《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写为P＝E+R+△W5. 发生水文循环的内因、外因各是什么？内因：太阳辐射、地心引力. 外因：水的”三相”变化.6. 大气中的水分以13000km3计，多年平均全球年降水量577000 km3，试计算大气水的更新期。
a=S/Q=13000/577000=0.00225(年)=8.2（天）7. 根据对水循环及水量平衡规律的了解，谈一谈对合理利用水资源、节约水资源的认识。
第三章河流与流域1.何谓流域？流域有几种类型，以什么来区分？流域有哪些主要特征？流域：汇集地面水和地下水的区域称为区域。
区分；长度，宽度，面积大小。
特征；形状特征，地形特征，自然地理特征。
2.河流有哪些主要特征？3.水系形状大致可归纳为几种？不同水系对汇流有什么影响？．1扇形水系：各支流较集中地汇于干流。
流域呈扇形或圆形。
如新安江支流的练江水系为扇形水系。
扇形水系在降雨时，各支流的洪水几乎同时到达流域出口处，因此，这种水系很容易发生危害性洪水。
2．羽状水系：干流较长，支流从左右岸相间呈羽状汇入干流，如滦河水系，安庆地区的太湖河都是羽状水系，这种水系由于干流较长，各支流汇入干流的时间有先有后，河网汇流时间较长，调蓄作用大，洪水过程较为平缓。
3．平行水系：若干近似乎行的支流汇入干流。
如淮河蚌埠以上地区的水系就是平行水系。
这种水系的洪水状况与暴雨中心的走向、分布关系密切，如流域内降雨均匀，各支流的洪水同时汇入干流，流量的时程变化小。
如暴雨中心由上游向下游移动，易造成大洪水，反之则比较平缓。
4．混合状水系:大多数河流的水系并不是由单一的某种水系过程，一般都包括上述两种或三种形式，把这种由两种以上的水系复合而成的水系为混合状水系。
如长江在金沙江近似于平行排列，宜宾以下为羽毛状排列。
3.某闭合流域面积A=1000km2，流域多年平均降水量x=1400mm，多年平均流量=20m3/s。
现拟在此流域修建水库，由此增加的水面面积⊿A=100km2，当地实Q=2000mm，蒸发器折算系数K=0.8。
试问建库以后多际多年平均年蒸发总量Z0器是多少？年平均流量Q4.某流域多年平均年降水量为476.1mm，多年平均年径流深为66.1mm。
试求多年平均年蒸发总量，并计算其多年平均径流系数及蒸发系数。
第四章降水1. 降水基本要素有哪些？降水量、降水历时、降水强度,降水面积、暴雨中心2. 如何表示降水随时间、空间的变化？降雨强度过程线（时间）; 降水累积曲线（时间）；等雨量线及降水特征综合曲线（空间）3. 降雨量过程线与降雨强度过程线有何联系？4. 降雨大致可分几种类型？1气旋雨 2对流雨 3地形雨 4 台风5. 影响降雨量的因素是有哪些？（气候，流域，下垫面，人类活动）1地理位置2.气旋、台风途径及其它气象因素 3.地形 4.其它因素 5.森林对降水 6.水体7.人类活动6. 我国降水的时空分布有什么特点？1.年降水量的地区分布不均，2.降水量的年际变化，3.降水的年内分配7. 计算区域(流域)平均降雨量的方法有哪些？每一种计算方法有哪些适用条件？方法; 1.算术平均法; 适用条件：区域流域面积不大，地形起伏较小，降水分布均匀，测站较多且分布均匀，常采用算术平均法;2.泰森多边形法（垂直平分法）;适用条件：流域内雨量站分布不均匀，且有的站偏于一角;3.等雨量线法;使用条件：适用于地形变化大，区域内有足够的测站，能够根据降水资料结合地形变化绘出等雨量线;4.客观运行法第五章土壤水与下渗1. 土壤水有哪些存在形式？各受哪些力的作用？存在形式；（1）吸湿水；被风干土壤颗粒所吸附在土粒表面的水汽分子，称为吸湿水。
在水汽饱和的空气中，土壤吸湿水达最大数量，称为吸湿系数。
土壤质地越细，土粒的表面能越大，吸湿系数也越大（2）膜状水；在土粒吸湿水层的外面仍可再吸附液态的水分子而形成水膜，这种土壤水分称为膜状水。
当膜状水达到最大数量时，称为土壤的最大分子持水量。
（3）毛管水；毛管水是由毛管孔隙中水分弯月面的毛管力所保持的水分。
（4）重力水；进入土壤的水分超过土壤所能保持的田间持水量时，那些超出的水分因受重力作用沿较大的孔隙向下渗透。
这种受重力作用而下渗的水分即称为重力水。
当土壤为重力水所饱和时，即土壤全部孔隙都充满水分时，其土壤含水量称饱和含水量。
2. 土壤水分如何测定？用什么表示？3. 土壤水分常数有哪些？各表征什么物理量？1.最大吸湿量：在饱和空气中，土壤能吸收的最大水汽量称为最大吸湿量。
它表示土壤吸着气态水的能力。
2.最大分子持水量：由于土粒分子力所结合的水分的最大值称为最大分子持水量。
此时，薄膜水厚度达到最大值。
3.凋萎含水量：植物无法从土壤中吸收水分，从而开始永久凋萎时的土壤含水率。
植物根系的吸力约为25 个大气压，即当土壤水分的吸力等于15 个大气压时土壤含水率就是凋萎含水量。
由此可见，大于凋萎含水量的水分才是参加水分交换的有效水量。
4.毛管断裂含水量：毛管悬着水的连续状态开始断裂时的含水率。
当土壤含水率大于此值时，悬着水就能向土壤水分的消失点或者消失面运行。
在此值以下，连续供水状态遭到破坏，其土壤水分为结合水和薄膜水。
这时，水分交换以薄膜水和水汽形式进行。
5.田间持水量：又称为田间最大持水量。
饱和土壤排水两天后，过多的重力水已经排除，土壤中保持最大毛管悬着水时的土壤含水率，相当于0.1～0.3 个大气压。
悬着水不作重力流动，当土壤含水率超过田间持水量时，过剩的水分不能保持在土壤中，会以自由重力水的形式向下渗透。
它是划分土壤持水量和向下渗透水分的重要标志。
6.饱和含水量：土壤中所有孔隙全部被水分充满时的土壤含水率。
约相当于0.001Pa，它决定于土壤孔隙的大小。
从田间持水量到饱和含水量，是受重力作用向下运动的自由重力水。
地下潜水面以下，土壤含水量经常处于饱和状态，属于饱和渗透水流特性。
4. 土壤水的能量状态用什么表征？土水势有哪些分势？5. 土壤水分特性曲线反映什么关系？如何获得土壤水分特性曲线？6. 非饱和土壤水运动的基本方程是什么？7. 供水强度、下渗率、下渗能力是如何定义的？什么是下渗曲线？下渗率：单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤中的水量。
下渗能力fp:充分供水条件下的下渗率.8. 下渗的物理过程（三个阶段）有哪些？什么力起主要作用？含水率如何变化？三个阶段；1.渗润阶段：下渗水分主要在分子力作用下，被土壤颗粒吸附而成薄膜水。
在土壤干燥时，这一阶段非常明显；当土壤含水量大于最大分子持水量时，这一阶段逐渐消失。
2.渗漏阶段：下渗水分主要在毛管力和重力作用下，在土壤孔隙中向下作不稳定流动，并逐步填充土壤孔隙，直至全部孔隙为水填满而饱和。
通常也将以上两个阶段合称为渗漏阶段。
3.渗透阶段：当土壤孔隙被水分充满达到饱和状态时，水分主要受重力作用，呈稳定流动。
9. 影响下渗的主要因素有哪些？何为下渗容量？影响因素；1、土壤特性：土壤特性对下渗的影响，主要决定于土壤的透水性能及土壤的前期含水量。
其中透水性能又和土壤的质地、孔隙的多少与大小有关。
一般来说土壤颗粒愈粗，孔隙直径愈大，其透水性能愈好，土壤的下渗能力亦愈大2、降水特性；降水特性包括降水强度、历时、降水时程分配及降水空间分布等。
降水强度没有影响土壤下渗强度及下渗水量，在降水强度等于下渗率f 的条件下，降水全部渗入土壤，下渗过程受降水过程制约。
在相同土壤水分条件下，下渗率随雨强增大而增大。
此外，降水的时程分布对下渗也有一定的影响，如在相同条件下，连续性降水的下渗量要小于间歇性下渗量。
3、植被地形；通常有植被的地区，由于植被及地面上枯枝落叶具有滞水作用，增加下渗时间，从而减少了地表径流，增大了下渗量。
而地面起伏、切割程度不同，影响地面漫流的速度和汇流时间。
在相同的条件下，地面坡度大、漫流速度快，历时短，下渗量就小。
4、人类活动的影响；人类活动对下渗的影响，既有增大的一面，也有抑制的一面。
例如，各种坡地改梯田、植树造林、蓄水工程均增加水的滞留时间，从而增大下渗率。
反之砍伐森林、过度放牧、不合理的耕作，则加剧水土流失，从而减少下渗量。
在地下水资源不足的地区采用人工回灌，则是有计划、有目的的增加下渗水量；反之在低洼易涝地区，开挖排水沟渠则是有计划有目的控制下渗，控制地下水的活动。
11. 写出几个有代表性的经验下渗曲线公式。
