与地下水开发利用有关的环境问题：地面沉降、地面塌陷、海（咸）水入侵、土壤此生荒漠化、土壤此生盐渍化。
潜水：埋藏于地下第一个稳定隔水层之上，具有自由表面的重力水。特征：潜水具有自由水面；潜水的补给区和分布区一般是一致的；潜水的水位、含水层厚度、流量、化学成分随地区和季节有明显的变化；潜水的水质受气候、地形及岩性条件的影响；通常缺乏多年调节性。
承压水：充满于两隔水层之间的含水层中的水。特征：承压性；承压水的补给区和分布区不一致；承压水的动态比较稳定，其资源具有多年调节能力；承压水的化学成分一般比较复杂；承压含水层的厚度，一般不随补给量的增减而发生显著变化；承压水一般不易受污染。
地下水的化学成分：地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有机质以及微生物。
地下水化学成分的形成作用：溶滤作用：是指地下水与岩土相互作用、岩土中一部分物质转入到地下水中的作用。浓缩作用：是指地下水通过蒸发排泄引起水中成分的浓缩，使水中盐分浓度增大、矿化度增高的现象。脱碳酸作用：是指在温度升高、压力降低的情况下，CO2自水中逸出，而HCO3-含量则因形成碳酸盐沉淀减少的过程。脱硫酸作用：是指在封闭缺氧的还原环境中，在有机物和脱硫菌作用下，硫酸盐被分解成H2S和HCO3-的生物化学过程。阳离子交换吸附作用：混合作用：
地下水化学成分的基本成因类型：从形成地下水化学成分的基本成分出发，将地下水分为三个主要成因类型：溶滤水、沉积水和内生水。溶滤水的渗入成因，沉积水是沉积——埋藏成因，内生水是火山——岩浆成因。溶滤水：是指由富含CO2和O2的水渗入补给并溶滤其所流经岩土而获得主要化学成分的地下水。其成分受岩性、气候、地貌等因素的影响。沉积水：是指与沉积物大体同时生成的古地下水。内生水：指来自地球深部层圈的地下水。
按降水后包气带水的下渗方式来分，降水入渗分为：活塞式下渗；捷径式下渗。
活塞式：入渗水的湿润锋整体向下推进，即上部新的入渗水推动下部较老的水作面状下移。此类下渗主要发生于较均质的、孔隙大小差别不大的砂层中。
捷径式：水流不作面状推进，而是沿着某些通路优先下渗。
捷径式下渗与活塞式下渗比较，主要有两点不同：⑴活塞式下渗是年龄较“新”的水推动其下年龄较“老”的水，始终是“老”水比“新”水先到达含水层，“老”水在下，“新”水在上；捷径式下渗时“新”水可以超前于“老”水到达含水层，即可能同一平面上“新”水在下，“老”水在上。⑵对于捷径式下渗，下渗水不必补足包气带水分亏缺，即可下渗补给含水层；活塞式下渗，入渗水则需全部补足上层包气带水分亏缺后，才会继续下渗。这两点对于分析污染物在包气带中的运移具有重要意义。
大气降水补给地下水水量（大气降水通过包气带补给地下水的水量）的确定：地中渗透仪法；地下水动态分析法；水量平衡法；降水入渗系数法；水文学法；水分通量法。
泉：地下水的天然露头。根据含水层性质可分为上升泉和下降泉；根据出露原因可分为侵蚀泉、接触泉、溢流泉、断层泉和接触带泉。
上升泉：承压水的天然露头。地下水在静水压力作用下上升并溢出地表的泉。下降泉：潜水或上层滞水的天然露头，是地下水受重力作用自由流出地表的泉。确定是上升泉还是下降泉必须根据补给泉的含水层的埋藏条件。
侵蚀泉：是沟谷等侵蚀作用切割含水层而形成的泉。接触泉：是由于地形切割达到含水层隔水底板时，地下水被迫沿含水层和隔水层接触处出露的泉。溢流泉：是当潜水流前方透水性急剧变弱或由于隔水底板隆起潜水流动受阻而溢出地表的泉。断层泉：是地下水沿断层带出露的泉。接触带泉：岩脉或侵入体与围岩接触带因冷凝收缩而产生裂隙，地下水沿此接触带上升而形成的泉。
根据地下水径流方向的特征不同，可将地下水交替分为以下三种类型：垂直交替、侧
向交替、混合交替。
影响地下水径流（方向、速度、类型、径流量）的因素：含水层的空隙性；地下水的埋藏条件；补给量；地形；地下水的化学成分；人为因素。
地下水动态：在各种因素的综合影响下，地下水的水位、水量、水温及化学成分等要素随时间的变化。地下水均衡：一定时间间隔内，某一地段内地下水水量（盐量、热量、能量）的收支状况。地下水动态是地下水均衡的外部表现，地下水均衡是地下水动态的内在原因。
影响地下水动态的因素：在时间和空间方面改变着地下水水量、盐量和热量的各种因素。可分为自然因素、人为因素。自然因素：气候及气象因素；水文因素；地质因素；土壤因素和生物因素。（对潜水：气候及气象和水文因素是主要的；对深层承压水：地质因素是主要的。）人为因素：人类活动通过增加新的补给来源、新的排泄去路或改变地下水径流条件而改变地下水的动态。（影响：改变地下水的补给；改变地下水的排泄。）潜水及松散沉积物浅部的水，可分为三种主要动态类型：蒸发型、径流型、弱径流型。特点：蒸发型：年水位变幅小，各处变幅接近，水质季节变化明显，地下水不断向盐化方向发展，并使土壤盐渍化；径流型：年水位变幅大而不均（由分水岭到排泄区，年水位变幅由大到小），水质季节变化不明显，地下水不断趋于淡化；弱径流型：年水位变幅小，各处变幅接近，水质季节变化不明显，地下水向淡化方向发展。承压水均属径流型，动态变化的程度取决于构造封闭条件。构造开启程度愈好，水交替愈强烈，动态变化愈强烈，水质的淡化趋势愈明显。
一个地区的水均衡研究，实质就是应用质量守恒定律去分析参与水循环的各要素之间的数量关系。均衡区：进行均衡计算所选定的地区。它最好是一个具有隔水边界的完整的地下水含水系统。均衡期：进行均衡计算的时间段，可为年、季、月。
均衡项：收入项：在均衡期内进入均衡区内的各类补给量和侧向流入量；支出项：自均衡区排出的各类排泄量和侧向流出量；储存量的变化量：收入项和支出项之间存在的差额。
多孔介质：由固体物质组成的骨架和由骨架分隔成大量的、相互连通的小空隙所构成的物质。孔隙介质：含有孔隙水的岩层；赋存流体且流体可在其中运动的孔隙岩层。裂隙介质：含有裂隙水的岩层；赋存流体且流体可在其中运动的裂隙岩层。岩溶介质：含有岩溶水的岩溶化岩层；赋存流体且流体可在其中运动的岩溶化若层。通常将孔隙介质、裂隙介质和某些岩溶不十分发育的、由石灰岩和白云岩组成的介质统称多孔介质。
渗流：是一种代替真实地下水流的、充满整个岩石截面的假想水流，其性质与真实地下水相同，充满整个含水层空间，流动时所受的阻力等于真实地下水流所受的阻力，通过任一断面及任一点的压力或水头均与实际水流相同。渗流区（渗流场）：假想水流所占据的空间区域。包括孔隙和岩土颗粒所占据的全部空间。
渗流的特点：（1）多孔介质单位体积孔隙的表面积比较大，表面作用明显。任何时候都必须考虑粘性作用；（2）在地下渗流中往往压力较大，因而通常要考虑流体的压缩性；（3）孔道形状复杂、阻力大、毛管力作用较普遍，有时还要考虑分子力；（4）往往伴随有复杂的物理化学过程。
渗透系数K：也称水力传导系数，是表征岩层透水性的重要水文地质参数，影响渗透系数大小的主要是岩石的性质以及渗透液体的物理性质，记为K。是水力坡度等于1时的渗透速度。单位：m/d或cm/s。
完整井：贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。
非完整井：未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。
降落漏斗：抽水井周围总体上形成的漏斗状水头下降区；亦即由抽水（排水）而形成的漏斗状的水头（水位）下降区。
对均质各向同性、水力坡度较小的含水层，其抽水降落漏斗的平面形状为圆形。
对均质各向同性、水力坡度较大的含水层，其抽水降落漏斗形状为椭圆形。
Theis公式的应用：配线法；Jacob直线图解法；恢复水位法。
配线法：标准曲线法，在双对数坐标中利用抽水试验实测曲线与理论曲线的匹配求解水文地质参数的一种图解方法，可分为降深-时间距离配线法、降深-时间配线法和降深—距离配线法。直线图解法：在半对数坐标中，利用抽水试验实测资料绘制的直线斜率和截距求解水文地质参数的图解方法。水位恢复法：利用抽水试验的恢复水位资料求解水文地质参数方法。
配线法步骤：①在双对数坐标纸上绘制W(u)-1/u的标准曲线。②在另一张摸数相同的透明双对数纸上绘制实测的s-t/r2曲线或s-t 曲线。③将实际曲线置于标准曲线上，在保持对应坐标轴彼此平行的条件下相对平移，直至两曲线重合为止。④任取一匹配点，记下匹配点的对应坐标值：W(u)，1/u，s 和t/r2(t)，带入下式计算： T=Q[W(u)]/(4*3.14*[s]) μ*=4T[t/r2]/(1/u)
直线图解法步骤：①绘制s-lgt/r2曲线②将s-lgt/r2曲线的直线部分延长，在零降深线上的截距为(t/r2)0=? ③求直线斜率i。最好取和一个周期相对应的降深△s，这就是斜率i。由此得i=△s=? 带入公式：T=2.3Q/4*3.14*△s μ*=2.25T(t/r2)
降深—时间曲线三阶段成因特点（迟后疏干）：1阶段:抽水早期,降深-时间曲线与承压完整井抽水时的theis 曲线一致,主要表现为潜水位下降了.原因是由于压力降低引起水的瞬时释放,即弹性释水.2 阶段:降深—时间曲线的斜率减小,明显的偏离theis 曲线,有的甚至出现短时间的假稳定,他反映疏干排水的作用,好象含水层得到了补给,使水位下降速度明显减缓. 3阶段: 降深—时间曲线又与theis 曲线重合.说明重力排水已经跟得上水位下降,迟后疏干影响逐渐变小,可以忽略不计.
地下水资源（生产和生活需要利用而又可能利用的地下水，统称地下水资源。）：与地表水资源的相同点：可恢复性；时空变化性；有限性；相互转换性；不可取代性。特有的优点：广泛性；自调节性；质优性；系统性。
地下水资源量的分类：补给量；储存量；可开采量。
地下水补给量：天然条件或开采条件下，单位时间从各种途径进入含水层的水量，常用单位为m3/d，或者万m3/a。补给来源：降水入渗；地表水入渗；地下水径流的侧向流入；含水层的越流补给；各种人工补给。
常见的补给增量（扩大开采后可能增加的补给量）：来自降水入渗的补给增量；来自地表水的补给增量；来自相邻含水层越流的补给增量；来自相邻地段含水层增加的侧向流入补给量；来自各种人工增加的补给量。
地下水储存量：储存于含水层内的重力水体积，常用单位为m3。
地下水可开采量：在水源地设计的开采期内，以合理的技术经济开采方案，在不引起开采条件恶化和环境地质问题的前提下，单位时间内，可以从含水层中取出的水量。常用单位为m3/d、万m3/a。又称为地下水允许开采量。
地下水含水系统：由隔水或相对隔水岩层圈闭的，具有统一水力联系的含水岩系。地下水流动系统：由源到汇的流面群构成的，具有统一时空演变过程的地下水体。两者区别：含水系统的系统性体现在它具有统一的水力联系，作为一个整体对外界的激励做出响应，因此含水系统是一个独立而统一的水均衡单元，可用于研究水量、盐量及热量的平衡。流动系统的系统性体现在它具有统一的水流，沿着水流方向，水量、盐量及热量均发生有规律的演变，呈现统一的时空有序结构，因此流动系统是研究水位、水量、水质、水温等动态要素
时空演变的理想框架与工具。
地下水资源评价：生产和生活需要利用而又可能利用的地下水，统称地下水资源。是保障生产、生活需要所不可缺少的重要资源。为了合理地、长期地使用地下水资源，在开发之前，一般均应对其量和质作出评价，以便据此制定其开发利用和保护管理规划。
地下水资源评价的原则：局部水源地评价应以区域地下水资源评价为前提；地下水资源评价应建立在地下水资源随时间变化的基础上；地下水资源评价应以当地总水资源的分析为基础。
地下水资源量评价内容：要求搞清地下水的各种补给量、储存量和地下水允许开采量，再根据对供水的要求，评估地下水的变化趋势，提出对策建议。其中首要问题是算准各种补给量、储存量和允许开采量。从水源地的范围大小，可分为局部开采区的地下水资源评价和大区域或流域的地下水资源评价。
水资源评价常用方法：水均衡法、数值法、地下水文分析法（频率分析法；流量过程线分割法；岩溶截流总和法；地下径流模数法；泉水动态分析法；）、其他方法（系统分析法；开采试验法；概率统计分析法；）。
地下水污染：因人类活动直接或间接的影响，使地下水中有害物质积累，地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象。
地下水污染途径：间歇入渗型（降水对固体废物的淋滤；矿区疏干地带的淋滤和溶解；灌溉水及降水对农田的淋滤）、连续入渗型（渠、坑等污水的渗漏；受污染地表水的渗漏；地下排污管道的渗漏）、越流型（地下水开采引起的层间越流；水文地质天窗的越流；经管井的越流）、径流型（通过岩溶发育通道的径流；通过废水处理井的径流；盐水入侵）。
地下水污染修复方法：异位处理方法（抽出处理技术；气提法；碳吸附方法；化学氧化）、原位处理方法（污染土壤气体提取法；可渗透反应墙；电动力学方法；空气搅动法；微生物处理）、污染物自然衰减作用。
地下水资源管理：为了一定的目的，在一定的时间和空间范围内，利用某些行政法律、工程措施或技术手段，统筹规划和科学管理区域内的地下水、地表水和其他水资源，并通过对各种管理要素的操纵控制，使既定管理目标达到最优。
地下水资源管理的主要内容：地下水位的控制与优化；地下水水质的改良、控制及分质供水；人工地下水回灌；人工地下水回灌需要解决的问题；地下水库的建立和调蓄。
地下水库：以岩土空隙为储水空间，在人工干预作用下形成的具有一定调蓄能力的水资源开发利用的水利工程。功能：增加供水保证程度；保护环境。
地下水库特点：优点：⑴蒸发损失小，提高了蓄水的有效利用率。⑵不占土地资源、不动迁、不筑高坝、投资少。⑶基本没有淹没、溃坝问题，淤泥问题较少，安全性高。⑷水质良好，不易污染。⑸多年调节。缺点：⑴蓄水区污染后难以治理。⑵水资源开发成本较高。⑶水量调节过程较慢，对于洪水的调控作用较差。⑷蓄水位控制不当，孔隙地下水库可能引起库区的土壤次生盐渍化和沼泽化问题，而岩溶地下水库则可能产生地表淹没问题。⑸功能较为单一。
1、某站控制流域面积F=12100km2，多年平均年降水量P =767㎜，多年平均流量Q平=822 m3/s，试根据这些资料计算多年平均年径流总量、多年平均年径流深、多年平均流量模数、多年平均年径流系数。 2、设有一数据系列为 1、 3、5、7，用无偏估值公式计算系列的均值x 、均方差σ、离势系数Cv？3、 4、 5、某水库坝址处有1954年至1984年实测最大洪峰流量资料，其中最大的四年洪峰流量依次为：15080m3/s，9670 m3/s ，8320 m3/s和7780 m3/s。此外，调查到1924年发生过一次洪峰流量为16500 m3/s的大洪水，是1883年以来最大的一次洪水，且1883年到1953年间其余洪水的洪峰流量均在10000m3/s以下，试考虑特大洪水处理，用独立样本法和统一样本法推求上述五项洪峰流量的经验频率。 6、已知某流域及其附近的雨量站如图所示，试： （1）算术平均法计算平均雨量。 （2）绘出该流域的泰森多边形，并在图上标出A、B、C、D站各自代表的面积FAFBFCFD，写出泰森多边形法计算本流域的平均雨量公式。 7、某流域等流时线如下图所示，各等流时面积ω1 、ω2 、ω3、ω4 分别为 20 km2、40 km2、35 km2、10km2，时段Δt=Δτ=2h。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,试求该降雨形成的洪峰流量和峰现时间及总的地面径流历时。（洪峰流量以m3/s计，时间以h计） 解：地面径流洪水过程计算表 时间△t 净雨Rs,i(mm) [Q~t]Rs,1 [Q~t]Rs,2 Q~t 0 0 1 18 *18/2*20 0 2 36 *18/2*40 *36/2*20 3 *18/2*35 *36/2*40 4 *18/2*10 *36/2*35 5 0 *36/2*10 50 6 0 0 0 洪峰流量为287.7m3/s，峰现时间为第三时段末。 地面径流历时T=Ts+ιm=（2+4）*2=12h。 1、是水资源具有再生性的原因是自然界的___B_____。
水文学期末考试复习题整理 1.水文学的体系：水文学开始主要研究陆地表面的河流，湖泊，沼泽，冰川等，以后扩展到地下水，大气中的水和海洋。水文科学主要通过定点观测，野外勘测和室内外实验等手段，获得水体时空分布和运动变化的信息，因而形成了水文测验学，水文调查，水文实验三个分支学科。 第一章 2.水体的化学性质：（大气水的化学组成及其特性） 1）溶解气体的含量近于饱和 2）降水普遍显酸性 3.河水化学成分的特点： 1）河水的矿化度普遍低 2）河水中的各种离子的含量差异很大 3）河水化学组成的空间分布有差异性 4）河水化学组成的时间变化明显 5.地下水的化学特征： 1）地下水充填于岩石，土壤空隙中，与岩石，土壤广泛接触，渗流速度很小，循环交替缓慢，而且地下水贮存于岩石圈上部相当大的深度（10公里），构成了地下水圈。 2）矿化度变化范围大，从淡水直到盐水。 3）地下水的化学成分的时间变化极为缓慢，常需以地质年代衡量。 4）地下水与大气接触有很大的局限性，仅限于距地表最近的含水层，此层可溶入氧气成为地下水氧化作用带。 6.水资源的涵义： 1）广义水资源：世界上一切水体，包括海洋，河流，湖泊，沼泽，冰川，土壤水，地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。 2）狭义水资源：狭义的水资源不同于自然界的水体，它仅仅指在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。 第二章 2.水循环的基本类型： 1）大循环：发生于全球海洋于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。 2）小循环：是指发生于海洋与大气之间，或陆地与大气之间的水分交换过程。小循环又称内部循环，前者又可称为海洋小循环，后者又可称为陆地小循环。 4.蒸发的物理机制：蒸发因蒸发面的不同，可分为水面蒸发，土壤蒸发和植物散发等。 8.水汽输送通量与水汽通量散度： 1）水汽输送通量的概念：是表示在单位时间内流经某一单位面积的水汽量。（水平，垂直） 2）水汽通量散度：是指单位时间汇入单位体积辐散出的水汽量，单位为克每百帕平方厘米秒。 12.可能最大降水：所谓可能最大降水（PMP）或可能最大暴雨（PMS），系指在现代的地理环境和气候条件下，特定的区域在特定的时段内，可能发生的最大降水量（或暴雨）。 13.下渗过程的阶段划分：渗润阶段；渗漏阶段；渗透阶段。 15．径流的含义及组成： 1）流域的降水，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。 2）根据形成过程及径流途径不同，河川径流又可由地面径流，地下径流及壤中流（表层流）三种径流组成。（填空）
《工程水文学》复习题 一、概念题 1、标准地下退水曲线： 2、径流系数： 3、洪峰流量模数： 4、露点： 5、流域面积： 6、对流雨： 7、河网密度 8、连序系列 9、水文测站 10、水循环 11、重现期 12、设计洪水 13、流量历时曲线 14、推移质输沙率 15、单位水样含沙量 16、多年平均输沙量 二、填空题 1. 地球上的水以____态，____态，____态三种形式存在于自然界的____ 、_____ 和_____ 中。 2. 空气中的水汽凝结需要同时具备两个条件，即要有吸附水分的_______, 以及使空气湿度_____________状态。 3. 按水文循环的规模和过程不同，水文循环可分为_______循环和________循环。 4. 水循环的重要环节有________，________，_______，_________。 5. 一条河流，沿水流方向，自上而下可分为、、、、五段。 6. 地面分水线与地下分水线在垂直方向彼此相重合，且在流域出口河床下切较深的流域，称__________流域；否则，称流域。 7. 对流层内，与降水有关的气象因素主要有：、、、、等。 8. 按暖湿空气抬升而形成动力冷却的原因,降雨可分为______雨, ______雨, ______雨, ______雨。 9. 对流雨的特点是____________、______________和_____________。 10. 计算流域平均雨深的方法通常有_______________, ________________, ______________。 11.流域总蒸发包括______________ ,______________ 和_________________。 12. 降雨初期的损失包括____________,__________________, _____________,
1、地下水水文学:研究地下水的形成与转化、分布与运动、动态预报与资源评价，以及系统规划与系统管理的学科 2、自然界水循环的大循环、小循环，水循环三要素 大循环：海陆之间——全球性气候控制小循环：海洋内或陆地内——局部气象因素控制 水循环三要素蒸发、降水和径流 3、岩土的空隙分类，液态水的三种存在形式 分类：孔隙裂隙溶隙 根据分子受力状况分为结合水、重力水和毛细水 4、容水性（容水度）、持水性（田间持水量）、给水性（给水度）三者定义及关系 容水度：岩土完全饱和是所容纳的最大水体积与岩土总体积之比 田间持水率：饱和岩土在重力作用下，经过2-3天释水后，岩土空隙中尚能保持的水体积与岩土总体积之比，此时含水率称为田间持水率。 给水度：饱水岩土在重力作用下所释出的水体积与岩土总体积之比。 给水度=容水度--持水度，给水度=饱和含水率--田间持水率 5、含水层，隔水层，含水系统 含水层——能透过并给出相当数量水的岩层 隔水层——不能透过和给出水，或透过和给出水的数量很小的岩层 含水系统——松散岩土中，地下水呈连续均匀的层状分布，但坚硬岩石中的裂隙及可溶岩石中的溶隙，地下水非为层状分布，将这样的含水岩体称之为含水系统。 6、包气带水、上层滞水的定义；潜水、承压水的定义及特征 包气带水——地下水面以上，岩土空隙未充满液态水，与大气相连通，称为包气带，赋存其中的水，称之为包气带水。 上层滞水——包气带局部隔水层上部积聚具有自由水面的重力水. 潜水——地表以下埋藏在饱水带中第一个具有自由水面的重力水 承压水——充满于两个隔水层之间的含水层中具有静水压力的重力水。 7、根据等水压线图确定承压水头、埋藏深度，判断成井的适宜性 8洪积扇分带及洪积物分布规律(洪积扇分为三带砂砾石带粗粒沉积交错过渡带粘性细土带) 从山前到平原：地形坡度由陡变缓，岩性由粗变细，透水性由强变弱 赋存其间的地下水：含水量由多变少，潜水埋深由大变小，承压水水头由小变大 水化学：含盐量低的HCO3 含盐量高的SO4、Cl 9、黄土湿陷性，不同黄土地貌的富水性能 黄土是干燥气候下的产物，见水后往往下沉，称为黄土的湿陷性 黄土塬：地下水丰富 10、裂隙水分类：风化裂隙水成岩裂隙水构造裂隙水 构造裂隙主要影响因素：主要受岩性和构造应力控制 导水断层的意义：①贮水空间②集水廊道③导水通道的作用。 10、岩溶（喀斯特），岩溶发育的基本条件 岩溶，又称喀斯特，可溶性岩石在水的溶蚀作用下形成的地表及地下的各种地质现象，称为岩溶现象 条件：1）可溶的透水岩层——裂隙发育2）水的溶解能力——CO2含量3）水的运动状态——水的循环与交替12、季节性冻土、多年冻土，冻土区寻找地下水的标志 季节性冻土：年平均气温>0℃，冬季冻土，夏季全部消融 多年冻土：年平均气温< 0℃，部分消融，地表下一定深度内存在,多年处于负温的冻结土 冰椎是多年冻土区寻找地下水的良好标志 13、地下水物理性质（温度） 地下水的温度与所在地区的地温相应 变温带：地下水随气温昼夜变化年常温带：地下水与地温相同增温带：随地温增加，温度增加 第二章 1、渗流的概念：地下水受重力、毛细力、分子吸力等作用，在多孔介质空隙中的渗透流动，为渗流。
水文学的研究对象与概念。 对象：自然界的水 概念：研究地球表面水体的形成，演化，分布和运动规律，与自然环境和人类社会的关系以及相互作用的学科。 水文现象的主要特点： 1.成因上的自然性和人为性，水文现象由人类和自然环境的共同作用与影响而形成。 2.时程上的周期性和随机性，随时间变化而表现出有规律的周期性和不规则的随机性，即 必然性和偶然性。 3.地域上的相似性和差异性，在不同区域的表现既有相似之处，也有独特之处。 4.运动的同在性和独立性，水分的运动方式同时进行并且各自有独立进行。 水文学的研究方法： 1.成因分析法，以确定性水文模型模拟为基础的揭示水文现象成因机制的概念型水文研究 方法。 2.数理统计法，以随机水文模型为基础的揭示水文现象统计规律的经验型水文研究方法。 3.地理综合法，运用地理比拟方法研究水文现象基本规律的水文研究方法。 水文学的发展阶段的时间段以及阶段的特点： 1.知识积累时期；公元16世纪末以前；开始了原始观测，水文现象的的定性描述以及经 验的积累。 2.学科形成时期；公元17世纪—19世纪末；水文现象有概念性描述进入定量的表达，水 文理论逐渐形成。 3.应用水文时期；20世纪初—20世纪60年代；水文观测进一步发展，水文学以服务社会 的应用性分支学科大发展为特色。 4.现代；公元20世纪60年代以来；新理论，新方法，新技术的大量引进。 第一章地球上的水循环与水量平衡 水循环的定义： 地球上各种形态的的水，在太阳辐射，地球引力等的作用下，通过水分的蒸发、水汽的输送、凝结降落、水分下渗、地表和地下径流五个环节，不断发生的周而复始的运动过程。 水循环对自然环境的作用： 1.促进自然地理环境中物质和能量的迁移转换功能；最活跃最重要的物质循环模式之一。 2.影响地壳运动和塑造地貌形态的功能；下渗和径流过程中，水与地表固体物质直接发生 接触，对地质构造和地形塑造有着重要作用。 3.对天气现象和气候特征具有重要的影响；蒸发、水汽输送、降水都是在大气中进行，程 度强弱及经过路线都会影响到区域的天气过程。 4.具有形成区域水文现象和水资源的功能；区域水循环状况决定了区域的干湿状况，决定 了区域的蒸发、径流、下渗等特征，进而产生局部水文现象。 水体的水分交换更新周期： 水体在参与水分循环的过程中，全部的水量被交换更新一次所需的时间，在数值上等于静储量与年动态水量之比。（年动态水量即水体一年内向外排出的水量） 水量平衡： 任意区域在任意时间段内，其收入水量与支出水量的差额，必然等于储水量的变化量。 第二章水循环的基本环节 蒸发与散发： 简称蒸散发，水在有水分子物体的表面上由液体或固态转化为气态向大气逸散的现象。 蒸发面：
水文学试题 一、不定项选择题（每题2分，共20分） 1、九寨沟形成的原因是（） A.古代冰川 B.无数次地震 C.各种钙化物质 D.风化作用 2、水文现象的研究方法（） A.模拟实验法 B.成因分析法 C.地理综合法 D.调查法 3、水循环的影响因素（） A.气象因素 B.板块运动因素 C.全球升温 D.下垫面因素 4、全球的水量平衡方程（） A.P陆-E陆-R=±△S陆 B.P海-E海+R=±△S海 C.P陆+P海=Ｅ陆＋Ｅ海 D.E陆=P陆-R 5、我国统一的水准点的零点（） A.渤海基面 B.北京基面 C.青岛基面 D.南海基面 6、我国河流中以雨水补给为主的河流主要分布在（） A.我国西北地区 B.我国东北地区 C.我国东部季风区 D.我国青藏地区 7、影响下渗的因素有（） A.土壤特性 B.降雨特性 C.地形、植被 D.人类活动 8、超渗产流的决定因素是（） A.土壤的前期持水量 B.降雨强度 C.下渗强度
D.降雨量的大小 9、影响年径流Cv值大小的因素主要有（） A.气候因素 B.流域面积 C.径流补给来源 D.年径流量 10、承压盆地按水文地质特征，可分为（） A.补给区 B.承压区 C.排泄区 D.自流水区 二、判断正误题（每题1分，共10分） 11、流域面积小的河流Cv值小于流域面积大的河流。（） 12、水文学是研究地球上各种水体的形成、分布、物理化学性质、循环运动变化规律以及水体与地理环境、生态系统、人类社会之间相互影响、相互联系的科学。（） 13、地球上的水在空间上分布是均匀的。（） 14、水分循环是各大洋之间相互联系的主要纽带。（） 15、水量的增减是引起水位变化的主要因素。（） 16、岩石容水性能的好坏，与岩石的空隙空间有密切的关系。如果空隙度大，且空隙均连通，则岩石的容水性能好，反之则不好。（） 17、给水度在数量上等于容水度与持水度之和。（） 18、岩石的透水性的大小是相对的，绝对不透水的岩石在自然界中是没有的。（） 19、渗流速度 V 大于实际平均流速 u。（） 20、单斜岩层中的承压含水层的物质组成发生由粗粒到细粒的相变，或者尖灭所形成的承压斜地。（） 三、填空题（每空1分，共20分） 21、岩石空隙按成因可分为＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿三大类，它们均有储存地下水的能力。 22、陆地小循环又可分为＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿两种。 23、河流在某地某时刻的＿＿＿＿称为水位，它是反映＿＿＿＿＿＿的最直观的重要标志。 24、水位的变化一般可分为＿＿＿和＿＿＿。 25、测定矿化度的方法一般有两种：＿＿＿和＿＿＿。 26、防凌措施——＿＿＿＿＿＿。 27、湖泊对河流水量有明显的＿＿作用。 28、闭合流域降雨径流形成过程：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿以及＿＿＿＿＿＿。 29、对于径流年际变化规律的研究，归纳起来目前有两种途径：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 四、名词解释（每题4分，共32分） 30、陆地小循环：
1. 水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之 间相互关系的科学。 2. 研究对象：地球上的水 .（1）水本身性质 .（2）水与地理环境、人类的联系 水文学的特点： 一方面，具有自然属性，属于地球科学的范畴；另一方面，又具有社会属 性，属于应用科学的范畴。 水文学：地球物理水文学、工程水文 学、地理水文学 地理水文研究的特点： 宏观性： 综合性： 区域性： 水文现象的主要特点（水 文现象： 水循环永无止尽，水文现 象在空间或时间上存在一定的因果关系。 水文现象在时间上既有周期性又有随机性。 水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性。 水文效应 :由于自然或认为因素，使地理环境发生改变，从而引起水循环要素、过程、水文情势发 生变化，成为水文效应。 水资源的特性 自然属性 1,.可再生性 2 水循环过程具有无限性的特点， 水资源具有可再生性。 但这种可更新的水量又是有限的。 3. 时空分布的不均匀性 4 年内与年际变化大；地区分布不均衡 社会属性 1 利用的广泛性和不可代替性 2利与害的两重性 世界水资源 水资源 是指全球水量中可为人类生存、发展所利用的水量，主要是指逐年可以得到更新的那部分 淡水量。 .最能反映水资源数量和特征的是年降水量和河流的年径流量 区域水资 源总量：为当地降水形成的地表水和地下水的总和 复量 水循环基本过 程 ：水循环是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用 下，通过蒸发、 水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。 水循环机理： 第一，水循环服从于质量守恒定律； 第二，太阳辐射与重力作用，是水循环的基本动力； 第三，水循环广及整个水圈，并深入大气圈、岩石圈及生物圈。 第四，全球水循环是闭合系统， 但局部水循环却是开放系统。 第五， 地球上的水分在交替循环过程中， 总是溶解并携带者某些物 质一起运动。 水循环的实质 水循环就是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水气输送、凝结 降水、下渗及径流等环节，不断的发生相态转换和周而复始运动的过程。 试述水循环的作用与效应 1 水循环与地球圈层构造： 在地球表层系统中， 水圈处于主导地位， 水圈中的水通过周流不息的循 环运动，积极参与了圈层之间的界面活动，并深入 4 大圈层内部，将它们耦合在一起。 2 水循环与全球气候 : 首先，水循环是大气系统能量的主要传输、储存和转化者；其次，水循环通 过对地表太阳辐射能的重新再分配， 使不同经纬度热量收支不平衡得到缓解； 再次， 水循环的强弱 及路径，还会直接影响到各地的天气过程，甚至可以决定地区的气候基本特征。水体运动变化的自然规律、总体演化趋势 与其它自然地理因素间的相互影响研究 各水体的区域差异性 水循环过程中，水的存在和运动的各种形态。 o =地表水资源量 +地下水资源量—重
Chapter 1 Introduction 1.1Definition of groundwater埋藏于地表以下的各种形式的重力水。 Groundwater (referred to without further specification) is commonly understood to mean water occupying all the voids within a geologic stratum. Other definitions：The term groundwater is usually reserved for the subsurface water that occurs beneath the water table in soils and geologic formations that are fully saturated. 1.2Advantages of GW utilization 地下水的优点 （1）(应用广泛)An important source for water supply throughout the world (Irrigation灌溉, Industries工业, Municipalities, Rural homes, etc) （2）(分布广泛)Widely distributed (not only in arid regions but in humid regions) (分布广泛) （3）(水温稳定)Steady in temperature （4）(便于就地开采使用)Convenient availability near the point of use （5）(水质较优)Excellent quality （6）(开发成本低)Low cost of development ★1.3Environmental-geological problems环境地质问题 （1）Decline of groundwater level(地下水水位下降) （1）Attenuation of spring discharge (泉水流量衰减) （2）Land subsidence (地面沉降) 地面沉降造成的直接后果是：1）沿海城市海水倒灌；2）地表严重积水； 3）建筑物倾斜开裂；4）道路、地下管道报废；5）桥梁净空减小。 （3）Surface collapse (地面塌陷) （4）Land crack (地裂缝) （5）Seawater intrusion (海水入侵) （6）Desertification (沙漠化) （7）Groundwater pollution (地下水污染) （8）Secondary salinization of soil (土壤次生盐碱化) Δ1.1地下水水文学是水文学的一个分支，是研究地下水的形成、运动、动态与预报、水量与水质以及开发 2.1
绪论 水文学：研究地球上水的科学就是水文学（Hydrology)。具体来说，水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动和变化规律，以及与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。各种不同的水体是水文学的主要研究对象； 水文循环是水文学的核心内容； 人类活动的水文效应是现代水文学研究的重要内容。 水文学体系 基础学科：研究的水体对象划分：（河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、地下水文学等） 应用学科：工程水文学、农业水文学、土壤水文学、森林水文学、城市水文学 水文现象的主要特点： （1）水文循环永无止境 （2）水文现象的周期性和随机性 （3）水文现象区域上的相似性和差异性 第一章 水文循环过程包括蒸发、降水、径流3个阶段和水分蒸发、水汽输送、凝结降水、水分下渗、径流5个环节。 水文循环概念：是指地球上各种形态的水,在太阳辐射和地心引力等作用下，以蒸发﹑水汽输送、凝结降水、下渗和径流等方式进行周而复始的运动过程。 水循环类型： 海陆间水循环：是指从海洋表面蒸发的水汽,被气流带到大陆上空,在适当的条件下,以降水的形式降落到地面后,其中一部分蒸发到空中,另一部分经过地表和地下径流又流到海洋,这种海陆间的水循环又称大循环。 海洋小循环：海上内循环，就是海面上的水份蒸发成水汽，进入大气后在海洋上空凝结，形成降水，又降到海面的过程。 陆地小循环：是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽，在高空冷凝形成降水，仍落到陆地上，从而完成的水的循环过程。（可以再分为大陆外流区小 循环和内流区小循环）
水文循环的作用与效应：表层结构、气候、地表形态、生态、水资源和水能资源。 土壤蒸发：土壤蒸发是发生在土壤孔隙中的水的蒸发现象，它与水面蒸发相比较，不仅蒸发面的性质不同，更重要的是供水条件的差异。 土壤蒸发是土壤失去水分的干化过程，据土壤供水条件差别及蒸发率的变化，分三个阶段：（1）定常蒸发率阶段 （2）蒸发率下降阶段 （3）蒸发率微弱阶段 形象因素：土壤孔隙性、地下水位、温度梯度等 水汽输送（我国水汽输送4个通道） 降水四要素：降水（总）量、降水历时与降水时间、降水强度、降水面积。 降水的影响因素：主要有地理位置、大气环流、天气系统、下垫面条件等 下垫面条件的影响： 地形：坡向与降水（迎风坡多雨）、高度与降水（地形的抬升增雨并非无限制的，当气流被抬升到一定的高度后，雨量达最大值。此后雨量就不再随地表高程的增加而继续增大，甚至反而减小。） 下渗 下渗动力：地表水沿岩土空隙下渗是在重力、分子力和毛管力综合作用下形成的。根据下渗过程作用力组合变化及运动特征可分成三个阶段： ①渗润阶段 ②渗漏阶段 ③渗透阶段 径流 据径流过程及途径不同，可将径流分为三种，即地面径流、地下径流及壤中流。 流域对降水的再分配作用表现 径流成分分配：它主要是在水分垂直运行中，通过下垫面而发生的，将降水分配成为不同的径流成分。有拦截、填洼、下渗 径流时程分配：它是通过水分侧向运行而体现出来的。形成出口断面的流量过程。
与地下水开发利用有关的环境问题：地面沉降、地面塌陷、海（咸）水入侵、土壤此生荒漠化、土壤此生盐渍化。 潜水：埋藏于地下第一个稳定隔水层之上，具有自由表面的重力水。特征：潜水具有自由水面；潜水的补给区和分布区一般是一致的；潜水的水位、含水层厚度、流量、化学成分随地区和季节有明显的变化；潜水的水质受气候、地形及岩性条件的影响；通常缺乏多年调节性。 承压水：充满于两隔水层之间的含水层中的水。特征：承压性；承压水的补给区和分布区不一致；承压水的动态比较稳定，其资源具有多年调节能力；承压水的化学成分一般比较复杂；承压含水层的厚度，一般不随补给量的增减而发生显著变化；承压水一般不易受污染。 地下水的化学成分：地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有机质以及微生物。 地下水化学成分的形成作用：溶滤作用：是指地下水与岩土相互作用、岩土中一部分物质转入到地下水中的作用。浓缩作用：是指地下水通过蒸发排泄引起水中成分的浓缩，使水中盐分浓度增大、矿化度增高的现象。脱碳酸作用：是指在温度升高、压力降低的情况下，CO2自水中逸出，而HCO3-含量则因形成碳酸盐沉淀减少的过程。脱硫酸作用：是指在封闭缺氧的还原环境中，在有机物和脱硫菌作用下，硫酸盐被分解成H2S和HCO3-的生物化学过程。阳离子交换吸附作用：混合作用： 地下水化学成分的基本成因类型：从形成地下水化学成分的基本成分出发，将地下水分为三个主要成因类型：溶滤水、沉积水和内生水。溶滤水的渗入成因，沉积水是沉积——埋藏成因，内生水是火山——岩浆成因。溶滤水：是指由富含CO2和O2的水渗入补给并溶滤其所流经岩土而获得主要化学成分的地下水。其成分受岩性、气候、地貌等因素的影响。沉积水：是指与沉积物大体同时生成的古地下水。内生水：指来自地球深部层圈的地下水。 按降水后包气带水的下渗方式来分，降水入渗分为：活塞式下渗；捷径式下渗。 活塞式：入渗水的湿润锋整体向下推进，即上部新的入渗水推动下部较老的水作面状下移。此类下渗主要发生于较均质的、孔隙大小差别不大的砂层中。 捷径式：水流不作面状推进，而是沿着某些通路优先下渗。 捷径式下渗与活塞式下渗比较，主要有两点不同：⑴活塞式下渗是年龄较“新”的水推动其下年龄较“老”的水，始终是“老”水比“新”水先到达含水层，“老”水在下，“新”水在上；捷径式下渗时“新”水可以超前于“老”水到达含水层，即可能同一平面上“新”水在下，“老”水在上。⑵对于捷径式下渗，下渗水不必补足包气带水分亏缺，即可下渗补给含水层；活塞式下渗，入渗水则需全部补足上层包气带水分亏缺后，才会继续下渗。这两点对于分析污染物在包气带中的运移具有重要意义。 大气降水补给地下水水量（大气降水通过包气带补给地下水的水量）的确定：地中渗透仪法；地下水动态分析法；水量平衡法；降水入渗系数法；水文学法；水分通量法。 泉：地下水的天然露头。根据含水层性质可分为上升泉和下降泉；根据出露原因可分为侵蚀泉、接触泉、溢流泉、断层泉和接触带泉。 上升泉：承压水的天然露头。地下水在静水压力作用下上升并溢出地表的泉。下降泉：潜水或上层滞水的天然露头，是地下水受重力作用自由流出地表的泉。确定是上升泉还是下降泉必须根据补给泉的含水层的埋藏条件。 侵蚀泉：是沟谷等侵蚀作用切割含水层而形成的泉。接触泉：是由于地形切割达到含水层隔水底板时，地下水被迫沿含水层和隔水层接触处出露的泉。溢流泉：是当潜水流前方透水性急剧变弱或由于隔水底板隆起潜水流动受阻而溢出地表的泉。断层泉：是地下水沿断层带出露的泉。接触带泉：岩脉或侵入体与围岩接触带因冷凝收缩而产生裂隙，地下水沿此接触带上升而形成的泉。 根据地下水径流方向的特征不同，可将地下水交替分为以下三种类型：垂直交替、侧
《水文地质学基础》 试题库及参考答案 目录 第一章地球上的水及其循环 (1) 第二章岩石中的空隙与水分 (4) 第三章地下水的赋存 (9) 第四章地下水运动的基本规律 (15) 第五章毛细现象与包气带水的运动 (20) 第六章地下水的化学成分及其形成作用 (22) 第七章地下水的补给与排泄 (29) 第八章地下水系统 (35) 第九章地下水的动态与均衡 (37) 第十章孔隙水 (40) 第十一章裂隙水 (42) 第十二章岩溶水 (45) 第十三章地下水资源 (48) 第十四章地下水与环境 (49) 第一章地球上的水及其循环 一、名词解释： 1．水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。 2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。 3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。 4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。 5．水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。 7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。
8．小循环：海洋或大陆部的水分交换。 9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。 10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。 11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。 12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。 13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。 14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。 14．径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。 15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。 17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。 18．流量：单位时间通过河流某一断面的水量。 19．径流总量：某一时间段，通过河流某一断面的水量。 20．径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。 21．径流深度：计算时段的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。 22．径流系数：同一时段流域面积上的径流深度与降水量的比值。 二、填空 1．水文地质学是研究地下水的科学。它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。 2．地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。 3．自然界的水循环分为水文循环和地质循环。 4．水文循环分为大循环和小循环。 5．水循环是在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。 6．水循环是在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。 7．主要气象要素有气温、气压、湿度、蒸发、降水。 8．在水文学中常用流量、径流总量、径流深度、径流模数和径流系数等特征值说明地表径流。 三、判断题 1．地下水是水资源的一部分。（√） 2．海洋或大陆部的水分交换称为大循环。（×） 3．地下水中富集某些盐类与元素时，便成为有工业价值的工业矿水。（√）4．水文循环是发生于大气水和地表水之间的水循环。（×） 5．水通过不断循环转化而水质得以净化。（√） 6．水通过不断循环水量得以更新再生。（√） 7．水文循环和地质循环均是H O分子态水的转换。（×） 2 8．降水、蒸发与大气的物理状态密切相关。（√）
2011年—2012年第一学期期末考试试卷 水文学 一、填空题（共15小题，每小题2分，共计30分） 1、“地理水文学”一词最早出现在哪个国家（） A中国B英国C美国D苏联 2、大洋水温的垂直分布有何特点（） A从海面到洋底呈均匀递减的趋势 B从海面到洋底呈均匀递增的趋势 C从海面到洋底呈不均匀递减的趋势 D从海面到洋底呈不均匀递增的趋势 3、下列哪种天然水的矿化度属于咸水（） A20 B30 C40 D50 4、珠江流域属于几级水循环（） A三B四C五D 六 5、下列哪一种说法是正确的（） A太阳辐射强烈，蒸发面的温度就升高，饱和水汽压减小，饱和差减小，蒸发速度就大。
B太阳辐射强烈，蒸发面的温度就升高，饱和水汽压增大，饱和差减小，蒸发速度就大。 C太阳辐射强烈，蒸发面的温度就升高，饱和水汽压减小，饱和差增大，蒸发速度就大。 D太阳辐射强烈，蒸发面的温度就升高，饱和水汽压增大，饱和差增大，蒸发速度就大。 6、下渗水的垂向分布中哪个带的水分下渗率接近于一个常值（） A饱和带B过渡带 C 水分传递带D湿 润带 7、当中国的上海等地是黄梅时节时，澳大利亚的地中海气候区的气候特点是什么（） A炎热干燥B温和多雨C高温多雨D高温少雨 8、水循环过程的最基本环节是（） A蒸发B水汽输送C降水D地表径流 9、水循环中的哪个环节最容易被人类控制（） A降水B地表径流C下渗D蒸发 10、下列哪个地区是我国年径流量最丰富地区（） A西藏部分地区B广西部分地区C福建部分地区D云南部分地区 11、海水的电导率取决于什么（）
A盐度B透明度C温度D压力 12、贵州都匀的斗篷山的黄河属于哪个水系（） A红水河水系B柳江水系C沅水水系D海河水系 13、人均径流量最多的国家是（） A巴西B印度尼西亚C加拿大D美国 14、在影响径流的因素中下列哪个不属于流域下垫面因素（） A纬度B下垫面温度C水理性质D坡度 15、下列哪种面降水的计算对雨量站的数量和代表性有较高的要求（） A算术平均法B太森多边形法C等雨量线法D客观运行法 二、填空题（20个空，每个空1分） 1、水资源的和对水环境的反馈效应的研究已成为现代水文学研究的重要内容。 2、水文学是研究地球上水的性质、分布、循环运动变化规律及其与，之间相互关系的学科。 3、水循环的整个过程可分为、水汽输送、、、以及地表径流。
水文学原理 名词解释 1、水文大循环和小循环： 水文循环：地球上的水在太阳辐射和重力作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗及径流等环节，进行的周而复始的地理位置和物理形态的变换的运动过程。水的三态转化特性是水文循环的内因，太阳辐射和重力作用是外因或动力。 1）水文大循环是发生于全球海洋与陆地之间的水分子交换过程。由海洋上蒸发的水汽，被汽流带到大陆上空，遇冷凝结而形成降水。降水至地面后，一部分蒸发直接返回空中，其余部分都经地面和地下注入海洋。 2）水文小循环是指陆地上的水分经蒸发、凝结作用又降落到陆地上，或海洋面蒸发的水汽在空中凝结后，又以降水形式降落在海洋中。前者可称为内陆小循环，后者称海洋小循环。 2、水量平衡：是指任意选择的区域(或水体)，在任意时段内，其收入的水量与支出的水量之差必等于 该时段区域(或水体)内蓄水的变化量，即水在循环过程中，总体上水量是平衡的。 3、流域蒸发能力：是指充分供水条件下的流域日均总蒸发量。 4、田间持水量: 土壤中所能保持的分子水和毛管悬着水的最大量 5、凋萎系数: 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 6、水系:在河流运动过程中，逐渐由小溪、小河集成大河，这样便构成脉胳相通的河流系统. 7、流域形状系数：是流域分水线的实际长度与流域同面积园的周长之比， R=A/L2 R：形状系数, A:流域面积（km2）；L:流域长度(km) R值小，流域呈长形，流域水流变化缓和；反之，则水流变化剧烈。 8、径流模数:指流域出口断面流量与流域面积的比值。M＝Q/F ,m3/s·km2 9、水质：水体质量的简称。水分子H2O，化学成分复杂，水中有80多种化学元素。 水中有8大离子：K+、Na+、Ca+、Mg+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32- 10、最小值定律：植物生长取决于外界给它的所需养分中数量最少的一种。 11、输沙率：单位时间内通过断面的泥沙含量。 Q s=QP ,Q s－悬沙输沙率（kg/s）；Q－流量（m3/s）；P－断面平均含沙量（kg/m3） 12、流域蓄水容量曲线： 如果把全流域按蓄水容量大小划分成许多小块，然后把蓄水容量由小到大进行排列，并 和其相应的面积(％)绘在一张图上，纵坐标是蓄水容量Wm’，横坐标是小于或等于蓄水 容量Wm的各小块面积之和F0占全流域面积F的百分数(F0/F)、点绘的Wm’～F0/F关系 曲线，称流域蓄水容量曲线。 13、下渗能力（下渗容量）：充分供水条件下的下渗率 14、稳定下渗率： 当下渗锋面推进到一定深度后，下渗率趋于稳定的常值，此时下渗率称为“稳定下渗率”。 15、下渗容量曲线：是在充分供水条件下，流域下渗能力过程。 16、蓄满产流（饱和产流）: 是指在土壤缺水量未满足以前不产生径流，而在土壤缺水量满足 以后则全部产生径流。蓄满产流以满足包气带缺水量为产流的控 制条件，降雨强度不是这些地区产流的主要影响因素。 17、超渗产流：超渗地面产流机制是指供水与下渗矛盾发生于包气带上界面(地面)的产流机制。 超渗地面径流的产生条件：①要有供水，它是一个必要条件； ②要有一个界面，即地面。它是包气带的上界面，也是一个必要条件； ③要降雨强度大于下渗能力，它是产流的充分条件。 18、流域最大损失量： 流域最大损失量(Im)可以理解为一定入渗深度的最大、最小土壤蓄水量之差，或影响土层的田间
一．地下水水文学 1自然界水的存在位置：岩石圈、水圈、生物圈，主要分布在岩石圈。 2水文循环：（大循环、小循环）地球浅部层圈中的水，即大汽水、地表水、地壳浅部地下水的相互交替。（速度较快、途经较短），动力主要为太阳辐射、地球引力。 3地质循环：地球浅部层圈水与深部层圈水之间的相互交换过程 4自然界的水均衡：在一定的时间、区域内，水分循环三要素（蒸发、降水、径流），之间的数量关系。 全球水均衡：Z M +Z C =X M +X C 5地下水存在岩土的孔隙中，孔隙是一个控制因素。孔隙性（孔隙的大小、形状、分布特点以及连同情况），分为三类（松散沉积物的空隙、坚硬不可溶岩石中的空隙、可溶性岩石中的空隙）6孔隙度：松散岩土的孔隙主要表现为空袭的多少与大小。大小取决于排列情况与分选程度。一定体积的孔隙体积与该岩土总体积之比（n=V N /V），孔隙度的大小与颗粒大小无关。 7.孔隙三种分类的差异表1-38.水的岩土存在形式图1-8 9水体的岩理性质：（容水性、给水性、持水性、透水性） 容水性：岩土具有容纳一定水量的性质。容水度：（S）是指岩土中所能容纳的最大的水体积与岩土总体积之比。给水性：饱水岩土在重力作用下能自由排出一定水量的性质。给水度：（）是指饱水岩土在重力作用下释放水的体积与岩土总体积之比。（给水度的大小与岩性、初始地下水埋深以及地下水位下降速度）。持水性：是指饱水岩土在重力作用下，推出重力水后仍能保持一定水量的性质。持水度：（Sr）是指饱水岩土在重力释水后，仍能保持水量与岩土总体积之比。透水性：岩土允许重力水透过的能力。透水性是影响水量的重要因素，岩土孔隙的大小、多少、连通性直接影响透水性。渗透系数：（K）表征岩土透水量的指标。 10岩层给水性和透水性能的好坏分类：含水层、隔水层（弱透水层）。含水层：能够透过并且给出相当数量水的岩层。隔水层不能透过或不能给出水。 11含水层具备条件：储水空间（孔隙愈大、数量愈多、连通性愈好，透水性愈好）、储层地下水的地质构造条件、良好的补给来源。 12包气带水：存在于包气带中的地下水。（包含土壤吸着水、薄膜水、毛细水、气态水、过路的重力渗入水、局部隔水层之上的重力水），特点是动态变化大。潜水：地表以下，第一个稳定分布的隔水层之上，具有自由水面的地下水。特征：是具有自由水面、补给区和分布区一般是一致的、水位、含水层厚度、流量、化学成分随地区和季节有明显变化、水质受气候、地形及岩性条件的影响。（等水位图的作用：潜水流向、水力梯度、埋藏深度、与地表的补排关系）。承压水：充满于上下两个相对隔水层之间的具有承压性质的地下水，（特征：承压性、补给区与分布区不一致、水的动态比较稳定，其资源具有多年调节能力、水的化学成分比较复杂、承压含水层的厚度一般不随补给量的增减而发生显著变化、不易受污染，受污染后极难净化）。（等水位图的作用:确定承压水的流向及水力梯度、承压水头、埋藏深度，但无法确定承压含水层与其他水体的补排关系)。 13孔隙水：存在岩层孔隙中的地下水，分为三类（洪积物中的地下水、冲积物中的地下水、湖积物种的地下水、黄土中的地下水、滨海三角洲沉积物中的地下水）洪积物中的地下水：洪积物是山区季节性雨水或融雪水汇集而成的暂时性水流的堆积物，广泛分布于山间盆地及山前平原地带，尤以干旱、半干旱地区最为发育。地貌上表现为以山口为顶点的扇形或锥形，扇锥之间形成的洼地。特征：洪积扇显示了良好的地貌岩性分带；地貌上坡度由陡变缓，岩性由粗变细，从而决定了岩层透水性有好到差，地下水位埋深由大到小，补给条件有好到差；排水方式由以径流为主转化到以蒸发为主；水化学作用由溶虑到浓缩，矿化度由小到大；地下水位变幅由大到小。冲积物中的地下水：冲积物是经常性水流形成的沉积物，河流的上中下游冲积作用不同，形成冲积物的岩性和结构特征不同，各河段的水文地质条件也不同。 14：裂隙水：存在于岩层裂隙中的地下水。裂隙水的埋藏。分布和运动规律主要受到岩石的裂隙成因类型、裂隙性质以及裂隙发育程度的控制。主要分为三种（风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水）。构造裂隙水：具有非均匀性、各向异性、随机性的特点。构造裂隙的张开度、延伸度、密度、倒水性受到岩层性质的影响，特点是具有明显而有比较稳定的方向性。 15岩溶水：是水流与可溶性岩石相互作用的过程及由此产生的地质现象。发育的基本条件：岩石的可溶性、水的溶蚀性、岩石的透水性。特征：分布极不均匀、补给主要是大气水、地表水、集中排泄、运动规律复杂、动态特征明显、水化学特征受补径、排的影响。 二 1地下水物理性质：温度（地温主要受地球内部的热量影响，地温梯度是指每增加深度时地温的增值，平均值是3/100m）、颜色、透明度、嗅、味、密度与比重、导电性和导热性、放射性。 2地下水的化学性质：地下水中含有的各种气体、离子（氯离子、硫酸根离子、重碳酸根离子、钠离子、钾离子、钙离子、镁离子）、胶体物质、有机质以及微生物。反映地下水水环境状态的指标：化学需氧量、生化需氧量、总有机碳、氧化还原电位。反映地下水酸碱平衡的指标：碱度、酸度。 3库尔洛夫式：地下水的化学组分中离子的毫克数与离子当量之比称为离子的毫克当量。 毫克当量=离子毫克当量/离子当量（离子当量=离子原子量/离子的电价） 离子的毫克当量百分数=（离子的毫克当量数/所有的离子的毫克当量数） 4地下水化学成分的形成作用有：溶滤作用（地下水的径流与交替强度是最活跃、做关键的因素）、浓缩
随机水文学以水文过程为研究对象，以随机过程理论和时间序列分析技术为手段的一门学科 随机模拟法的特点1随机水文模型全面表征水文现象统计变化的特征，不同模型表征水文现象变化特性的重点有所差异。2、由随机模型能模拟出大量的水文序列。3、大量的模拟序列表征着未来水文现象可能出现的各种情况。 当随机函数随时间t 连续地取有限区间内的值时，称此随机函数为随机过程。 是否相依：相关和独立随机过程 按变量多少：单变量和多变量随机过程 参数是否随时间改变：平稳和非平稳随机过程据分布函数的不同性质：独立，平稳，独立增量，马尔柯夫过程 非平稳随机过程一个随机过程X(t)，若对任意n 与实数k ，X(t)的n 维分布函数满足关系式 称X(t)为平稳随机过程（简称平稳过程），否则被称为非平稳过程。 特征：平稳随机过程的n 维分布函数不因所选开始时刻的改变而不同；平稳随机过程的统计特性不随时间原点（起点）的选取不同而变化。 各态历经性：在一定条件下，平稳随机过程的一个相当长的样本资料（一个现实）可以用来分析计算平稳随机过程的统计特性。这样的随机过程被称为具备各态历经性或遍历性，并称为各态历经过程 判断：年径流或年降水过程在人类活动影响很小时可以认为是平稳随机过程。月降水过程和日降水过程是非平稳的。 马尔柯夫过程 如果随机过程X(t)满足 则随机过程X(t)被称为马尔柯夫过程(马氏过程)。 性质1 马尔柯夫过程在时刻tn+k 所处的状态只与其在时刻tn 所处的状态有关，而与其在tn 时刻之前所处的状态无关2马尔柯夫过程的统计特性完全由它的初始分布和转移概率确定。 水文序列的组成;确定成分（周期性、非周期性）随机性成分（平稳的（相依的和独立的）非平稳的） 自相关分析中：判断时间序列是否独立的方法。 ① 计算样本自相关系数rk 并绘制样本自相关图。 ② 计算rk 的容许限（选择显著性水平α=5%），即 之中：取“+”时为容许上限；取“-”时为容许下限 ③ 推断。若rk 处在上下容许限之间，序列独立；反之相依。 自相关系数和互相关系数的性质自相关系数是描述水文序列自身内部线性相依程度的指标 判断时间序列前后相依性，rk 的绝对值越大，说明序列内部线性相依程度越高；反之越弱。互相关不仅表示两个序列同时刻间的联系，而且可描述两个序列不同时刻间的相互关系。 水文序列自相关分析法和谱分析法的主要异同点相同：研究水文序列的内部结构与性质不同点：谱分析：从频率域分析水文序列的内部结构，用于判断水文序列内部是否有周期成分; 自相关分析：从时间域分析水文序列的内部结构，用于判断水文序列内部是否独立或线性相依的程度。 趋势成分识别和检验：Kendall 秩次相关检验。对序列x1，x2，…，xn ，先确定所有对偶值(xi,xj)(j>i)中xi
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