等级划分分类： 挡水建筑物：用以拦截江河，相成水库或壅高水位。坝、闸、堤防、海塘 泄水建筑物：用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌等。溢流坝、泄水孔

16、、溢洪道、泄水 隧洞 输水建筑物：为灌溉、发电和供水的需要而从上游向下游输水的建筑物。引水隧洞、引 水涵管、渡槽、渠道 取（进）水建筑物：输水建筑物的首部建筑。引水隧洞的进口段、灌溉渠首、进水闸、 扬水站 整治建筑物：用以改善河流的水流条件、调整水流对河床及河岸的作用以及为防护波浪和水流对岸坡的冲刷。丁坝、顺坝、导流坝、护底和护岸 专门建筑物：发电用的压力前池、调压室、电站厂房；灌溉用的沉沙池、冲沙闸；过坝 用的船闸、升船机、鱼道 等级划分：水利工程根据工程规模、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 水库 程 等 级 I II I

17、II IV V 大(1)型 大(2)型 中型 小(1)型 小(2)型 10 101.0 1.00.1 0.10.01 0.010.001 工程 总库容 规模 (亿 m ) 重要性 特别重要 重要 中等 一般 （万亩） 500 500100 10030 305 5 200 20060 6015 153 3 150 15050 505 50.5 0.5 特别重要 重要 中等 一般 120 12030 305 51 1 3 防 洪 保护城镇及 保护农田面 排涝 灌溉 供水 水力发电 排涝面积 灌溉面积 供水对象 装机容量 工矿企业的 积 （万亩） （万亩） 重要性 （万 kw） 2. 水工建筑物分级

18、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 永久性建筑物级别 工程等别 主要建筑物 一 二 三 四 五 1 2 3 4 5 次要建筑物 3 3 4 5 5 4 4 5 5 临时性建筑物级别 注： 永久建筑物工程运行期间使用的建筑物，根据重要性分为： 主要建筑物系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物，如坝、闸、电站厂房、泵站等。 次要建筑物系指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大，易于修复的建筑物，如挡土墙、导 流墙、护岸等。 临时性建筑物系指工程施工期间使用的建筑物，如：导流建筑物、施工围堰等。 (1) 对于二至五

19、等的工程及临时工程，下述情况经论证可提高或降低级别： 对于二至五等的工程及临时工程，下述情况经论证可提高或降低级别： （1） 工程位置特别重要，失事后将造成重大灾害者，可提高一级。 （2） 工程地质条件特别复杂或者采用经验较少的新型结构时，可提高一级。（3） 临时性水工建筑物一旦失事将造成严重灾害或对施工有严重影响时，可提高一级。 （4） 失事后影响不大的工程，经论证可适当降低级别。 (2) 对水工建筑物的要求： （1）设计基准期。 一级挡水建筑物 100 年，其他永久建筑物 50 年。临时建筑物按预定的使用 年限及可能滞后的时间确定。特大工程挡水建筑物的设计基准期经专门研究决定。 （2）抗御

20、灾害能力。如：防洪标准、抗震标准、坝顶超高等 （3）安全性。如：建筑物的强度和稳定安全指标，限制变形要求等 水工建筑物的结构安全级别，应根据建筑物的重要性及破坏可能产生后果的严重性而定，与水 工建筑物的级别对应而分为三级。 表 3 水工建筑物的结构安全级别 水工建筑物的级别 1 2，3 4，5 水工建筑物的结构安全级别 I II III 对有特殊安全要求的水工建筑物，其结构的安全级别应专门研究决定。 结构及其构件的安全级别，可依其在水工建筑物中的部位，本身破坏对水工建筑物安全影响的 大小，取与水工建筑物的结构安全级别相同或降低一级。 地基基础的安全级别与建筑物的结构安全级别相同。 （4）运行可

21、靠性。如：建筑物的供电、供水、通航保证率、闸门等设备的可用性等。 （5） 建筑材料。如：使用材料的品种、质量和耐久性等。 2、了解水利工程对环境的影响 1. 库区淹没：库区回水范围内淹没耕地、生活区、名胜古迹等等，移民。 滑坡、坍岸：岸坡浸水后岩体抗剪强度降低，当库水位降低时有可能因失稳而坍滑。 水库淤积：水流入库后流速降低，挟沙能力下降。 水温变化：水温变幅随水深增加而减小。 水质变化：库内生物分解。 气象变化：大水域影响小气候，多雾、气温变幅减小、降雨形态变化。 诱发地震：库区存在活动性地质构造。 卫生条件：水位上升导致土地盐碱化，孳生蚊虫微生物。 2. 水库下游河道冲刷：泥沙淤积库内，下

22、泄清水冲刷能力加大。 河道水流变化：电站调配下泄水量。 河道水温： 溢洪道以外的下泄水流多来自水库底层， 水温较低。 水温变化不一定适合作物生长。河道水质：库水的浑浊度随水深而异，深水的溶解氧低。库水化学成分改变，营养物质浓集， 导致水的异怪或缺氧，对生物的生长带来了不利影响。 3. 其他阻断鱼类洄游通道和野生动物迁徙。 3、熟悉北方主要作物需水规律，掌握灌溉制度制定的方法作物需水量： 主要包括植物蒸腾和土壤蒸发， 主要影响因素为气象、 土壤水分状况、 作物类型及生育阶段等 北方冬小麦需水规律：播种越冬（10 月11 月） ：较小；越冬期（12 月2 月） ： 最小；返青后逐渐增大，抽穗期达到

23、最大，此后又有所减小 灌溉制度：作物播种前、生育期内的灌水次数、每次灌水时间及灌水定额、灌溉定 额 充分灌溉制度的确定方法： 总结群众丰产灌水经验； 根据灌溉试验资料制定灌溉制 度；根据水量平衡原理制定灌溉制度（重点） 非充分灌溉下的灌溉制度： 经济灌溉制度确定效益最大的灌溉定额； 优化灌溉 制度灌溉水量在生育期内分配 4、熟悉农田土壤水分特征参数及基本运动规律 熟悉农田土壤水分特征参数及基本运动规律田间持水量（field (moisture) capacity） ：农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛 管悬着水的最大水量 凋萎系数（wilting coefficient） ：植物开始发生

24、永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水 率或萎蔫点 土壤有效含水量（available water content of soil） ：土壤中能被作物吸收利用的水量，即 田间持水量与凋萎系数之间的土壤含水量 基本运动规律 入渗：水分进入土壤的过程 入渗类型： 一维垂直入渗：降水、灌溉入渗 二维垂直、水平入渗：河道、渠道入渗 三维垂直、水平入渗：水库、湖泊入渗 入渗条件下土壤水分运动:非饱和土壤水运动、饱和非饱和土壤水运动。 再分布：降水、灌溉之后，水分在土壤剖面中的运动 表层水分由于蒸发、继续向下运动而减小 深层水分继续向下运动，湿润锋下移 田间持水量 蒸发：陆面蒸发、土面蒸发、植物蒸腾（散发）

25、 、腾发（蒸散） 。 5、掌握灌溉排水工程类型及适用条件按照水源分类： 渠灌区：以地表水为主要灌溉水源 ? 渠灌区：以地表水为主要灌溉水源 无坝引水：河流水位、流量能满足灌溉要求 有坝引水：河流流量满足灌溉要求，水位较低 水库取水：河流水位、流量不满足灌溉要求 抽水取水：河流水量丰富，灌区位置较高 其中前三类为自流灌区，最后一类为扬水灌区 井灌区：以地下水为主要灌溉水源 垂直取水： 管井：适用于开采深层承压水、浅层水，有完整井和非完整井之分 筒井：适宜于开采浅层地下水 水平采水工程：坎儿井：新疆等干旱地区引取山前地下水 卧管井：埋设于地下水位以下的水平集水管 截潜流工程：河道渗漏，地下径流丰富

26、 双向取水：辐射井 井渠结合灌区：地表水、地下水联合调度 地表水、地下水联合调度，在北方水资源不足的地区有助于丰、枯水量调 剂 能有效控制地下水位及土壤次生盐碱化 按照输水方式分类：渠系输水、管道输水 排水工程类型：水平排水工程： 排水沟：开挖量大，易坍、易淤、易生杂草 排水管：减少占地，利用机械化耕作，造价高 竖井排水：地下水埋深较浅，水质符合灌溉要求。井灌井排相结合，可增加灌溉水源、 降低地下水位 二、水工建筑物及灌溉工程 1、掌握水坝的类型、组成、特点及适用条件，了解基本设计步骤 2、掌握水闸的类型、组成、特点及适用条件，了解基本设计步骤 3、熟悉桥梁的类型、特点，了解基本设计步骤 以上

27、见水利工程第二部分。 4、掌握灌溉系统（渠道、管道）的组成、渠系建筑物的分类及其作用 渠道系统：从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程 系统 渠道系统组成：渠首工程、输配水工程、田间工程 组成：由各级灌溉渠道和退水渠组成 按使用时间分类：固定渠道、临时渠道 按控制面积大小和水量分配层次分类：干渠（总干渠、分干渠） 、支渠、斗渠、农渠、毛渠：临时渠 道 引水建筑物： 引水方式 无坝引水 有坝引水 引水建筑物 渠首进水闸 作用 调节引入干渠的流量 由拦河坝、 冲沙闸、 进水闸等组 雍高水位，冲刷进水闸前的淤沙，调节干渠的进 成的灌溉引水枢纽 水流量，满足灌溉对

28、水位及流量的要求 调节河道流量 提高水位 水库取水 抽水取水 配水建筑物：分水闸：上级渠道向下级渠道分水的闸门，同时是下级渠道的进水闸。作用是控制和调节向 下级渠道的配水流量节制闸：垂直渠道中心线布置，其作用是根据需要抬高上游渠道的水位或阻止渠水继续流向 下游 渠道进水口渠低高程较高，进水困难，在分水口下游设节制闸 下级渠道轮灌时，在轮灌组分界处设节制闸 在泄水闸和被保护建筑物之间设节制闸 交叉建筑物： ? 作用：穿越山岗、河沟、道路 类型： 隧洞：穿越山岗 渡槽：穿越河沟、道路，渠低高程较高 倒虹吸：穿越河沟、道路，渠底高程较低 涵洞：与道路相交，渠道水位低于路面且流量较小；与河沟相交，河沟

29、洪水位低、 流量小，排洪涵洞 桥梁：与道路相交，渠道水位低于路面且流量大、水面宽 衔接建筑物： 渠道通过坡度较大的地段时， 为防止渠道冲刷， 保持渠道的设计比降， 将渠道分为上下两段， 中间用衔接建筑物联结 跌水：用于跌差较小的陡坎 陡坡：用于跌差较大、地形变化均匀 泄水建筑物：作用： 防止由于沿渠坡面径流汇入渠道或因下级 （游） 渠道事故停水而使渠道水位突然升高， 进而威胁渠道安全 位置： 重要建筑物和大填方段的上游 山洪入渠处的下游 ? 类型：溢流堰，泄水闸 量水建筑物：作用：控制和量测水量，以维持灌溉工程的正常运行，实施科学的用水管理 位置： 各级渠道进水口：量测入渠水量 末级渠道：量测

30、进入田间水量 退水渠：量测退泄水量 ? 类型： 量水堰（三角形、矩形、梯形薄壁堰） 巴歇尔水槽 水位流量 流速仪 管道系统组成 首部枢纽：从水源取水，并进行处理以符合管道系统与灌溉的要求（水量、水压、 水质） 输配水管网：干管、支管、毛管 环状管网：压力均匀，保证率高；管道长 树枝状管网：保证率低；管道短 混合管网 灌水器：将水均匀地分配到田间和湿润土壤的设备或装置。滴头：滴灌 微喷头：微喷灌 渗头：渗灌 优点： 部分或全部输配水管网埋在地下，少占 7%10% 耕地，提高土地利用率，减少对交 通和耕作影响 输水损失（蒸发、渗漏）小，节约用水，提高灌溉水利用系数 有压输水、无压输水，能满足地面灌水方法和喷灌、滴灌、微喷灌等有压灌水方法 的要求 使用方便，便于控制，便于与施肥、施农药结合，便于实现自动控制 在地形复杂情况下易于布置管道 清淤工作量小，无杂草影响 5、熟悉不同灌水方法及其技术特点灌水方法 作物 密植作物、 牧草、 部分蔬 畦灌 菜 地面 全面 灌溉 透水性小，盐碱 灌溉 淹灌 水稻 平坦或局部平坦 水量丰富 土 漫灌 牧草 喷灌 渗灌 局部 滴灌 灌溉 微喷灌 果树、花卉、蔬菜 较平坦 水量缺乏 各种透水性 果树、瓜类、宽行作物 较平坦 乏 各种透水性 较平坦 水量充足 水量较少 水量缺乏 水量