森林对水文的影响
唐恩勇
( 贵州大学林学院水土保持与荒漠化防治091班)
摘要：森林与人类的生活息息相关，他不仅是可供人类开采利用的一种自然资源，更是人类及其他生命赖以生存的环境与物质基础。随着人类的发展进步，无论是生活和生产实践还是科学的研究探索，对于森林的作用都有一个深刻地认识，总的来说，森林的防护效益有这几个方面：森林的水源涵养作用，土壤改良及水土保持作用，气候和环境的改善与维持作用，大气污染、土壤污染、水体污染防治作用，各种生物资源的保护作用，人类健康保健与环境美化作用等等。水不仅是生命存在和延续的先决条件，而且是全球与局部气候状况的重要决定因素，随着人类文明的发展，人们对水的用途的要求越来越高，用量越来越大，然而，随着全球环境的改变，地球上的可以利用的水资源越来越少，征对森林对水资源的作用，森林的存在对于水文效应的影响，无论是从宏观还是微观，无论是从地上还是地下都有着不可替代的作用，研究森林对水文的影响，更有利于合理利用水资源、保护生态环境的对策和措施有效地实施。研究和认识森林对水文影响的规律，对于开发、利用水资源，防治水患，充分发挥森林的生态效益具有重要意义。
关键字：森林水文效应生态效益
为了认识森林对自然界水分运动的影响及所产生的效应。研究森林对水文的影响，它起源于19世纪中叶。1864年德国的 E.埃贝迈尔在巴伐利亚建立了第一个森林气象站，对林区降水量、土壤蒸发和枯枝落叶层对地面蒸发的影响进行了观察。1900年在瑞士的埃曼托尔山地的两个集水区，对森林和牧地、耕地进行了河流流量的对比观察。之后，日本、美国、苏联等国家相继开展了这方面的研究。20世纪中期以来，研究范围进一步扩大，手段日趋现代化。如在不同自然地域内开展各种林分的水量平衡和水质研究，探索不同林种、不同采伐方式对降水和径流的影响，找出最佳森林水文效益的林种和采伐、更新方式，以及在测试仪器和装置方面采用中子散射、无线电遥控、室内模拟等。中国最早是于1924～1926年在山西、山东等地的寺庙林里进行了径流试验。
1森林的地上部分对降雨的再分配过程
大气降水落到森林表面时，首先被森林植物地上部分截留引起降水的第一次分配。然后，当降水量足够大时，一部分降水到达枯枝
落叶层引起降水的第二次分配。这种再分配持续的时间和各层所能容纳的降水量，与它们的数量、性质和降水特征有关。不同的森林类型，其树种组成不一样，群落的结构存在差异，对降雨的拦蓄能力也不同。
1.1 林冠层对降水的影响
林冠层对降水的作用主要表现在林冠的截留作用，所谓林冠截留作用，是指降水到达林冠层时，有一部分被林冠层枝叶树干所临时容纳，然后又蒸发返回大气中去的作用。在降雨过程中的某一时段内，从林冠表面通过蒸发返回大气中的降水量和降水终止时林冠层还保留的降水量，称为该时段内的林冠截留量。在该时段内林冠截留量与林外降水量之比，称为林冠截留率。林冠层截留降雨的能力因树种不同、器官不同而有很大差异，主要与林冠层枝叶生物量及其枝叶持水特性
从林冠截留作用产生的机理来看，对林分的林冠截留量影响比较大的林冠特性因子有：树种、树冠结构、林冠郁闭度、林冠的湿润状况等。经多年的研究以及上表的推理，一般的规律是，针叶树因为枝叶茂密，层次多，树枝水平或轮状重叠排列，枝叶面积大，截留量比较大；阔叶树枝叶稀疏，层次少，枝叶总面积小，截留量也较小；硬阔叶树比软阔叶树的枝叶还稀疏，叶表面光滑，因而截留量比软阔叶树还小；灌木的截留量则居于针叶树和阔叶树之间。
就我国目前来说，主要森林生态系统的林冠截留率大约为11.4%--36.5%，变动系数（用以表示各个变量值之间差异程度的一种指标）约为6.68%--55.05%（温远光等，1995），而国外一般认为温带针叶林林冠截留率为20%--40%（GashJ H C,1980；Viville D,1993）--（余新晓，等2010.）。林冠截留率与降水量呈紧密的负相关，一般表现为负幂函数关系（石培礼等，2001），目前Rutter模型和Gush 解析模型是较为完善且应用广泛的林冠截留模型（张光灿等，2000）。
1.2 林下植被层对降水的影响
当降雨通过林冠层到达林下植被层时再次被截留，从而使雨滴击溅土壤的动能大大减弱。林下植被的种类以及数量受林分结构的影响，不同林分结构下植被层的持水性能存在差异，一般以林下植被层的最大持水量来表示林下植被层截持雨水能力的大小。林分结构和林冠组成均显著地影响了林下植被的物种分布,像杜英、千年桐、胡颓子、青冈、野柿、黄樟的分布跟林分结构紧密相关,半朔苣苔、华东安蕨、三叶木通、紫楠、香港四照花跟林冠组成紧密相关,然而林冠组成相对于林分结构解释了更多的物种分布;集群格局的零模拟分析还显示林冠组成显著地影响了林下植被的群落格局.本研究结果支持林冠组成是生态系统过程的主要驱动,也表明林冠组成是林下层群落格局形成的原因.（龙凤菊等，2011），
1.3枯枝落叶层对降雨的截留作用
林地的枯枝落叶层，也叫枯落物层，是由林木及林下植被凋落下来的茎、叶、枝条、花、果实、树皮和枯死的植物残体所形成的一层地面覆盖物。枯枝落叶层具有保护土壤免受雨滴冲击和增加土壤腐殖质和有机质的作用，并参与土壤团粒结构的形成，有效地增加了土壤孔隙度，减缓地表径流速度，为林地土壤层蓄水、滞洪提供了物质基础。这是枯枝落叶层对森林涵养水源的重要贡献。森林枯枝落叶层具有较大的持水能力，从而影响林内降雨对土壤水分的补充和植物的水分供应（Putuhena W M，1996）--（余新晓，等2010.）。枯落物的数量影响着截留量，优良的水源涵养和水土保持树种，应能产生大量的枯落物，在林地上形成连续交织覆盖的深厚枯枝落叶层。在川西高山冷杉4个林型中每年每公顷凋落的枯枝落叶干重约0.8—0.9t（蒋有绪等，1981）。根据11年生刺槐林的研究，每年每公顷枯枝落叶达12.5t （河北林业专科学校1971）。总之，不同林型的森林枯落物的输入量变化很大。
枯枝落叶层的截留量表征指标有枯枝落叶层的最大持水量和枯枝落叶层的有效拦蓄量。（张理宏等，1994）从实验中的得到的枯枝落叶层的有效拦蓄量计算式为
W=（0.85R m R0）×M
式中W-----有效拦蓄量；
R m----最大持水量；
R0-----自然含水量；
M------枯枝落叶现存量。
然而，在研究枯枝落叶截留量时经过大量的实验证明，枯枝落叶截留量为最大持水量和自然含水量之差（赵勇等，1995）。
枯落物的干燥程度也影响着截留量，枯落物的有效水容量与其干燥度有关，即与枯落物的排水性质有关，在枯落物比较干燥时，对于
一次暴雨其吸收降雨的作用非常明显，但对于连续性的降雨其作用就可能不十分明显。据J.I.Pitman(1989) --（余新晓，等2010.）研究，枯枝落叶的排水率主要决定于枯落物的蓄水量和水容量：
D s=e k L（M L-L c）-1
式中：D s----枯枝落叶的排水率；
K L----枯枝落叶的排水系数；
M L----枯枝落叶的水容量（最大）；
L c----枯枝落叶的水蓄量（最小）。
2 森林的地上部分对径流的影响
2.1森林对年径流量的影响
森林影响年径流量主要是从林木的性质和林地的性质，林木的性质主要表现在森林的覆盖率、森林的林钟等因素，而对于林地的性质主要表现在林下土壤的结构，物理性质等因素，然而对于森林能否增加降水和河水流量持有不同的观点，其中一种观点(陈军锋，李秀彬.2001)就是认为森林能增加降水，首先以前苏联学者为代表，我国的一些学者也得出相同结论。在相同的气候条件下，有林流域较无林流域径流量增加114mm，即森林覆盖率每增加1%，年平均径流量增加1.1mm（马雪华，1993）。金栋梁通过对长江流域大面积森林流域的分析，认为森林覆盖率高的流域比森林覆盖率低的流域、有林地比无林地流域河川年径流量均有所增加，其增加幅度在21.8%--32.8%（金栋梁，1989）。中国林学会森林涵养水源考察组，在华北选择了地质、地貌、气候等条件大致相似的三组流域进行对比分析，结果表明，在华北石质山区，森林覆盖率每增加1%，流域径流量增加0.4—1.1mm（中国林学会考察组，1982）。
但在大量研究者得出森林能增加径流量时，也有一些学者(陈军锋，李秀彬.2001)认为森林不能增加降水，也就是在森林采伐后河水的流量不是增加，而是渐渐的减少。这一观点是以美国和日本的学者为代表，也有许多其它国家的学者认同这种结论，得出这种结论的学者大多采用对比的方法，主要是比较无林流域和有林流域或者同一个流域采伐前和采伐后的径流状况。刘昌明等分析了黄河中游的降雨及径流资料，结果表明，黄土高原林区的年径流深显著低于其外围的边缘地区，林区的径流系数较非林区小40%--60%，周围非林区的年径流量为林区的1.7—3.0倍（刘昌明等，1978）。以小流域森林影响径流的研究结果计算，则黄土高原森林减少的年径流量大约在37%以上。周延辉对松花江水系蜚克图河上游陡嘴子河4个小流域近30年观测资料分析表明，随着森林覆盖率的增加，年径流量在减小（周延辉，1989）。经过长期的研究资料分析，以及我国几大流域的较大集水区的出的研究结果，都可以的出森林覆盖率的减少会增加河川的年径流量。
还有一种属于中间派的，认为森林的覆盖率不影响年径流量的变化(陈军锋，李秀彬.2001)，这主要是从欧洲的匈牙利西部阿巴拉契山坡生长的枫树、栎树林的集水区的出来的，匈牙利是一个多气候类型交汇的国家，这里有温和的海洋性气候和地中海亚热带气候交汇，但主要受大陆性气候的影响，所以主要是大陆性气候为主，匈牙利在1957年实施强度为13%的择伐，采伐的地区和未采伐的地区对照，其径流量没有发生任何的变化（金栋梁，1989）。
2.2森林对枯水径流的影响
首先，要了解森林对枯水径流的影响，要从什么是枯水径流开始掌握，枯水径流是指一年中地表径流补给水减少而主要由地下水补给时期的产流。在林区发生降雨时，由于林区的土壤的理化性质很好，降雨形成的径流就转化为土壤水，在林地的土壤中蓄存起来，当枯水季节来临时，径流就靠地下的水补给，保证径流的不变，然而，又有一些学者认为，随着枯水季节的到来，林内的蒸发会增加，补给的水量会减少，所以会影响年径流量，这些学者以周延辉（Bosch J M, 1979）的研究为代表，森林的覆盖率与枯水径流呈现负相关的趋势。
2.3森林对洪峰的消减作用
一般来说，森林对土壤有较大改良作用，对地表的覆盖作用及地被物对径流的阻碍作用可保持降雨形成的径流充分下渗到土壤中，使林地的饱和持水量提高，这样，森林在客观上就起到消减洪峰流量的作用，即延长了洪水历时，降低了洪峰减小了洪水总量。在国内的学者裴铁璠等在辽宁东部的山区抚顺县2个对比小流域观测到“辽宁（95.7）”暴雨径流全过程（马雪华，1980），7月25日—29日，总降水量450.6mm，森林小流域洪峰流量比皆伐迹地小流域消减35.2%，峰现时间推迟1h，径流历时延长76h。马雪华、张天曾、张炳勋等、关君蔚、孙阁、刘昌明等也得出相似结论。但也有学者认为，森林拦蓄洪水的作用是有限的，有时甚至会起到相反的作用。中野秀章认为，在降雨强度较小的情况下，森林对洪水的影响较大，长时间的大雨，其影响很弱，甚至接近于零，连续性的大雨超过了400mm时，森林对洪水义务关系了（张炳勋等，1985）。据刘志韬对黄土高原林区流域的历次暴雨洪水资料分析表明，森林对洪水的影响与土壤的前期含水量有关系（关君蔚，1982）。
3森林的地下部分对水文的影响
森林的地下部分对水文的影响是通过森林本身对土壤的改良作用而影响土壤的入渗能力，即森林改变土壤的物理性质，首先，林地枯枝落叶层的存在以及分解转化是森林土地维持较高入渗能力的重要原因之一，第一，枯枝落物层可以减少或避免雨滴的击溅作用，防
止地表土壤在雨滴的打击之下土壤颗粒分散所引起的地表结皮；第二，枯落物层对泥沙又一定的过滤作用，把细小的泥沙过滤出来，防止了土壤孔隙的堵塞；第三，枯落物层不断的分解转化，增加了土壤的腐殖质含量，而腐殖质又是粘粒的胶结剂，有利于形成大量的土壤团聚体结构，水稳性好；第四枯落物层增加了土壤的有机质含量，为微生物及土壤中的动物、昆虫等提供食物和有利的保护条件，促进了土壤孔隙的发育和稳定性结构的增加。其次，森林在生长发育过程中，就是对土壤理化性质不断改善的过程。林木根系和林下活地被物根系大量生长于林地土壤中，并且有老根系的死亡和新根系的生长，就在土壤深层面留下大量孔隙和有机质。死亡的根系腐烂分解转化为腐殖质，有促进了土壤内微生物、动物的活动，特别是软体动物蚯蚓的活动，不仅形成了大量的大孔隙、毛管空隙增加了土壤的孔隙度，而且这些微生物、动物活动的中间产物胶结了土壤颗粒，形成了大量的水稳性团粒，促进了土壤骨架的稳定。
此外林木根系在生长发育过程中，不仅对土壤有机械作用，而且根系液分泌一些胶状化学物质，有利于根系所形成的孔隙周围土粒的胶合，保持土壤的孔隙连通。因此，在林地土壤中，表层和深层的孔隙度，特别是非毛管孔隙度，一般都要高于非林地。所以，在林地的含水量远远超过非林地的，这对森林涵养水源有了较大作用。
综上森林的地下部分对水文的作用，森林促进林下径流充分入渗，增加了土壤水的储存量，当降水进入林地土壤时，有一部分形成土内径流，同时涵养水源，调节小气候，更好的发挥了森林的作用，然而这些作用都是通过森林的调节而形成的，主要是根系和土壤内腐殖质的作用。
4 结论
森林对水文的影响主要有森林对降水分配格局的影响，即林冠层对降水的截留作用，林下植被层对降水的影响，枯枝落叶层对降水的影响；森林对径流的影响，即减少洪水量、消减洪峰流量，调节土壤内的径流量；涵养水源。
森林对水文的影响从位置上来分为两大部分，即森林的地上部分和地下部分对水文的影响，综述了各种观点，森林的地上部分对水文的影响有：林冠层对降水的截留作用，林下植被层对降水的影响，枯枝落叶层对降水的影响，调节地上径流，消减洪峰，减少洪水量；森林的地下部分对水文的影响有：涵养水源，调节土壤内的径流量。
参考文献
温远光，刘世荣.1995.我国主要森林生态类型降雨截持规律的数量分析【J】.林业科学，3（4）：289-298.
余新晓，等.2010.水文与水资源学[M].北京：中国林业出版社.
高志义，等.1996.水土保持林学[M].北京：中国林业出版社.
龙凤菊，等.2011.会同林区林下植被与乔木层的关系[J].吉首大学学报，24（1）.
张光灿，刘霞，赵玫.2000.树冠截留降雨模型研究进展及其述评[J].南京林业大学学报，24（1）：64-68.
张理宏，李昌哲，杨立文.1994.北京九龙山不同植被水源涵养作用的研究[J].西北林学院学报，9(1):18-21.
赵勇，李树人，等.1995.信阳南湾库区水源涵养的森林水文效应研究[J].河南农业大学学报，29（2）.
陈军锋，李秀彬.2001.森林植被变化对流域水文影响的争论[J].自然资源学报,16(5).
马雪华.1993.森林水文学[M].北京：中国林业出版社.
陈军锋，李秀彬.2001.森林植被变化对流域水文影响的争论[J].自然资源学报,16(5).
刘昌明，钟俊襄.1978.黄土高原森林对年径流影响的初步分析[J].地理学报，33（2）：112-126.
周延辉.1989.森林对径流的影响[A]//中国林学会森林水文与流域治理专业委员会.全国森林水文学术讨论会文集[C].北京：测绘出版社.
陈军锋，李秀彬.2001.森林植被变化对流域水文影响的争论[J].自然资源学报,16(5).
马雪华.1980.岷江上游森林的采伐对河流流量和泥沙悬移质的影响[J].自然资源（3）：78-87.
张炳勋，冯国章.1985.林地拦洪作用及产流特点的分析[J].水文（2）：37-44.
关君蔚.1982.长江洪灾与森林[M].北京：中国林业出版社.
森林对水文的影响文献综述学院林学院
专业水土保持与荒漠化防治
姓名唐恩勇
学号0909030164
指导老师王清
西北农林科技大学本科课程考试试卷 《水文学原理》课程卷一 专业年级：命题教师：王双银审题教师： 考生姓名：学号：考试成绩： 一、填空题（每空1分，共20分。） 1.水文循环的内因是______________________________________________________， 外因是________________________________________________________________。 2.地面分水线与地下分水线不重合的流域称为________________________________。 3.降水的基本要素是指___________、____________、___________和____________。 4.常用的区域（流域）平均降水量的计算方法有______________、_______________ 和___________________等。 5.土壤中毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为_________________，它是将土壤 水划分为土壤持水量和向下渗透水分的“门槛”。 6.在饱和土壤中，由于____________为零，故总势为___________和__________之和。 7.在下渗过程中，土壤水分剖面可以从上向下依次划分为四个有明显区别的水分带： ______________、_________________、________________、________________。 8.壤中水径流产生的物理条件是：（1）_______________________________________； （2）__________________________________________________________________。 二、论述题（每题10分，共50分。） 1.试述土壤蒸发过程的特点及其影响因素。 2.试述天然情况下的降雨入渗过程。 3.什么是流域蓄水容量曲线？它有什么特点？ 4.试用流域下渗容量分配曲线分析超渗产流的产流面积变化的特点。 5.霍顿产流理论的基础是包气带的“筛子”作用和“门槛”作用，试述其均质包气带 产流的物理条件。 三、计算题（共30分） 1.已知某河段的S－曲线如表1所示，上断面有一入流过程如表2所示，试按单位线 法推求相应的下断面出流过程。（20分）
部分答案错误，自己更正。 1为什么我国的年降水量从东南沿海向西北内陆递减？ 2 答案；因为降水是水文循环过程中输送的水汽在适当的条件下形成的，而这些水汽主要来自海洋的蒸发，在向内陆的输送中，距离海洋愈近，水汽愈丰沛，形成降水的条件愈有利，所以降水丰沛；水汽输送途中，随着不断的降水，气流中的水汽不断减少，形成降水的条件愈来愈不利，使西北内陆的降水量也就逐渐减少。 2.为什么我国夏季常常发生大洪水？ 我国处于北半球温带地区，附近洋面夏季接受太阳辐射量大，蒸发强度高，大量的水汽随强劲的东南气流自海洋上空源源不断地输入我国广大地区，且夏季降水的天气系统，如台风雨、锋面雨等特别活跃，常常形成高强度、大范围、长历时的大暴雨，从而引发大洪水及特大洪水。 3. 使水资源具有可再生性的原因，是由于自然界的(__b__)所引起 a、径流 b、水循环 c、蒸发 d、降水 4. 自然界中，在海陆间的水循环称为[_c] a、内陆水循环 b、小循环 c、大循环 d、水文循环 5. 时段的长短对水量平衡计算没有影响，对吗？ 不对。时段越长，水量平衡方程中的蓄水变量相对其他各项将愈小，当时段很长时，甚至可以忽略不计，如多年平均水量平衡那样 2-2 1.如何确定河流某一指定断面控制的流域面积？ 答：1）搜集指定断面以上河流所在地区的地形图； （2）在地形图上画出地面集水区的分水线； （3）用求积仪量出地面分水线包围的面积，即流域面积 2.实际上，从哪些方面判别一个流域是否为闭合流域？ 当地面分水线和地下分水线相重合时，称为闭合分水线。 3 4毁林开荒为什么会加剧下游的洪水灾害？ 5 1）毁林开荒使山区的植被受到破坏，暴雨时将会造成严重的水土流失，使下游河道淤塞，排水不畅； （2）裸露的坡地，下渗差，暴雨时产生地面径流大，汇流速度快，将使洪峰大大增高 6 7围垦湖泊，为什么会使洪水加剧？ 8 围垦湖泊，主要使湖泊的蓄洪容积大大减小；同时，被围垦的土地，还要大量排渍，使河流洪水显着加剧
一、流域水文模型 简述流域水文模型的类型及其应用问题 水文模型的基本类型有哪些？各有哪些作用？ 论述流域水文模型的类型及其特征？ 二、流域产流 流域产流过程及其方式有哪些？ 我国南北方流域产流过程及其方式有哪些不同？ 三、径流形成 影响径流形成的主要因素有哪些？气候变化及人类活动如何影响流域径流形成？ 试述河川径流中的基流分割主要方法及研究基流的意义。 径流形成的基本原理及其影响条件。 四、下渗 影响下渗的因素由哪些？ 五、蒸发能力 何为流域的蒸发能力？干旱与湿润地区的实际蒸发与蒸发能力之间有什么联系与区别？ 实际蒸发与蒸发能力之间有什么联系与区别,如何计算？ 六、水文循环 如何理解水资源可再生(可更新)性？其意义就是什么？ 试述水量转化及其在水资源评价中的应用。 试述流域水文循环过程及其科学问题。 论述流域水文循环与水量转化过程及其在水资源评价中的应用？
七、水文学科理论 您认为生态水文学的科学问题有哪些 水文学的基础理论问题 水文学与水资源学的关系 八、人类活动对水文影响 试述人类活动的水文效应及其研究方法？ 气候变化及人类活动如何影响流域径流形成？ 九、水资源特点及开发利用 论述中国水资源开发利用问题及其对策。 论述中国水资源的时空分布特点及其开发利用对策？ 十、区域水文 分析流域地下水的补给来源、地下水径流、地下水排泄,以及地下水动态的影响因素？ 如何理解湖泊、沼泽的水量平衡与调节作用？ 十一、新技术方法
一、试题 您认为生态水文学的科学问题有哪些 水文学的基础理论问题 水文学与水资源学的关系 水文学与水资源学的关系 水文学主要就是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动规律,水资源学主要研究水资源的形成、演化、运动规律及水资源的合理开发利用的基础理论。水文学与水资源学即有区别又有密切的联系。水文学就是水资源学的重要科学基础,水资源学就是水文学服务于人类社会的重要应用。 水文学就是水资源学的基础。从水文学与水资源学的发展过程瞧,水文学具有悠久的发展历史,而水资源学就是在水文学的基础上,为了研究与解决日益窋的水资源问题而逐步形成的一个知识体系。因此,可近似的认为,水资源学就是在水文学的基础上衍生出来的。从研究内容上瞧,水文学就是一门研究地球上各种水体的形成、运动规律以及相关问题的学科体系;水资源学主要研究水资源评价、配置、综合开发、利用、保护以及对水资源的规划与管理,按照水资源的定义,水资源就是指可被人类利用的淡水资源,世界上大量的水中只有一小部分可以划归为水资源的范畴,水资源学对水资源的研究就是建立在水文学对地球上各种水体的研究的基础之上的。 水资源学就是水文学服务于人类社会的重要应用。人们研究水文现象的一个重要目的就就是为了更好的利用水资源,来实现水资源的可持续利用。水资源的开发利用规划与管理等工作就是水文学服务于人类社会的重要应用内容。水文学中的水循环理论支撑水资源可再生性研究,就是水资源可持续利用的理论依据。在对水资源进行量化进程中,根据水文规律与水文学基本理论,利用数学工具建立模拟模型,就是水资源承载能力量化研究、优化配置量化研究的基础。由于人类对水资源的开发利用,使水循环过程成为自然循环与社会循环的集合,在水资源配置、水资源管理、水资源承载能力计算等模型中,要充分体现这种集合,需要把水文模拟模型作为基础模型嵌入到水资源模型中。 对水文学若干基础研究领域的展望 1、气候变化对水文循环时空分布的影响:全球气候变化将影响到大气、 海洋与陆地的相互作用过程。近20年来波及许多国家与地区的水危 机与洪涝灾害与此有相当密切的关系,这就是因为由此引起的地球 上太阳辐射分布的改变将影响到自然的蒸发、大气中的水汽输送与 降水时空分布。水文学应对这种被称为大尺度水文学的科学研究作 出贡献。 2、水文时间序列演变机理及影响因子:水文时间序列的长期演变既有确 定性的一面,又有不确定性的一面,目前无论从哪个方面分析,都至多 只能识别水文时间序列的局部特性,而不能识别其全部特性,因此水 文时间序列的长期演变规律至今无法在衫精度范围内予以提示。这
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：
水文学的现状及未来 芮孝芳梁霄 (河海大学水文与水资源学院，江苏南京210098 ) 摘要：水文学已发展成为具有众多分支学科的博大精深的学科体系。分析了水文现象的复杂性及还原论的缺陷，探讨了水文学发展的动力，总结了现行水文学的理论基础及局限性，指出了流域水文模型的发展中可能的误区。最后，对水文学必须从“线性”向“非线性”拓展作了初步讨论。 关键词：水文现象；水文学方法；还原论；非线性流域；水文模型 1 水文现象的复杂性与还原论的缺陷 水文现象是大气过程与下垫面条件共同作用的产物[1]。相同时空分布的降雨降落在不同下垫面条件的流域，以及不同时空分布的降雨降落在相同下垫面条件的流域，都会形成不同的洪水过程和不同的时间序列。根据现有的认识水平，水文现象的复杂性主要表现为： ·水文现象的时空变化既有确定性表现，又有不确定性表现，而且许多水文现象不确定性方面的表现更为强烈。 ·水文现象的确定性表现既有周期性表现，又有非周期性表现。非周期性表现又有因果性和趋势性之分。 ·水文现象的不确定性表现可能有随机性、灰性、模糊性、突变性、混沌性等不同形式。随机性又有纯随机性、平稳随机性和非平稳随机性之分。 ·水文现象时空跨度很大，时空变异性大多数表现十分强烈。 ·不同尺度的水文现象之间非相似性表现十分强烈。 ·水文现象与天气现象比较，更易受到人类活动的影响。 可见水文现象已经够复杂了！但由于受到人类认识自然能力的限制，我认为水文现象的复杂性可能还没有被充分揭示出来。正因为水文现象如此复杂，所以当人们用“还原论”[2]讨论水文的规律时，有时就会碰壁。
还原论认为，通过将事物分解成越来越精细的组成部分就能最终对其做出彻底的理解。将这种“还原论”用于分析河道中洪水波运动可以说相当成功，用于分析降雨径流形成也基本成功，而用于分析水文循环时空变化和径流长期演变就碰壁了。因为水文循环是一个由多路径、多尺度构成的及其复杂的系统，企图用还原论对其做出彻底的理解几乎是不可能的，因此，有必要另辟蹊径来解决此类问题。此时遇到的最大挑战就是，应该用什么样的数学物理工具来恰如其分、完整地描述如此复杂的系统呢？ 2水文学的分支及发展动力 地球系统是由四大圈层构成的。研究大气圈的是为大气科学，研究岩石圈的是为地质科学，研究生物圈的是为生物科学，研究水圈的是为由水文学和海洋学组成的水科学。作为一种独立学科，水文学也许是一个后字辈，但在近半个世界里却得到了快速发展，已经与其他学科交叉形成了庞大的学科体系和众多的分支学科[3]。按研究水体分（图1），有流域水文学、河流水文学、湖泊水库水文学、地下水水文学、河口水文学、湿地水文学、冰川水文学和全球水文学等。按服务于经济社会分（图2），有工程水文学、桥涵水文学、城市水文学、农业水文学、森林水文学、水资源水文学、环境水文学等。按交叉学科或研究方法分（图3），有物理水文学、动力水文学、系统水文学、随机水文学、确定性水文学、计算水文学、数字水文学、气象水文学、地理水文学、地貌水文学、生态水文学、水文测量学、水文信息学和同位素水文学等。 图1 水文学按照研究水体的分类
工程水文学答案 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
已知某河甲、乙两站的年径流模数M （见下表），甲、乙两站的年径流量在成因上具有联系。试用相关分析法推求回归方程及相关系数，并由甲站资料展延乙站资料。 解：甲、乙两站的年径流模数相关计算表如下 假设甲、乙两站的年径流模数分别为x 、y 。 （1）由x =1034= y =1050.8 = Kx=x x i Ky=y y i 依次求出Kx 和Ky （2）均值x = 1034= y =10 50.8 = （3）均方差：
1 )1(1 2 --=∑=n K x n i xi x σ= 9 0.259516= = --=∑=1 ) 1(1 2 n Kyi y n i y σ9 0.231570= （4）相关系数 r = ∑∑ ∑===----n i yi n i xi n i yi xi K K K K 1 1 2 1 2 )1() 1() 1)(1(= 0.231570*0.259516 0.237957= （5）回归系数 R y/x =r x y σσ=*0.5773503 0.814862 = （6）y 倚x 的回归方程 y==-+)(/x x R y x y + =+ (6)回归直线的均方误 S y =2 1r y -σ= S y 占y 的 5.08 0.195874 =% （小于15%） （7）相关系数的误差 =-= n r r 2 1σ r σ占r 的% (小于5%) 把1985到1988的甲站年径流模数带入回归方程，算出对应的乙站年径流模数
2017年同位素水文与生态环境应用研讨会 同位素是水循环与水系统研究的重要手段之一。近年来，随着同位素测试技术与模拟方法的不断发展，环境同位素的应用范围正在日益扩大，逐渐成为环境科学、水文学、水文地质学、生态学、地理学、海洋学等多个研究领域的现代研究方法之一。稳定同位素可在降水-地表水-地下水相互作用、环境溶质运移、生物地球化学循环过程等方面起到示踪的作用；放射性同位素（3H、85Kr、39Ar、14C、81Kr、36Cl等）在冰芯、地下水、海洋洋流等水体的定年上可发挥重要作用。 为此，我们拟于4月9日-11日在北京举办“2017年同位素水文与生态环境应用研讨会”，目的是交流与研讨环境同位素分析测试的新技术和数据解释的新方法，以及在水文和生态环境领域的应用新进展。本次活动分为研讨会和培训班两部分日程。欢迎从事相关领域的科研、教学和生产应用的学者和研究生们参加研讨和培训。 一、主办单位 IAHS-CNC同位素水文学分会 中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室 二、承办单位 原生态有限公司 三、协办单位 钡科瑞（北京）检测技术有限公司 北京普瑞亿科科技有限公司 四、时间、地点 时间：2017年4月9日-11日 会议地点：中国科学院地质与地球物理研究所 注册地点：9日14:00-18:00，宾馆（待定） 10日8:00-9:00，中国科学院地质与地球物理研究所 参会须知 1、本次会议收取1000元会议费/人次。住宿及交通费用由参会人员自行承担，会议协助预订酒店。 2、请每位参会者填写回执（见附件1），并于3月24日之前发到
附件一： 2017同位素水文与生态环境应用研讨会参会回执
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）
《水文学》习题集与答案 第一章绪论 一、填空题 1.水文现象是指（地球上的水受外部作用而产生的永无休止的运动形式）。 2.水文学是研究自然界各种水体的（存在）（分布）（循环）（物理化学性质）及 （环境因素）的变化规律，预测、预报各水文现象变化情势的一门水利学科。 3.水文循环的重要环节有（降水）、（蒸发）、（渗流）和（径流）。 4.按水文循环的规模和过程不同，水文循环可分为（大）循环和（小）循环。 5.自然界中，海陆之间的水文循环称（大循环），海洋或陆面局部的水循环称（小 循环）。 6.工程水文学是水文学的一个重要分支，为（工程规划设计）、（施工建设）和 （运行管理）提供水文依据的一门科学。工程水文学的内容，根据在工程设计、施工、管理中的作用，基本可分为两个方面（水文分析与计算）和（水文预报）。 7.水资源是水文循环使陆地一定区域内平均每年产生的淡水量，通常用（多年 平均年降雨量）和（多年平均年径流量）描述。 8.水文现象变化的基本规律可分为二个方面，它们是（成因规律）和（统计规 律）。根据水文现象变化的基本规律，水文计算的基本方法可分为（成因分析法）和（数理统计法）。 9.水文现象具有时程变化的（周期性）与（随机性）的对立统一，地区分布的 （相似性）与（特殊性）的对立统一。 二、选择题 1. 水文现象的发生[ d ]。 a 完全是偶然性的 b 完全是必然性的 c 完全是随机性的 d 既有必然性也有随机性 2. 水文分析与计算，是预计水文变量在[ c ]的概率分布情况。 a 任一时期内 b 预见期内
c 未来很长很长的时期内 d 某一时刻 3. 水文预报，是预计某一水文变量在[ b ]的大小和时程变化。 a 任一时期内 b 预见期内 c 以前很长的时期内 d 某一时刻 4. 水资源是一种[ b ]。 a 取之不尽、用之不竭的资源 b 再生资源 c 非再生资源 d 无限的资源 5. 水文现象的发生、发展，都具有偶然性，因此，它的发生和变化[ b ]。 a 杂乱无章 b 具有统计规律 c 具有完全的确定性规律 d 没有任何规律 6. 水文现象的发生、发展，都是有成因的，因此，其变化[ c ]。 a 具有完全的确定性规律 b 具有完全的统计规律 c 具有成因规律 d 没有任何规律 7. 使水资源具有再生性的原因是自然界的[ b ]。 a 径流 b 水文循环 c 蒸发 d 降水 8. 自然界中，海陆间的水文循环称为[ c ]。 a 内陆水循环 b 小循环 c 大循环 d 海洋水循环 9. 自然界的水文循环使水资源具有[ a ]。 a 再生性 b 非再生性 c 随机性 d 地区性 三、判断题 1.工程水文学是水文学的一个分支，是社会生产发展到一定阶段的产物，是直 接为工程建设服务的水文学。（T） 2.自然界中的水位、流量、降雨、蒸发、泥沙、水温、冰情、水质等，都是通 常所说的水文现象。（T） 3.水文现象的产生和变化，都有其相应的成因，因此，只能应用成因分析法进 行水文计算和水文预报。（F） 4.水文现象的产生和变化，都有某种程度的随机性，因此，都要应用数理统计 法进行水文计算和水文预报。（F） 5.工程水文学的主要目标，是为工程的规划、设计、施工、管理提供水文设计
第四章同位素水文地球化学 环境同位素水文地球化学是一门具有良好的前景、发展迅速的新兴学科，也是水文地球化学的一个重要分支。目前，地下水资源可持续利用中的重要问题是地下水补给的更新能力及地下水污染程度的评价。用环境同位素技术研究地下水补给和可更新性，追踪地下水的污染是当前国内外较为新颖的方法之一。目前世界上许多国家已将同位素方法列为地下水资源调查中的常规方法。近年来，国内外环境同位素的研究从理论到实践都有较快的发展。除了应用氢氧稳定同位素确定地下水的起源与形成条件，应用氚、14C测定地下水年龄，追踪地下水运动，确定含水层参数等常规方法外；在应用3H-3He、CFCs示踪干旱、半干旱地区浅层地下水的补给，应用14C、36Cl确定深层地下水的年龄，追溯地下水的入渗史，应用34S研究地下水中硫酸盐的来源，分析地下水的迁移过程，应用11B/10B研究卤水成因等方面都有重要进展。 4.1 同位素基本理论 4.1.1 地下水中的同位素及分类 我们知道，原子是由原子核与其周围的电子组成的，通常用A Z X N来表示某一原子。这里，X为原子符号，Z为原子核中的质子数目，N为原子核中的中子数目，A为原子核的质量数，它等于原子核中的质子数与中子数之和，即： A=Z+N( 4-1-1 ) 为简便起见，也常用A X表示某一原子。 元素是原子核中质子数相同的一类原子的总称。同一元素由于其原子核中中子数不同可存在几种原子质量不同的原子，其中每一种原子称为一种核素，如C原子有12C、13C、14C等核素，氧原子有16O、17O、18O等核素。某元素的不同几种核素称为该元素的同位素(蔡炳新等，2002)，或者说同位素指的是在门捷列耶夫周期表中占有同一位置，其原子核中的质子数相同而中子数不同的某一元素的不同原子。同位素可分为稳定同位素和放射性同位素两类，稳定同位素是指迄今为止尚未发现有放射性衰变（即自发地放出粒子或射线）的同位素；反之，则称为放射性同位素。 地下水中的同位素一方面包括水自身的氢、氧同位素，另一方面还包括水中溶质的同位素。
水文与水资源工程专业本科培养方案及教学计划 一、培养目标 本专业培养适应我国社会主义现代化建设实际需要，德智体美全面发展，具有坚实的数学、水力学、计算机、外语基础，系统地掌握水文学及水资源学科基本理论、基本知识、基本技能与方法，得到水文水资源科学研究与实践训练，能从事水文信息采集与分析、水文模拟与预报、水资源开发利用规划、水资源评价与管理、流域管理与水环境保护等方面工作的高级工程技术人才与管理人才。毕业生适宜在高校、科研机构、水利、水电、农林、能源交通、城市建设、环境保护等部门从事水文水资源领域教学、科研及工程规划、勘测设计和管理等工作，也可攻读水文学及水资源学科及相关学科的硕士、博士学位。 二、基本培养要求 （一）思想政治和德育方面 1.热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，努力学习马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想，逐步树立辩证唯物主义和历史唯物主义世界观。 2.积极参加社会实践，受到必要的军事训练；走与工农群众、生产劳动相结合的道路；有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感，愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务。 3.热爱科学事业，养成良好学风，理论联系实际，具有艰苦求实、善于合作和勇于创新的科学精神。 4.具有良好的思想品德修养和心理素质，遵纪守法。 （二）业务方面 1.系统地较好地掌握水文学及水资源学科基本理论、基本知识、基本技能与方法，受到良好的科学思维和科学实践的基本训练。 2.具有坚实的数学、水力学、计算机、外语、水文学及水资源学基础；能在水文信息采集与分析、水文模拟与预报、水资源开发利用规划、水资源评价与管理、流域管理与水环境保护等领域从事教学、科研及工程规划、勘测设计和管理等工作。 3.掌握一门外国语，能较熟练地阅读本专业外文文献资料。
东北农业大学网络教育学院 工程水文学网上作业题 第1章绪论 一、填空题 1、水资源通常是指地球上可供人类利用的淡水，包括（）和（）2个方面。 2、对人类最为实用的水资源，是陆地（）量、江河（）量和浅层地下（）量。 3、江河径流和浅层地下淡水的补给来源是（）。 4、降水量和江河径流量在各年之间和年内各月之间水量都不均衡，多水年和年内的多水期常造成（）灾害，少水年和年内的少水期常发生（）灾害。 5、从数量上看，降水量和江河径流量都处于动态变化之中，年内的多水期称汛期或（）期，年内的少水期称非汛期或（）期。 6、评价一个区域的水资源数量指标一般包括（）量、（）水资源量、（）水资源量、（）总量等。 7、常用统计时段内的（）年降水量和（）年降水量的比值表示降水量的年际变化，该比值称为极值比。 8、当采用极值比表示降水量的年际变化时，极值比大表示降水量的（）变化大，反之亦然。 9、广义的水文学包括（）水文学、（）水文学、水文气象学和（）水文学。 10、在学科分支方面，工程水文学属于（）水文学范畴。 11、工程水文学的主要内容为水文测验、水文（）和水文预报，由于水文测验和水文预报现已成为一门独立的学科，因此水文（）是工程水文学的主要内容。 12、水文分析计算可为水利水电工程的（）阶段、（）阶段和（）阶段提供水文数据。 13、在水利水电工程的（）阶段、（）阶段和（）阶段，一般都要进行水文计算。 14、自然界中的水文现象极其复杂，但仍具有一定的规律性，主要表现为（）性、（）性和（）性。 15、由于水文现象具有（）性，因此可将数理统计方法应用于水文分析计算。 16、按照要求不同，工程水文学的研究方法通常可以分为3类，即（）法、（）法和（）法。 二、名词解释 1、水资源 2、水文学 3、成因分析法 三、简答题 1、我国水资源具有哪些特点？ 2、按照年降雨量和年径流深的大小，可将我国划分成哪几个地带？ 3、我国水资源开发利用的主要问题是什么？ 4、我国水资源开发利用的对策是什么？ 四、论述题 1、实施水资源可持续利用发展战略有何意义？ 2、水文分析计算在水利工程建设和管理中的作用是什么？ 3、水文现象有哪些基本特性？ 4、水文分析计算经常采用哪些研究方法？其根据是什么 第2章水循环与径流的形成 一、填空题
水文学复习考试题 一、选择题 1、使水资源具有可再生性的原因,是由于自然界的所引起( b ) a、径流 b、水循环 c、蒸发 d、降水 2、自然界中，在海陆间的水循环称为（c ） a、内陆水循环 b、小循环 c、大循环 d、水文循环 3、流域围湖造田和填湖造田，将使流域蒸发( b ) a、增加 b、减少 c、不变 d、难以肯定 4、同一地区的多年平均雨量山区的往往大于平原的，而多年平均蒸发量则往往相反，为什么？ 答:山脉对气流有地抬升作用，与平原区相比，更有利于降水的形成，因此，在同一气候区内，山区的降雨量往往大于平原。山区地势高，气温比平原低，山坡陡峭，雨水不易滞留，土壤常常不如平原的湿润，故蒸发量往往比平原的小。 5、下渗率总是( d ) a、等于下渗能力 b、大于下渗能力 c、小于下渗能力 d、小于、等于下渗能力 6、某流域（闭合流域）上有一场暴雨洪水，其净雨量将（ c ） a、等于其相应的降雨量 b、大于其相应的径流量 c、等于其相应的径流量 d、小于其相应的径流 7、水文现象中，大洪水出现机会比中、小洪水出现机会小，其频率密度曲线为（C）。 a、负偏； b、对称； c、正偏； d、双曲函数曲线。 8、百年一遇洪水，是指（b）。 a、大于等于这样的洪水每隔100年必然会出现一次； b、大于等于这样的洪水平均100年可能出现一次； c、小于等于这样的洪水正好每隔100年出现一次； d、小于等于这样的洪水平均100年可能出现一次； 9、正态频率曲线绘在频率格纸上为一条（a）。 a、直线； b、S型曲线； c、对称的铃型曲线； d、不对称的铃型曲线。 10、减少抽样误差的途径是（ a ）。 a、增大样本容量； b、提高观测精度； c、改进测验仪器； d、提高资料的一致性 11、相关系数r的取值范围是（c）。 a、r﹥0； b、r﹤0； c、r = -1~1； d、r = 0 ~1。 12、相关分析在水文分析计算中主要用于（d）。 a、推求设计值； b、推求频率曲线； c、计算相关系数； d、插补、延长水文系列。 13、在水文频率计算中，我国一般选配皮尔逊III型曲线，这是因为（d）。 a、已从理论上证明它符合水文统计规律； b、已制成该线型的Φp值表供查用，使用方便； c、已制成该线型的kp值表供查用，使用方便； d、经验表明该线型能与我国大多数地区水文变量的频率分布配合良好 二、选择题 1.一次洪水中，涨水期历时比落水期历时（__B__）
1试论述水循环的地理效应？ ①水循环与地球圈层构造。地球表层系由大气圈、岩石圈、生物圈以及水圈组合而成。在这一有序的庞大层次结构中水圈居于主导地位，正是由于水圈中的水，通过周流不息的循环运动，积极参与了圈层之间界面活动，并且深入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，使不同纬度热量收支不平衡矛盾得到缓解再次，水循环的强弱及其路径，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③水循环与地貌形态及地壳运动。水循环不仅重新塑造了地表形态，而且还影响到地壳表层内应力的平衡，是触发地震，甚至引起地壳运动的重要原因。④水循环与生态平衡水循环的强度及其时空变化，还是制约一个地区生态环境平衡或失调的关键，是影响地区内生物有机体活动旺盛、繁茂或凋萎、贫乏的主要因子。⑤水循环与水资源开发利用水是人类赖以生存、发展的宝贵资源，是廉价、清洁的能源，是农业的命脉，工业的血液和运输的大动脉，它与其它自然资源相比较主要不同点是水资源具有再生性和可以永继利用的特点。 ⑥水循环与水文现象以及水文学科的发展，水循环是地球上一切水文现象的根源，没有水循环，地球上也就不会发生蒸发、降水径流不存在江河、湖泊。2试述跨流域调水的水文效应？ 跨流域调水的水文效应可分为3个影响区来分析：①水量输出区主要是由于水量减少，从而于枯水季节在引水口以下会导致泥沙的堆积，河道特性改变，河水自净能力减弱，河口海水入侵加剧等。②输水通过区的水文效应，是由输水环境效应、渗水环境效应、阻水环境效应等一系列水文环境效应引起的。调水后将抬高输水线两侧和蓄水体周围的地下水位，加重土壤盐碱化，并给水质、湖泊水域环境和水生生物带来一定的影响。 ③水量输出区的水文效应是由外水大量引入造成的，可能导致地下水位升高，水溶盐的积累，蒸发量增加，土壤此生盐碱化和农田小气候的变化等。3试论述大洋表层环流系统的形成及结构特点？大气与大洋之间处于相互作用、相互影响、相互制约之中，大气在海洋上获得能量而产生运动，大气运动又驱动着海水，这样多次的动量、能量和物质交换，就制约着大气环流和大洋环流。海面上的气压场和大气环流决定着大洋表层环流系统。 大洋表层环流与盛行西风相适应，所形成的格局有以下几点：①以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流。②以北半球中高纬海上低压区为中心形成气旋型大洋环流。③南半球中高纬海区没有气旋型大洋环流，而被西风漂流所代替。 ④在南极大陆形成绕极环流 ⑤北印度洋形成季风环流区。4论述水库建设的水文效应？ （水库水文效应有广义和狭义之分，狭义的概念是 研究水库与水文要素及变化过程之间的相互影响， 而广义的水库水文效应是研究水库与其周围的自 然环境的相互作用、相互影响的问题。） ①水库建成后，河川水文情势发生明显的变化。首 先是水库拦蓄地表径流、减少入海流量，从而改变 了流域内水量平衡要素的对比关系。其次筑坝拦 水后，坝上游库区水位拥高，使流速逐渐减缓，引 起泥沙淤积，水体由河流变成了人工湖泊，水的流 动状态改为波浪，湖流及异重流等。坝下游河流径 流完全在人为的控制之中。 ②水库除了改变流域原有的水循环系统外，还会使 地区的热量平衡发生变化。，由于水库比陆地具 有更大的热容量，故水库区会产生明显的小气候效 应。③水库坝上游水位的抬高，同时也抬高了上 游地区的地下水位，增加了水库临近地区的地下水 补给量，这样也常常会引起土壤次生盐碱化。 5试论述海洋的大气环境效应？ ①海洋是大气的主要热源。1，除了最北部的纬 度带以外，由海洋向大气输送的热通量与陆地相 比，都占明显优势。。2在赤道区域，进入大气 的热通量几乎完全取决于海洋与大气的相互作用， 而在近极低区域，则主要取决于大气与陆地表面的 相互作用。②海洋是大气水汽的主要来源。 ③海洋与大气的物质交换。海洋和大气的物质 交换是多相的，既有液态的物质交换，又有固态和 气态的。④洋流对气候的影响。 ⑤海洋温度场对台风的影响。台风是影响我国的 重要天气系统，常带来狂风暴雨的灾害，但同时也 是我国南方夏季主要的降水系统。台风生成在热带 的暖洋面上，海洋提供了它发生发展所需要的能 量，当海水温度大于26.5时，形成了台风发生的 必要条件。台风发生在海洋的暖水区，并趋向于向 暖海水温度区域移动。⑥波浪、潮汐对海岸的作用。 波浪是塑造海岸地貌最主要的动力，波浪运动是控 制海岸发育、演化的主要因素。潮汐通过其引起海 面升降和潮流影响着海岸的地貌过程。主要为潮波 掀起的泥沙形成的海岸堆积地貌为主。 6试论述冰川积累与消融的基本规律及其意义？ 冰川积累主要来自粒雪盆的降雪，其次为周围山坡 峰岭上的风吹雪和雪崩。此外，少量来自表面水汽 的凝结和冻结在雪内的雨水。冰川消融主要是指在 太阳辐射、暖湿气流及其它有关热源的作用下，冰 川发生融化或蒸发。因此，决定冰川积累的因素是 冰川区的降水量，影响冰川消融的因素是冰川区的 温度，反映冰川消融量的标志是冰川径流。 冰川区积累和消融的空间分布与海陆高度、冰川朝 向、坡度等有密切关系。同一冰川年最大积累区分 布在粒雪盆后壁的中下部，海拔较高的背阳缓坡处 也较多，陡峭的山顶则很少积累。而消融量最大的 出现在冰舌末端。 冰川的积累与消融是冰川参与水循环过程的 两个主要环节，冰川积累与消融的平衡状态直接反 映了冰川地区的气候变化，影响着冰川的运动，更 决定了冰川的状态。 7试述各种径流成分的产流机制和产流条件？ ①超渗地面径流的产流机制：是指供水与下渗水矛 盾发生在包气带上界面（地面）的产流机制。 条件：前提条件是，产流界面是地面（包气带的上 界面），必要条件是，要有供水源，充分条件是， 降雨强度要大于下渗能力。 ②壤中径流的产流机制：壤中径流发生于非均质或 层次性土壤中的透水层与相对不透水层界面上，它 可以发生在饱和水流情况下，也可以发生在非饱和 水流情况下，一般前者是主要的，是形成洪水径流 的主要部分。条件：（必要条件）要有供水、 即上层有下渗水。（前提条件）要有比上层下渗 能力小的界面。（充分条件）供水强调要大于下 渗强度。（充分条件）产生临时饱和带，还要具有 产生侧向流动的动力条件，即坡度及水流归槽条件 ③地下径流的产流机制：是指包气带较薄、地下水 位较高时的地下水产流机制。条件：跟壤中径流 的条件相同，只是其界面为包气带的下界面。 ④饱和地面径流的产流机制：是在表层土壤具有 较强透水性情况下的地面产流机制。 条件：供水、界面供水强度大于下渗强度及形成饱 和积水带。只是此时其界面不是地面，而是下层弱 透水层的上界面，它的饱和带必须达到上层土层的 全部饱和。 8、试论述河流径流的形成过程及其影响因素？ 一、流域蓄渗过程：降雨降到地面雨水在地面下渗 达到饱和。（植物截流、下渗、蒸散、） 二、坡地汇流过程：超渗雨水在坡面上呈片流运动 的现象，称坡面漫流现象。（没有渗下的雨水） 三、河网汇流：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即河 网汇流过程。 影响因素：气候因素，降水是径流的源泉，径流过 程通常是由流域上降水过程转换来的。降水和蒸发 的总量、变化特直接导致径流组成的多样性、径流 变化的复杂性。气温、湿度和风是通过影响蒸发、 水汽输送和降水而间接影响径流的、 流域下垫面因素：（地理位置、地貌特征、地形 特征、地质条件、植被特征、水理性质） 人类活动影响：通过改变下垫面条件从而直接或 间接来影响了径流的过程、径流数量、质量的变化。 试推导全球水量平衡方程式？
水文学复习考试题 、选择题 1、使水资源具有可再生性的原因，是由于自然界的所引起（b ） a径流b、水循环c、蒸发d、降水 2、自然界中，在海陆间的水循环称为（c） a内陆水循环b、小循环c、大循环d、水文循环 3、时段的长短对水量平衡计算没有影响，对吗？ 答：不对。时段越长，水量平衡方程中的蓄水变量相对其他各项将愈小，当时段很长时，甚至可以忽略不及，如多年平均水量平衡那样。 4、从空气的动力抬升作用看，降水可分为哪四种类型？ 答：一般可分为地形雨、对流雨、锋面雨、台风雨四种类型。 5、流域围湖造田和填湖造田，将使流域蒸发（b ） a、增加 b、减少 c、不变 d、难以肯定 6、同一地区的多年平均雨量山区的往往大于平原的，而多年平均蒸发量则往往相反，为什么？ 答:山脉对气流有地抬升作用，与平原区相比，更有利于降水的形成，因此，在同一气候区内，山区的降雨量往往大于平原。山区地势高，气温比平原低，山坡陡峭，雨水不易滞留，土壤常常不如平原的湿润，故蒸发量往往比平原的小。 7、下渗率总是（d ） a、等于下渗能力 b、大于下渗能力 c、小于下渗能力 d、小于、等于下渗能力 8某流域（闭合流域）上有一场暴雨洪水，其净雨量将（c） a等于其相应的降雨量b、大于其相应的径流量 G等于其相应的径流量d、小于其相应的径流 1、水文现象中，大洪水出现机会比中、小洪水出现机会小，其频率密度曲线为（C ）。 a、负偏； b、对称； c、正偏； d、双曲函数曲线。 2、百年一遇洪水，是指（b ）。 a、大于等于这样的洪水每隔100年必然会出现一次； b、大于等于这样的洪水平均100年可能出现一次； c、小于等于这样的洪水正好每隔100年出现一次； d、小于等于这样的洪水平均100年可能出现一次； 3、正态频率曲线绘在频率格纸上为一条（ a ）。 a、直线； b、S型曲线； c、对称的铃型曲线； d、不对称的铃型曲线。 4、减少抽样误差的途径是（a ）。 a、增大样本容量； b、提高观测精度； c、改进测验仪器； d、提高资料的一致性 5、相关系数r的取值范围是（c ）o a、r> 0； b、r< 0； c、r = -1~1 ； d、r = 0 ~1。 6、相关分析在水文分析计算中主要用于（ d ）o a、推求设计值； b、推求频率曲线； c、计算相关系数； d、插补、延长水文系列。 7、在水文频率计算中，我国一般选配皮尔逊III型曲线，这是因为（d ）o a、已从理论上证明它符合水文统计规律； b、已制成该线型的①p值表供查用，使用方便； c、已制成该线型的kp值表供查用，使用方便；
四、问答题（共20 分） 1. 何谓前期影响雨量简述其计算方法和步骤。（5 分） 2. 用初损后损法计算地面净雨时，需首先确定初损I0，试问：影响I0的主要因素有哪些（10 分） 3.一般冲刷和局部冲刷现象形成的原因有何不同（5 分） 四、问答题（共20 分） 1. 答：前期影响雨量Pa 是反映本次降雨之前流域土壤干湿程度的一种指标，因此，对本次 降雨的产流量将产生重要的影响，Pa 一般按下式计算：P a,t+1=K T(P A,T+P T)且P a,t+1
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