水文学复习题库及答案.docx
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1、水文学复习题库及答案第一章绪论1、水文:自然界中水的分布、运动和变化规律以及与环境的相互作用.?2、水资源:广义:水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中物质,对人 类活动具有使用价值和经济价值的水;狭义:水资源是指在一定经济技术条件下, 人类可以直接利用的淡水。3、水文与水资源学的基本特征:(1)时程变化的必然性和偶然性地区变化的 相似性和特殊性水资源的循环性、有限性及分布的不均性(4)利用的多样性 4、水文学和水资源学的关系:1)水文学是水资源学的基础:在水资源学发展的 过程中,水文学的内容一直贯穿在水资源学的始终,是水资源学的基础. 2)水资源 学是水文学的发展和深化5、水文研究的基本
2、方法:成因分析法、数理统计法、地理综合法(水资源模拟 与模型化、水资源系统分析、水资源信息管理系统、水环境研究)6、我国水资源特征:1)水资源空间分布特点:降水、河流分布的不均匀性。 地下水天然资源分布的不均匀性;2)水资源时间分布特征:3)水资源与人口、 耕地分布不相匹配第二章水循环及其要素1、水循环:是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过 各个环节连续运动的过程。水循环一般包括蒸发散、水汽输送、降水和径流四个 阶段。2、水分循环的类型:大循环(外循环)和小循环(内循环)3、水循环的周期:T=W/A3(T为周期,年、月、日;N为谁锌的储量;A3为单位时间参与水循环的量)4
3、、影响水循环的因素:(1)、自然因素:气象因素:(温度、湿度、风速、风 向等);(2)下垫面因素:自然地理条件(地形、地质、土壤、植被等)地理 位置;(3)人为因素。5、水量平衡原理:在水循环过程中,对于任一地区(或任意水体),在给定的时段 内,输入的水量和输出的水量之差必等于蓄水量的变化量。6、河流的要素:经常或间歇性的水流及容纳水流的河槽(河床)7、水位:指水体的自由水面高出某一基面以上的高程8、流速:指河流中水质点在单位时间内移动的距离。9、流量:指单位时间内流经某一过水断面的水量。10、水系的形状:扇形水系、羽状水系、平行水系、混合状水系。11、河长:从河口到河源沿溪线量得的距离。12
4、、溪线或中平泓线:在河槽中各断面的最低点的连线。13、河网密度(D):单位面积内干、支流的总长度。河网密度二干支流总长度/ 流域面积14、河流的弯曲系数:河流的实际长度与河源到河口的直线长度之比。15、河流断面:(1)河流横断面:与水流方向垂直的断面(2)河流纵断面:指沿 河流中线或溪线垂直剖切的河道断面。16、河流比降:纵比降(河道坡度):单位河长的落差.河道纵比降是推算河流水能 蕴藏量的主要依据。指降水后除直接蒸发、植物截留、渗入地F、填充洼地外,其余经流域地面汇入 河槽,井沿河卜.泄的水流。地面径流又由于降水形态的不同,可分为雨洪径流与 融雪径流。前者是由降雨形成的,后者是由融雪产生的。
5、它们的性质和形成过程 是有所不同的。当地径流指由当地的降雨或融雪产生的径流。过境河流流入或引入的径流除外。它表征当 地产生的可资利用的水量,在农田基本建设中应首先充分利用它。【客水】指从本地区以外的来水。例如由过境河流流入的或由外地引进的水,以及由区外 高地因降雨产生的滚坡水。在当地水源缺乏时,客水是可资利用的水量,但在当 地水量充沛时;客水入侵,有时造成洪涝灾害,须加以防范。地下径流降水到达地面,渗入土壤及岩层成为地下水,然后沿着地层空隙向压力小的方向 流动,称为地下径流。地下径流是河流的一种水源。河流的枯季径流,主要由地 下径流补给。【枯水径流】指非汛期的径流。它包括地面水及地下水补给。我
6、国大多数河流,枯水径流一年 中出现两次:一次是10月至次年34月的冬季枯水,另一次是夏季内历时短暂 的枯水。【固体径流】指坡面水流及河水中挟带的泥沙、砾石和杂质等。是水流对坡面及河床侵蚀的结 果。按照在水中运动的方式,主要分为悬移质与推移质两种。观测和研究国体径 流的数量、性质及分布规律,为防治河流、水库、渠道等淤积提供规划依据。【年、月径流】分别指一年或一月内流经河道上指定断面的全部水量。通常用年平均流量、月平 均流量表示。研究年、月径流在地区和时间上的变化,可以为灌溉、发电等用水 部门提供兴利计算所必需的水文数据。【径流量】在水文上有时指流量,有时指径流总量。即单位时间内通过河槽某一断面的
7、径流 量。以米3 /秒计。将瞬时流量按时间平均,可求得某时段(如一日、一月、一 年等)的平均流量,如日平均流量、月平均流量、年平均流量等。在某时段内通 过的总水量叫做径流总量,如日径流总量、月径流总量、年径流总量等。以米 万米或亿米计。【多年平均径流量】指多年径流量的算术平均值。以米3/秒计。用以总括历年的径流资料,估计水 资源,并可作为测量或评定历年径流变化、最大径流和最小径流的基数。多年平 均径流量也可以多年平均径流深度表示,即以多年平均径流量转化为流域面积上 多年平均降水深度,以毫米数计。水文手册上,常以各个流域的多年平均径流深 度值注在各该流域的中心点上,绘出等值线,叫做多年平均径流深
8、度等值线。【径流深】在某一时段内通过河流上指定断面的径流总量(W以米3计)除以该断面以上的 流域面积(F,以公里2计)所得的值。它相当于该时段内平均分布于该面积上 的水深(R,以毫米计),如下式:R=W/1000F (毫米)【径流系数】指同一地区同一时期内的径流深度与形成该时期径流的降水量之比。其值介于0 与1之间。在干旱地区,径流系数较小,甚至近于0,在湿润地区则较大。有多 年平均径流系数、年径流系数、次径流系数、洪峰径流系数等。【降雨径流】指由降雨所形成的径流。降雨形成径流,就其水体的运动性质,大致可以分为两 大过程:即产流过程与汇流过程;如就其过程所发生的地点,可以分为在流域面 上进行的
9、过程与在河槽里进行的过程。即:产流过程(即蓄渗过程) 流域面上的过程降雨径流形成过程坡地汇流坡地上的过程 汇流过程河槽汇流河槽里的过程以上每一过程只是表征径流形成在这一过程中的主要特征。它们既有区别,又互 相交错,前一过程是后一过程的必要条件和准备,后一过程是前一过程的继续与 发展。【净雨】指降雨量中扣除植物截留、下渗、填洼与蒸发等各种损失后所剩下的那部分量。 也叫做有效降雨。净雨量就等于地面径流,因此又叫做地面径流深度。在湿润地 区,蓄满产流情况下;净雨就包括地面径流和地下径流两部分。【产流】降雨量扣除损失量即为产流量。降雨损失包括植物截留、下渗、填洼与蒸发,其 中以下渗为主。产流量是指降雨
10、形成径流的那部分水量,以毫米计。由于各流域 所处的地理位置不同和各次降雨特性的差异,产流情况相当复杂。为了便于分析 计算,把产流概化成两种形式:(1)蓄满产流:在南方湿润地区或北方多雨季 节,流域蓄水量较大,地下水位较高,一次降雨后,流域蓄水很容易达到饱和, 它不仅产生地表径流,而且下渗水量中不全是损失,其中部分成为地下径流, 所以产流包括地面径流和地下径流两部分;(2)超渗产流:在北方干旱地区或 南方少雨季节,流域蓄水较少,地下水埋臧较深,一次降雨后流域蓄水达不到饱 和,下渗水量全部属于损失,不形成地下径流,只有当降雨强度大于下渗强度时 才产生超渗雨,形成地面径流。【汇流】在流域面积上,降雨
11、产生地面水流汇向低处的现象。流域汇流包括坡地汇流和河 槽汇流两个阶段。降雨充满地面坑洼后,便开始沿坡面流动叫做坡地汇(漫)流。 它是由无数股彼此时合时分的细小水流所组成的,通常没有明显和固定的槽形, 其漫流的路径往往不出数百米,汇流历时也较短。坡地上的雨水经过坡地汇流注 入河槽,河槽水位上涨,水流沿槽下泄,沿程经河槽调河槽调蓄,至出口断面流 出,叫做河槽汇流。通常河槽汇流路程远,历时长,达几小时到几十个小时,所 以流域汇流以河槽(网)汇流为主。【生态用水】是指动物、植物能够保持正常生存状态所需要的水。地下水出现严重漏斗造成地 面下陷、海水入侵状态,都会对生态系统产生影响。【环境用水】一是指保持
12、水体自净能力的用水(河道内环境用水);二是指河道外的城镇绿化 用水、防护林草用水等以植物需水为主的环境用水;同时应包括湿地、湖泊、城 镇河湖补给水等。【地表水资源】地表水资源量是指河流、湖泊、冰川等水体的动态水量,一般用还原后的天然河 川径流量表示。【水资源总量】区域的水资源总量,为当地降水形成的顾表和地下的产水总量。由于地表水和地 下水相互联系又相互转化,河川径流量中的基流部分是由地下水补给的,而地下 水补给量中乂有一部分来源于地表水入渗,因此计算水资源总量时,应扣除二者 之间相互转化的重要计算部分。【典型年】 按照一定的设计标准,如频率为10%、50%、90%等,在当地的水文气象资料 中,
13、分别选出丰水年、平水年或枯水年的典型,统称为典型年。根据各典型年的 降雨、蒸发、径流的年内分配情况,可以分析各项工程的工作条件或效益情况。【丰水年】 又叫多水年、湿润年。在实测资料系列中,年降水量或年径流量比较大的一些年 份。设计丰水年的频率相当于年降水量或年径流量频率曲线上的频率,小于25%O 设计丰水年的年内分配情况,可按某一典型丰水年的年内分配情况求得。【枯水年】 又叫做少水年、干旱年。在实测资料系列中,年降水量或年径流量比较小(即较 干旱)的一些年份。设计枯水年的频率相当于年降水量或年径流量频率曲线上大 于75%的频率。设计枯水年的年内分配情况,可按某一典型干旱年的年内分配 情况求得。
14、【平水年】 又叫中水年、一般年。在实测资料系列中,年降水量或年径流量一般大的一些年 份。设计平水年的频率相当于年降水量或年径流量频率曲线上的频率,为50% 左右。设计平水年的年内分配情况,可按某一典型平水年的年内分配情况求得。【地下水】埋藏在地面以下,存在于岩石和土壤空隙中可以流动的水体。根据含水层的埋藏 条件,可分包气带水、潜水和承压水;根据含水空隙特征,分孔隙水、裂隙水和 岩溶水。还可以根据水质和水温等来分类。地下水主要来源于大气降水的入渗。 它分布广泛,比较稳定,是农牧业、工业和生活用水的重要水源。但在有些情况 下,地下水会给生产带来不利的影响,例如地下水上升,会影响作物生长或招致 上地
15、沼泽化和盐碱化,在工程或矿山建设中会淹没基坑。区域性的过量开采,会 引起地下水位大幅度下降,引起地面沉降、水泵抽不上水、海水入侵、水质变坏 等。因此,在开发利用地下水工作中应加强观测调查、研究分析,做到因地制宜, 统一规划;合理开来利用。【作物需水量】即作物田间需水量。作物从种到收的整个生育期消耗于蒸发的水量,包括棵间蒸 发量、叶面蒸发量。以毫米或米3 /亩计。作物需水量的多少,因地区自然条件 (气候、土壤、地下水位的高低)、农业措施、作物种类、品种及产量水平的不 同而异。可通过实验资料确定。【叶面蒸发】又叫叶面蒸腾、植物散发。作物的叶面蒸发与作物品种、生育阶段、气候因素、 土壤水分移动条件、
16、养分状况等有关。叶面蒸发强度以毫米/天计,整个生育期 的叶面蒸发量以毫米计,可通过实验测定。【棵间蒸发】作物植株间的土壤(旱田)或水面(水田)的水分损失。棵间蒸发随气候因素及 植株覆盖的程度而变化。棵间蒸发强度以毫米/天计,整个生育期的棵间蒸发量 以毫米计,可通过实验测定。【作物田间耗水量】作物从种到收的整个生育期消耗的水量。以毫米或米3 /亩计。对干旱田,作物 田间耗水量即作物需水量;对于水稻田;为作物需水量与渗漏量之和。作物田间 耗水量是规划、设计灌溉工程和计划用水的基本依据。“绿水”与“蓝水”在某一流域中,“绿水”(气态水)的循环供给陆生生态系统,“蓝水”(液态 水)的循环供给水生生态系
17、统和人类的用水需求。“绿水”的循环反映了自然界 “土壤一植物”生态系统的用水消耗。“蓝水”在地表和地下流动,从山顶到山 脚,从陆地到海洋。-人类对水资源的利用方式包括:1、直接利用-主要是社会经济用水,包括雨养农业、木材、牧场等利用的绿水和灌溉、工业、 生活等利用的蓝水 2、间接利用-主要是生态系统用水,包括与“绿水”相关的陆生生态系统用水和与“蓝水” 相关的水生生态系统用水。“蓝水”使用后分为两部分:一部分使用后消耗成为水蒸气进入大气,不再适 合人类使用;另一部分回流进入生态系统,但经常会携带大量的污染物。 蓝水量 WB=WS+WG-WR绿水量WG二P - WB WB蓝水量;WS地表水资源量
18、;WG地下水资源量;WR地表水资源量与地下水资源量的重复计算量 P降水总量生态需水:在现状和未来特定目标下,维系给定生态环境功能的水量。生态用水:现状和未来特定目标下,维系给定生态环境功能的实际发生的用 水(引水和提水)量。生态耗水:对水资源而言,是在维系现状和未来特定目标生态功能用水过程 中散失的水量。生态供水:提供维系现状和未来特定目标生态功能的降水性和径流性(包括 地下径流)的水量。最小生态需水量:“三生”用水竞争条件下,保护生态系统基本功能的阈值, 或者说必要生态用水量是维系给定生态系统环境功能的一种水量。生态基流:是由稳定地下水源补给河流的基本流量,保持枯水期或无雨时河 道的水流,维
19、持水生物的生境。最大流量生态用水:指靠汛期河流泛滥繁衍的河岸与洪泛区的生态系统用水 以冲刷河床的挟沙水量,为“生态洪水”生态耗散水量、生态蓄水量与生态退水量 水量的定量关系:生态蓄水量=生态用水量一生态耗水量一生态退水量水文专业名词解释(1)可能蒸发:可能蒸发量是指在一定的气温和环流条件下的蒸发能力,实际 蒸发量是测量得到的具体数据。(2)最大可能蒸发量:指在下垫面足够湿润条件下,水分保持充分供应的蒸发 量。它表示一个地方自然条件下潜在的蒸发能力。(3)超渗产流:地面径流产生的原因是同期的降水量大于同期植物截留量、填 洼量、雨期蒸发量及下渗量等的总和,多余出来的水量产生了地面径流。(4)蓄满产
20、流:又称超蓄产流。因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生 径流的方式,是降雨径流的产流方式之。在降雨量较充沛的湿润、半湿润地区, 地下潜水位较高,土壤前期含水量大,由于一次降雨量大,历时长,降水满足植 物截留、入渗、填洼损失后,损失不再随降雨延续而显著增加,土壤基本饱和, 从而广泛产生地表径流。(5)释水系数:水头(水位)下降(或上升)一个单位时,从底面积为一个单位高 度等于含水层厚度的柱体中所放(或贮存)的水量。(6)给水度:一般指饱和水的土或岩石在重力作用下,流出来的水体积与土或 岩石总体积的比值,称为土或岩石的给水度,又称重力给水度。它是表征土或岩 石给水能力的重要参数。(7)持水度:
21、饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比。(8)容水度:岩石空隙能够容纳水量的体积与岩石体积之比。(9)潜热:物质发生相变(物态变化),在温度不发生变化时吸收或放出的热 量。(10)感热:亦称显热,物体在加热或冷却过程中,温度升高或降低而不改变其 原有相态所需吸收或放出的热量。(11)导水系数:渗透系数与含水层厚度的乘积。(12)可能最大降雨:现代气候条件下,一定历时内的最大降水量。(13)净雨:指降雨量中扣除植物截留、下渗、填洼与蒸发等各种损失后所剩下 的那部分量。也叫做有效降雨。净雨量就等于地面径流,因此又叫做地面径流深 度。在湿润地区,蓄满产流情况下;净雨就包括地面径流和地下径流
22、两部分。(14)运动波模型:运动波模型是从一维圣维南方程简化而来,其基本假设是水 流的能坡和底坡相等,并借助Chczy阻力公式得到流量和水深的关系。(15)扩散波模型:扩散波是天然河道中较为常见的一种洪水波,它通过忽略圣 维南方程组中动力方程的惯性项后与连续方程联立求解而得。这种洪水波可以反 映天然河道中洪水波的坦化与变形,具有明确的水力学基础,而且计算相对简便, 只需水文资料和较少的河道地形资料。(16)入库洪水:从水库周边汇入水库及由库面降雨所形成的洪水。入库洪水包 括入库断面洪水、入库区间洪水两部分。入库断面洪水为水库回水末端附近干支 流河道水文测站的测流断面,或某个计算断面以上的洪水。
23、入库区间洪水又可分 为陆面洪水和库面洪水。陆面洪水为入库断面以卜.,至水库周边以上的区间陆面 面积所产生的洪水;库面洪水即库面降雨直接转为径流所产生的洪水。(17)坝址洪水:坝址洪水指流达坝址断面的洪水。(18)水文年鉴:水文站网观测整编的资料,按全国统一规定,分流域、干支流 及上下游,每年刊布一次,称为水文年鉴。(19)水文手册:供中小型水利、水电工程中的水文计算用的工具书。内容一般 包括降水、径流、蒸发、暴雨、洪水、泥沙、水质等水文要素的计算公式和相应 的水文参数查算图表,并有简要的应用说明和有关的水文特征资料。(20)定点定面关系:流域内固定地点(流域中心)的雨量与某固定流域面积上同 频
24、率面雨量之间的关系。定点指流域中心点或其附近有长系列点雨量资料的雨量 站,定面是把流域作为固定面,建立固定点雨量和固定面雨量之间的关系,称定点 定面关系。(21)动点动面关系:(22)时段单位线:流域上单位时段内均匀降单位净雨在流域出口断面所形成的 地面径流过程线。(23)瞬时单位线:单位时间内流域上均匀分布的单位净雨量在流域出口断面处 形成的地面径流量过程线。简称单位线。单位净雨量通常取雨深10毫米;单位 历时可以是一个时段如1小时、3小时、6小时等,也可以是瞬时,即净雨历时趋 于无限小的情况。相应于前者的单位线称为时段单位线,相应于后者的称为瞬时 单位线。(24)吸湿系数:在饱和空气中,土
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