水文学复习笔记

第一章复习参考题一、名词解释水资源:广义：世界上一切水体；狭义：仅仅指在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。水循环：是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水气输送、凝结降水、下渗及径流等环节，不断的发生相态转换和周而复始运动的过程。径流的特征值：流量：流量Q指单位时间内通过某一断面的水量，常用单位为立方米/秒；径流总量：径流总量W是指T时间段内通过某一断面的总水量，常用单位为立方米；径流深度：径流深度R是指将径流总量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度，以毫米为单位；径流模数：径流模数M是流域出口断面流量与流域面积F之比；径流系数：径流系数a是某一时段的径流深度R与相应的降水深度P之比，a1。蓄满产流：降雨在补足包气带中的水分亏缺之后，所余的水量全部形成地表径流和地下径流，即蓄满产流。超渗产流：当降雨强度超过下渗率时，未渗入土壤的水分便形成地表径流，即超渗产流。河岸调节作用：当河网水位上升至高于其两岸地下水位，且河水与两岸地下水之间有水力联系时，一部分河水补给地下水，增加两岸的地下蓄水量;当河网水位低于地下水位时，一部分地下水补给河水，这种调节称为河岸调节。二、简答题1、水资源的特性1.水资源的循环再生性与其有限性；.2,时空分布的不均匀性；3,利用的广泛性和不可替代性；4利与害的两重性2、水循环的发生机理第一，水循环服从于质量守恒定律；第二，太阳辐射与重力作用，是水循环的基本动力；第三，水循环广及整个水圈，并深入大气圈、岩石圈及生物圈。第四，全球水循环是闭合系统，但局部水循环却是开放系统。3、水循环的实质水循环就是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水气输送、凝结降水、下渗及径流等环节，不断的发生相态转换和周而复始运动的过程。4、蓄满产流与超渗产流的区别蓄满产流：降雨在补足包气带中的水分亏缺之后，所余的水量全部形成地表径流和地下径流，即蓄满产流。蓄满产流的发生条件是：PWm—W0蓄满产流能否发生于降雨强度无关，与降雨量有关。超渗产流：当降雨强度超过下渗率时，未渗入土壤的水分便形成地表径流，即超渗产流。发生条件：超渗产流能否发生与降雨强度有关，即降雨强度大于下渗率时即可，与降雨量无关。一般来说，在湿润地区，以蓄满产流为主；在干旱地区，以超渗产流为主。5、影响径流形成的因素气候因素：包括降水、蒸发、气温、风、湿度等流域下垫面因素：包括地理位置、地貌特征、地形特征、地质条件、植被特征等人类活动的影响：主要是通过改变下垫面条件从而直接或间接影响了径流的过程、径流的数量、质量的变化。三、论述题1、你的家乡所在地或你熟悉的地区有哪些水资源问题？你认为应采取哪些措施解决？2、试述水循环的作用与效应1水循环与地球圈层构造：在地球表层系统中，水圈处于主导地位，水圈中的水通过周流不息的循环运动，积极参与了圈层之间的界面活动，并深入4大圈层内部，将它们耦合在一起。2水循环与全球气候:首先，水循环是大气系统能量的主要传输、储存和转化者；其次，水循环通过对地表太阳辐射能的重新再分配，使不同经纬度热量收支不平衡得到缓解；再次，水循环的强弱及路径，还会直接影响到各地的天气过程，甚至可以决定地区的气候基本特征。3水循环与地貌形态及地壳运动：4水循环与生态平衡5水循环与水资源开发利用3、河川径流是怎样形成的？1降雨时形成径流的前提条件2流域蓄渗过程降雨初期，大部分降水并不立即产生径流，而消耗于植被截留、下渗、填洼与蒸发。在降雨过程中，当降雨强度小于下渗能力时，雨水将全部深入土壤中；当降雨强度大于下渗能力时，超出下渗强度的降雨，形成地面积水，蓄积于地面洼地，称为填洼。随着降雨继续进行，满足填洼后的水开始产生地面径流。流域上继续不断降雨，渗入土壤的水使包气带含水量不断增加，土层中的水达到饱和后，在一定条件下，部分水沿坡地土层侧向流动，形成壤中径流；下渗水流达到地下水面后，以地下水的形式沿坡地土层汇入河槽，形成地下径流。因此，流域上的降水，经过蓄渗过程产生了地面径流，壤中径流和地下径流。3坡地汇流过程超渗雨水在坡面上呈片流，细沟流运动的现象，成坡面漫流。满足填洼后的降水开始产生大量的地面径流，它沿坡面流动进入正式的漫流阶段。坡面漫流在蓄渗容易得到满足的地方先进行，然后其范围不断扩大，地面径流经过坡面漫流而注入河网。壤中流及地下径流在有空介质中运动。4河网汇流过程各种径流成分经过坡地汇流注入河网后，沿河网向下游干流出口断面汇集的过程，即河网汇流过程，这一过程自坡地汇流注入河网开始，直至将最后汇入河网的降水输送到出口断面为止。经过河岸调节和河槽调节过程，使出口断面的流量过程变缓，汇流历时延长，降低出口断面一下发生洪水的可能性。第二章复习思考题一、名词解释河流:地表示沿天然沟谷槽低运动形成的水体。水系:在一定的集水区域内，大大小小的河流构成脉络相通的系统。流域：由分水线包围的区域称为流域。比降：单位河长的落差，通常以小数或千分数表示。含沙量：每立方米水中所含泥沙的重量，单位是千克每立方米。输沙量：一定时段内通过一定过水断面的泥沙含量。艾里定律：河床上移动的推移质的质量与水流速速的六次方成正比。矿化度：天然水体中各种元素的离子、分子与化合物的总量称为矿化度。正常年径流量：用多年径流量的平均值代替正常年径流量。洪水：大量降水或积雪在短时间内汇入河槽，形成特大的径流，成为洪水。枯水：苦水是河流断面上较小流量的总称。湖泊：湖泊是陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体系，是湖盆、湖水以及水中物质组合而成的自然综合体。水库的特征水位：死水位：水库在设计过程中有一个设计最低水位，它是根据发电最小水头和灌溉最低水位而确定的，同时也考虑到泥沙的淤积情况；正常高水位：为了满足发电、灌溉等需要而设计的库容，成为兴利库容，兴利库容所对应的水位称正常高水位；设计洪水位：在水库正常运行情况下，当发生设计洪水时，水库允许达到的最高水位，称为设计洪水位或最高洪水位；校核洪水位：当发生特大洪水时，水库允许达到的最高水位。汛前限制水位：相应于防空的那部分库容的水位称为汛前限制水位。沼泽：沼泽是地表土壤层水过饱和地段。二、简答题1、为什么说河流是地表水循环的主干？河流虽然槽蓄量最小，但河水是地表唯一的畅流液态水，它的水循环动力机制既受到热力因素影响又受重力作用所控制，其交替更新的周期最短，水循环的活力最强，因此它在地表水循环过程中起着上接大气水，下通地下水，最后联结海水的主干作用，它是地表水循环亚系统中的主干子系统。2、河流有哪几种补给形式？各有何特点？一、雨水补给最重要，多发生在夏、秋。补给特点：不连续性和集中性。流量过程线：锯齿状。二、季节性积雪融水补给多在春季发生(北方).补给特点：连续性和时间性。过量过程线：双峰(春、夏)三、冰雪融水补给高山地区永久积雪或冰川，在干旱、半干旱山区，多发在夏季。特点：单位面积出水率高，与太阳辐射、气候的变化一致。流量过程线：单峰(夏)。四、湖泊、沼泽水补给起调节作用，流量过程平缓五、地下水补给是河流水量可靠而经常的来源，浅层受季节变化影响大，深层受季节变化影响小3、天然水体的矿化作用包括哪几种？溶滤作用，吸附性阳离子交替作用，氧化作用，还原作用，蒸发浓缩作用，混合作用。4、影响河流年径流量CV的因素有哪些？年径流量：年径流量大，CV值小。补给来源：以高山冰雪融水或地下水补给为主的河流，年径流CV值小，以雨水补给为主的河流cv值大，尤其是雨水变率打地区，CV值更大流域面积：流域面积小的河流，CV值大于流域面积大的河流。5、计算正常年径流量时参证站的选择原则是什么？1参政变量与研究变量在成因上是相联系的2参政变量的系列比研究变量的系列要长3参政变量与研究变量必须具有一定的同步系列，以建立相关关系。6、什么是湖泊的演化？湖泊有其发生、发展与消亡的过程，湖泊一旦形成，由于自然环境的变迁，人类活动的影响，湖盆形态、湖水性质、湖中生物等均在不断地发生变化。湖泊由深变浅，由大变小，湖岸由弯曲变为平直，湖底由凹凸变为平坦，就会深水植物逐渐演化为浅水植物，沿岸的植物逐渐向湖心发展。由于泥沙不断充填，水中生物的死亡和堆积，最后湖泊会转化为沼泽。干燥区湖泊由于盐分不断积累，淡水湖转化成咸水湖。盐度较小的湖泊其生物大致与淡水湖相同，盐度较大的湖泊，淡水生物很难生存。当水量继续蒸发减少，咸水湖可以变干，转化为盐沼，至此湖泊全部消亡。7、什么是水库的调节作用？运用水库蓄容径流的能力来抬高水位，集中落差，并对入库径流在时程上，地区上，按各用水部门的需要，重新分配过程，称水库调节。8、水库的异重流有什么作用？减少泥沙堆积，延长水库寿命。9、径流向海产生哪些汇集效应？1径流补给对近岸海区的冲淡效应2泥沙向海输入，陆地不断延伸3陆地元素不断向大海迁移第三章复习思考题一、名词解释上层滞水:是存在于包气带中局部隔水层之上的重力水。潜水:是埋藏在地表下第一个稳定隔水层上具有自由表面的重力水。承压水:充满两个隔水层之间的水称承压水。泉：泉是地下水的天然露头，是含水层或含水通道出露地表发生地下水涌出之现象。通常山区及山前地带泉水出露较多。二、简答题1、地下水流系统与地表水流系统有何区别？地表水系统地下水系统•空间分布•平面•立体•流线组合•简单、有规律•复杂、不稳定•流动方向•下降•上升、下降并存•集水区域•以分水岭为界•受岩性、地质构造控制2、地下水与地表水之间的水力联系有哪几种？绘图说明。（1）具有周期性水力联系（2）单向的水力联系常见于山前冲积扇地区及干旱沙漠区，在这些地区的地表江河水位，常年高于地下潜水位，所以河水长年的渗漏，不断补给地下潜水。（3）间歇性水力联系丘陵和低山区潜水含水层较厚的地区比较多见。隔水层的位置介于河流洪枯水位之间。当洪水期时河水位高于潜水位，河流与地下水之间发生水力联系，河流成为地下潜水的间歇性补给源；而在枯水期，地表水与地下水脱离接触，水力联系中断，此时仅在潜水出露点，以悬挂泉的形式出露地表。（4）无水力联系地下潜水位恒高于江河水位，单向的补给河流。3、过量开采地下水能带来哪些后果？应采取什么措施解决？由过度抽取引起的损耗问题•损耗问题最主要的表现就是地下水位的持续下降。地下水位的下降又进一步带来了地面沉降、地面塌陷、桥梁等交通受损、海水倒灌入侵等各种问题。4、绘制潜水等水位线图有何用途？1确定潜水流向垂直于等水位线，并从高水位指向低水位的方向，即为潜水的流向。2确定浅水面的水力坡度沿水流方向取任意两点的水位差，除以两点间投影在平面上的垂直距离。3查取地下水的埋藏深度，推断含水层的岩性与厚度变化，确定潜水与地表水的互补关系，以及研究和布设饮水、排水工程的位置等。三、论述题包气带水、潜水与承压水有何区别？包气带水潜水承压水1、埋藏条件浅较浅深2、隔水层局部第一个稳定隔水层上下两个隔水层3、水量小大大4、补给来源大气降水、地表水大气降水、地表水大气降水、地表水、潜水5、补给区与分布区一致一致不一致6、排泄蒸发、散流蒸发、补给地表水、承压水蒸发、补给潜水、泉7、动态变化季节变化明显季节变化明显稳定、季节变化不明显8、污染易污染易污染不易污染9、开采易易不易第五章复习思考题一、名词解释水文效应:由于自然或认为因素，使地理环境发生改变，从而引起水循环要素、过程、水文情势发生变化，成为水文效应。二、简答题1、水库的水文效应减少入海流量，河水运动受人工控制，小气候效应，土壤盐碱化，引发工程地址问题。2、森林的水文效应森林的水文效应是指森林覆盖对径流、蒸发、降水等水循环要素及河流水情、地下水、水质、泥沙等水文现象的影响。森林的拦洪作用，森林队流域蒸散发作用的影响，森林对降水的影响，森林对地下水的影响。3、城市化对水文过程的影响城市水文效应是指城市化所及地区内，水文过程的变化及其对城市环境的影响。1、城市化对水文过程的影响洪水过程线比相邻农村明显变得峰高坡陡2、城市水资源危机•水资源紧张•水污染加剧三、论述题举例说明跨流域调水工程的水文效应调水→改变原有的水文情势→自然环境的变化→社会经济的变化跨流域调