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水文学复习提纲

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第二章河川水文基础知识

天然河流分为:河源、上游、中游、下游、河口。

中泓线:河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线。

河流的基本特征:河流断面(横断面:河槽、河滩;纵断面:河流沿中、河流长度、河流比降(水面、河底)

U形,断面狭窄,坡面

W

(流域面积、流域形状)自然地理特征(地理位置、

(降水开始到水流流经出口断面的全部过程)四个阶段:降水

、下垫面因素(地形、

、人类活动因素(农业措施、林牧业措施、水利措施)只影响1、2两个阶段。

河川水文的主要特点:不重复性、周期性、地区性、模糊性。

第三章河川水文测验

验测河段的选择:1必须满足设站的目的和要求;2在保证成果具有必要精度的前提下,有利于简化资料整理工作。

日平均水位计算:、面积包围法(水

日平均水位历时曲线:是一个累计曲线,表示大于或等于某一水位值1年中出现的天数,又称保证率曲线。绘制方法:将1年的日平均水位按一定的水位差分级,然后分项统计各级水位的历时和相应额累计历时,计算累计历时展全年总日数的百分数(保证率),取分集水位下限为纵坐标一保证率为横坐标绘曲线图。

断面测量主要包括水深、起点距(测深垂线至指定点的水平距离)及水

H-Q H-A H-v

洪水涨落影响、回水变动影响、

水位-流量关系曲线高水位延长方法:1水位-面积-流速延长法(1根据本年实测大断面,绘出H-A关系曲线;2延长高水位的H-v曲线;3根据任意高水位值,由上述两条线的延长部分查出相应的A、v值,算出延长的流量,即可将H-Q关系曲线延长。)2水力学公式延长法

水位-流量关系曲线低水位延长方法:找出断流水位(横断面资料确定法、分析法)、一次为控制点,由实测部分向下延长,或按趋势延长,或借用上下游站的流量辅助。

流量资料整理的主要内容:日月年平均流量计算、编制逐日平均流量表、实测流量成果表、汛期洪期要素摘录。 第四章 水文统计基础知识

频率直方图:选取频率密度x p ??/为横坐标,以年降水量的各组下线值x

x 为纵坐标。频率分布阶梯形线会变成官话的连续曲线。

x ,中值x 。正偏:均>中>众

()∑-=n x x i /2σ,变差系数反映相对离散密,越大,曲线左侧升高,右侧降低。偏态系数S

C 中,左/正偏,概率分布曲线下凹。 常用的概率分布曲线:曲

线两端趋于正负无穷, 基本条件:

若纵轴在均值处,当x=-d,则dy/dx=0,x=x ;当y=0时,应使dy/dx=0,即曲线

与横坐标相切。曲线形式:一条下端有限,上端无限的不对称丹凤概率密

Cs/Cv 查得Kp,重现期T :在某一随即变量系列多次弧线的一些数值中,某一数值重复出现的时间间隔的平均数,即平均重现间隔期,与累计频率P 有一定的对应关系 T=1/p 。若研究某一年水文特征值,其累计频率P>50%, T=1/1-P 随机变量样本的累计频率曲线参数:均值,变差系数,偏态系数。

假设具有许多同样容量的样本系列,每一样本系列都可计算出统计参数,其多个样本参数的期望值等于相应的总体参数,则称此估计值为无偏估计

P=m/n+1)曲线 (试定Cs/Cv=2,3,4)绘出三条理论曲线) 4适线分析 基本要点:根据实测资料计算经验累计频率点据,点绘在概率格纸上。然后以实际资料做样本,用矩法计算统计参数x 、Cv.再选定比较合适的概率分布曲线,有统计参数x Cv Cs 绘制理论累计频率曲线,与经验点据比较其分配配合情况。如不一致,适当修改Cs 的倍数,必要时调整x Cv 使得理论累计频率曲线与经验累计频率点据配合较好,找到一条比较满意的累计频率曲线。

最大流量累积频率计算表:序号m 最大流量Qi 模比系数Ki Ki-1 ()21-

Ki P

特大值处理问题:关键在于调查考证重现期N

相关分析:完全相关,零相关,相关关系。

相关分析法:图解法回归分析法

求矩适线法求最大流量值

第五章河道工程设计水位及流量推求

设计流量和设计水位通常分两种:1与工程安全和经济有关的洪水流量与水位。(通过概率分析方法解决设计洪水)2关于正常通航的设计流量和设计水位。(概率分析解决设计通航高水位问题外,还需运用历时曲线和保证率频率发推求设计通航最低水位。)

洪水过程特征描述:洪峰流量Qm、一次洪水过程总量W、洪水历时t 洪水设计标准:选择某一累计频率的洪水作为设计依据,一概率形式估算未来可能发生的洪水,采用洪水出现累计频率作为设计标准。

设计洪水计算的内容:洪峰流量,不同时段的设计洪水总量和设计洪水。推求设计洪水的基本方法:1由流量资料推求设计洪水,2由暴雨推求设计洪水,3资料缺乏时,用水文比拟法、等值线图法、水力学公式法推求。由资料推求设计洪水:资料审查、选样、差补延长(1利用上游或下游枯、干支流站或邻近流域测站的流量进行插补延长,2利用本站峰量关系进行插补延长)、特大洪水处理问题(包括洪水调查与考证)、累计频率计算及合理性检查,设计洪水过程线推求。

推求设计洪水过程1)同倍比放大法、2)同频率放大法

典型过程线的选择原则:1)选择峰高量大,希遇的实际洪水,发生的季节、洪水次数、主峰位置及峰量关系能代表流域特性;2)为安全计,选择峰形集中,主峰楄后型

水工建筑物施工常用的方法是分期筑围堰。

施工设计洪水:确定某一设计洪水作为导流建筑设计的基本依据。

设计水位:通常包括对应设计标准的水库设计洪水过程线调节所得的水库设计水位,对应同行设计标准的设计通航水位。

通航保证率:统计年限内能正常通航天数占总天数的百分比。

设计最高通航水位的推求:采用累积频率曲线法,当用水位资料推求设计最高通航水位时,为便于计算和减少误差,又不致出现过小的Cv值,常将原水位系列中各项数值都减一个常数Ho然后进行频率计算,最后球的结果需再加上Ho

求设计最高通航水位:1将n年最高水位H1按大小排序。其次,从各年

水位值中减去Ho,求Cv

H,,适线选定系统参数Cs。查模比系数Kp,最高通航水位Hp=H*Kp+ Ho 计算表:序号m Hi (Hi-Ho)Ki (Ki-1) ()21-

Ki P=m/n+1

求最低通航水位:1 历时曲线法(A 综合法:反映水文变量的多年平均情况,并用同行日保证率反映航运效益,适用于河流补给源较一致,变量年际间变化不大,且资料系列较长的条件、B 平均法:将涉及断面处多年实测逐日平均水位资料进行统计,点绘各年水位历史曲线,求任意历时对应的水位平均值,与相应历时绘制曲线、C 代表年法:从多年实测逐日平均水位资料中选取丰富、、平、枯三个代表年,按表统计,让侯将统一历时的三个水位加以平均,以平均值与其相对应的历点绘曲线D 简化法:从

商丘的制定频率下的水位,作为设计流量。此方法既考虑了停航减载的历时,又考虑了该历时出现的平率。当设计标准较高时,此法较为可行。 推求某工程10年一遇,保证率为95%的设计最低水位:在多年水位资料所绘制的历时曲线上摘取相应于年保证率为95%的枯水位、逐年最枯水位,再以历年最苦水位为零点,求出各年相对零点的95%保证率水位,再以该水位作为随即变量进行频率计算,应用求矩适线法,初估计计算参数

Z ,Cv CS=n Cv ,最后从累积频率曲线上查出P=90%,

即10年一遇、保证率为95%的设计最低水位。

历年枯水位统计表:年份 最枯水位 保证率为95%的水位 以历年最枯水位为零点的95%水位

保证率为95%的水位累计频率计算表:序号 年份 保证率为95%的水位H 按大小排列年份 按大小排列水位H 以最苦水位期算水位y ()()1/11/2

+=--=n m P Ki Ki y yi Ki 第六章 海浪 (波峰、波峰线、静水面、波高、波长)

海浪分类: 按扰动力分(强制波、自由波、混合浪) 按复原力的性质分(毛细波、重力波、长周期波) 波浪要素的变化(不规则波、规则波) (长峰波、短峰波) 波峰线的传播(前进波、驻波) 水质点运动的轨迹(震荡波、推移波)

地转偏向力A ?ωsin 2U = 离心力C=r U /2 气压梯度力G 摩擦力 低压中心用D 表示,称为气旋(G=A+C);高压中心用G 表示,称为反气旋(G=A-C)。 在北半球,若背风而立,高压在右,低压在坐;南半球相反。 风的形成:空气在水平方向上的气压差形成的水平运动

我国近海风况的特点主要表现为:季风、寒潮大风、台风

风向频率玫瑰图可以判断常风向以及大风的风向 最大风速玫瑰图

离地(海)面10米处的风速U10与离地(海)面任意处的风速Uz 的关系:U10=Kz/Uz

将一直岸离地10米高度处的风速换算成海面上10米高度的风速(U10)海=(U10)陆*K 陆上风速小时K 大,离岸风比向岸风K 大

风速时距的换算:时距10min的平均风速称为

U,用于风荷载计算,U2

10

用于波浪推算。统一风况下,时距越小,相应风速越大。

测波仪按工作原理分:岸用光学测波仪、遥测重力测波仪(利用测量波面水质点运动的加速度办法反应海面水质点的运动。)压力式测波仪、升学测波仪、

波形指波浪形态,分风浪、涌浪和混合浪。

波面自上而下跨国横轴的交点称为下零跨点。上零跨点

H1/100=H0.4% H1/10=H4% H1/3=H13%

推求某一重现期设计波浪的基本方法:1根据驻港海区或邻近海洋水文观测站得到特征波,用数理统计去分析其分布规律,根据求得的分布规律推断今后多年内可能出现的特征波;2利用当地或邻近气象台站的风况观测资料或天气图根据风要素和波浪要素的关系后报出当时的波浪要素。危险率q:按某一重现期设计波浪设计的建筑物在使用年限内可能遭受破坏的概率()()m

m P

-

=1

-

1安全率重现期T=1/P

1

F

=

P

q-

特征波高的两种表示方法:一种是在波列中选取某一累计频率对应的波高作为特征波高,即HF%,另一种方法是以所谓部分的大波的平均波高作为特征波高,其含义为:将波列中的波高由大到小依次排列,其中最大的P部分波高的平均值就成为P部分大波的平均波高,HP

设计波浪的标准包括:1)设计波浪的重现期标准;2)设计波浪的波列累计频率标准

文圣常谱作为规范谱使用

设计波浪额推算-频率分析法:1经验累计频率的计算,2理论累计频率曲线的选用(皮3)。

利用短期侧波资料推算设计波浪:a年中观测波浪共n次,则a年中最大的累计频率Pa=1/n,b年中期望出现的波高次数将为b*n/a,则b年中最大值的累计频率将为:Pb=a/bn=a/b*Pa.

风浪发展的三种状态:1过渡状态tmin;2定长状态t>min, F

的标准:如果风作用已久,且风距很短,风浪多趋于定长状态;反之,如果作用时间很短,风距又很大,风浪则多处于过渡状态。如果风作用时间很长,风距也很大,风浪;就有可能达到充分成长状态。1)最小风时:在一定风速U下,在给定的风区长度F处出现最大波浪,即达到定长状态,所需要的最短时间;2)最小风距:在一定风速U下,在给定的风时t时产生最大波浪所需的最短风距,记为Fmin

风浪预报方法:会战法,将能量法与波谱法结合起来,对海平面上实际出现的不规则波动,利用波浪要素额概率密度函数建力平均能量平衡方程,并与海浪普相结合,研究深浅水中海浪的成长与传播,绘出了海浪要素的图解。

水深变浅引起的海浪变形:波浪从深水传向海岸时,周期基本不变,波

波浪破碎的形态:1)这是一种波峰开始出现白色浪花,

较对称,波形的破碎方式是逐渐形成的,只发生在波峰顶附近的一部分水

2)”

3)

散波之间。4)这部破碎,波前方是非常杂乱的状态,并沿斜坡上爬的破碎波。

第七章潮汐

产生潮汐现象的原因:地球上不同海域离月球和太阳的相对位置不同,所受到的引力有所差异从而导致地球上海水的相对运动。

天文潮:由引力和离心力的合力称之为引潮力,由其引起的海面升降。风暴潮:台风、寒潮等天气系统带来的大风或气压巨变我引起海面水位异常升降。

潮汐:地球表面海水发生周期性运动的现象,包括海面周期性的垂直涨落运动(潮汐)和海水周期性的水平进退流速(潮流)

潮汐类型:半日潮,日潮,混合潮

引潮力F=P+N:水质点受到的力有1月球的引力P 2离心惯性力N 3重力Fg

潮汐静力学理论:通过水质点的静力平衡来航就潮汐的形成。

太阴日:地球自转时,地球上某一点在一天内不同时刻,将分别处于不同位置,由于月球也在运动,地球上再回到相同位置需要24h 50min

潮汐动力学理论:潮汐是在月球和太阳水平潮引力作用下的一种超波运动,即潮汐现象是一种波动。大洋海水受到水平潮引力场的作用将发生流动形成潮波,波峰到达时,发生高潮;波谷到达时,发生低潮。

验潮柱(水尺)一般设在能被海水经常淹没的滨海地带,可设在专门的木桩、码头防波堤等建筑物上。水尺装好后,用水准仪测水尺零点的高程。水位=水尺读数+水尺零点高程

调和分析的目的就是根据实测潮位过程推求当地各组成分潮的调和常数分潮按其影响因素特点分类:浅水分潮气象分潮

预报某副港某日高潮和低潮的潮高时,查主港高潮与低潮,减去该主港经季节改正数后的平均海平面。将减得的数值乘以副港的超差比率。将乘积与副港经季节改正的平均海平面相加,即得副港某日的高潮和低潮。一般选取某个永久验潮站的平均海平面作为标准基准面。

我国沿岸潮汐类型分布总的特点是:渤海沿岸大多属不规则半日潮;黄海、东海沿岸大多属于规则半日潮;南海沿岸较为复杂,规则日朝、不规则日朝和半日潮都有。

黄海基面:选取某个海平面作为标准基准面,作为全国陆地高程测量的基准面

半潮面是高潮的高度和低潮的高度的平均值,又称平均潮面;平均海平面是确定陆地高程的零点;潮汐表上预报潮位值的零点称为潮高基准面,它在平均海平面以下,与海图深度基准面也不一定一致,任何时刻某还去某处的实际水深就等于海图深度加上高潮基准面与海图深度基准面之间的差值和该海区潮汐表上的预报潮位值;所有的建设资料都是以当地零点为基准面

设计潮位通常包括:设计高低水位、极端高低水位。

设计潮位的两种推求方法:1最高和最低潮位,以20cm 数,然后计算高于各组下线的潮位在1年中出现的累计次数;设累计次数为m ,总次数为n ,则高于该组下限的潮位累计频率为P=m/n ;去潮位为纵坐标,累计频率P

即为潮位历时累计频率曲线)

10%所对应的潮位作为设计高水位,低潮累计频率为90%所对应的潮位作为设计低水位。) 极端水位的推求方法:高低潮的频率分布曲线采用耿贝尔曲线。

22年高潮位资料,推求重现期为100年一遇和50年一遇的潮位值:1将22年最高潮位资料依递减次序排列,并用公式P=m/n+1计算对应各项的经验频率,并计算平方值,2()∑-=21x xi n Sx x ;3在概率格纸上绘制理论概率曲线,同时绘出累计频率点进行适线。若配合不佳,调整Sx 和x ;4在理论频率曲线上差得T=100年时,x1%和T=50,x2%

设计潮位的标准规定:对于海岸港和潮汐作用明显的河口港,设计高水位应采用高潮累计频率10%的潮位,简称高潮10%,设计低水位应采用低潮累计频率90%的潮位,简称低潮90.%

近岸海流系由三部分组成:1、向岸的水体质量输送;2平行海岸的顺岸流;3流向海外的离岸流或称裂流

设计最高通航水位的推求,通常采用累积频率曲线法,与推求设计洪水的方法、步骤相同,但须考虑几个问题; 2设计最低通航水位的推求,多采用历史曲线法(综合法、平均法和代表年法、简化法)及保证率推法

水文学原理 考点

水文学原理考试要点 第一章绪论 1、水文现象的特点:1.时程上的周期性和随机性。2.地区上的相似 性和特殊性。 第二章河流与流域 1、概念: 流域:汇集到地面水流和地下水流的区域称为流域 流域面积:指河口断面以上地面分水线包围的面积 水系:由干流及其全部支流组成的脉络相通的网状系统 闭合流域:当流域的地面、地下水分数线重合,河流下切比较深,流域上降水产生的地面、地下水流能够全部经过流域出口断面 时称为闭合流域。 非闭合流域:由于地面、地下分水线不一致,或者因喝到下切过 浅,流域出口断面流出的水流并非完全是由流域上降水产生的 水流时。 第三章水文循环与水量平衡 1、水文循环的概念:水圈中的各种水体在太阳辐射和地球引力的 作用下,通过这种不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗和 径流等形式的往复循环过程。 水文循环的主要环节:蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗和 径流 2、水文循环的分类:大循环、小循环、微循环

3、水量平衡原理:对任何区域(或水体)、在任一时段内,其输入 的水量和输出的水量只差等于其需水量的变化量 并会应用水量平衡原理进行相关计算。 第四章降水 1、降水的成因分类:1。锋面雨2。气旋雨3。对流雨4.地 形雨 降水三要素:一点(或面上)的降雨量、降水历时与降水强度2、降水强度过程线: 累积降雨过程线 3、流域面平均降水量的计算方法,并比较几种常用的基本方法(算 术平均法、泰森多边形法、等雨量线法、距离平方倒数法)的优缺点; 4、掌握泰森多边形法计算流域面平均降水量。 第五章土壤水 1、土壤水的分类:吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水 2、土壤水分常数:1.土壤水分常数用来表征土壤水分形态和运动 特征。2.不同形态的水反映了土壤不同的持水量,这种关系通常用一些土壤含水量的特征数值来表示。 3、土水势的总势:总水势只有大小无方向,而而水势梯度则是向 量,总水势增加的方向为正,每种物质都要力图达到与其周围平衡的趋势,因此,水总是从总水势高的地方流向总水势低的地方,且水流运动的方向总是与水势梯度的方向相反。

《水文学原理》复习思考题复习过程

《水文学原理》复习 思考题

《水文学原理》思考题 第一章绪论 1. 水文学主要研究那些内容? 水文学是研究地球上水的分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会活动之间的相互关系的学科。(研究地球上的各种水体的形成、循环和分布,探讨水体的化学和物理性质以及它们队环境的反应,包括它们与生物的关系。) 2. 人类面临的主要水问题有哪些?如何解决? 水资源缺水问题:水多了,水少了,水脏了; 3. 什么是水文现象?水文现象有哪些基本规律和特性? 水文现象;降水,蒸发径流以及河流的结冰封冻等 基本规律;1确定性规律;2随机性规律 特性;1时程变化的周期性与随机性对立统一;2地区分布的相似性与特殊性对立统一 4. 水文学有哪些主要分支学科? 1、按应用范畴分:工程水文学、农业水文学、城市水文学、森林水文学 2、按研究方法分:水文统计法、随机水文法、地理水文学、实验水文学、同 位素水文学,实验水文学,动力水文学,数值水文学,水文测验学; 3、按研究对象分:河流水文学、河口水文学、海洋水文学、河口水文学、地 下水文学 冰川水文学、湿地水文学,环境水文学,生态水文学 5. 水文学经历了哪些发展阶段? 1萌芽时期;2奠基时期;3时间时期;4现代化时期 6. 简述水文学研究的特点 水文现象的基本特点

1、成因上的自然性和认为性 2、时程上的周期性和偶然性 3、地域上的相似性和差异性 4、运动的同在性和独立性 第二章水文循环 1. 水有哪些自然属性?社会属性? 2. 水循环有哪些环节? 降水,蒸散发,下渗,地面径流与地下径流。 2. 研究水文循环有哪几种尺度? 1全球水文循环,2流域或区域水文循环,3水—土壤—植物系统水文循环3. 水循环的主要表现形式(水文现象)有哪些? 降水,蒸发,径流和下渗 4. 全球和流域(区域)水量平衡及方程式。. 全球水量平衡方程:如研究区域为地球上的全部海洋,所取计算时段为年,则某一年的(1)水量平衡方程为:P 洋+R=E 洋+△Ws 式中 P 洋——海洋上某—年的降水量;R——大陆流入海洋的某年径流量;E 洋——海洋上某一年的蒸发量;△W ——海洋某一年的储水增量。 流域水量平衡方程:P=E+R+ Qo+△W 式中Qo 为流域内国民经济的净耗水量,其中灌溉耗水量消耗于蒸发,可计入流域总蒸发E 之中;工业净耗水量一部分消耗于蒸发,一部分是产品带水,消耗于蒸发部分也计入E 之 中;而产品带水则数量相对很小.可略去不计。于是对闭合流域给定时段的水量平衡方程可

水文学重点内容习题答案

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_____。

水文预报考试重点

第一章绪论 1、水文预报:根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。 2、水文预报内容:洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。 第二章降雨产流量预报 1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-W P -W S - Δ W±R 交 ±R 引 ±R 其他 闭合流域的水量平衡式R t =P t -E t +W t -W t+1 2、超渗产流和蓄满产流区别:超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流,而蓄满产流的地下径流比例大。 3、地面径流和地下径流形成流量过程线区别:地面径流的运动路径短,汇集速度快,受流域的调蓄作用小,流量过程线呈陡涨陡落,对称性好;地地下径流的水流汇集过程运动于土壤空隙中,流速小,受流域的调蓄作用大,流量过程线呈缓涨缓落变化,时间上滞后于地面径流。 4、不对称系数计算要求: 1)进行过程线转化2)孤立洪水,不适用于复式洪水 6、影响土壤蒸发主要因素?土壤蒸发三阶段特征? 1)因素:气象因素、土壤供水条件、土壤结构 2)特征:第一阶段:θ>= θc1(田间持水量)蒸发主要发生在土壤表层,表层土壤因蒸发而减少的水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段:(毛管断裂含水量)θc2<θ<θc1 ,E继续,θ减小,上层土壤毛管水开始断裂,随着θ减小,毛管水断裂程度越来越严重,下层对上层供水速率变慢,蒸发受气象因素和土壤含水率影响第三阶段:θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏,只能以膜状水或气态水形式移动,速度慢,数量小,E小而稳定,取决于气象因素和地下水的埋深 7、 KC包含哪几方面影响?:1)反应水面与陆面蒸发的差异K1 2)水面与陆面所在的地理位置差异K23)器皿与水面的蒸发差异K3 8、水面蒸发量估计常用方法:水库水量平衡法,空气动力学法,彭曼公式,经验公式法 10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点 三层蒸发模式计算的额蒸发量最大,二层次之,一层最小。从模式的计算结构和蒸发物理机制看,二层模式简化了深层结构,忽略了植物根系对土壤水分的蒸发作用,导致蒸发量计算值比三层模式的蒸发量小;在久旱之后,当ML很小且持续无雨时,用二层模式计算出的蒸发量常是偏小的。一层蒸发模式中,既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用,也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发,使得计算的蒸发量偏小的更多。 11、不同水源成分汇流特点有何不同? 1)地面径流:由坡面直接汇入河网,运动速度快,流程短、受到调蓄作用小;形成的流量过程呈陡涨陡落,是涨洪和洪峰附近流量过程的主体部分 2)地下径流:由渗透到潜水面的水流缓慢流出,运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、变化平缓,汇流时间长;洪水退水尾部主体部分,常延续至后续洪水过程中 3)壤中流:介于上述两者之间,进一步划分:快速部分壤中流与地面径流合成一起,称直接径流,慢速部分与地下径流合并,称地下径流。 12、K的物理意义:泄完蓄水量Wt所需的时间或者流域水流平均汇集时间 13、Cg的物理意义: Cg为常系数,反应退水速率的快慢,又称流量消退系数

水文学原理考试题一

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)

南京大学水文学原理复习2014版

水文学原理复习 第一章绪论 1、简述水文学的研究任务。 水文学,广义地说就是研究地球与水的科学,包括它的性质、现象和分布。 水文学是地球物理学和自然地理学的分支学科。研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布,以及与环境和人类活动之间相互的联系和作用。是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律,以及运用这些规律为人类服务的知识体系。 2、水文现象的基本特点。 时程变化上的周期性与随机性 地区上的相似性与特殊性 周期性:由于地球的自转和公转、昼夜、四季,海陆分布,以及一定的大气环境,季风区域等,使水文现象在时程变化上形成一定的周期性。 随机性:因为影响水文现象的因素众多,各因素本身在时间上不断地发生变化,所以受其控制的水文现象也处于不断变化之中,它们在时程上和数量上的变化过程,伴随周期性出现的同时,也存在着不重复性的特点,这就是所谓随机性。 相似性:有些流域所处的地理位置(纬度或离海洋远近等)相似,气候与地理条件相似,因而所产生的水文现象在一定程度上有一定的相似性,即具有所谓地带性。 特殊性:不同流域虽所处的地理位置、气侯条件相似,但由于下垫面条件差异,而产生不同的水文变化规律。 3、水文现象的研究方法有那些。 成因分析法、数理统计法、地理综合法,遥感技术、核技术等新的研究方法近些年也在被使用。 成因分析法:按基本站网或室内外实验资料,从具体实际出发,研究水文现象的形成过程,揭示水文现象的本质及其相互关系,寻求其成因规律及各因素之间的内在联系,建立水文现象各要素与影响各要素变化的定性和定量关系,确定性的水文模型也属此类方法。 数理统计法:基于水文现象特征值的出现具有随机性,以概率理论为基础,根据长期的水文观测资料,运用数理统计方法,求得水文现象特征值的统计规律,或对主要水文现象与其影响因素之间进行相关分析,求出一定得经验关系以供应用,也是另一种统计规律。随机模型即属此类方法。 地理综合法:从气侯要素及其他景观要素的分布具有地区性得特点出发,求出各测站水文要素的分类地区特征值,建立地区经验公式,绘制各种特征值等值线图等,以分析水文现象的地区特征,揭示水文地区规律。 第二章自然界的水 4、全球水资源总量是多少。 水在地理圈中的存在形式,大体上可分为地面水、地下水、大气水和生物水四大部分。 广义的水资源概念:地球上一切形式的水。地球上的总水量为13.86×108km3。 狭义的水资源概念:每年可更新和恢复的那部分动态淡水量。全球每年的水资源量约为4.7万立方公里。

《水文学原理》试题

一名词解释 1.水文学 2.水循环 3.大循环 4.小循环 5.水的三相点 6.多年平均径流系数 7.多年平均蒸发系数 8.总热 9.分子混合 10.紊动混合 11.对流混合 12.气旋雨 13.对流雨 14.地形雨 15.台风雨 16.暴雨 17.暴雨型霪雨 18.霪雨 19.降水量 20.降水历时 21.降水时间 22.降水强度 23.降水面积 24.降水过程线 25.等雨量线 26.团粒结构 27.土壤比重 28.土壤干容重 29.土壤孔隙比 30.孔隙度 31.分子力 32.毛管力 33.结合水 34.吸湿水 35.薄膜水 36.自由水 37.毛管悬着水 38.支持毛管水 39.自由重力水 40.支持重力水 41.土壤重量含水率 42.土壤容积含水率 43.最大吸湿量 44.最大分子持水量 45.凋萎含水量 46.毛管断裂含水量 47.田间持水量 48.饱和含水量 49.土水势 50.基模势 51.溶质势 52.压力势 53.重力势 54.渗透系数55.下渗 56.渗润阶段 57.渗漏阶段 58.渗透阶段 59.下渗率 60.下渗能力 61.饱和带 62.水分传递带 63.湿润带 64.湿润锋 65.土壤水分的再分布 66.饱和蒸发面 67.汽化潜热 68.饱和水汽压 69.蒸发潜热 70.蒸发能力 71.孔隙空间 72.裂隙空间 73.岩溶空间 74.包气带水 75.饱水带水 76.承压水 77.孔隙水 78.裂隙水 79.岩溶水 80.河岸调节作用 81.潜水泉 82.径流形成过程 83.流域蓄渗过程 84.坡地汇流过程 85.河网汇流过程 86.等流时线 87.等流面积 88.河流 89.流域 90.分水线 91.闭合流域 92.河网密度 93.径流总量 94.径流模数 95.流量变率 96.径流深度 97.水文年度 98.径流的年内变化 99.径流的年际变化 100.洪水 101.枯水 102.植物截流 103.填洼 104.产流 105.产流机制 106.超渗地面径流的产流机制107.壤中径流的产流机制108.地下径流的产流机制109.饱和地面径流机制

水文学重点

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:

《工程水文学》考试大纲及知识点整理

2012年水文学及水资源专业硕士研究生入学复试 《工程水文学》考试大纲 一、理解地球上的水量平衡原理。 在水文循环过程中,对任意区域、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变 化量,这 根据水量平衡原理,可列出水量平衡方程。对某一区域,有 I?O=?S 式中:I、O——给定时段内输入、输出该区域的总水量; ?S——时段内区域蓄水量的变化量,可正可负。 二、水文现象有哪些基本规律和相应的研究方法? 上可分为成因规律和统计规律两类,相应地,水文计算方法则分为成因分析法和数理统计法。也有将水文规律分为三类的,即成因规律、统计规律和地区综合规律,相应地,水文计算方法则分为成因分析法、数理统计法和地区综合法。 三、试述水文学的定义。工程水文学与水文学有何联系?主要包括哪两方面的内容? 研究自然界各种水体的存在、循环和分布,物理与化学特性,以及水体对环境的影响和作用,包括对生物特别是对人类的影响。 水文学的一个重要分支,为工程规划设计、施工建设、运行管理提供水文依据的一门科学。 工程水文学是水文学的一个重要分支,随着水利水电工程建设的大规模开展,为满足工程规划设计、施工和运行管理的迫切需要,水文工作者针对提出的问题,进行大量的、深入的试验研究,使水文学发展到工程水文学阶段。 水文计算、水利计算、水文预报(水文分析与计算及水文预报)。 四、何谓年径流?它的表示方法和度量单位是什么? 一年期间通过河流某一断面或流域出口断面的总水量。 径流可以用年径流总量W(m3)、年平均流量Q(m3/s)、年径流深R (mm)及年径流模数M(mm/s·km2)等表示。

五、水文循环的重要环节有哪些?水文循环的内因和外因是什么? 蒸发、水汽输送、降水和径流。 2. 水循:水具有固、液、气三态互相转化的物理特性。 3. 水循:太阳辐射和地球的重力作用。 六、简述水文测站的类型并说明水文测站布设的基本内容。 :基本站和专用站。 2. 布设 建站包括选择测验河段和布设观测断面。 水文测站一般应布设基线、水准点和各种断面,即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面及比降断面。 (1)基本水尺断面上设立基本水尺,用来进行经常地水位观测。 (2)测流断面应与基本水尺断面重合,且与断面平均流向垂直。若不能重合时,已不能相距过远。 (3)浮标测流断面有上、中、下三个断面,一般中断面应与测流仪测流断面重合。上、下断面之间的间距不宜太短,其距离应为断面最大流速的50~80倍。 (4)比降断面设立比降水尺,用来观测河流的水面比降和分析河床的糙率。 七、什么是流域?流域的分水线是什么?简述流域的类型。 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。 邻流域的分界线,称为分水线。 分水线有地面、地下之分。 八、径流的形成过程如何?影响径流的主要因素是哪三个? 是指降水所形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。 流域内,自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程,称为径流形成过程。径流形成过程是一个相当复杂的过程,为了便于分析,一般把它概括为产流过程和汇流过程两个阶段。

水文学整理重点(DOC)

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。

工程水文学试题-考试专用复习(客观题).

(一)填空题 1.水文学的含义是研究自然界各种水体的存在、分布、循环和物理化学性质及其他环境因素的变化规律, 预测、预报各种水文现象的变化情势。 2.工程水文学的含义是水文学的一个重要分支,为工程规划设计、施工、运营管理 提供水文依据的一门科学。 (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 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 9. 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 10. 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 (三)判断题 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 ] 6.水文现象的变化,如河道某一断面的水位、流量过程,具有完全肯定的多年变化周期、年变化周期和日变化周期。[F ] 8.水文现象的变化,既有确定性又有随机性,因此,水文计算和水文预报中,应根据具体情况,采用成因分析法或数理统计法,或二者相结合的方法进行研究。[ T] 第二章水文循环与径流形成

(五)填空题 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。 11. 一条河流,沿水流方向,自上而下可分为河源、上游、中游、下游、河口五段。 38. 降雨初期的损失包括___蒸发___,__植物截留_____, ___填洼___, ___补充土壤水分。 39. 河川径流的形成过程可分为__产流___________过程和 ____汇流________过程。 40. 河川径流的成分包括__地面径流__、 __壤中流_和 __地下径流____。 (六)选择题 2. 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 4. 流域面积是指河流某断面以上[D ] 。 a、地面分水线和地下分水线包围的面积之和 b、地下分水线包围的水平投影面积 c、地面分水线所包围的面积 d、地面分水线所包围的水平投影面积 7. 甲乙两流域,除流域坡度甲的大于乙的外,其它的流域下垫面因素和气象因素都一样,则甲流域出口断面的洪峰流量比乙流域的[C]。 a、洪峰流量大、峰现时间晚 b、洪峰流量小、峰现时间早 c、洪峰流量大、峰现时间早 d、洪峰流量小、峰现时间晚 13.日降水量50~100mm的降水称为[D ]。 a.小雨 b.中雨 c.大雨 d.暴雨 17. 暴雨形成的条件是[C ]。 a、该地区水汽来源充足,且温度高 b、该地区水汽来源充足,且温度低 c、该地区水汽来源充足,且有强烈的空气上升运动 d、该地区水汽来源充足,且没有强烈的空气上升运动 43. 河川径流组成一般可划分为[B ]。 a、地面径流、坡面径流、地下径流 b、地面径流、表层流、地下径流 c、地面径流、表层流、深层地下径流

《水文学原理》复习题A高起本

《水文学原理》复习题A(高起本) 一、填空题 1、发生水文循环的内因是,外因是 和。 2、土壤蒸发过程可分为、 和三个阶段。 3、径流的形成过程要经过和两个阶段。 4、汇流过程包括和。 5、在非饱和土壤中,土壤水分势主要由及组成; 在饱和土壤中,土壤水分势主要是由和组成。 6、非饱和土壤水的基本方程是根据原理和定律推导的。 7、线性汇流系统的两个基本性质是及。 8、根据圣维南方程组中动力方程各项数量级的不同,洪水波可分、 、、对流动力波及动力波五种类型。 9、汇流曲线有、及三种基本类型。 10、超渗地面径流产生的物理条件是。 二、名词解释 1、蒸发能力 2、径流系数 3、叠加性 4、基本单位线 5、瞬时单位线 6、汇流系数 三、简答题 1、水文循环的作用是什么? 2、蓄满产流的特征是什么? 3、在下渗过程中分为哪几个阶段?根据下渗曲线并结合土壤水分受力说明之。 四、选择题 1、水文现象的发生()。 A、完全是偶然的; B、完全是必然的; C、完全是随机的; D、即有必然性也有偶然性 2、自然界中,海陆间的水文循环称为()。 A、内陆水循环; B、小循环; C、大循环; D、海洋水循环

3、土壤稳定下渗阶段,降水补给地下径流的水分主要是( )。 A 、毛管水;B 、重力水;C 、薄膜水;D 、吸着水 4、下渗率总是( )。 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; 5、田间持水量可以转化成( )。 A 、地下径流; B 、地面径流; C 、地面下径流; D 、蒸散发水量; 6、流域退耕还湖后,将使流域蒸发( )。 A 、增大;B 、减少;C 、不变;D 、不确定; 五、计算题 1、按下表所给资料,推求6月29日至7月2日的前期影响雨量并写出简要的步骤。 2 Q =822m 3/s , 试计算多年平均径流总量W 、多年平均径流深R 、多年平均径流系数 、多年平均径流模数 M 及多年平均蒸发量E (要注明单位) 。 3、某流域的一场降雨过程如下表所示。初损量I 0=35 mm ,后期平均下渗率f =2.0 mm/s ,试 4、某流域3小时单位线纵坐标之和∑q (3,t)=304 m 3/s ,试计算该流域面积(保留到整数)。 5、已知某流域面积为432km 2,由瞬时单位线求得的S 曲线见下表。试推求时段为6小时10mm

水文学期末考试复习题

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)

水文学原理复习

水文学原理复习 第一章 1、水文现象研究方法 成因分析法、数理统计法、地理综合法 第二章 1、河流组成 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。 2、径流损失 雨期蒸发、植物截留、填洼和下渗损失 3、流域面积 流域分水线包围区域的平面投影面积 4、径流 径流是由降水形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等汇集流动的水流5、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,以L/(s*km2) 6、净流系数 某一时段的径流深R与相应时段内的流域平均降雨深度P之比称为径流系数 第三章 1、降雨分类 对流雨、地形雨、锋面雨(冷锋、暖锋、静止锋、锢囚锋)、气旋雨(温带气旋雨、热带气旋雨) 2、降雨的观测 器测法、雷达测雨法、气象卫星云图 3、泰森多边形 具体做法为: 根据计算区域(沉域) 内的雨量站网,以雨量站为顶点 连接成若干个不嵌套的三角形, 并 尽可能使构成的三角形为锐角三角 形。然后对每个三角形求其重心(三 角形三边垂直平分线之交点)。利用 这些三角形的重心,就可以将计算 区域(流域) 划分成若干个计算单元。 由图4-12可以看出,这样就能够保 证在每个计算单元的中心附近有一

个雨量站。如果假设这样得到的计算单元的降雨量分布是均匀的,并可用其中雨量站的实测雨量来代表,则根据式(4-9) 可导得用泰森多边形法计算区域(流域) 平均雨量的公式为: 为流域内第i个雨量站的控制面积;F为流域总面积;为流域内地i个雨量站的雨量 第五章 1、土壤水分类 吸湿水、薄膜水、毛管水(支持毛管水、毛管悬着水)、重力水 2、田间持水量 指土壤中所能保持的最大毛管悬着水量 3、土壤含水量 表示一定量的土壤中所含有的水分数量 4、饱和含水量 指土壤中所有孔隙都被水充满时的土壤含水量 5、土水势 在标准大气压下,从水池中吧单位质量的纯水从基准面上等温地和可逆地移动到土壤某一吸水点,使之成为土壤水是必须做的功 是总土水势;是基质势;是溶质势;是压力势;是重力势 6、对于描述土壤水运动来讲,应掌握以下要点。 1)一般可不考虑溶质势。 2) 在非饱和土壤中,土水势主要由基质势和重力势组成;而在饱和土壤中则只存在重力势和压力势。 3) 土水势只有大小而无方向。 4) 土水势梯度的方向规定为指向土水势增加的方向。 5) 土壤水总是从总土水势高的地方向低的方向运动,所以土壤水运动的方向与土水势梯度的方向相反。

河海大学811水文学原理2011年真题答案

1、答案提示:毛管悬着水、饱和,土壤含水量; 达到蒸发能力,稳定下渗率,蓄满产流。 相关知识点:六个基本土壤水分常数(P64), 水文循环的四个环节的特点。 2、答案提示:质量守恒定律 闭合流域:p 0=E 0+R 0 全 球:p 0=E 0 海 洋:E 0=p 0+R 3、答案:裸土蒸发三个阶段: 当θ≥θf 时,因供水充分而持续稳定; 当 θm <θ<θ f 时,毛管的连续状态遭到破坏,土壤蒸发随着土壤含水量供应的减小而减小; 当 θ <θm 时,毛管输水机制完全破坏,以汽态水或膜状水输送水分, 4、答案提示:土壤水相对于标准参照下的水所具有的特定势能。 饱和土壤的土水势由静水压力势和重力势构成 非饱和土壤的土水势由基质势和重力势构成 5、答案:壤中水径流:存在相对不透水层,上层土壤质地比下层粗,至少上层土壤达到田间持水量。 地表径流:存在相对不透水层,上层土壤透水性比下层强,至少上层土壤达到饱和含水量。 6、 7、答案:①降雨空间分布不均,由于太阳能在地球上分布不均,而且时间也有变化,导致降雨时空分布不均,其地理位置、气旋、台风路径也有影响; ②下垫面条件分布不均,如土壤性质、植被、初始土壤含水量不同; ③各处产流类型的差异,有的地方满足产流条件先产流,有的地方后产流,有的地方甚至不产流。 这样,降雨过程中产流面积会随时间变化。 8、答案:由流域上分布均匀,历时趋于零,强度趋于无穷大,但净雨量等于1个单位净雨在出口断面所形成的流量过程线称为流域瞬时单位线。 Q(t)=()()?t dt t -t u I τ s E

9、答案:特征河长:河段中,由水位变化引起的流量变化量与由附加比降变化引起的流量变化量相抵消,具有河段槽蓄量与下断面流量呈单一关系的河段长。 ①L < l 时;涨洪时,水位变化引起的流量减少量小于附加比降变化引起的流量增加量 ②L = l 时;涨洪时,水位变化引起的流量减少量等于附加比降变化引起的流量增加量; ③L > l 时;涨洪时,水位变化引起的流量减少量大于附加比降变化引起的流量增加量 10、答案:同一时间间隔内液体流入质量与流出质量之差等于蓄水变化量。 dt 时间内,从左侧面流入微元体的质量流量为:dydzdt 2dx x -x x ?? ?? ????ννρρ dt 时间内,从右侧面流出微元体的质量流量为:dydzdt 2dx x x x ??? ? ????+ννρρ 则微元体在 dt 时间内,沿 x 方向流入流出的质量流量差为: dx dydzdt x -x ??νρ 同理:y 方向:dxdydzdt y - y ??νρ z 方向:dx dydzdt z - z ??νρ dt 时间内,纯流入微元体的流体质量为:()dxdydzdt t -??ρθ 11、证明:对于扩散波而言,其比降项远远大于惯性项,即t v g x v g v ??+????? ? ???1x y -i 0》 ,

(完整word版)水文学原理复习提纲

水文学复习提纲 使用说明: 本资料为NJU-GEO水文学原理课程期末考试复习资料腊春版。 1、简述水文学的研究任务。 研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布,以及与环境和人类活动之间相互的联系和作用。是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律,以及运用这些规律为人类服务的知识体系。 2、水文现象的基本特点。 1、时程变化上的周期性与随机性 2、地区上的相似性与特殊性 3、水文现象的研究方法有那些。 1.成因分析法 2.数理统计法 3.地理综合法 4、全球水资源总量是多少。 地球上的总水量为13.86×108km3,其中海洋水为13.38×108km3,占地球总水量96.5% 5、中国水资源及其特征。 降水总量多年平均降水总量6.2万亿m3,地区分布不均匀;河川径流量降水量中约有56%通过地面蒸发返回大气,其余44%形成径流,全国河川径流量为2.7万亿m3;土壤水通量土壤水通量4.2万亿m3,其中16%通过重力作用补给地下含水层;地下水资源量全国地下水资源量为8288亿m3 特征:(1)总量大,人均少(2)地区分布不均,水土资源不匹配(3)年际年内变化大(4)生态环境用水问题突出。 6、什么是水危机。 水资源缺乏、水生态环境恶化和因缺水引发的冲突,是构成当代严重威胁人类生存和发展的水危机三大方面。 7、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,进行的周而复始的变换地理位置和物理形态的运动过程。又称“水分循环”、“水循环”。8、大循环和小循环。 大循环:水分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。由于此水分交换广及及全球,故名大循环。 小循环:水分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。前者又可称为内陆小循环,后者称海洋小循环。 9、简述水文循环的影响因素有那些。 气象因素(如风向、风速、温度、湿度等)自然地理条件(如地形、地质、土壤、植被等)人类活动(包括水利措施和农业措施等)地理位置 10、简述水文循环的作用和意义。 1.直接影响气侯的变化 2.形成江河、湖、沼等水体及各种地貌 3.造成巨大的水利资源 4.形成一切水文现象 11、水量平衡。 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之间差额必等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量,即水在循环过程中,从总体上说平衡。 12、写出通用水量平衡方程式。

水文学原理试卷A答案及评分标准(2013春)

2013 年 春季 学期 《水文学原理》课程考试试卷( A卷)答案 一、填空题 (每空1分,共20分) 1.径流深、洪峰流量模数。 2.降水、下渗、蒸发、径流 3.算术平均法、泰森多边形法、等雨量线法 4.大于0 5.吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水 6.流域蓄水容量 7.使河段蓄量与下断面出流量呈单值关系的河段长度 8.产流、汇流 9.基质势、重力 二、名词解释 (每小题3分,共15分) 1、田间持水量:土壤中所能保持的最大毛管悬着水量。 2、线性系数:运算Φ[I(t)]、]满足叠加性和倍比性的系统。 3、下渗能力:充分供水条件下的下渗率。 4、单位线:在给定流域上,单位时段内均匀分布的单位地面净雨量在流域出口断面形成的地面径流过程 线。 5、线性水库:蓄水量与出流量成正比关系的水库。 三、选择题(每小题2分,共10分) ACBDB 四、简答题(每小题5分,共25分) 1、超渗产流模式有何特征,它与蓄满产流模式有何区别? 不管当地的土壤含水量是否达到田间持水量,只要降雨强度超过下渗强度就产生地面径流,称此为超渗产流。蓄满产流则是指一次降雨过程中,仅当包气带的含水量达到田间持水量后才产流,且以后的有效降雨全部变为径流。 可见这两种产流模式的主要区别在于:蓄满产流以包气带的含水量达到田间持水量(即蓄满)作为产流的控制条件,而超渗产流则以降雨强度大过于当地的下渗能力作为产流的控制条件,而不管蓄满与否。 2、试述裸土蒸发的三个阶段及其特点?(要求结合图形进行说明,图形上应标注相应的含水量特征值)。各阶段土壤蒸发的特点如下: 第一阶段土壤含水量大于田间持水量,土壤中的水分可以充分供给土壤表面蒸发,按土壤蒸发能力蒸发,蒸发只受气象条件影响;第二阶段,土壤土壤含水量介于毛管断裂含水量与田间持水量之间,土壤蒸发率与土壤含水量大致成正比;第三阶段土壤土壤含水量降至毛管断裂含水量以下,毛管向土壤表面送水的机制完全破坏,水分只能以薄膜水或气态水的形式向地面移动,这一阶段土壤蒸发率很微小,气象条件和土壤含水量的关系已不明显。

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