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1、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
2、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
3、？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
4、 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+ WEE 之5. 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3计，多年平均全球年降水量3，试计算大13000km577000 km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
5、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，
6、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2，流域多年平均降水量x0=1400mm，多年平均流量A=10
7、00km3。现拟在此流域修建水库，由此增加的水面面积2Q=20m/sA=100km，当地实0际多年平均年蒸发总量 Z0 器 =2000mm，蒸发器折算系数 K=0.8 。试问建库以后多年平均流量 Q0 是多少？4. 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？
8、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
9、 ：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
10、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
11、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
12、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
13、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
