南昌大学工程水文学期末考试复习试题水电专业.docx

第一章一：概念题.水文学的含义是研究自然界各种水体的 存在、分布、循环、物理化学性质及其环境因素，的变化规律, 预测、预报各水文现象（如降水、水位、流量、水质等）的变化形式。 2.工程水文学的含义是水文学的一个重要分支，为工程规划设计、施工建设、运行管理 提供水文依据的一门科学。 3.水资源是水文循环使陆地一定区域内平均每年产生的淡水量，通常用多年平均年降水量和多年平均年径流量描述。 4.工程水文学的内容，根据在工程规划设计、施工、管理中的作用，基本可分为二个方面：水文分析与计算和水文预报。5.水文现象变化的基本规律可分为二个方面，它们是：成因规律和统计规律。6.根据水文现象变化的基本规律水文现象变化的基本规律，水文计算的基本方法可分为： 成因分析法和数理统计法。二：问答题1.工程水文学与水文学有何联系？主要包括哪两方面的内容？ 2.工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段有何作用？ 3.水文现象有哪些基本规律和相应的研究方法？ 答：水文规律，基本上可分为成因规律和统计规律两类，相应地，水文计算方法则分为成因分析法和数理统计法。也有将水文规律分为三类的，即成因规律、统计规律和地区综合规律，相应地，水文计算方法则分为成因分析法、数理统计法和地区综合法。4.水资源与水文学有何关系？ 5.试举出水文学中两个以上关于成因规律的例子。 （1）流域水量平衡原理；（2）流域降雨转化为净雨的规律，称流域产流规律；（3）流域净雨转化为流域出口径流的规律，称流域汇流规律，等等。6. 试举出水文学中两个以上关于统计规律的例子。 （1）水文现象的概率分布函数；（2）水文现象间的相关关系；（3）水文因素的地区综合规律，等等。第二章一：填空题1. 地球上的水以汽态，液态，固态三种形式存在于自然界的空气、海洋 和陆地 中。 2. 空气中的水汽凝结需要同时具备两个条件，即要有吸附水分的微粒，以及使空气湿度达到或超过饱和状态。 3. 使暖湿空气达到饱和主要靠空气强烈上升运动引起的绝热冷却。 4. 按水文循环的规模和过程不同，水文循环可分为大循环和小循环。 5. 自然界中,海陆之间的水文循环称大循环。 6. 自然界中,海洋或陆面局部的的水循环称小循环。 7.水循环的外因是太阳辐射和地球的重力作用，内因是水具有固、液、气三态互相转化的物理特性。 8. 水循环的重要环节有蒸发，降雨，下渗，径流。 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水文循环过程。 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某一区域在某一进入的水量减去流出的水量，等于该时段该区域蓄水量的变化。 11. 一条河流，沿水流方向，自上而下可分为河源、上游、中游、下游、河口五段。 12. 河流某一断面的集水区域称为流域。 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，称闭合流域；否则，称非闭合流域。14. 自河源沿主流至河流某一断面的距离称该断面以上的河流长度。 15. 单位河长的落差称为河流纵比降。 16. 流域平均单位面积内的河流总长度称为河网密度。 17. 霍顿（Horton）提出的河流地貌定律有河数率，河长率，面积率，比降率。 18. 在闭合流域中,流域蓄水变量的多年平均值近似为零。 19. 对流层内，与降水有关的气象因素主要有：气温、气压、风、湿度，云度等。 20.露点的含义：水汽含量不变，气压一定的条件下，气温下降，空气达到饱和时的温度 。 21. 按暖湿空气抬升而形成动力冷却的原因,降雨可分为对流雨、地形雨、锋面雨、气旋雨。 22. 冷气团向暖气团方向移动并占据原属暖气团的地区,这种情况形成降雨的峰称为冷锋。 23. 暖气团向冷气团方向移动并占据原属冷气团的地区,这种情况形成降雨的峰称为暖锋。 24. 对流雨的特点是雨强大、降雨范围小、降雨历时短。 25. 影响我国暴雨的主要天气系统有高空槽、锋面气旋、低涡和切变线等。 26.自记雨量计按传感方式分为称重式、虹吸式、翻斗式。 27. 我国年降雨量年际变化很大。年降水量越少的地方,相对于多年平均情况来说，其年降水量的年际变化越大。 28. 计算流域平均雨深的方法通常有算术平均法、泰森多边形法、等雨量线法29. 降水量累积曲线上每个时段的平均坡度是时段平均雨强，某点的切线坡度则为瞬时雨强 30.流域总蒸发包括水面蒸发、土壤蒸发、植物蒸散发。31. 观测水面蒸发，我国水文和气象部门一般采用的水面蒸发器类型有(4种)32. 自然条件下，某一地点的水面日蒸发量不仅与温度、水汽压饱和差有关，还与水分子的 扩散、空气的对流和紊动有关。 33. 流域的总蒸发主要决定于土壤蒸发、植物蒸散发。 34. 包气带土壤中所能保持的水分最大量称为田间持水量。 35. 在充分供水条件下,干燥土壤的下渗率(f)随时间(t)呈下降变化,称为下渗能力曲线。 36. 土壤中的水分按主要作用力的不同,可分为吸着水、薄膜水、毛管水、重力水等类型37. 毛管悬着水是依靠毛管力支持的水分,悬吊于孔隙之中,并不与地下潜水水面接触。 38. 降雨初期的损失包括植物截留、填洼、补充土壤缺水量、蒸发。 39. 河川径流的形成过程可分为产流过程和 汇流过程。 40. 河川径流的成分包括地面径流、壤中流、地下径流。41.取多次洪水过程线的退水部分,沿时间轴平移使其尾部重合,作出光滑的下包线,该下包曲线称为标准地下退水曲线42.某一时段的降雨与其形成的径流深之比值称为径流系数。 43. 单位时间内通过某一断面的水量称为流量。 44.流域出口断面的流量与流域面积的比值称为径流模数。 45. 流域出口断面的洪峰流量与流域面积的比值称为洪峰流量模数。二：问答题1. 何谓自然界的水文循环？产生水文循环的原因是什么？ 答：地球上的广大水体，在太阳的辐射作用下，被蒸发成水汽，随风向各处输送，并在适当的气象条件下，成云致雨，降落在地面或海洋上，前者又形成地面、地下径流，回归大海。地球上这种蒸发水汽输送降水径流再蒸发的循环过程，称水文循环。形成水文循环的原因，可分为两个方面：一是水具有固、液、气三态转化的特性；再是太阳辐射和重力作用。2. 何谓水资源？为什么说水资源是再生资源？ 水资源是指由于自然界的水文循环，在一定地区形成的多年平均年降水量或年径流量，为淡水资源。因为水文循环年复一年永不停止的进行，水资源也就年年生成，所以是再生资源。3. 从前曾认为水资源是取之不尽、用之不竭的，这种说法其实并不正确，为什么？为了使水资源能够长期可持续利用，你认为应当如何保护水资源？ 从前认为水资源是取之不尽、用之不竭，是因为从前的生产力水平比较低，人口较少，用水还远远没有超过那里的水资源量，因而产生了这一错觉。现在，人口大大膨胀，生活水平大大提高，生产力高度发展，用水供不应求，开始认识到从前的观念是不对的。要使水资源能够长期可持续利用，最根本的措施是提高用水效率，提高水的重复利用率，防治水污染，合理调配水量，尽可能减少淡水资源的无效蒸发，以及咸水淡化。4.如何确定河流某一指定断面控制的流域面积？（1）搜集指定断面以上河流所在地区的地形图；（2）在地形图上画出地面集水区的分水线；（3）用求积仪量出地面分水线包围的面积，即流域面积。5. 实际上，从哪些方面判别一个流域是否为闭合流域？ 1）流域在非岩溶地区，没有暗河、天坑；（2）径流系数小于 1；（3）出口断面能下切至岩层。6. 毁林开荒为什么会加剧下游的洪水灾害？ （1）毁林开荒使山区的植被受到破坏，暴雨时将会造成严重的水土流失，使下游河道淤塞，排水不畅；（2）裸露的坡地，下渗差，暴雨时产生地面径流大，汇流速度快，将使洪峰大大增高。7. 围垦湖泊，为什么会使洪水加剧？ 围垦湖泊，主要使湖泊的蓄洪容积大大减小；同时，被围垦的土地，还要大量排渍，使河流洪水显著加剧。8.在非岩溶地区，为什么大、中流域常常被看作是闭合流域？ 因大、中流域地面大，地下分水线不重合所造成的地面、地下集水区的差异相对全流域面积很小，此外有可能使正负差异相互抵消，另外大、中流域出口断面下切较深，使地下径流全部通过出口断面流出。9. 造成非闭合流域的主要原因有哪些？ 岩溶地区地面溶洞非常发育，地面、地下分水线常常不一致；或比较小的流域，因河流下切过浅，出口断面流出的径流并不正好是流域地面集水区上降雨产生的径流；人为的跨流域调水等等。10. 河流自上而下可分为哪几段？各段有什么特点？ 河流自上而下分为河源、上游、中游、下游、河口五段，河源是河流发源地，可以是泉水、溪涧、冰川等；上游的河谷窄、坡度大、水流急、下切侵蚀为主，常有瀑布、急滩；中游坡度渐缓，下切力减弱，旁蚀力强，河槽变宽，两岸有滩地，河床较稳定；下游河槽宽，坡度缓，流速小，淤积为主，浅滩沙洲多，河曲发育；河口泥沙大量淤积，往往形成三角洲。11.试述斯特拉勒（strahler）法是如何对河流进行分级的？ 斯特拉勒（strahler）法按如下原则对河流进行分级：（1）直接发源于河源的小河为 1 级河流；（2）二条同级的河流汇合成高一级的河流，如二条 1 级河流汇合成 2 级河流；（3）两条不同级的河流汇合成的河流，其级别为二者中的较高者，如 1 级的与 2 级的汇合后仍为 2 级。依此类推至流域出口，得流域中各段河流的级别。12. 霍顿（Horton）提出的河流地貌定律有哪些？是何含义？ (1) 河数率：指河系中任一级河流的条数与该级河流级别的关系。 (2) 河长率：指河系中任一级河流的平均长度与该级河流级别的关系。 (3) 面积率；指河系中任一级河流的平均 面积与该级河流级别的关系。 (4) 河流比降率：指河系中任一级河流的平均比降与该级河流级别的关系。13. 有哪些原因使得雨量器所观测的雨量值有误差？ （1）读雨量器的刻度有误； （2）干燥的雨量器需一定的雨水润湿内壁及漏斗； （3）自记雨量计的浮子导杆的摩擦影响 （4）风速、风向的影响； （5）雨量器安装不够标准。14. 形成降水的充分必要条件是什么? （1）充足的水汽供应；（2）强烈持续的空气上升动力冷却。15. 为什么我国的年降水量从东南沿海向西北内陆递减？ 因为降水是水文循环过程中输送的水汽在适当的条件下形成的，而这些水汽主要来自海洋的蒸发，在向内陆的输送中，距离海洋愈近，水汽愈丰沛，形成降水的条件愈有利，所以降水丰沛；水汽输送途中，随着不断的降水，气流中的水汽不断减少，形成降水的条件愈来愈不利，使西北内陆的降水量也就逐渐减少。16. 为什么我国夏季常常发生大洪水？ 我国处于北半球温带地区，附近洋面夏季接受太阳辐射量大，蒸发强度高，大量的水汽随强劲的东南气流自海洋上空源源不断地输入我国广大地区，且夏季降水的天气系统，如台风雨、锋面雨等特别活跃，常常形成高强度、大范围、长历时的大暴雨，从而引发大洪水及特大洪水。17. 对流层中气温随高程变化的曲线有层结曲线和状态曲线，二者一致吗？ 层结曲线是因为不同高程的大气吸收地面长波辐射的不同，所形成的气温自地面向高空递减的曲线，其递减率约为平均每升高 100m 气温下降 0.65 ；状态曲线则为气块上升过程中，因气块膨胀消耗内能，气温随上升高度递减的曲线，坡度较前者陡。所以，二者不一致。18. 为什么气旋区的气流呈反时针旋转？并为云雨天气。 气旋为有闭合等压线包围的低压区，空气在向低压中心辐合时，因受地球偏转力的作用，在北半球该力总是指向运动方向的右方，从而使气流呈反时针旋转。向低压区辐合的暖湿空气，上升过程中，动力冷却作用，导致云雨天气。19. 从大气环流看，在北半球大体上存在哪几个经向环流圈？并简述其流场特点。 20. 从大气环流看，在北半球近地面层自赤道至北极存在哪四个纬向的气压带？ 有赤道低压带，副热带高压带，副极地低压带和极地高压带。21. 从空气的动力抬升作用看，降水可分为哪四种类型？ 有赤道低压带，副热带高压带，副极地低压带和极地高压带。22. 累积雨量过程线与降雨强度过程线有何联系？ 有赤道低压带，副热带高压带，副极地低压带和极地高压带。23. 同一地区的多年平均雨量山区的往往大于平原的，而多年平均蒸发量则往往相反，为什么？山脉对气流有地形抬升作用，与平原区相比，更有利于降水的形成，因此，在同一气候区内，山区的降雨量往往大于平原。山区地势高，气温比平原低；再是山坡陡峭，雨水不易滞留，土壤常常不如平原的湿润，故蒸发量往往比平原的小。 24. 蒸发器折算系数 K 值的大小随哪些因素而异？ 蒸发器折算系数 K 值的大小主要随下列因素影响而变化： （1）蒸发器的类型； （2）地理环境情况； （3）季节月份的不同。25. 土壤地质条件类似的地区，为何有植被的地方下渗能力一般大于裸地的下渗能力？ 土壤地质条件类似的地区，有植被的地方下渗能力一般大于裸地的，主要原因是： （1）植被阻滞地面径流，延长了下渗时间； （2）枯枝落叶及根系的腐烂使土壤团粒化，更容易透水； （3）植被保护土壤表面的空隙，使其在暴雨中不易被堵塞。26. 影响土壤下渗的因素主要有哪些？ 影响土壤下渗的因素主要有：土壤地质性质、降雨、植被、流域地形及人类活动因素。27. 承压水具有那些特征？ 承压水处在两个稳定的隔水层之间，具有压力水头，一般不直接受气象、水文因素的影响，具有变化较稳定的特点，水质不易受污染。28. 潜水有哪些特征？ 潜水是具有自由水面的地下水，不承受静水压力；水位受降水等因素影响而升降；它在重力作用下，由潜水位较高的地方渗流向较低的地方处，是地下径流的主要源泉。29. 为什么常以露点作为反映空气中水汽含量的一种指标？ 因气压一定时，露点的高低仅与空气中的水汽含量有关。30. 一个地点的土壤蒸发过程可大致分为三个阶段，各阶段蒸发率的变化主要与什么因素有关？ 影响一个地点的土壤蒸发各阶段的主要因素为： 第一阶段的土壤蒸发与气象条件有关，按土壤的蒸发能力蒸发； 第二阶段土壤蒸发与土壤含水量、蒸发能力大致成正比； 第三阶段蒸发率显著减小，与气象条件和土壤含水量关系不明显。31. 充分湿润下的土壤其干化过程可分为哪几个阶段？各阶段的土壤蒸发有何特点？ 分以下三个阶段。第一阶段土壤含水量大于田间持水量，土壤中的水分可以充分供给土壤表面蒸发，按土壤蒸发能力蒸发，蒸发只受气象条件影响； 第二阶段，土壤土壤含水量介于毛管断裂含水量与田间持水量之间，土壤蒸发率与土壤含水量大致成正比； 第三阶段土壤土壤含水量降至毛管断裂含水量以下，毛管向土壤表面送水的机制完全破坏，水分只能以薄膜水或气态水的形式向地面移动，这一阶段土壤蒸发率很微小，气象条件和土壤含水量的关系已不明显。32. 简述土壤下渗各阶段的特点？ 土壤下渗各阶段的特点大体是： 第一阶段称渗润阶段：降雨初期，主要受分子力作用，干燥土壤吸附力极大，从而造成初期下渗率很大，当土壤含水量达到最大分子持水量，土粒分子吸力消失，这一阶段结束； 第二阶段称渗漏阶段：下渗水分在毛管力和重力作用下，沿土壤空隙向下运动，并逐步填充土壤空隙，直至土层的全部空隙为水充满而饱和，此时毛管力消失，下渗率很快减少，进入下一阶段； 第三阶段称渗透阶段：土壤饱和后，水分在重力作用下按达西渗流定律稳定向下流动，下渗率基本为常量 fc，称稳定下渗阶段。33. 水面蒸发与土壤蒸发相比，各有什么特点？ 水面蒸发强度完全受控于当时当地的气象条件，如温度、风、湿度等；土壤蒸发强度除了受气象因素影响外，还受土壤含水量的重要影响，如土壤含水量大于田间持水量时，土壤蒸发基本受控于气象条件，蒸发按蒸发能力进行；土壤含水量减小到田间持水量以后，土壤蒸发基本上与土壤含水量、土壤蒸发能力成正比。34. 为什么对于较大的流域，在降雨和坡面漫流终止后，洪水过程还会延续很长的时间？ 35. 写出某闭合流域的年水量平衡方程式，并说明各符号的物理意义。 36. 一场降雨洪水的净雨和径流在数量上相等，但有何区别？ 37. 一次降雨过程中，下渗是否总按下渗能力进行？为什么？ 38. 大面积灌溉对径流有哪些影响？同时产生哪些水文效应？ 39. 影响径流的因素中，人类活动措施包括哪些方面？ 40. 流域降雨特性不同，对流域出口的洪水有哪些影响？ 41. 一个流域的蒸发对该流域的径流有何影响？以流域水量平衡方程予以说明。 42. 由蒸发器测得的蒸发资料推求水面蒸发时,为什么要使用折算系数? 43. 对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于 1？ 44. 河川径流是由流域降雨形成的，为什么久晴不雨河水仍然川流不息？ 45. 同样暴雨情况下，为什么流域城市化后的洪水比天然流域的显著增大？第三章填空题1水文测站是指在流域内一定地点(或断面)按照统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行处理为即时观测信息，这些指定的水文观测地点。 2根据水文测站的性质, 测站可分为基本站、专用站两大类。3水文测站的建站包括 选择测验河段、布设观测断面 两项工作。 4测站控制是对水文站水位流量关系起控制作用的断面或河段的水力因素的总称。 5决定河道流量大小的水力因素有水位、断面因素、糙率和水面比降。 6根据不同用途，水文站一般应布设基线、水准点，基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面、上下辅助断面、比降断面(包括上、下比降断面)7目前，按信息采集工作方式的不同，采集水文信息的基本途径可分为驻测、巡测、间测、水文调查8观测降水量最常用的仪器通常有雨量器、自记雨量计。 9自记雨量计是观测降雨过程的自记仪器。常用的自记雨量计有三种类型：称重式、虹吸式（浮子式）、翻斗式 10用雨量器观测降水量的方法一般是采用分段定时观测，一般采用2段制 进行观测，即 每日8时及20时各观测一次，日雨量是将本日8时至次日8时的降水量作为本日的降水量。 11水面蒸发量每日 8 时观测一次，日蒸发量是以每天上午8时作为分界，将本日8时至 次日8时的蒸发水深，作为本日的水面蒸发量。 12水位是指河流、湖泊、水库、海洋等水体的自由水面在某一指定基面以上的高程。 13我国现在统一规定的水准基面为青岛黄海基面。 14 根 据 所 采 用 的 观 测 设 备 和 记 录 方 式 ， 水 位 观 测 方 法 可 分 为4 种 类型人工观测、自记水位计记录、水位数据编码存储、水位自动测报系统。15水位观测的常用设备有水尺、自记水位计两类。 16水位的观测包括基本水尺、比降水尺的水位。 17我国计算日平均水位的日分界是从0时至24时。 18. 计算日平均流量的日分界是从0时至24 时。 19由各次观测或从自记水位资料上摘录的瞬时水位值计算日平均水位的方法算术平均法、面积包围法两种。20单位时间内通过河流某一断面的水量称为流量，时段 T 内通过河流某一断面的总水量称为径流量，将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度称为径流深。 21流量测量工作实质上是由测量横断面、测量流速两部分工作组成。 22断面测量包括测量水深、起点距、水位。 23水道断面面积包括过水断面面积、死水面积。24测量水深常用的方法有测深杆测深、测深锤测深、铅鱼测深、超声波测深仪测深。 25起点距是指测验断面上的固定起始点至某一垂线的水平距离。 26用流速仪施测某点的流速,实际上是测出流速仪在该点的转数。 27为了消除水流脉动的影响，用流速仪测速的历时一般不应少于100s。 28用浮标法测流,断面流量等于断面的流量再乘以浮标系数。 29用浮标法测流时，浮标系数与浮标类型、风力风向等因素有关。 30河流中的泥沙，按其运动形式可分为悬移质、推移质、河床质三类。 31描述河流中悬移质的情况，常用的两个定量指标是含沙量、输沙率。 32悬移质含沙量测验，我国目前使用较多的采样器有横式采样器、瓶式采样器。 33输沙率测验是由含沙量测定、流量测验两部分工作组成的。 34单样含沙量（单沙）是指与断面平均含沙量有稳定关系的断面上有代表性的垂线和测点含沙量、断面平均含沙量；断沙是指沙样中各种粒径的泥沙各占多少（百分比）的分配情况。 35泥沙的颗粒级配是指定期采集实验室分析水样和对某些水质项目进行现场测定的基本单位、水质监测断面。 36水质监测站是定期采集实验室分析水样和对某些水质项目进行现场测定的基本单位。它可以由若干个水质监测断面组成。37水质监测分为 3 类：天然水体的水化学成分监测、污染情况的水化学成分监测、为其他专门目的的水化学成分监测 38水域的污染除了城市工业废水和生活污水大量排放引起外，还有来自乡镇、农田、林区、牧区 29以及矿区的地表径流的面污染源，前者称 ，后者称 。 39水文调查的内容分为流域调查、水量调查、洪水与暴雨调查、其他专项调查四大