水文学整理(完整版)

精品文档 11欢迎下载 水文学水文学 一 名词解释一 名词解释 1 水文学 水文学 是研究地球上水的性质 分布 循环 运动变化规律及其与人类社会之间相互联系的科学 2 水文现象 水文现象 在水循环过程中 水存在与运动的各种形态 3 水资源 水资源 在一定时期内 能被人类直接或间接开发利用的动态淡水资源 4 水循环 水循环 地球上各种形态的水 在太阳辐射 地球引力的作用下 通过蒸发 水汽输送 凝结降水 下渗及 径流等环节 不断发生相态转变和周而复始的运动过程 5 水量平衡 水量平衡 任意选择的区域 或水体 在任意时间段内 其收入的水量与支出的水量之间的差额必将等于 该时段区域内蓄水的变化量 6 可能最大降水量 可能最大降水量 现代地理环境和气候条件下 特定区域特定时间内 可能发生的最大降水量 7 下渗 下渗 水从地表入渗土壤及地下的运动过程 8 径流 径流 流域的的降水 由地面与地下汇入河网 流出流域出口断面的水流 9 蒸发 蒸发 液态水转化为气态水 逸入大气的过程 10 河岸容蓄 河岸容蓄 当河道内水位上升速度大于两岸地下水位上升速度时 河水与地下水产生水力联系 使得一部 分河水补给地下水 增加两岸地下蓄水量 11 河网容蓄 河网容蓄 涨洪阶段 出口断面以上坡地汇入河网的总水量必将大于出口断面的水量 因为河网具有一定 的滞蓄作用 12 河网调蓄作用 河网调蓄作用 河网在径流形成过程中 起到降低洪峰流量 缓解洪水过程的作用 13 流域 流域 把地面水与地下水汇入河流并补给河流的区域 即地面集水区与地下集水区的统称 14 中泓线 中泓线 河道中各断面最大流速点的连线 15 深泓线 深泓线 河道中各断面最大水深点的连线 16 水位 水位 水体的自由水面高出某一基面的高程 17 流速 流速 水体水质点在单位时间内运动的距离 18 流量 流量 单位时间内 流经某一水体断面的水量 19 年径流量 年径流量 一年内通过河流某断面的水量 20 湖泊 湖泊 是陆地上低洼积水地区形成的 水域比较宽广 换流缓慢的水体 21 潮汐 潮汐 在天体引潮力作用下 海水形成周期性垂直运动 22 潮流 潮流 在天体引潮力作用下 海水形成周期性水平运动 23 洋流 洋流 指海洋中具有相对稳定流速和流向的海水 由一个海区水平或垂直地向另一个海区巨大规模的非周 期性运动 24 地下水 地下水 大气降水到达地面后 通过地表渗透到地下的水 精品文档 22欢迎下载 25 潜水 潜水 饱和带中 自地表以下第一个不透水层间 具有自由水面的重力水 26 承压水 承压水 两个不透水层 具有压力水头的地下水 27 地下水循环 地下水循环 地下水自身获得补给 产生径流而后排泄的周而复始的过程 28 水文效应 水文效应 由于地理环境条件 包括自然和人为 变化而引起水文变化 29 河流 河流 由一定区域内地表水和地下水补给 经常或间歇地沿着狭长凹地流动的水流 30 水系 水系 流域里大大小小的水流路径 31 干流 干流 水系中河道长 水量大 流域面积广 汇集全流域径流的河流 32 河网密度 河网密度 流域内各干支流的总长度与流域面积的比值 33 河流弯曲系数 河流弯曲系数 某河流沿着河流深泓线的实际长度与该河段直线距离的比值 34 水位历时曲线 水位历时曲线 一年中大于或等于某一水位的天数变化曲线 35 洪水 洪水 大量的降水和积雪短时间内汇入河槽 形成的特大径流 36 重现期 重现期 在许多试验中 某一事件重复出现的时间间隔的平均数 37 枯水 枯水 少雨或无雨时期 江河径流量减少 水文下降的现象 是河流断面上较小流量的总称 38 枯水期 枯水期 月平均水量占全年水量比例小于 5 39 泥沙 泥沙 河川水流所携带的固体颗粒 40 水库 水库 是人们按照一定的目的 在河道上建坝或堤堰创造蓄水条件而形成的人工湖泊 41 潮流界 潮流界 涨潮流速为零 潮水停止倒灌的地方 42 潮区界 潮区界 潮差为零 潮汐作用不再影响的地方 43 感潮河道 感潮河道 受到潮汐影响的河道 潮区界以下的河段 44 波浪 波浪 在重力作用下 水体受到某种外力作用 水面形成周期性起伏 45 输沙率 输沙率 单位时间通过某一断面的泥沙重量 46 含沙量 含沙量 S S 单位体积水体所含泥沙重量 47 侵蚀模数 输沙量模数 侵蚀模数 输沙量模数 每平方公里地面每年冲蚀泥沙吨数 48 年径流量的变差系数 年径流量的变差系数 CvCv 反映年径流量总体系列离散程度 49 分水线 分水线 分水岭最高点连线 50 非闭合流域 非闭合流域 地面分水线与地下分水线不重合的流域 51 水体的更新周期 水体的更新周期 水体参与水循环过程中全部水量被交替跟新一次所需要的时间 52 降水 降水 大气中的水汽凝结后以液态水或固态水的形式降落到地面的现象 53 包气带 包气带 地下水面之上 土壤含水量未达到饱和 土壤颗粒 水分和空气同时存在的三相系统 54 饱和带 饱和带 地下水面之上 土壤处于饱和状态 是土壤颗粒 水分的两相系统 55 含水层 含水层 贮存有地下水 并在自然或人为条件下 能够透过并给出相当数量水的岩层 56 隔水层 隔水层 含水但几乎不透水或透水能力很弱的岩层 精品文档 33欢迎下载 二 填空题二 填空题 一 Z Z 1 水文科学的主要特点 水循环永无止境 时间上具有周期性与随机性 空间上具有相似性与特殊性 2 水文科学的研究方法 根据研究特点可分为 成因分析法 数理统计法 地理综合法 根据研究手 段可分为 资料分析法 数学建模法 物理建模法 3 地理水文学的特点 宏观性 综合性 区域性 4 水资源利用的三个方面 水量 水质 水能 5 水资源的特性 再生性与有限性 时空分布不均匀 利用的广泛性与不可替代性 利与害的两重性 社会性与经济性 6 世界水资源问题的解决途径 提高水资源利用效率 增加非传统的供水水源 7 水循环 5 个基本环节 蒸发 水汽输送 凝结降水 下渗 径流 8 河流的 地面集水区 和 地下集水区 统称为流域 流域可分为 内流流域 外流流域 9 根据干支流分布的形状 可进行水系分类 海河历史上多水灾的原因之一是因为其属于 扇状 水系 而滦河少水灾的原因之一是其属于 羽状 水系 10 河流的分段 包括 河源 上游 中游 下游 及河口 11 水系特征主要包括 河长 河网密度 河流弯曲系数 12 按平面形态及河道演变特性可分为 顺直微弯型河道 蜿蜒型河道 分叉型河道 游荡型河道 13 水位特征值包括 最高水位 最低水位 平均水位 14 垂直方向上的垂线流速分布 平均流速位于 0 6 H 最大流速位于 0 1 0 3 H 最小流速位于 1 0 H 15 流量测量实验室测量方法有 等 野外测量时一般情况用 洪水时期用 16 水文资料的 三性 审查是 可靠性 一致性 有代表性 17 正常年径流量的计算中当资料不足时常用的方法为 相关分析法 算术平均法 18 年径流量的变差系数的影响因素 年径流量 补给来源 流域面积 19 输沙量 含沙量 流量 时间 输沙率 时间 20 泥沙按运动性质分为 悬移质 推移质 21 河道演变根本原因 输沙不平衡 22 水库的类型 湖泊型 河道型 23 湖盆 是形成湖泊的必要地貌条件 24 校核洪水位 是关系水库安全的水位 25 与潮汐现象相对应的海水的 水平 运动 称为潮流 26 潮流可分为 往复流 旋转流 27 河口可分为 近口段 河口段 口外海滨段 28 河口区潮汐涨落过程 涨潮涨潮流 涨潮落潮流 落潮涨潮流 落潮落潮流 29 河口的盐淡水混合类型 弱混合型 缓混合型 强混合型 30 洋流按成因可分为 风成流 密度流 补给流 32 潮流具有 周期性 33 洋流按温度特性分为 暖流 寒流 34 波浪按质点运动分类 振动波 移动波 35 波浪按波形传播性质分类 前进波 驻波 36 潮汐类型可分为两类 一是 半日潮 二是 全日潮 37 绝对基面 以 某河河口平均海平面 为零点 测站基面 以某测站 最枯水位以下 0 5 1 0m 处作为 零点 38 全国统一基面 黄海 基面 福建常用基面 罗星塔 基面 39 断面流速常用经验公式为 谢才公式 曼宁 公式 精品文档 44欢迎下载 40 水位流量关系曲线在水文频率计算时被广大水文工作者广泛应用 41 河床淤积 泥沙脱离水流 成为河床一部分 河床冲刷 泥沙脱离河床 随水流一起运动 46 水库的结构中主要建筑物有 拦洪坝 输水建筑 溢洪道 另外 还有通航建筑物 船闸 水电 站厂房 排沙底孔等 47 水库的分级 大型水库 中型水库 小型水库 48 主要用 静力潮汐论 解释潮汐现象 49 潮汐的周期现象可分为 正规半日潮 不正规半日潮 半月周期潮 50 潮区界在潮流界的 上 游 51 风海流理论 即 埃克曼漂流理论 52 河道演变形式 纵向变形 河床下切 横向变形 河岸侵蚀 53 水库在正常运用情况下 允许达到的最高水位是 设计洪水位 54 总库容 校核洪水位 以下的水库容积 55 当土壤中的含水量达到 最大分子持水量 时分子将不再起作用 这时下渗结束 二 T T 1 传统水文学的研究方法有成因分析法 数理统计法 地理综合法 2 海洋的水量占地球总水量的 96 5 淡水资源只占地球总水量的 2 53 冰川储量占淡水资源量的 68 7 3 水是宝贵的自然资源 又是人类生存和社会活动的基本条件 其应用价值表现在水量 水质 水能 4 从水资源的利用方式来看 可分为 耗用水量 借用水体 最能反映水资源数量和特征的是 年降水量 河流的年径流量 所以各国多采取 多年平均径流量 来表示水资源量 5 按照年降水量和年径流量的多少 全国大致可以划分为资源条件不同的 5 带 十分湿润带 湿润带 半 湿润带 半干旱带 干旱带 6 水循环机理 内因是 水的三态 外因是 太阳辐射 重力作用 7 按循环途径和规模分为 大循环 和 小循环 陆地小循环可分为 内流区和 外流区 8 静态水资源 是循环周期长 更新缓慢 一旦误入 短期内不易恢复的水资源 动态水资源 是循环快 更新快 交替周期段 利用后短期即可恢复 如土壤水 可再生资源 是更新速度大于或等于被开发利用 速度的资源 9 水量平衡的物理根据 水循环 和物质不灭定律 海洋水量平衡方程 P 海 R E 海 S 海 0 陆地水量 平衡方程 P 陆 E 陆 R S 陆 0 全球水量平衡方程 P 海 P 陆 E 海 E 陆 10 单位时间蒸发的水深 称 蒸发率 或蒸发强度 以 mm d 计 蒸发的计算方法 仪器测量 经验公式 理论分析 11 降水的基本要素包括 降水量 降水历时与降水时间 降水强度 降水面积 12 流域围湖造田 将使流域蒸发减少 13 大气水分平衡方程是 水汽输送的主要因素有大气环流 地理纬度 海陆分布 海拔高度和地形 14 降雨等级的划分是按照 雨强划分的 降水特征的表示方法有降水过程线 降水累积曲线 等降水量线 降水特性综合曲线 15 常用的求面降水的方法有算术平均法 泰森多边形法 等雨量线法 面积较大的流域 最好用 泰森多 边形法 16 土壤中保持最大毛管悬着水时的土壤含水率 称为 田间持水量 17 下渗要素包括 下渗率 下渗能力 稳定下渗率 下渗公式为 18 河网调蓄作用 对进入河网水流 再次分配调节 即河网在径流形成过程中 起到降低洪峰流量 减缓 洪水过程的作用 这种作用即河网调蓄作用 三 L L 1 水资源总量 地表水 地下水 重复计算量 2 饱水带岩层按其 渗透性 可分为 含水层 和 隔水层 3 含水层和隔水层的划分是 相对的 一定条件下可以 互相转化 4 潜水一般属 浅层 地下水 精品文档 55欢迎下载 5 承压水一般属 深层 地下水 6 按地下水埋藏条件分 包气带水 和 饱和带水 7 按岩土贮水空隙的差异分 孔隙水 裂隙水 岩溶水 8 松散岩类颗粒间孔隙 孔隙水 坚硬岩石中的裂隙 裂隙水 可溶性岩石中的溶穴 岩溶水 9 地表水与地下水之间具有水源相互补给的关系 有 4 种类型 周期性水力联系 单向水力联系 无 水力联系 间歇性水力联系 10 地下水的排泄分类为 泉排泄 河流泄流排泄 蒸发排泄 11 地下水运动的主要性质 三维性 边界 多孔介质 与表面径流密切联系 12 地下水运动的达西定律 法国人达西提出而得名 Darcy Law 也称 线性渗透 定律 三 简答题三 简答题 一 T T 1 1 简述水文现象的时空分布特点简述水文现象的时空分布特点 三点 1 水循环永无止尽 2 时间上变化既具有周期性又具有随机性 3 空间上分布既具有相似性又具有特殊性 2 2 简述水资源的特性简述水资源的特性 五点 1 再生性与有限性 2 时空分布不均匀 3 利用的广泛性与不可替代性 4 利与害的两重性 5 社会性与经济性 3 3 水循环的作用与效应水循环的作用与效应 六点 1 水循环与地球圈层 水循环深入到水圈 岩石圈 大气圈和生物圈 并将各圈层耦合起来 2 水循环与全球气候 1 水循环是大气系统能量的传输 储存和转换者 2 水循环对地表太阳辐射进行重新再分配 缓解不同纬度热量收支不平衡的矛 盾 3 水循环直接影响各地天气过程 决定地区气候特征 3 水循环与地形地貌 水循环过程中流水以持续不断的冲刷 侵蚀 搬运 堆积以及溶蚀作用 在地质 构 造的基础上对全球地貌形态进行重新塑造 4 水循环对生态平衡作用重大 5 水循环与水资源开发利用 合理使用可以取之不尽用之不竭 6 水循环促进对水文现象研究及水文科学的发展 4 4 水量平衡研究的意义水量平衡研究的意义 四点 1 揭示了水循环与全球生态环境的关系 2 揭示了蒸发 降水 径流三者间的关系 3 水量平衡分析是水资源分析与供需预测的基础 4 水量平衡是流域水资源工程规划设计的基础 5 5 简述土壤蒸发的三个阶段简述土壤蒸发的三个阶段 1 定常蒸发率阶段 主要受气候条件影响 精品文档 66欢迎下载 2 蒸发率下降阶段 主要受土壤含水量影响 3 蒸发率微弱阶段 主要受上下层水汽压梯度影响 6 6 影响蒸发的因素影响蒸发的因素 1 供水条件 充分供水或非充分供水 2 动力学因素 水汽分子的垂向扩散 大气垂向对流运动 大气中的水平运动和湍流扩散 热力学因素 太阳辐射 热量交换 气温 水面温度越高 则蒸发量越大 水汽饱和差越大 则蒸发量越大 风速越大 则蒸发量越大 3 蒸发面 土壤特性与土壤含水量的影响 7 7 我国水汽输送的特点我国水汽输送的特点 8 8 简述土壤水的形式简述土壤水的形式 土壤水包括 结合水和自由水 其中结合水分为吸湿水和薄膜水 自由水分为毛管水与重力水 9 9 简述影响下渗的因素简述影响下渗的因素 五点 1 土壤特性 土壤组成如颗粒大小 前期含水量 2 降水特性 降水强度 降水历时 时空分布 3 流域植被 土地利用情况 4 地形条件 地表坡度与糙率 5 人类活动 10 10 径流形成过程以及影响径流的因素径流形成过程以及影响径流的因素 由降水到达地面起 到水流流经流域出口断面的整个物理过程 称为径流形成过程 影响因素 1 气候因素 降水 蒸发 气温 风等 2 流域下垫面因素 1 地理位置 纬度 距海远近 面积 形状等 2 地貌特征 山地 丘陵 盆地等 3 地形条件 高程 坡度 坡向等 4 地质条件 岩性 构造等 5 植被特征 类型 分布 覆盖度 水理性质等 二 Z Z 1 1 简述正常年径流量的计算方法 简述正常年径流量的计算方法 三种 1 资料充足 三十年以上 三性审查 算数平均值 2 资料不足 不足二十年 相关分析法 算数平均值 3 没有资料 地理插值法 等值线法 水文比拟法 2 2 简述流域特征 简述流域特征 1 几何特征 流域面积 长度 平均宽度及形状系数等 2 自然地理特征 地理位置 气候条件 土壤 岩石性质等 3 3 研究泥沙的意义 研究泥沙的意义 1 防洪 河床淤积 降低防洪标准 河床冲刷 危及水利安全 2 航运 航道的淤积和冲刷 码头 港池的淤积 3 灌溉 渠道的淤积和冲刷 4 发电 电站水库的淤积 4 4 简述河床与水流的 简述河床与水流的 自动调整作用自动调整作用 河道输沙不平衡引起的变形 在一定条件下 往往朝着变形停止的方向发展 如 当河道含沙量小雨水流挟沙能力时 河道冲刷 河床下切 水深增大 过水断面面积增大 若流量不 变 则流速相对减小 因而水流挟沙能力下降 冲刷停止 5 5 简述湖泊水库的调蓄作用 简述湖泊水库的调蓄作用 水库的调节 运用水库蓄水能力 对入库径流重新进行时空分配的过程 湖泊的调蓄作用 除了能拦蓄本流域上游来水减轻下游洪水的压力外还能分蓄江河洪水 降低干流河段 精品文档 77欢迎下载 的洪峰流量 滞缓洪峰发生的时间 发挥调蓄作用 6 6 简述设计洪水的计算方法 简述设计洪水的计算方法 由流量实测资料推求 求出符合一定频率的设计洪峰流量 由暴雨实测资料推求 同频率设计暴雨 产流汇流 设计洪水 由水文气象资料推求 分析降水 风速 露点温度等水文气象资料 PMS 产流汇流 PMF 其中 由流量实测资料推求设计洪峰流量 根据某断面实测和插补的洪峰流量以及历史洪水调查资料 通过经验频率计算方法估计洪峰流量的总体频率曲线 并由此曲线推求指定频率的设计洪峰流量 7 7 简述影响枯水期径流的因素 简述影响枯水期径流的因素 1 流域蓄水量大小 与前期含水量 土壤特性 植被覆盖率等有关 2 河流大小及发育程度 大河 河网发育的河流水量丰富 由于流域面积大 蓄水量大 下切深度大 含水层多 得到地下水补给范围大 8 8 简述泥沙的特性与运动特性 简述泥沙的特性与运动特性 特性 1 几何特性 等容粒径 2 沉降速度 泥沙在静止的清水中等速下沉的速度 运动特性 1 泥沙的起动 2 水流挟沙能力 9 9 简述旋转流和往复流的异同点 简述旋转流和往复流的异同点 相同点 1 相同潮区内 周期相同 2 表达方式相同 方向 强弱 不同点 1 旋转流可 360 往复流不可以 2 旋转流流速有强有弱 但不会停止 往复流存在憩 流 1010 简述静力潮汐论的三点假定 简述静力潮汐论的三点假定 1 地球被等深海水覆盖 海底平坦 2 海水不存在惯性 3 忽略地转偏向力和摩擦力 1111 简述年径流量的影响因素 简述年径流量的影响因素 蒸发 降水影响因素综合 1212 由流量实测资料推求设计洪峰流量的方法 由流量实测资料推求设计洪峰流量的方法 根据某断面实测和插补的洪峰流量以及历史洪水调查资料 通过经验频率计算方法估计洪峰流量的总体频 率曲线 并由此曲线推求指定频率的设计洪峰流量 历史调查 经验频率计算 总体频率曲线计算 设计洪峰流量推求 三 三 L L 1 1 地下水重要性 地下水重要性 1 是水资源的重要组成部分 2 稳定的供水条件 良好的水质 2 2 地下水资源开发的优势 地下水资源开发的优势 1 地下水水量稳定 2 地下水物理化学性质稳定 水质好 3 地下水水温较低 变化幅度小 3 3 地下水超采带来的危害 地下水超采带来的危害 1 地下水位下降 出水量减少 2 地面下沉 3 破坏生态环境 4 4 深层地下水特点 浅层地下水特点深层地下水特点 浅层地下水特点 深层地下水 1 埋藏较深 和地表间由不透水层隔开 和大气降水的水力联系较弱 2 难以得到降水补充 除非人为开采 否则也极少因蒸发而损失 3 在进行水资源评价中 常不计入计算 浅层地下水 1 埋藏较浅 与地面间无隔水层阻断 精品文档 88欢迎下载 2 既可通过潜水蒸发消失于大气中 大气降水又可直接渗入并补给 3 直接参与水文循环 一旦取用还可以更新补充 是参与水资源评价的重要因素之一 5 5 潜水特点潜水特点 1 潜水面上没有一定的隔水层 可通过包气带中的孔隙与大气相连 因此潜水中的压强等于大气压强 2 潜水层通过包气带孔隙与地表水及大气圈密切联系 受外界影响 有明显的季节变化 6 6 地下水按来源的不同可分为 人工补给的效应 地下水按来源的不同可分为 人工补给的效应 可分为 降水入渗补给 地表水补给 凝结水补给 含水层补给 人工补给 人工补给效应 增加地下水资源 改善地下水水质 调节地下水温度 阻挡海水的地下倒灌 减小地面的下 沉 7 7 地下水径流方向的总趋势 地下水径流方向的总趋势 由补给区到排泄区 由高水位到低水位 8 8 地下水运动特点 地下水运动特点 1 曲折复杂的运动路径 2 迟缓的流速 3 多为层流 四 综合题四 综合题 一 T T 1 1 水资源条件与问题 水资源条件与问题 评价评价 1 总量不少 但人均 亩均较少 因此合理利用和保护水资源应作为长期的国策 2 地区分布不均匀 与人口 耕地不相适应 因此水量的地区调配是水资源开发利用的重要课题 3 水量的年内 年际变化大 洪涝干旱灾害频繁 防洪抗旱的任务艰巨 4 水土流失和泥沙淤积严重 破坏了生态 增加了江河防洪的困难 减小了水利工程的效益 5 地下水是我国重要水资源 要合理开发利用 防止过量开采 6 天然水质良好 人为污染日趋严重 防止水质污染 保护水资源是当务之急 7 水能资源丰富 但地区分布不均 合理开发利用西部地区水能资源 实现西电东输 是我国能源布局的必 需之举 2 2 水资源问题的对策 水资源问题的对策 1 人与洪水协调共处的防洪减灾战略 2 以建设高效节水的现代灌溉农业和现代旱地农业为目标的农业用水战略 3 以节流优先 治污为本 多渠道开源的城市水资源可持续利用战略 4 以源头控制为主的综合防污减灾战略 5 保证生态环境用水的水资源配置战略 6 以需水管理为基础的水资源供需平衡战略 7 解决北方水资源短缺的南水北调战略 8 与生态环境建议相协调的西部地区水资源开发利用战略 3 3 某流域的面积为 某流域的面积为 F 1500km2F 1500km2 其中 湖泊等水面面积 其中 湖泊等水面面积 F 400F 400 km2km2 多年平均降水量 多年平均降水量 P 1300mmP 1300mm 多年平均水面 多年平均水面 蒸发值为蒸发值为 E E 水水 1100mm 1100mm 多年平均陆面蒸发量 多年平均陆面蒸发量 E E 陆陆 700mm 700mm 拟围湖造田 拟围湖造田 200km2200km2 那么围湖造田后的多年平均径 那么围湖造田后的多年平均径 流量变化有多大 流量变化有多大 围湖造田后 多年平均水面 陆面蒸发量不变围湖造田后 多年平均水面 陆面蒸发量不变 4 4 下渗的物理过程 下渗的物理过程 1 渗润阶段 在入渗初期 吸湿水尚未得到满足 在强大的分子吸引力下 雨水迅速下渗 使初期具有很大 的下渗率 当入渗使土壤达到最大分子持水量时 这一阶段结束 2 渗漏阶段 在毛管力和重力作用下 沿着土壤孔隙向下