水文学原理习题册
一、降水量资料分析
1、用算术平均法求出浙江余英溪姜湾以上流域1958年6月29日次暴雨的流域平均降水量，求出流域平均降水量累积过程（时间步长Δt=0.5小时）
提示：首先画出流域内各站降水量累积过程线，取算术平均，得出流域平均降水量过程。
资料：用表2－1和表2－2。
2、用垂直平分法推求上述流域1958年6月29日次暴雨的流域平均降雨量，并绘出时段长为半小时的降水量过程。
提示：绘出泰森多边形，计算各个多边形的权重比值fi/F.
再根据各站降水量累积线，利用公式∑=F f x x i i /.加权平均得出流域平均降水量累积线，据此求出流域平均降水量及降水量过程线。 资料：用图2－1和表2－2
3、绘制6月29日次暴雨的等雨量线图，并用此图推求流域平均降水量。 资料：用图2－2。
4、根据上面题目二中所求得的平均降水量过程线，绘制平均强度历时曲线。 提示：首先统计出各不同历时（0.5,1.0,1.5,2.0,……小时）相应的最大平均降雨强度，列成表格，再绘出平均强度历时曲线。
5、表2-4为雨量站X的年降水量及其周围15个雨量站的平均年降水量，试用双累积曲线法检查X站资料的一致性，倘若不一致则确定发生变化的年份，并作一致性检验，分别对不修正与修正的资料计算多年平均降水量，比较其差别。
《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
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）
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。
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
1.水文现象有哪些基本规律和相应的研究方法？ 1.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。 2.如何确定河流某一指定断面控制的流域面积？ 2. 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。 3、什么叫特大洪水？为什么要对特大洪水进行处理?如何处理？ 3、答：：特大洪水是指稀遇的量级很大的实测洪水或历史调查洪水。因特大洪水加入系 列后，使之成为不连续的系列，因此在作经验频率计算和统计参数计算时要进行处理。特 大洪水的处理一般采用独立样本法或统一样本法计算洪水的经验频率，经验频率确定后， 则可用包含特大洪水的矩法公式或三点法计算统计参数，用适线法推求理论频率曲线及设 计洪水。 4、水文资料的“三性审查”指的是什么？如何审查资料的代表性？ 4、答：水文资料的“三性审查”是指：可靠性审查、一致性审查和代表性审查。审查资料的代表性，一般是与更长的参证系列进行比较,即用与设计变量（N 年）关系密切的长期观测资料的参证变量（N 年）论证，N 年的参证变量系列与N 年的参证变量系列的概率分布 比较接近。也可有用水文变化的周 期性论证，即设计变量系列应包含几个丰、中、枯交替年组。 5. 为什么我国的年降水量从东南沿海向西北内陆递减？ 5.答：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。 6．什么是流量？测量流量的方法有哪些？ 6．答：流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量，以m3/s 计。它是反映水资源和江河、湖泊、水库等水体水量变化的基本数据，也是河流最重要的水文特征值。 流量测验的方法很多，按其工作原理，可分为下列几种类型： （1）流速面积法：有流速仪法、航空法、比降面积法、积宽法(动车法、动船法和缆道积 宽法)、浮标法(按浮标的形式可分为水面浮标法、小浮标法、深水浮标法等)。 （2）水力学法：包括量水建筑物和水工建筑物测流。 （3）化学法：又称溶液法、稀释法、混合法。 （4）物理法：有超声波法、电磁法和光学法。 （5）直接法：有容积法和重量法，适用于流量极小的沟涧
1、答案：流域调蓄作用：在dt时段内进入流域的水量是净雨i（t）dt，而流出流域的水量的Q（t）dt，涨洪时由于i（t）dt＞Q（t）dt，时段内的流域蓄水量必将增加，反之落洪时＜Q（t）dt，时段内的流域蓄水量必将减少，这种在洪水形成过程中所呈现出的流域蓄水量增加和减少的现象称为流域调蓄作用。 原因：①降水并不是从一个地点注入流域的，在同一场降雨中，降雨注入点离出口有远近之分； ②由于流域各处水力条件（如糙率、坡度）不同，流域各处水滴的速度在流域上的分布是不均匀的 2、答案：毛管悬着水达到最大时的土壤含水量；它反映了在不受地下水影响条件下土壤在田间或自然状态下所能达到的最大含水量。 其蒸发因供水充分而持续稳定，达到蒸发能力； 其下渗因只受重力影响而趋于稳定，达到稳定下渗率； 其产流为蓄满产流模式，包气带饱和，降雨都会用于产流。 3、答案：土壤水相对于标准参照下的水所具有的特定势能。 纯水中土水势包括重力势和静水压力势。 饱和土壤的土水势由静水压力势和重力势构成： φ=φp+φg 非饱和土壤的土水势由基质势和重力势构成： φ=φm+φg 4、答案：分子力、毛管力和重力的作用。 渗润阶段：土壤含水量较少，分子力、毛管力和重力的作用，土壤吸收水分的能力特别强，下渗容量很大。由于分子力和毛管力随土壤含水量增加快速减小，下渗容量递减迅速。 渗漏阶段：土壤颗粒表面形成水膜，分子力趋于0，这时水主要受毛管力和重力的作用，下渗容量比深润阶段明显减小，而且由于毛管力随土壤含水量增加趋于减小阶段，下渗容量递减速度趋于缓慢 渗透阶段：土壤含水量达到田间持水量，分子力、毛管力不起作用 控制下渗仅为重力，与分子力、毛管力相比，重力只是一个小而稳定的力，此时下渗容量达到一个小而稳定极小值，即稳定下渗率。 5、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。 流域蓄水容量曲线：以包气带达到田间持水量时土壤含水量Wm’为纵坐标，以小于等于该Wm’所占的流域面积比重为横坐标所得的曲线。 蓄满产流的产流面积变化特点： ①随着降雨量不断增加，产流面积不断增大； ②产流面积与降雨强度无关； ③全流域发生蓄满产流的条件∑（P-E) ≥Wm’m。 6、答案：质量守恒定律 闭合流域：P0=E0+R0
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》 ，
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。
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。
2010年模拟题 一、 问答题 （1） 建立水量平衡方程式的物理依据是什么？试导出无旁侧入流情况下，洪水通 过河段时河段水量平衡方程式的微分形式。 （2） 什么叫田间持水量？已知某土壤的干容重和用体积含水率表示的田间持水量 分别为 θρf b 和，试给出用重量含水率表示的该土壤的田间持水量ωf 。 （3） 什么叫蒸发率？试述控制蒸发的条件。 （4） 试列举出两个确定水面蒸发的理论途径，并讨论各自的使用条件。 （5） 什么叫下渗容量（能力）？试述控制下渗容量（能力）的条件。 （6） 超渗地面径流和饱和地面径流的形成条件？ （7） 什么叫波速？试证明它与平均流速之间的关系。 （8） 什么叫特征河长？若河长的河底比降为i 0，河道横断面为矩形，水面宽为b ， 稳定流水深y 0与Q 0的关系为Q 0=my 0n ，试确定该河段的特征河长。（m 和n 为常数） （9） 试写出蓄满产流模式的包气带水量平衡方程式。由蓄满产流模式求得的产流 量，其径流成分的组成可能有几种？ （10） 什么叫流域蓄水容量曲线？它有哪些性质？用它计算流域产流量的试用条件 是什么？ （11） 什么叫流域调蓄作用？其微观机理是什么？ （12） 什么叫流域瞬时单位线?若组成流域的坡面和河网瞬时单位线分别为u L （t ）和u R （t ），试根据给出流域瞬时单位线u w （t ）的表达式。 二、计算题 （1）包气带由均质土壤组成，地下水埋深为100cm ，且稳定不变。当土壤水力传导度为K （θ）=120cm/d 时，包气带以0.74cm/d 的速率稳定蒸发，试求此时在地下水面以上5cm 处的基模势。 （2）已知流域上某场降雨形成的地面产流量你r s 的1h 时程分配如表1所示。该流域地面径流汇流的1h10mm 时段单位线q （1，t ）如表2所示。试推求由这场降雨的地面产流量形成的流域出口断面流量过程线。 表1
名词解释： 1 下渗容量分配曲线：以地面下渗容量fp为纵坐标，以小于等于该地面下渗容量所占的流域面积比重为横坐标，则所得的曲线称为流域下渗容量分配曲线。 2 流域蓄水容量曲线：以包气带达到田间持水量时的土壤含水量w’m为纵坐标，以小于等于该W’m所占的流域面积比重a为横坐标，则所得到的曲线称为流域蓄水容量曲线。 3 最大流域汇流时间：流域中最长路径的水质点流到出口断面的时间。 4平均流域汇流时间： 5 等流时线：是在流域上勾绘的一组等值线，每条等值线上各点的水质点，将同时到达出流断面。两条等流时线间的面积称为等流时面积 6 等流时面积：是在流域上勾绘的一组等值线，每条等值线上各点的水质点，将同时到达出流断面。两条等流时线间的面积称为等流时面积 7 流域面积：在地形图上定出流域（地面）分水线，然后量出它所包围的面积。 8 最大吸湿量： 9 田间持水量：毛管悬着水达到最大时的土壤含水率称为田间持水量。 10 下渗容量：当土壤表面水分供应充足时，此时的下渗率称为下渗能力，下渗能力也称下渗容量。 11 下渗曲线：是干燥土壤在充分供水条件下流域下渗能力过程线。 12 特征河长：就是使下断面由水位引起的?Q正好与由附加比降引起的?Q抵消时的河长。 13 流域瞬时单位线： 14 流域单位线：在给定的流域下，单位时段内均匀分布的单位地面（直接）净雨量，在流域出口断面形成的地面（直接）径流过程线，称为单位线。 15 径流系数：任意时段内径流深度R与同时段内降水深度P之比。公式α=R/P 简答： 1、下渗过程中土壤水分剖面的变化如何？ 2、超渗地面径流的产流面积变化有何特点？ （1）随着降雨历时的增加，产流面积有时增大，有时减小 （2）产流面积的大小与降雨强度和初始土壤含水量有关； （3）一次降雨过程中，全流域超渗产流与局部流域超渗产流可能是交替出现的。 3、蓄满产流的产流面积变化有何特点？ 当W0=0时： （1）随着降雨量的不断增加，产流面积不断增大。 （2）产流面积的变化与降雨强度无关。 （3）全流域发生蓄满产流的条件是∑（P-E) ≥Wmm’。
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（1）考前必知：学校简介、学院概况、专业介绍、师资力量、就业情况、历年报录统计、学费与奖学金、住宿情况、其他常见问题。 （2）考试分析：考题难度分析、考试题型解析、考点章节分布、最新试题分析、考试展望等；复习之初即可对专业课有深度把握和宏观了解。 （3）复习提示：揭示各章节复习要点、总结各章节常见考查题型、提示各章节复习重难点与方法。 （4）知识框架图：构建章节主要考点框架、梳理全章主体内容与结构，可达到高屋建瓴和提纲挈领的作用。 （5）核心考点解析：去繁取精、高度浓缩初试参考书目各章节核心考点要点并进行详细展开解析、以星级多寡标注知识点重次要程度便于高效复习。强化冲刺阶段可直接脱离教材而仅使用核心考点解析进行理解和背记，复习效率和效果将比直接复习教材高达5-10倍。该内容相当于笔记，但比笔记更权威、更系统、更全面、重难点也更分明。 （6）历年真题与答案解析：反复研究近年真题，能洞悉考试出题难度和题型；了解常考章节与重次要章节，能有效指明复习方向，并且往年真题也常常反复再考。该内容包含2007-2013考研真题与答案解析，每一个题目不但包括详细答案解析，而且对考查重点进行了分析说明。 （7）备考方略：详细阐述考研各科目高分复习策略、推荐最有价值备考教辅和辅导班、汇总考生常用必备考研网站。
、名词解释题 1. 土壤质地 2.土壤结构 3.土水势 特性曲线 5.土壤水分剖面 8. 下渗强度（容量）下渗曲线 9.累积下渗曲线 、填空题 1. 组成土壤的固体颗粒的主要粒径或粒径范围称为土壤的 2. 图 5-1 土壤质地三角形 目前使用的土壤名称基本上都是根据土壤中的 _________ 、 ______ 和 ______ 的 比重来命名的。 3. 某种土壤中砂粒占 10%、粉粒占 70%、粘粒占 20%，根据图 5-1 的土壤质地 三角形，则该土壤为 __________________ 。 4. 土壤中固体颗粒的排列方式、排列方向和团聚状态，或者土壤孔隙的几何 形状 与大小称之为 _______________________ 。 5. 土壤的固体密度是指 6. 土壤的干容重是指 7. 土壤的孔隙度是指 8. 土壤的容积含水率是指 4.土壤水分 6.下渗 7. 下渗率
9. 土壤中的水主要受_____________ 、 __________ 和__________ 三种力的作 用。 10. 毛管上升高度与毛管的内径有关，其近似计算公式为 11. 土壤水存在的液态水分，根据作用力的情况，可分为束缚水和自由水两类。束 缚水又可分为____________ 和___________ ，而自由水又可分为 _________ 和______ 。 12. 土壤水分常数主要是指_____________ 、 __________ 、____________ 、 ________ 、____________ 和 _________________ 。 13. 土壤中毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为_______________ ，它是不 受地下水影响条件下土壤在田间或自然状况对所能保持水分的最高数量，也就是说，降雨或灌溉水进入土壤后，若超过它，则超过部分将不能为土壤保持而以自由重力水形式向下渗透。因此，它是将土壤水划分为和的“门槛”。 14. 所谓_____________________ 就是指土壤颗粒对水分子的吸力为15 个大气压 时的土壤含水量。 15. 根据土壤水分作用的分类，土水势可分为_______________ 、 16. 基模势是指由__________ 和_____________ 引起的土水势的总称。在非饱 和土壤中，基模势总是_____________ 大气压下纯自由水面的势能的，大气 压下纯自由水面的势能一般赋予0 值，故基模势总是一个____________ ， 而在饱和土壤中，静水压力势总是________ 大气压力下纯自由水面的势能 的，故静水压力势总是一个_______________ 值。 17. 饱和土壤：在饱和土壤中，由于基模势为零，故总势公式为_____________ ； 非饱和土壤：在非饱和土壤中，由于静水压力势为零，故总势公式为 18. 若在参照状态以上高度h 处有一容积为V 的水滴，那么该水滴的重力势为 19. 土水势的三种表示方法分别为________________ 、 20. 根据土壤水分作用的分类，纯水的土水势可化分为_____________ 、 21. 土壤含水量沿深度方向的变化曲线称为____________ ，又称 22. 水分透过土壤层面（例如地面）沿垂直和水平方向渗入土壤中的现象称为。单 位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的水量称为下渗率， 23. 单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的水量称为______________ 。 如果供水强度充分大，则下渗率将达到同初始土壤含水量和同土壤质地、结构条件下的最大值，称此为__________________ 。 24. 下渗容量随时间的变化曲线称为______________ ，它是以____________ 为 参变量的一簇曲线。 25. 不同的土壤，尽管它们在下渗过程中，土壤水分剖面的具体变化不完全相同， 但都可以划分为四个有明显区别的水分带：_______________ 、_______ _______________ 和 __________ 。
水文学原理复习 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 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。 4、全球水资源总量是多少。 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。 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；
1、答案：入流量-出流量=蓄水变化量 入流量=（Q-?Q／?x △x)dt 出流量=（Q+ ?Q／?x △x)dt 蓄水变化量=?A／?t△xdt 由以上三个式子可得： ?Q／?x +?A／?t =0 2、答案：毛管悬着水达到最大时的土壤含水量；它反映了在不受地下水影响条件下土壤在田间或自然状态下所能达到的最大含水量。 ρb=Ms／Vt ，θf= Vw／Vt ，wf= Mw／Ms θf=f=Vw／Vt =Ms／Vt * Vw／Mw*Mw／Ms = ρb*wf*1／ρw wf=θf／ρb*ρw （ρw为液体的密度） 3、答案：蒸发率：单位时间从单位蒸发面面积逸散到大气中的水分子数与从大气中返回到蒸发面的水分子数的差值（当其为正值时）称蒸发率。 蒸发率大小的三个控制条件：a.供水条件，蒸发面储存水分的多少；b.能量供给条件，蒸发面上水分子获得能量的多少；c.动力条件，蒸发面上空水汽输送的速度。 4、答案：热量平衡法和空气动力学法 热量平衡法：Qn-Qh-Qe= Qθ-Qv； E=Qe／ρωL =Qn +Qv-Qθ／ρωL(1+R) R=-1时，上式是不能用的。 空气动力学法：E=ρΚωdq/dz； 空气动力学法主要考虑了饱和差和风速对水面蒸发的影响。 5、答案：下渗容量当供水充足时，单位时间通过单位面积土壤渗入土中水量； 控制下渗容量（能力）的条件有初始土壤含水量，土壤的质地和结构等。 6、答案：超渗地面径流：有供水，有界面，降雨强度大于下渗容量； 饱和地面径流：存在相对不透水层且上层土壤透水性强，下层土壤透水性弱；上层土壤含水量达到饱和含水量；侧向排水条件差。 7、答案：波体上某一相位点沿河道的运动速度为该相位点的波速，或相应流量或相应水位沿河道的传播速度。 C≥V（C：波速，V：平均流速） 证明：C=dQ/dA ，Q=V A , C=dVA/dA =V+AdV/dA ， 对于天然河道，一般dV/dA ＞0 ，所以C≥V， 当且仅当A与Q呈线性关系时取等于号。 8、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。 l=Q0/i0 （?y/?Q） ?Q/?y= mny0n-1 ?y/?Q=1/ mny0n-1 l=my0n/i0 mny0n-1 =y0/i0n 9、答案：对于蓄满产流模式而言：I-E＞D. 包气带水量平衡方程式:P=E+(Wf-W0)+Rs+Rsub。 蓄满产流：R=f（P,W0,E);
一、名词解释题 1.土壤质地 2.土壤结构 3.土水势 4.土壤 水分特性曲线 5.土壤水分剖面 6.下渗 7. 下渗率8.下渗强度（容量）下渗曲线 9.累积下渗曲线 二、填空题 1. 组成土壤的固体颗粒的主要粒径或粒径范围称为土壤的 _________________。 2. 图5-1 土壤质地三角形 目前使用的土壤名称基本上都是根据土壤中的_______、_______和_______的比重来命名的。 3. 某种土壤中砂粒占10%、粉粒占70%、粘粒占20%，根据图5-1的土壤 质地三角形，则该土壤为_________________。 4. 土壤中固体颗粒的排列方式、排列方向和团聚状态，或者土壤孔隙的几 何形状与大小称之为__________________。 5. 土壤的固体密度是指 __________________________________________________。 6. 土壤的干容重是指 __________________________________________________。 7. 土壤的孔隙度是指 __________________________________________________。 8. 土壤的容积含水率是指 ________________________________________________。
9. 土壤中的水主要受____________、____________和__________三种力的 作用。 10. 毛管上升高度与毛管的内径有关，其近似计算公式为 _____________________。 11. 土壤水存在的液态水分，根据作用力的情况，可分为束缚水和自由水两 类。束缚水又可分为__________和____________，而自由水又可分为 __________和________。 12. 土壤水分常数主要是指___________、___________、____________、 _________、______________和_________________。 13. 土壤中毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为_____________，它是不 受地下水影响条件下土壤在田间或自然状况对所能保持水分的最高数量，也就是说，降雨或灌溉水进入土壤后，若超过它，则超过部分将不能为土壤保持而以自由重力水形式向下渗透。因此，它是将土壤水划分为 __________和_____________的“门槛”。 14. 所谓___________________就是指土壤颗粒对水分子的吸力为15个大气 压时的土壤含水量。 15. 根据土壤水分作用的分类，土水势可分为_____________、 ______________、___________、_____________、___________、 _____________、_____________。 16. 基模势是指由__________和_____________引起的土水势的总称。在非饱 和土壤中，基模势总是____________大气压下纯自由水面的势能的，大气压下纯自由水面的势能一般赋予0值，故基模势总是一个___________，而在饱和土壤中，静水压力势总是_______大气压力下纯自由水面的势能的，故静水压力势总是一个______________值。 17. 饱和土壤：在饱和土壤中，由于基模势为零，故总势公式为 _____________；非饱和土壤：在非饱和土壤中，由于静水压力势为零，故总势公式为_______________。 18. 若在参照状态以上高度h处有一容积为V的水滴，那么该水滴的重力势 为__________。 19. 土水势的三种表示方法分别为______________、_____________、 ______________。 20. 根据土壤水分作用的分类，纯水的土水势可化分为__________、 __________、_______。 21. 土壤含水量沿深度方向的变化曲线称为___________，又称 __________________。 22. 水分透过土壤层面（例如地面）沿垂直和水平方向渗入土壤中的现象称 为______。单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的水量称为下渗率， 23. 单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的水量称为___________。 如果供水强度充分大，则下渗率将达到同初始土壤含水量和同土壤质地、结构条件下的最大值，称此为___________。 24. 下渗容量随时间的变化曲线称为_____________，它是以____________为 参变量的一簇曲线。