第二章工程水文学

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 + RsI + RgI -(E + RsO + RgO + q)= △W

式中：P为时段△t内流域上的降水量；RsI为时段△t内的流入流域的地表径流量；RgI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；RsO为时段△t内流出流域的地表径流量；RgO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。

工程水文学课后复习思考题参考答案

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。及煤、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；及耕地、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，亦即正面效益及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、水资源及水文学有何关系？

水文学是研究地球水圈的存在及运动的科学。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及环境的相互关系，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？ 工程水文学课后复习思考题参考答案

成因分析法、数理统计法、地理综合法。

第二章 水循环及径流形成

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。

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_________________。

第二章水文循环

Hydrological Cycle本章主要内容水的奇异物理性质1水文循环现象2水文循环的尺度3地球系统中的水及水平衡4第一节水的奇异物理性质水的化学组成水的密度的奇异性1水的冰点和沸点的奇异性2水的比热的奇异性3水的传热性的奇异性4水的表面张力奇异性5水的压缩性的奇异性6第一节水的奇异物理性质第二节水文循环现象

水的这种既无明确的“开端”，也无明确的“终了”的永无休止的循环运动过程---水文第二节水文循环现象大循环（外循环）

海洋小循环内陆小循环第二节水文循环现象黄河之水天上来

奔流到海不复还第二节水文循环现象

“云气西行云云然，冬夏不辍；水泉东流，日夜不休。上不竭，下不满，小为大，重为轻。圜道也。”

《吕氏春秋.圜道》－239B.C.第二节水文循环现象

空间范围：地面以上11km，地表以下1km。YHW内因水在常温下能够实现“三态”转化外因太阳辐射地心引力第二节水文循环现象第二节水文循环现象注入海洋的河流称为外流河，如长江、黄河等；流入内陆湖泊或消失于沙漠中的河流，称为内流河或内陆河，如新疆的塔里木河和青海的格尔木河等。外流河和内陆河第二节水文循环现象气象因素：风向、温度、湿度等自然地理条件：地形、地质、土壤、植被等人类活动：水利措施、农业措施等地理位置水文循环的影响因素第二节水文循环现象地球上总水量13.86亿Km3，参与循环的约57.7万Km3，占0.0416%1 调节气候2 形成各种地貌，塑造地球表面3 提供巨大的水利资源4 形成一切水文现象水文循环的作用和意义第三节水文循环的尺度

111385•全球水文循环空间尺度最大、最完整的水文循环Macro-Scale, Closed System第三节水文循环的尺度•流域或区域水文循环流域降雨径流形成过程，开放式循环系统Mesoscale, Open SystemDirect RunoffTranspiration

InfiltrationInterflowGroundflowInterceptionEvaporationDepression storage第三节水文循环的尺度•水－土（壤）－植（物）系统水文循环空间尺度最小，开放式循环系统Micro-Scale, Open System