水文学原理考试复习重点

《水文学原理》考试复习大纲
一、适用专业
适用于水利类专业。

二、参考书目
《水文学原理》（闵孝芮，水利电力出版社）
《水文学原理》（一）（河海大学胡方荣成都科学技术大学侯宇光合编1988,水利电力出版社）
《水文学原理》（二）（河海大学于维忠1988,水利电力出版社）
三、基本内容及要求
（一）绪论：
1.水文学的主要分支
2.水文学原理研究的主要内容
（二）水文循环：
1.水文循环概念
2.水量平衡原理
（≡）河流与水系：
1.水系与流域的基本概念
2.河流、水系及流域的特征参数
（四）降水
1.降雨特征
2.面降雨量计算
（五）土壤水与下渗
1.土壤水分的分类
2.土壤水分常数
3.下渗过程及经验下渗公式（霍顿公式）
（六）蒸发
1.蒸发与蒸发能力
2.影响蒸发的因素
（七）洪水预报
1.洪水波类型及特征
2.槽蓄原理
3.常用的洪水演进计算
4.水文预报与水文统计
（八）流域产汇流
1.径流形成过程
2.蓄满产流与超渗产流
3.线性集中式流域汇流计算
4.分布式水文模型
（九）其他
考生应掌握水资源方面的基础概念和简单计算，关注当前热点，并对我国特别是长江流域的水资源特点有基本的了解。

绪论一、水文学简史英文Hydrology，来源于拉丁语，“水的知识”。

经历了四个发展时期：1. 萌芽期（公元1600年之前）2. 奠基时期（公元1600-1900年）3. 实践时期（1900-1950年）4. 现代化时期（1950年- ）一、水文现象的基本特点1.时程变化上的周期性与随机性2.空间变化上的相似性与特殊性二、水文现象的研究方法成因分析法以质量守恒、能量(动量)守恒等定理为基础，揭示水文现象运动变化的机理、规律。

数理统计法水文现象具有随机性，从而以概率理论为基础，研究水文现象特征值的统计规律。

地理综合法水文现象具有地区性，从而通过建立地区经验公式、绘制各种特征值等值线图，揭示水文特征值的地区规律。

水文循环水文循环的原因（外因、内因）水的不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程大循环和小循环大循环：海洋→大气→大陆→海洋（纵向+横向）小循环：海洋→大气→海洋（海洋小循环）大陆→大气→大陆（内陆小循环）水文循环的规律1)海洋的蒸发量多于降水量；2)大陆的降水量多于蒸发量；3)大陆外流区输入水汽量与输出水量基本平衡；4)大陆内流区降水量与蒸发量基本相等。

水文循环的作用和意义1、调节气候；2、塑造了地球表面；3、形成了巨大的水利资源；4、形成一切水文现象。

水资源问题➢原因1)水资源量时空分布不均匀；2)水资源分布与人口、耕地分布不相适应；3)水环境污染；4)水资源浪费。

➢对策1)时间和空间上的合理调配；2)积极开展水污染防治；3)节约用水。

9流域和水系分水线：使雨水分别汇集到两条不同的河流，起着分水作用的地形，是流域的边界线。

流域：汇集地面水和地下水由分水线所包围的区域。

河网密度流域单元面积内干支流长度流域的地形起伏特征1. 河流的落差和比降2. 流域平均坡度3. 流域面积～高程曲线流域自然地理及下垫面情况1. 流域地理位置2. 流域的土壤岩石性质和地质构造3. 流域植被率4. 流域湖泊率、沼泽率降水水分以各种形式从大气到达地面统称降水。

1.第一章2.水文学：研究地球上的性质，分布，循环，运动变化规律及其地理环境，人类社会之间相互关系的科学。

3.水文现象的特点：①水循环永无止尽：任何一种水文现象的发生，都是全球水文现象整体中的一部分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。

②水文现象在时间上的变化既具有周期性又具有随机性。

周期变化的原因主要是地球公转及自转，地球和月球的相对运动，以及太阳黑子的周期性运动所导致的昼夜，四季交替的影响所致。

各因子本身在时间上也不断变化，因而又具有随机性。

③水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性。

不同的流域、如果所处的地理位置相似，由于纬度地带性的影响，水文现象也就具有一定的相似性。

但由于各流域的地质、地形等非地带性下垫面条件的差异，水文现象就会有巨大的差异。

4.水温在3.98°C时，结合紧密的二水分子最多，故此时水的密度最大。

5.海水的温度分布：①水平分布。

（三大洋表面平均水温均为17.4°C，太平洋（19.1）＞印度洋（17.0）＞大西洋（16.9）。

北半球高于南半球，在南北纬0°-30°之间以印度洋水温最高，在南北纬50°-60°之间大西洋水温相差悬殊。

）从低纬向高纬递减，在南北回归线之间的热带海区水温最高，大洋东西两侧，水温分布有明显差异，寒暖流交汇处，水温水平梯度较大，夏季大洋表面水温普遍高于冬季，水温水平梯度冬季大于夏季。

②水温的垂直分布，从海面向海底呈不均匀递减趋势。

6.正温层：当湖水温度随水深的增加而降低时，即水温梯度呈负值时，将出现上层水温高下层水温低，但不低于4摄氏度，这种水温的垂直分布，称为正温层。

7.逆温层：当湖水温度随水深的增加而升高时，即水温垂直梯度呈正值时，将出现上层水温低，下层水温高，但不高于4摄氏度。

这种水温的垂直分布称为逆温层。

8.温跃层：在湖面以下一定深度常形成温跃层，即上下水温有急剧变化的一段。

9.同温层：当湖温上下层一致，上下层水温完全相同（同温层，4℃）。

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。

水文学原理复习资料第一章绪论 (略)第二章水文循环与水量平衡1.水文循环: 水文循环是地球上的一个重要的自然过程，它通过降水、蒸散发、下渗、地面径流和地下径流等环节，将大气圈、水圈、岩石圈与生物圈联系起来，并与他们之间进行着水量和能量的交换。

2.水文现象：水圈中的水主要受太阳辐射和地心引力的作用而不停的运动，主要表现形式可概括为降水、蒸发、径流和下渗四大类型，统称水文现象。

3.水量平衡的原理（基于质量守恒和物质不灭定律）水量平衡原理：根据物质不灭定律，在水文循环过程中，对任一区域（或水体）、任一时段内输入水量与输出水量之差等于其蓄水量变化量。

根据该原理可写出某一区域或水体任一时段△t内的水量平衡方程：I-O =△W = W1 – W2 式中：I为给定时段△t内输入水量；O为给定时段内△t输出水量；W1、W2分别为时段△t初、末蓄水量；△W为时段△t内蓄水量的变化量，△W = W1– W2，△W＞0，蓄水量增加;△W=0，蓄水量不变；△W＞0，蓄水量减少4.流域水量平衡时段为△t的流域水量平衡方程式为：(通用水量平衡方程式)P + R s I + R g I-(E + R s O + R gO + q)= △W 式中：P为时段△t内流域上的降水量；R s I为时段△t内的流入流域的地表径流量；R g I为时段△t内的流入流域的地下径流量；E为时段△t 内流域上的蒸发量；R s O为时段△t内流出流域的地表径流量；R g O为时段△t内流出流域的地下径流量；q为时段△t内流域的用水量；△W为时段△t内流域的蓄水变化量。

上式为流域水量平衡方程的一般形式。

如果流域为闭合流域，且用水量很小，即q≈0，则上式可写成简单的形式P – E – R = △W式中：Ｒ为时段内流出流域的地下、地面径流之和。

同样，还可以写出多年平均情况下闭合流域水量平衡方程Ｐˉ＝Ｅˉ＋Ｒˉ式中：Ｐˉ为流域多年平均年降水量；Ｅˉ为流域多年平均蒸发量；Ｒˉ为流域多年平均年径流量。

第一章复习参考题一、名词解释水资源:广义：世界上一切水体；狭义：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，这种开发利用，技术上可行、经济合理、且对生态环境影响是可以接受。

水循环：是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水气输送、凝结降水、下渗及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。

径流的特征值：流量：流量Q指单位时间内通过某一断面的水量，常用单位为立方米/秒；径流总量：径流总量W是指T时间段内通过某一断面的总水量，常用单位为立方米；径流深度：径流深度R是指将径流总量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度，以毫米为单位；径流模数：径流模数M是流域出口断面流量与流域面积F之比；径流系数：径流系数a是某一时段的径流深度R与相应的降水深度P之比，a<1。

蓄满产流：降雨在补足包气带中的水分亏缺之后，所余的水量全部形成地表径流和地下径流，即蓄满产流。

超渗产流：当降雨强度超过下渗率时，未渗入土壤的水分便形成地表径流，即超渗产流。

河岸调节作用：当河网水位上升至高于其两岸地下水位，且河水与两岸地下水之间有水力联系时，一部分河水补给地下水，增加两岸的地下蓄水量；当河网水位低于地下水位时，一部分地下水补给河水，这种调节称为河岸调节。

二、简答题1、水资源的特性1.水资源的循环再生性与其有限性；2, 时空分布的不均匀性；3, 利用的广泛性和不可替代性；4 利与害的两重性2、水循环的发生机理第一，水循环服从于质量守恒定律；第二，太阳辐射与重力作用，是水循环的基本动力；第三，水循环广及整个水圈，并深入大气圈、岩石圈及生物圈。

第四，全球水循环是闭合系统，但局部水循环却是开放系统。

3、水循环的实质水循环就是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水气输送、凝结降水、下渗及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。

4、蓄满产流与超渗产流的区别蓄满产流：降雨在补足包气带中的水分亏缺之后，所余的水量全部形成地表径流和地下径流，即蓄满产流。

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。