第二章--水循环及径流形成

工程水文学期末复习整理第一章 绪论1、水文现象的基本规律：周期性、随机性、地区性。

2、工程水文学的研究方法：成因分析法、数理统计法和地理综合法。

第二章 水循环与径流形成1、海洋向内陆输送水汽，内陆向海洋注入径流。

水量平衡方程： S O I ∆=-式中O I 、——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量，可正可负。

2、若河床切割较深，地面分水线与地下分水线相重合，这样的流域成为闭合流域。

由于地质构造原因，地面分水线与地下分水线并不完全一致，这种流域称为非闭合流域。

3、凋萎含水量（凋萎系数），植物根系无法从土壤中吸取水分，开始凋萎，此时土壤含水量称为凋萎含水量。

4、田间持水量，指土壤中能保持的最大毛管悬着水时的土壤含水量。

当土壤含水量超过这一限度时，多余的水分不能被土壤所保持，以自由重力水的形式向下渗透。

5、当土壤孔隙被下渗水充满，下渗趋于稳定，此时的下渗率称为稳定下渗率。

6、降雨损失包括：植物截留、填洼、入渗和蒸发。

7、径流的表示方法和度量单位（1）流量Q ，是指单位时间内通过河流某一断面的水量，单位为s m /3。

（2）径流总量W ，是指时段T 内通过某一断面的总水量，常用单位为3m ，万3m ，亿3m ，有时也用其时段平均流量与时段的乘积表示。

其单位为M s m ·)/(3或d s m ·)/(3。

（3）径流深R ，是指将径流总量平铺在整个流域面积上所得水层深度，单位为mm 。

FT Q F W R 10001000== （4）径流模数M ，是流域出口断面流量与流域面积F 的比值，单位为)·/(2km s L 。

FQ M 1000= （5）径流系数α，是指某一时段的径流深度R 与相应降雨深度P 的比值。

即P R /=α 因P R <，故1<α。

第三章 水文资料的观测、收集与处理1、日平均水位的计算将当日h 24~0内水位过程线所包围的面积，除以一日时间。

工程水文学课后复习思考题及答案第一章绪论1、什么是水资源？怎样理解水资源并非是取之不尽，用之不竭的？水资源是指地球上可供人类利用的淡水。

与煤、石油等矿产资源不同，水资源的数量具有可更新补充的特点，但随着城市和农业的发展，人口和用水量的急剧增长，人类对水资源需求量日益增长，而可利用的水资源是有限的，可更新补充的水资源并非取之不尽、用之不竭的，必须十分重视，珍惜利用。

2、中国的水资源有哪些特点？中国的水资源总量不算少，但人均水量低；地区上分布极不均匀；与耕地、人口分布不相匹配；年内、年际变化大。

3、实施水资源可持续利用发展战略有何意义？在水资源开发利用中，应当使预期得到的社会效益和环境效益，亦即正面效益与因开发利用所导致的不利于环境的副作用，亦即负面效益相平衡，并力求前者稍大于后者以利人类社会的不断完善和进步。

4、水资源与水文学有何关系？水文学是研究地球水圈的存在与运动的科学。

主要研究地球上水的形成、循环、时空分布、化学和物理性质以及水与环境的相互关系，为人类防治水旱灾害、合理开发利用和保护水资源、不断改善人类生存和发展的环境条件提供科学依据。

5、水文分析计算在水利工程建设和管理中的作用是什么？规划设计阶段水文学计算的主要任务是确定工程规模；施工阶段要修建一些临时性建筑，也需要进行水文计算；运用管理阶段，需知道未来一定时期的来水情况，据此编制水量调度方案。

6、水文分析计算经常采用哪些研究方法？根据是什么？成因分析法、数理统计法、地理综合法。

第二章水循环与径流形成1、何谓自然界的水循环？产生水循环的原因是什么？水圈中各种水体通过蒸发、水汽输送、凝结、降水、下渗、地面和地下径流的往复循环过程成为水循环，海陆间的水循环成为大循环，局部的水循环成为小循环。

产生水循环的内因是水在通常环境下气、液、固易于转化；外因是太阳辐射和重力作用。

2、何谓水量平衡原理？水量平衡方程中经常考虑的因素有哪些？根据物质不灭定律可知，在水循环过程中，对于任一区域，在任一时段内，进入的水量与输出的水量之差额必等于其蓄水量的变量，这就是水量平衡原理。

第一章绪论1.简述水资源的含义、分类、特征？含义：人类生产生活及生命生存，不可替代的自然资源和环境资源是在一定的经济技术条件下能够为社会直接利用或待利用，参与自然界水分循环影响国民经济的淡水。

分类：地表水和地下水资源；天然水资源和调节性水资源；消耗性和非消耗性水资源。

特征：资源的循环性、储量的有限性、时空分布的不均匀性、利害两重性、用途广泛性、不可替代性、水量的相互转化性。

3.简述中国水资源状况及开发利用存在问题？状况：人均占有量不足；时间、空间分布极不均匀；空间：耕地面积和水，河流分配。

时间：夏多冬少；水系：湖泊较多，多数分布在湿润区。

干旱、半干旱地区河流稀少。

开发利用存在问题：需水量不断增加，供需矛盾尖锐，南方水质型、北方水量型缺；污染继续发展，加剧水资源缺乏；用水浪费，利用率偏低；干旱、半干旱地区水资源过度开发，环境问题突出，地下水利用程度过高；管理水平有待提高，4、简述中国水资源面临的挑战？水旱灾害依然频繁并有加重趋势/农业用地减少农业用水短缺程度加剧/水土流失尚未得到有效控制，生态脆弱/污染负荷急剧增加，加重了水体污染第二章水循环及水资源形成3、简述全球水资源状况及开发利用趋势？状况：全球农业用水占第一位（69%），工业用水第二位（23%）可复原比例最高，居民用水第三位（8%）人均占有量不断提高；世界各地用水量差异极大，发达国家多为工业用水54%，发展中国家多为农业用水80%；近年来用水量发展中国家增加幅度达，发达国家趋于稳定。

开发利用趋势：农业用水量及农业用水中不可复原的水量最高/工业用水由于不可恢复水量最低，将提高工业用水技术、降低用水量定额、加大节水力度、大幅度提高用水重复利用率/水资源的开发将更为重视经济、环境与生态的良性协调发展。

5、简述地表水资源的类型与形成河流、湖泊、沼泽、冰川、永久积雪。

陆地上的水通过蒸发作用（江、河、湖、水库等蒸发）上升到大气中形成积云，然后以降水的形式降落到陆地表面形成径流。

河海大学-工程水文学-习题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第一章绪论1－1 水资源的定义是什么。

1－2 工程水文学包含哪些研究内容。

1－3 工程水文学研究方法有哪些特点。

第二章水循环及径流形成2－1 水循环包括哪些要素，与水资源有什么关系。

2－2 如何量算流域面积、河流长度、河流纵比降。

2－3 某流域面积为793km2，多年平均流量Q＝26.4m3/s，流域内多年平均降水量为1980mm。

试求多年平均径流总量W（104m3），多年平均径流深R（mm），多年平均径流模数M（m3/s/km2）及多年平均径流系数α。

2－4 如在上题的流域上兴建一座水库，从而增加水面面积△F＝24km2，当地多年平均的水面蒸发量（蒸发皿读数）E皿＝1220mm。

蒸发皿折算系数采用0.83。

问建库后该流域的流量增加还是减少。

建库后多年平均流量为多少。

2－5 北方的河流上修建水库和南方的河流上建库对径流的影响哪一个大。

为什么。

2－6 写出任一时段的流域水量平衡方程式，说明各符号的意义不同时段（多年、年、一次雨）的流域水量平衡方程式中影响径流的主要因素为什么不同。

2－7 试述流速仪测流的操作步骤及适用条件2－8 试述实测流速推算断面流量的方法、步骤。

2－10 为什么要建立水位流量关系，如何延长水位流量关系。

第三章降雨径流分析3－1 写出计算流域（面）平均雨量的方法、公式及适用条件。

3－3 为什么一次降雨总量大于对应的径流深，而一次径流过程历时一般大于降雨历时。

3－4 什么叫蓄满产流。

判别蓄满产流与超渗产流主要依据是什么。

3－5 在我国南方湿润地区产流计算中采用什么扣损方案，其中参数（P、R、Pa、E m 、Im、K）如何确定及计算。

3－7 单位线有哪些假定，其实质是什么；据实际的雨洪资料分析，不同洪水分析出不同的单位线，说明什么问题。

第二章水文循环与径流形成(一）填空题4. 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。

5. 自然界中,海陆之间的水文循环称___ 。

6. 自然界中,海洋或陆面局部的的水循环称_____________。

7.水循环的外因是_________________________________ ，内因是__________________________。

8. 水循环的重要环节有________，________，_______，_________。

9. 河流的水资源之所以源源不断，是由于自然界存在着永不停止的。

10. 水文循环过程中，对于某一区域、某一时段的水量平衡方程可表述为。

11. 一条河流，沿水流方向，自上而下可分为、、、、五段。

12. 河流某一断面的集水区域称为_______________。

13. 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。

15. 单位河长的落差称为__________________。

18. 在闭合流域中,流域蓄水变量的多年平均值近似为___________。

28. 计算流域平均雨深的方法通常有_______________, ________________, _________________。

30.流域总蒸发包括______________ ,______________ 和_________________。

33. 流域的总蒸发主要决定于____________蒸发和_____________蒸散发。

34. 包气带土壤中所能保持的水分最大量称为_________________。

35. 在充分供水条件下,干燥土壤的下渗率(f)随时间(t)呈_______变化,称为____________曲线。

36. 土壤中的水分按主要作用力的不同,可分为_________、_______、______和________等类型38. 降雨初期的损失包括______ _,__________, ___________, __________。

现代水文学与水资源学课后思考题PPT：第1章绪论08月30日2、如何看待我国治水文明与现代水科学之间的联系？答：我国古代社会以农业为经济基础，农业发展、商业与水运的繁杂都离不开水。

中华民族的发展史同时也是一部治水史。

中国古代水问题主要是洪水与干旱，古代治水围绕兴利和除害展开，经历了一个由“避”到“治”、由“堵”到“疏”、由“疏”到“导”的过程，同时也是一个由防水害到即防水害又兴水利、由被动治水到主动治水、由单一治水到全面治水的过程。

中国古代在长期的治水活动中形成了许多颇具特色的治水理念与朴素的辩证思想，包括古老的“天地人”三才系统观念、顺其自然理念和阴阳五行学说等，对现代水科学的发展奠定了基础，值得今人学习和思考。

现代水科学的发展离不开对古人治水理念和思想精髓的学习，以及与西方现代文明的有机结合。

现代水科学应该是顺其自然、因势利导的，同时又要辩证施治、进退有度，全面系统、长治久安，安全生态、完美结合，留有余地、适可而止。

在现代治水过程以及水科学的发展过程中，我们既要引进西方的先进技术与理念，更要传承古人“顺之水性”、“无为而治”等优秀的治水理念，要“迈步从头越”，学习古人治水的思想精髓。

3、如何理解现代水文学与水资源学区别与联系？答：水文学主要是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动规建，水资源学主要研究水资源的形成、演化、运动规建及水资源的合理开发利用的基础理论。

水文学与水资源受既有区别又有密切的联系。

水文学是水资源学的重要科学基础，水资源学是水文学服务于人类社会的重要应用。

水文学是水资源学的基础。

从水文学和水资源学的发展过程看：水文学具有悠久的发展历史，而水资源学是在水文学的基础上，为了研究和解决日益突出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，水资源学是在水文学的基础上衍生出来的。

从研究内容上看：水文学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是建立在水文学对地球上各种水体的研究的基础之上的。

《工程水文学》课程教学大纲一、课程中文名称：工程水文学二、课程英文名称：Engineering Hydrology三、课程编码：ZB0610320四、课程性质：水利工程、水文水资源工程专业基础必修课五、学时数、学分数、开课学期：48学时、3学分、第五学期六、课程目的与要求：《水文学》是水利工程专业的一门专业基础课。

课程的主要目的是使学生认识水文现象的一般规律，了解水文测验技术和工程水文学的基本原理，掌握具有不同资料条件下进行水文分析和计算的方法，为学习后续专业课，以及将来从事专业工作和进行科学研究打下基础。

七、本课程与其它课程的联系:先修课程:概率论、水力学后续课程:水利计算八、教学方法：传统教学方法九、考核方法：闭卷考试十、选用教材参考书目：教材：任树梅、朱仲元：《工程水文学》，中国农业大学出版社。

参考书目：1、叶守泽：《水文水利计算》,中国水利电力出版社;2、詹道江、徐向阳、陈元芳：《工程水文学》,中国水利电力出版社。

十一、教学进程安排表:序号章节教学内容学时理论实践合计1.第一章绪论 2 22.第二章水循环和径流形成 4 43.第三章水文测验及水文资料收集 6 4 104.第四章水文统计的基本方法 6 65.第五章设计年径流分析计算8 66.第六章由流量资料推求设计洪水 6 87.第七章由暴雨资料推求设计洪水 6 88.第八章小流域设计洪水计算 6 4合计44 4 48十二、主要教学内容、重点和难点第一章绪论一、学习目的通过本章的学习，了解工程水文学的研究对象及其在国民经济建设中的作用、了解水文现象的基本特征。

本章计划1学时。

二、课程内容1-1 水文计算的研究内容了解水文学、工程水文学的基本概念。

1-2 水文计算在农田水利建设中的任务了解水文计算在水利工程建设与运用不同阶段的任务。

1—3 水文现象的基本特点了解水文现象的3个特点。

三、重点、难点提示和教学手段重点：水文计算的任务。

四、思考与练习无第二章水循环和径流形成一、学习目的通过本章的学习,要求学生了解水文循环及水量平衡方程,掌握河流降水、蒸发、下渗及径流等过程的特点。

第二章河道水流第一节自然界的水循环及水量平衡一、自然界的水循环自然界遍处是水，但其总量则很难准确估计，特别是海洋水量和地下潜存水量。

据各方面专家综合估算，地球上共有积蓄水约13.86亿km3。

其中海洋水约13.5亿km3，占97.4％；陆地水约3598万km3，占不足2.6％；大气水约1.3万km3，占不足0.001％。

陆地水中，冰盖和冰川蓄积的水量，约2750万km3，占陆地水量的76.4％，其中80％位于南极地区，每年溶化流入海洋的水量约700 km3；河流和淡水湖泊的水量仅10.17万km3，占不足0.3％；而地下水量有820万km3，占22.8％。

自然界中水的形态可有多种，其运行变化异常复杂。

空中汽态水可因冷凝而成液态或固态，以雨、雪、雹、霰等形式下降于大陆或海洋，这些统称为降水；江、河、湖、海及大陆上的液态水或固态水，可因太阳的热力作用而成汽态水升入天空，此称为蒸发现象；地表水在重力作用下，进入土壤或岩层时，称为入渗；沿地表及地下流动的水流，统称为径流，其中沿地表流动的水流，称为地表径流；在地下土壤或岩石裂缝中流动的水流，称为地下径流或基流，它是长久无雨时期河水的补给源；沿河川流动的水流，称为河川径流。

降水、蒸发、径流、入渗等现象，统称为水文现象。

系统地观测、收集与研究这些水文现象的变化规律，并预报未来可能面临的水文图2-1 自然界水循环示意图情势，对于科研、设计和社会各方面是十分重要的决策依据。

降水、径流、蒸发及入渗等周而复始的变化过程，称为自然界的水循环，如图2-1所示。

其中发生在海洋上或陆地上的水循环，称为小循环；发生在海洋与大陆间的水循环，称为大循环。

太阳是循环的总能源，而太阳辐射和地心引力则是水循环的动力，循环的源和汇都是海洋。

就我国来说，水汽主要来自东南方向(太平洋)，其次是南方（印度洋）和西南方向（大西洋、北冰洋）。

进入我国上空的水汽，大部分不参加水循环。

据1977年分析，只有12％的输入水汽形成了径流，其余则经我国的上空逸出。

第二章水文循环与径流形成学习本章的意义和内容：本章主要学习工程水文学的基本概念，如流域、河流、降雨、蒸发、下渗、径流；再是最基本的水文学原理，如水文循环、区域与流域水量平衡、流域径流的形成过程；三是掌握水文要素的定量计算方法，如流域面积、河流长度、河流坡降、降雨过程及流域平均雨量、蒸发量、径流量、径流深等，为后面学习水文分析计算及水文预报打下坚实基础。

学好本章内容，对今后的学习具有非常重要的指导意义。

本章习题的内容：自然界水文循环及水资源；河流与流域及其对水文变化的影响；降水成因、分类与计算；蒸发分类与计算；下渗过程与计算；径流及其形成的基本概念与定量描述方法；流域水量平衡原理与计算。

一、概念题（一）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. 使暖湿空气达到饱和主要靠空气______________运动引起的冷却。

4. 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。

5. 自然界中,海陆之间的水文循环称___ 。

6. 自然界中,海洋或陆面局部的的水循环称_____________。

7.水循环的外因是_________________________________ ，内因是__________________________。

8. 水循环的重要环节有________，________，_______，_________。

9. 河流的水资源之所以源源不断，是由于自然界存在着永不停止的。

10. 水文循环过程中，对于某一区域、某一时段的水量平衡方程可表述为某一区域在某一进入的水量减去流出的水量，等于该时段该区域蓄水量的变化11. 一条河流，沿水流方向，自上而下可分为、、、、五段。