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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。
实验二退水曲线制与次洪分割实验一、实验目的及要求1.掌握在计算机上进行流域退水规律的分析和退水方案制作的方法及步骤。
2.熟悉用退水曲线对一次洪水过程进行分割的方法，正确推求一次降雨～径流的洪水径流量。
3.根据江西上犹江麟潭站以上流域的14次退水过程资料制作各种形式的退水曲线，包括：⑴用普通坐标绘制的“组合退水曲线”。
⑵用半对数坐标绘制的“半对数退水曲线”。
⑶Q(t)～Q(t+1) 形式的退水曲线。
4.分析出流域的地下水退水曲线和平均退水曲线。
5.用软件绘制地下水退水曲线和平均退水曲线对应的R～Q蓄泄关系线。
6.用制作的地下水退水曲线对应的R～Q蓄泄关系线，对麟潭站的两次洪水过程进行分割，求出次洪径流量。
7.用制作的平均退水曲线对应的R～Q蓄泄关系线，对麟潭站的两次洪水过程进行分割，求出次洪径流量。
二、实验设备1.计算机一台。
2.江西上犹江麟潭站以上流域的退水过程资料和两次洪水过程资料，见表1和表2。
3.退水曲线制作和洪水分割实验软件一套。
三、实验原理流域的地下水退水过程可以看作是一个线性水库的出流过程，其退水出流规律由线性水库方程和水库水量平衡方程描述。
联解两方程：⑴ kQ w = (线性水库方程)⑵ dt dwQ =- (水库水量平衡方程)在[0t , ∞ ]时间区间，方程解为：⑶ Kt e t Q t Q -=)()(0 (线性水库退水方程) 在[t+△t, t ]时间区间，解的形式为：⑷ Kt e t Q t t Q △△-=+)()(令△t=1，上式变为：⑸ C t Q e t Q t Q K )()()1(1==+-式中C 称为线性水库退水系数。
实测洪水退水段下部是流域地下水退水，其退水的规律即是⑶式表示的指数函数。
上部主要为直接径流退水过程，其规律一般不能看作线性水库出流，且其退水过程随洪峰大小而不同。
用实测洪水退水资料可制作Q(t)～Q(t+1) 形式的退水曲线。
各次洪水Q(t)～Q(t+1)退水关系线下部基本重合成直线，直线斜率)()1(t Q t Q △△+即为地下水退水系数C ；各次洪水Q(t)～Q(t+1)退水关系线上部是直接径流退水过程，其退水线呈分岔状，可以在退水曲线图上作出平均Q(t)～Q(t+1)退水线。
水文预报重点总结一、选择题 二、填空 三、简答 四、计算 五、综合分析第2章 降雨产流量预报1.降雨径流预报：研究流域内一次降雨将产生多少径流量、径流量的时程分配及径流成分的划分。
2.3.两种产流方式特点和区别: 蓄满产流:1）概念：在湿润及半湿润地区，植被较好，表土的下渗能力很强，一般的雨强难以超过。
由于湿润，地下水位较高，包气带缺水量不大，易于被一次降雨所满足。
这种产流方式的特点是降雨与总产流量的关系只决定于前期土湿，与雨强无关，叫做蓄满产流。
单点产流公式： 2）基本原理：任一地点上，土壤含水量达蓄满（即达田间持水量）前，降雨量全部补充土壤含水量，不产流；当土壤蓄满后，其后续降雨量全部产生径流。
超渗产流:1）概念：在我国干旱地区，特别在植被较差处，雨量稀少，地下水埋藏深，且包气带下部常为干。
由于包气带缺水量大，一般降雨不可能使包气带达到田间持水量。
但植被差，土质贫瘠，下渗能力低。
产流的方式主要是雨强超过渗强而形成地面径流，成为超渗产流：当当 有些地区产流方式比较复杂，表现出过渡性，蓄满及超渗兼有。
2）基本原理：当PE<=F ，RS=0，当PE>=F ，RS=PE —F ，一般，干旱地区降雨强度大，历时短，E 可忽略，PE 可由P 代替。
0()R P E WM W =---:,0;s g i f R i f R >=-=:0s g i f R R <==4.蒸发关系概化：流域蒸散发有：土壤蒸发E S (影响最大)、植物散发E PL 、水面蒸发E W 流域蒸发影响因素：（1）气象要素：太阳辐射、气温、风速、湿度、水汽压等;（2）植被覆盖：覆盖率、植被种类、植被生长季节等;（3）地貌特征：水面、陆面、都市区、朝阳坡、背阴坡;（4）土质：沙地、粘土、土质空隙度等; （5）土湿5.一层、三层蒸发模型：一层蒸发模式：E S =E S (E P ，W)三层蒸发模式：上土层（EU, WU,WUM ）蒸发量：EU=E P下土层（EL, WL,WLM ）蒸发量：EL=E P .WL/WLM 深土层（ED, WD,WDM ）蒸发量：ED=C.E P 土壤蒸发量：E=EU+EL+ED (同时刻相加） 1)当WU+P>=E P ,EU=E p ,EL=0,ED=0;2)当WU+P<E P , WL>=C.WLM,EU=WU+P,EL=(E P -EU)*WL/WLM,ED=0; 3)当WU+P<E P , C.(E P -EU)<=WL<C.WLM, EU=WU+P,EL=C*(E P -EU),ED=0; 4)当WU+P<E P , WL<C.(E P -EU),EU=WU+P,EL=WL,ED=C*(E P -EU)-EL. 6.K 值的确定：K C （蒸散发折算系数：E P ＝K C *E 0）：反映水面与陆面蒸发的差异K 1；反映水面与陆面所在地理位置差异K 2；E 0如是器皿蒸发量，反映器皿与水面差异K 3。
水文预报是根据水文现象的客观规律，利用实测的水文气象资料，对水文要素未来变化进行预报的一门水文学科，它是水文学的一个重要组成部分。
水文预报根据前期或现时已出现的水文、气象等信息，运用水文学、气象学、水力学的原理和方法，对河流、湖泊等水体未来一定时段内的水文情势作出定量或定性的预报。
二、水文预报的分类(一) 按其预报项目分1.径流预报预报的要素:水位、流量。
水位预报:水位高程及其出现时间；流量预报:流量大小、涨落洪时间及其过程。
(1)洪水预报A：河段洪水预报以河槽洪水波运动理论为基础，预报河段下游某站的水位和流量。
洪水波在河段间的传播时间即为该方法的预见期B: 流域水文预报按降雨径流形成过程的原理，利用流域内的降雨资料，对流域上降水在流域出口处形成的流量过程的预报流域产流预报对流域内降水过程所产生净雨过程的预报。
流域汇流预报对流域内降水的净雨过程所形成的出口断面流量过程的预报.从降雨到达地面转变为出口断面的流量所经历的流域汇流时间，就是该方法所能提供的预见期。
预报方案根据河段洪水波运动理论或降雨径流形成过程的原理制作。
(二)按预见期的长短预见期是指预报发布时刻与预报要素出现时刻之间的时距。
1. 短期水文预报预见期通常为数小时至数天或主要由水文要素作出的预报。
2.中长期水文预报预见期通常为3天以上至1年以内或包括气象预报性质在内的水文预报（三门峡－花园口，24h）3.超长期水文预报预见期在1年以上的水文预报4.实时联机水文预报（实时水文预报）利用遥测系统收集流域内的实时水文气象数据输入计算机，直接与水文预报程序和预报误差校正程序连接，及时作出水文预报。
三、水文预报的基本程序（一）制定预报方案(1)由过去的观测资料推算预报要素大小和出现时间的一整套计算方法，(2)根据过去的实测资料进行分析计算，建立的预报对象与预报因子间的经验关系图或预报方程。
（二）进行作业预报根据预报方案开展预报服务工作。
将现时发生的水文气象信息，通过报汛设备迅速传送到预报中心，随即经过预报方案算出即将发生的水文预报要素大小和出现时间，及时将信息发布出去，供有关的部门应用。
水文预报重点总结一、选择题 二、填空 三、简答 四、计算 五、综合分析第2章 降雨产流量预报1。
降雨径流预报：研究流域内一次降雨将产生多少径流量、径流量的时程分配及径流成分的划分. 23。
两种产流方式特点和区别: 蓄满产流:1）概念：在湿润及半湿润地区，植被较好,表土的下渗能力很强，一般的雨强难以超过。
由于湿润,地下水位较高,包气带缺水量不大,易于被一次降雨所满足.这种产流方式的特点是降雨与总产流量的关系只决定于前期土湿,与雨强无关，叫做蓄满产流。
单点产流公式： 2）基本原理：任一地点上，土壤含水量达蓄满(即达田间持水量）前，降雨量全部补充土壤含水量，不产流；当土壤蓄满后，其后续降雨量全部产生径流。
超渗产流:1）概念：在我国干旱地区，特别在植被较差处，雨量稀少,地下水埋藏深，且包气带下部常为干。
由于包气带缺水量大，一般降雨不可能使包气带达到田间持水量.但植被差，土质贫瘠，下渗能力低。
产流的方式主要是雨强超过渗强而形成地面径流,成为超渗产流：当当 有些地区产流方式比较复杂，表现出过渡性,蓄满及超渗兼有。
2）基本原理：当PE 〈=F ，RS=0,当PE>=F ，RS=PE —F ，一般，干旱地区降雨强度大,历时短，E 可忽略,PE 可由P 代替.0()R P E WM W =---:,0;s g i f R i f R >=-=:0s g i f R R <==4。
蒸发关系概化:流域蒸散发有：土壤蒸发E S （影响最大）、植物散发E PL 、水面蒸发E W 流域蒸发影响因素：（1）气象要素：太阳辐射、气温、风速、湿度、水汽压等；(2）植被覆盖：覆盖率、植被种类、植被生长季节等；(3)地貌特征：水面、陆面、都市区、朝阳坡、背阴坡；(4)土质:沙地、粘土、土质空隙度等； （5)土湿5.一层、三层蒸发模型：一层蒸发模式：E S =E S (E P ,W ）三层蒸发模式：上土层（EU, WU,WUM ）蒸发量：EU=E P下土层(EL, WL ，WLM)蒸发量：EL=E P .WL/WLM 深土层（ED ， WD,WDM ）蒸发量：ED=C.E P 土壤蒸发量：E=EU+EL+ED （同时刻相加） 1)当WU+P 〉=E P ，EU=E p ，EL=0，ED=0;2）当WU+P<E P ， WL 〉=C.WLM ，EU=WU+P,EL=（E P -EU ）*WL/WLM ，ED=0; 3)当WU+P 〈E P ， C 。
