水文学

水文学与水文地质学

第一章

1、水文学概念：水文学是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环和与环境相互作用的一门科学。

2、水文循环

（1）水的这种既无明确的“开端”，有无明确的“终了”的无休止的循环运动过程称为水文循环。

（2）水分由海洋输送到大陆又回到海洋的循环称为大循环或外循环。

水分在陆地内部或海洋内部的循环称为小循环或内循环。为区分这两种小循环，将前者叫做陆地小循环，后者叫做海洋小循环。

（3）内因——水的三态在常温条件下的相互转化

外因——太阳辐射和地心引力

（4）四个环节：水分蒸发—水汽输送—凝结降水—径流

3、水文循环的时空分布变化特点（简答—扩展）

（1）水循环永无止境

（2）水文现象在时间上既有具周期性又具有随机性

（3）水文现象在地区分布上既具有相似性又具有特殊性

4、水量平衡原理概念：水量平衡是指在自然水循环过程中，任意区域在一定时间内，输入水量与输出水量之差等于该区域的蓄水变化量。

第二章

1、河流基本特征（看透书P15—P17、小题）

（1）河流长度(L)

自河源沿主河道至河口的长度。

深泓线（中泓线）：河槽中沿流向各最大水深点的连线。

（2）河流的弯曲系数(Φ)

河流的弯曲系数等于河流长度与河源到河口之间的直线距离之比。

（3）河槽特征

1）河流的断面

河流横断面

河谷

河槽：基本河槽 洪水河槽

过水断面

河流的纵断面

2）河流平面形态

（4）河流纵比降(J)

河流纵比降指任意河段首尾两端的高程差与其长度之比

河段纵断面近于直线： J=(Z1-Z2)/L

河段纵断面呈折线： J=[(Z0+Z1)L1+(Z1+Z2)L2+…+(Zn-1+Zn)Ln-2Z0L]/L2

（5）河流分段

一条河流按照河段不同的特征，沿水流方向可划分为河源、上游、中游、下游和河口5段。

2、流域的概念：流域是指汇集地表径流和地下径流的区域，是相对河流的某一端面而言。 闭合流域的概念：当流域的地面分水线与地下分水线相重合，则地面和地下集水区域也相重合，相邻的流域不发生水量交换，此种流域称为闭合流域。

《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。

水文学课后答案

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

什么是岩石的孔隙性，自然界岩土的空隙有哪几种，各有什么特点，衡量指标是什么？

构成地壳的岩石存在着数量不等，大小不一形状各异的空隙

孔隙 松散岩石有大小不等的颗粒组成的 松散沉积物的孔隙率，受颗粒大小、分选程度、颗粒形状、胶结程度等影响。n = Vn/V *100%

裂隙 存在于坚硬岩石的裂缝状孔隙 坚硬岩石中裂隙的长度、宽度、数量、分布及连通性等各地差异很大，与孔隙相比具有明显的不均匀性。nT =VT/V*100% nT =L*b/F *100%

溶隙或溶穴 可溶岩中的各种裂隙，在流水长期的溶蚀作用下形成的一种特殊空隙

（指标公式）KK = VK/V *100%

岩石中存在哪些形式的水各有什么各有什么特点

（1）组成岩石矿物中的矿物结合水：沸石水 结晶水和结构水

（2）存在岩石空隙中的水：结合水、重力水、毛细水、固态水和气态水。

结合水 松散岩石颗粒表面和坚硬岩石空隙壁面，因分子引力及静电作用力而具有表面能，能牢固地吸附水分子，在颗粒表面和空隙壁面形成的水膜，不能在自身重力的作用下自由运动（薄膜水、吸着水）

重力水 重力对他的影响大于固体表面对他的吸引力，因而能在自身中立下影响运动

毛细水 由表面张力产生的毛细现象

气态水 与大气中的水汽联系紧密，在一定的温度和压力条件下，与液态水相互转化。

固态水 岩石温度低于0度，空隙中的液态水转化为固态水

何为岩石的水理性质包括哪些内容各用什么衡量指标及相互间有何关系

（1）容水性 指岩石容纳一定水量的性能。在数量上用容水度表示

（2）持水性 指岩石依靠水分子引力和毛细力，在重力作用下其岩石仍能保持一定水量的性能。在数量上以持水度表示

水文循环：

存在于地球上的各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、水气输送、降水、下渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程。亦称为水分循环、水循环。

水文循环运动形式

运动形式：包括“五”种，有降水、蒸发、水汽输送、渗流、径流等。

大循环——则是由海洋表面蒸发的水汽 , 随气流带到大陆上空 , 形成降水落回地面 , 再通过径流 ( 地表的及地下的)返回海洋的过程这种发生在海陆之间的循环过程称为大循环

小循环——是指由海洋表面蒸发的水汽 , 又以降水形式落入海洋 ； 或者由大陆表面 ( 包括陆地水体表面、土面及植物叶面等 ) 蒸发的水气 , 仍以降水形式落回陆地表面。 这种发生在局部范围内的水循环过程称

水文循环的影响因素

１、气象因素：风、温度、湿度等；在水文循环的环节中，蒸发、水汽输送、降水取决于气象条件，因此，气象因素对水文循环的影响起着主导作用。

２、自然地理条件：地形、地质、土壤、植被等；自然地理条件主要通过蒸发和径流影响水文循环。蒸发比重大的地区，水文循环活跃，而径流比重大的地区，水文循环相对平稳。

３、地理位置：一般而言，距离海洋越近，水文循环强度越大，反之，则越弱。

4、人类活动：水利措施、农业措施等；人类的农业活动通过改变流域下垫面条件间接影响水文循环各环节;另外，人类还通过兴建大坝、水库等径流调节工程，以及引水、调水工程等直接影响水文循环。

、水文循环意义

水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一，它对自然环境的形成、演化和人类的生存产生巨大的影响

１、调节气候－它影响全球的气候和生态；通过蒸散发进入大气的水汽，是产生云、雨和闪电等现象的主要物质基础。蒸发产生水汽，水汽凝结成雨 (冰、雪)，吸收或放出大最潜热。空气中的水汽含最直接影响气候的湿润或干燥，调节地面气候。

２、塑造了地球表面－使淡水资源不断更新，地球上生命生生不息。形成了沟溪、平原、岩溶等各种地貌。