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水文学发展简史

水文学发展简史
水文学发展简史

水文学发展简史:a自远古至14世纪末,为水文学现象定性描述阶段b15世纪初至19世纪末为水文科学体系形成阶段c自从20世纪50年代,进入应用水文学兴起阶段d20世纪50年代以来,进入现代水文阶段。

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地理环境、人类社会之间相互关系的科学。

水文现象的研究任务:水体的运动和分布规律。

水文的地理研究方向——地理水文学。地理水文学具有宏观性,综合性及区域性三大特点

水文现象:指地球上的水受外部作用而产生的永无休止的运动。

水文现象的特点:a谁循环永无止尽b水文现象在时间变化上既具有周期性,又存在随机性c水文现象在地区分布上既存在相似性又存在特殊性

水资源的涵义:a按社会需求供给或有可能提供的水量b有可靠来源且可通过水循环得以更新补充c这个水量可由人工加以控制d水量水质适应人类用水需求广义水资源:指世界上一切水体,包括海洋,湖泊,沼泽,冰川,土壤水,地下水及空气中的水分,都是人类宝贵的财富,即水资源。狭义水资源:不同于自然界水体,仅指在同一时期内,能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体,主要是指,河流,湖泊,地下水,及土壤水等淡水,个别地方还包括微咸水。水资源的特性:a水资源有循环再生性和其有限性b时空分布的不均匀性c广泛的利用性及其不可替性d利与害的两重性e社会性和经济性f开发利用上的整体性。

水资源的时空变化:a地区分布,因受海陆位置,水汽来源,地形条件等影响,我国水资源地区分布很不均匀,总趋势由东南沿海向西北内陆递减,

水资源的条件与问题:a水资源总量不少,但人均亩均较少(合理利用和保护水资源)b水资源地区分布不均匀,与人口耕地分布不相适应(水量的地区调配)c在时间变化上不均衡,水旱灾害频繁(抗旱防洪涝)d水土流失和泥沙淤积日趋严重,严重破坏生态平衡,增加了河流防洪困难,降低了水利工程效益e地下水是我国重要的水资源要合理开发利用,防止过量开采f天然水质相当良好,水污染日趋严重,防止水质污染,保护水源,已是当务之急。(防止水质恶化,保护水源)

水循环的基本过程: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,经过蒸发,水汽输送,下渗及径流等过程,不断发生形态转换和周而复始的运动的过程。

水循环的机理:a水循环服从于质量守恒定律b太阳辐射与重力作用是水循环的基本动力c水循环广及整个水圈,并深入大气圈,岩石圈,生物圈d全球水循环是闭合系统,局部水循环是开放系统e地球上的水分在交替循环过程中,总是溶解并携带着某些物质一起运动

水体的更替周期:水体在参与水循环过程中全部水量被交替更新一次所需要的时间。意义:水体的更替周期是反映水循环强度的重要指标,也是反映水体水资源可利用率的基本参数。

水循环的作用与效应:a深入并紧密饺子四大圈层b影响全球气候,是大气能量的主要来源,调节全球气候,影响气候特征c水循环受制于地表形态,又塑造地貌,改变地表层应力平衡d水循环支持生物圈的生命活动,同时制约一个地区的生态平衡e水循环是水资源可持续利用的基础。

水量平衡:是指任意选择的区域(或水体),在任意时段内,其收入的水量与支

出的水量的差额必须等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量,即水在循环过程中,从总体上说收支平衡。

水面蒸发是在充分供水条件下的蒸发,蒸发量E是指从蒸发面跃出的水量和返回蒸发面的水量之差值,即有效蒸发量。单位质量的水,从液态为气态时所吸收的热量称为蒸发潜热土壤蒸发:是发生在土壤空隙中的水的蒸发现象。分为三个阶段a定常蒸发阶段,供水充分,主要受气象影响b蒸发率下降阶段,由于蒸发不断耗水,土壤中的水逐渐减少,当降到某一临界值W后,土壤的供水能力,不能满足蒸发需要,蒸发率将随土壤含水量的减少而减少,蒸发量大小决定与土壤含水量c蒸发微弱阶段,当土壤含水量逐步降低到第二个临界点W,土壤蒸发便进入蒸发微弱阶段,与上下层水汽压梯度及水汽所通过的路径长短和弯曲程度有关,并随汽化层的不断向下延伸,蒸发越来越弱。

水汽扩散的种类:分子扩散和紊动扩散。

我国水汽输出的基本特点:a存在三个基本的水汽来源,三个输出入路径,并有明显的季节变化,三个来源是极地地区的西北水汽流,南海水汽流和孟加拉湾水汽流b存在由大气平均环流引起的平均输送,又有移动性涡动输送,其中平均输送方向基本上与风场相一致c地理位置,海陆分布与地貌上的总体布局,制约了全国水汽输送的基本态势d水汽输送场垂直分布存在明显差异

降水要素降水量:指一定时段内降落在某一面积上的总水量;降水历时:指一场降水自始至终所经历的时间;降水时间:相对于某一降水而言,其时间长短是人为划定的,在此时段内并非意味着连续降水;降水强度:简称雨强,指单位时间内的降水量;降水面积:降水所笼罩的面积。

降水过程线:以一定时段为单位所表示的降水量在时间上的变化过程

面降水量的计算方法:算数平均法(适合于区域内地形起伏不大,雨量站网稠密且分布教均匀的地区),垂直平分法(太森多边形法),适用于雨量站分布不均匀的地区,缺点是与实际降水不符,等雨量线法(适用于面积较大,地形变化显著而有足够数量雨量站的地区),客观运行法。

影响降水的因素:地形条件影响,水体影响,森林人为影响

可能最大降水量:指在现代的地理环境和气候条件下,特定的区域在特定的时段内,可能发生的最大降水量。

下渗过程的阶段划分:渗润阶段,渗漏阶段,渗透阶段

下渗要素:下渗率f(下渗强度),单位面积上单位时间内渗入土壤中的水量下渗能力(下渗容量)指在充分供水条件下的下渗率。稳定下渗率(稳渗):下渗锋面推进到一定深度后,下渗率趋于稳定的常值

霍顿公式:意义反映了下渗强度随时间递减规律,并最终趋于稳定下渗,下渗过程是一个消退过程。

影响下渗的因素:a土壤特性b降水特性c流域植被,地表形态的影响d人类活动的影响

径流由地表径流,地下径流,壤中流组成

径流的表示方法及其换算:a径流量指单位时间内通过某一断面的水面;b径流总量指T时段内通过某一断面的总水量;c径流深度:指将径流总量平铺到整个流域面积上所求得的水层深度d径流模数:指流域出口断面流量与流域F的比值e径流系数:指某一时段的径流深度R与相应的降水深度P的比值。

径流的形成过程

产流机制:a超渗地面径流产流机制,降雨强度>下渗率,界面为包气带上界面

b壤中流的产流机制发生于非物质或层次性土壤中的透水与相对不透水层界面上,供水强度>下渗强度,上层土壤下渗率>下层下渗率c地下径流产流机制,界面为包气带下界面,稳定下渗率>地下水下渗率d饱和地面径流产流机制:降雨强度>下层土壤下渗率

流域的产流方式:1,超产流方式,2,饱和产流方式a包含饱和地面径流,壤中流及地下径流三种产流机制类型b包含饱和地面径流与壤中径流两种产流机制类型c包含饱和地面径流与地下径流两种产流机制3,超渗与饱和产流交替型方式。

水情要素:1,水位:指水体的自由水面高出某一基面以上的高程。高程起算的固定零点称为基面。绝对基面:以某河河口平均海平面为零点,,青岛基面测站基面:测站最枯水位以下0.5~1米作起算零点的基面。水位随时间变化的曲线称为水位过程线。2,流速:河流中水质点在单位时间内移动的距离。3,流量:单位时间内流经某一过水断面的水量Q=VF

径流的年际变化:反映年径流量年际相对变化幅度的特征值主要是年径流量的变差系数Cv值和年际变化的绝对比率。Cv大,年际变化剧烈,Cv小,年际变化小。。多年变化过程:按照一定保证率(D)的年径流标准划分为P<25%为丰水年,P >75%为枯水年,25%<P<75%为平水年

影响年径流Cv值大小的因素主要有年径流量,径流补给来源和流域面积三方面。年径流深从东南向西北递减,Cv值从东南向西北增大。以高山冰雪融水或地下水补给为主的河流Cv值小,而以雨水补给为主的河流Cv值大,流域面积小的河流Cv值大于流域面积大的河流。

径流的年内变化:(径流的年内分配或季节分配)径流的这种年际变化,也是径流的补给条件在年内变化的结果。以降水补给为主的河流,降雨和蒸发的年内变化,直接影响着径流的年内分配;冰雪融水及季节性积雪融水补给的河流,年内气温变化过程与径流季节分配关系密切;流域内有湖泊,水库调蓄或其他人类活动因素影响的,则使径流的年内变化更为复杂。冬季(12-2)是我国河川径流量最为枯竭的季节,统称冬季枯水,春季(3-5)是我国河川径流普遍增多的季节,到增长程度相差悬殊(春汛,春旱)夏季(6-8)是我国河川径流最丰沛的季节,统称夏季洪水秋季(9-11)是我国河川径流普遍减退的季节,称秋季平水综合反映河川径流年内分配不均匀的特征值

枯水是河流断面较小流量的总称。影响因素:a流域蓄水量的影响因素b河流大小及发育程度因素c枯水径流的消退规律。

层流与紊流:按水流内在结构的差异,可将水流的运动状态分为层流和紊流。层流:全部水流呈平行流束运动,即水质点运动的轨迹线(流线)平行,在水流中运动方向一致,流速均匀;紊流流态是:水流中每个水质点运动速度与运动方向随时随地都在变化,而且其变化是围绕一个平均值上下跳动的。

洪水波:设雨前河道中原有一稳定水面,降雨后流域地表径流大量注入河槽形成洪水波,稳定水面上涌入的水量,称为洪水波流量,也称波流量,波流量沿程向下游移动,就形成了洪水波的运动。

洪水波的推移与变形:洪水波总是以一定速度缓变的波形不断向下游河段推移运动的。由于波前比降大于波后,即波前水体运动速度大于波后,因此波长相对增大,波高逐渐减小,这种变形称为洪水波的展开。由于洪水波何处水深不同,波峰处水深最大,其运动速度大于洪水波上任何一点,因而在洪水波推移过程中,波前长度逐渐减小,比降不断增大,波峰位置不断超前,而波后长度逐渐拉开,

比降逐阵平缓,这种现象称洪水波的扭曲。展开和扭曲就是洪水波运动过程中的变形,主要原因是水面存在附加比降。变形后果:波前越来越短,波后越来越长,波峰不断降低,波形不断变得平缓,波前水量不断向后转移。

在稳定流时,水位与流量之间可以是单值关系。

河流的环流运动:a纵轴环流,旋转轴成水平状,并基本上与纵向主流方向平行,分弯道螺旋与复合螺旋。弯道螺旋:主要由弯道惯性离心力作用形成,进去弯道后,受惯性离心力作用,使凹岸水面高于凸岸水面,形成横比降,表流流向凹岸,底流流向凸岸,在横断面上的投影为一个封闭的环流。复合环流:大多发生在较大的顺直河流,由两个或两个以上旋转方向不同的纵轴环流组成,但在各个环流的交界面上流向必须相同,多半是由于涨水或落水时流量突然变化而形成的。b,横轴环流,旋转轴呈水平状,与纵向的主流相垂直。c斜轴环流:旋转轴呈水平状,与纵向主流斜交,多为水流离散作用的产物。d坚轴环流:旋转轴呈铅直方向与主流及河底相垂直,是相对封闭的回旋流。

泥沙的沉降速度是反映泥沙水力特性的一个重要指标。根据泥沙在水中的运动状态,可将其分为推移质,悬移质。推移质粒径较粗,其沉降速度比垂向脉动速度要大的多,不能悬浮在水中,只能在离床面不远的范围内,在纵向水流的推动下,沿着河底跃移,滚动或滑动,故也称底沙。推移质在运动过程中能经常与组成河床的泥沙(称床沙)发生交换。悬移质粒径较小,其沉降速度比水流的垂向脉动流速小,在紊动扩散作用下,可以悬浮在水流中,也称悬沙。

启动流速是泥沙从静止到运动的临界值,止动流速:泥沙从运动到静止的临界值。扬动流速:流速增大到一定程度后,泥沙不再回到河床上,悬浮在水中随水流一起下移,此时水流速度称为扬动流速。由于泥沙在启动时除了克服泥沙的重量外,还

要克服河床的摩擦力及粘结力,而泥

沙止动时没有这个阻力因素,故启动流速大于止动流速。一般说,扬动流速大于启动流速,但对d<0.08毫米的细颗粒来说,却不完全如此,扬动流速小于启动流速。

高含沙水流的群体泥沙运动主要特点1,运动模式a以细粉沙以下的细颗粒为主的高含沙水流呈质浆液b以细沙以上的粗颗粒为主的高含沙水流呈层移运动c既有细颗粒物质作为骨架,又富含粗颗粒的高含沙水流保持二相换沙水流的特点。2,悬移运动3推移运动4,浆河运动5揭河底现象。

冰川形成过程可分为雪的沉积,粒雪化及成冰作用3个阶段。

冰川的类型1,按冰川形态和运动特性划分为大陆冰盖和山岳冰川。2,按冰川发育的水热条件和物理性质分为大陆型冰川(冷冰川)和海洋型冰川(暖冰川)

冰川对大气的影响:1,气圈的形成原地2,形成山区第二降水带3,冰川风造成的底逆温冰川与海洋相互转换:地球上气候转冷的时候,冰川的规模就大,大量的水从海洋转移到大陆储存起来,导致海面降低;气候暖和时,冰川退缩,大量的冰川融水又通过河流汇入大海,导致海面抬升。

水库由拦河坝,输水建筑,溢洪道3部分组成,死水位是根据发电最小龙头和灌溉最低水位而确定设计的一个最低水位,死水位以下的库容不能用以调节水量,称死库容。为了满足灌溉,发电等需求而设计的库容称为兴利库容(有效库容),兴利库容相应的水位称为正常高水位。为了调蓄入库洪水,削减洪峰,减轻下游洪水威胁,以达到防洪目的的库容,称防洪库容。在水库正常运行情况下,当发生设计洪水时,水库允许达到的最好水位,称为设计洪水位或最高洪水位。当发生特大洪水时,水库允许达到的最高水位,称为校核洪水位。在汛期到来之前,常预先把水库放空一部分,利用这部分放空的库容增加拦蓄洪水的能力,相应于放空的那部分库容的水位称为汛前限制水位,即水库调洪起始水位。

清浑水的重量差异是异重流形成的根本原因。(异重流是两种重率不同的流体相汇合,由于重率的差异而发生的相对流动。)水库异重流的特性:1,异重流体发生后,维持异重流体前进的动力与明渠一样都是重力,到异重流体由于受上层轻水的包围并受上层流水的浮力作用,故异重流体的有效重力大大减少2,由于重力作用大大削弱,使惯性力的作用相对显得十分突出,使异重流能够轻易超越障碍及爬高3,由于重力作用减弱,阻力作用增强,故异重流运动速度很小。

沼泽:地表土壤层水过饱和地段。特征:1沼泽水的存在形式大都以重力水,薄膜水,毛管水等形式存在于泥炭和草根层中。2沼泽水的运动,沼泽径流中除部分沼泽在个别时段有表层流外,大都是空隙介质中侧向渗透的沼泽表层流3,沼泽水量平衡,蒸发量大,径流量小是沼泽水量平衡分重要特点4,沼泽的温度,冻结和解冻。表面有积水或表层水饱和的沼泽的温度及日变幅都小于一般地面,表面无积水而近于干燥的泥炭沼泽和潜育沼泽相反。沼泽温度日变化波及的垂直深度一般均很小。高纬度地区沼泽有冻结现象,当潜

水位到达沼泽表面时,冻结过程开始较晚,冻结慢,深度小,当表层有机物质接近于干燥时,冷却快,冻结早,但下层冻结很迟缓,冻结深度也小。同理,春天解冻迟,化透时间晚。沼泽水质特征:沼泽谁富含有机质和悬浮物,生物化学作用强烈。

一个潮流期(一般指两个落潮流之间的时段)的水位流量关系通常是不规则的环形曲线。

泥沙向海输入陆地不断延伸。由于陆地表面受流水侵蚀,河流携带大量陆地固体物质输出海洋,此外陆地每年还要向海洋输出大量悬浮物质,这些物质遇到含盐量高的海水会絮凝沉积于海底(陆缘),一方面增加海洋悬浮沉积物,另一方面形成各种类型的三角洲,使陆地逐渐向海洋延伸。

陆地元素不断向海洋迁移。河水的理化性质,补给来源,环境条件,人类活动等影响了河水的化学组成,河水中不同的化学成分,每年都以离子径流形式迁移入海。

含水层:指贮存有地下水,并在自然状态或人为状态条件下,能够就出地下水来的岩体。隔水层:虽然含水,但几乎不透水或透水能力很弱的岩体。

孔隙率:(孔隙度)反映含水介质的重要指标。以空隙体积(Vn)与包括空隙在内的岩土体积(V)之比值表示孔隙率的大小取决于岩土颗粒本身的大小,颗粒之间的排列形式,分选程度以及颗粒的形状和胶结的状况等。裂隙率:(Kt)即裂隙体积与包括裂隙在内的岩石体积之比值,与孔隙相比,裂隙的分布有明显的不均匀性。岩溶率(Kk):即溶隙的体积(Vk)与包括溶隙在内的岩石体积(V)之比值。在空间上极不均匀。

蓄水构造体:是指由透水岩层和隔水层相结合而构成的富集和贮存地下水的地质构造体。3个基本条件:1,要有透水岩层或岩体构成的蓄水空间2,要有相对的隔水岩层或岩体构成的隔水世界3,具有透水世界,补给水源和排泄出路。

地下水流系统的基本特征:1空间上的立体性2流线组合的复杂性和不稳定性3流动方向上上升与下降的并存性4涉及范围小

地下水垂向层次结构的基本模式:自地表面起至地下某一深度出现不透水基岩为止,可区分为包气带和饱和水带两大部分,其中包气带又分为土壤水带,过滤带和毛管水带3个亚带,饱和水带则可区分为潜水带和承压水带。从贮水形式上来看与包气带相结合的是结合水(包括吸湿水和薄膜水)和毛管水;与饱和水带相对应的重力水(包括潜水和承压水)

按地下水的贮水埋藏条件分类:1气带水——结合水,毛管水和重力水2饱水带水——潜水和承压水按岩石的贮水孔隙得差异分类:孔隙水,裂隙水,岩溶水

根据气压带厚度不同讲包气带分为厚型,薄型,过度型。

潜水:饱水带中自表面向下第一个具有自由水面的含水层的重力水,称潜水。潜水与承压水相比较具有的特点:1由于潜水面上没有稳定的隔水层,潜水面痛过包气带中的孔隙与大气相连通,潜水面上任一点的压强等于大气压强,所以潜水面不承受静水压力,一般情况下潜水分布区与补给区基本一致2潜水含水层通过包气带与地表水及大气圈存在紧密联系,因此深受外界气象,水文因素影响。

潜水于地表水之间的互补关系(河岸调节),这种相互补给和排泄关系,称为水力联系。分为:具有周期性的水力联系,具有单向的水力联系,具有间歇型的水力联系。

承压水是指充满与两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水。特征:1承压水由于存在隔水层顶板而承受静水压力。(最基本特征)2承压水的分布地区与补给区不一致3受外界影响相对要小,动态变化相对稳定4,水质类型多样,变化大。

孔隙水:指埋藏与松散岩土孔隙中的重力水。山前倾斜平原上的孔隙水自出山口至平原沿着纵向可分为3个水文地质带:深埋带,溢出带,垂直交替带。

地下水的补给来源:降水入渗补给,地表水补给,凝结水补给,来自其他含水层的补给,人工补给。1,降水入渗补给:是在分子力,毛管力以及重力的综合作用下进行的,地下水自降水获得的补给量除了与降水本身强度,降水总量有关外,还与土层蓄水能力有关2,地表水入渗补给,补给局限于河槽世界,呈线状补给,补给较窄,只要河水位高于地下水位,发生补给地下水现象3,人工补给在地下水补给来源中,越来越重要,一类是人类修建水库,引水灌溉农田,一类是有计划有目的的人工回灌。

地下水径流类型:地下水通过补给,径流与排泄3个环节来实现交替循环。依循环途径不同可分为垂向交替,侧向交替和混合交替。1畅流型2汇流型3散流型4缓流型5滞流型

地下水的的排泄种类1,泉排泄a上升泉:承压含水层排泄承压水的方式,b下降泉:无压含水层排泄地下水的一种方式2蒸发排泄3泄流排泄

越流补给:处在两个含水层中间,由粘性土构成的隔水层存在着由下层含水面过粘土层补给上层的现象称为越流补给

从地下水流运动的空间变化看,可分为3种类型:线状流,平面流,空间立体流。

等流时线:把流域内汇流时间相等的各点所连成线

单位线:在单位时间内,均匀分布的单位净雨量在流域出口断面形成的地面径流过程线利用单位线来推求洪水汇流过程线,称为单位线法。

海水运动结构:洋流系统、潮汐系统、波浪系统、混合系统

海洋中波的分类:①按波的周期(频率):表面张力波、短周期张力波、长周期重力波、长周期波、长周期潮波②按成因:风浪和涌浪、内波、潮汐波、海啸③按水深:深水波、浅水波

④按波形的传播性质:前进波(进行波)、驻波

余摆线定理:余摆线一般指次摆线:一个动圆沿着一条定直线作无滑动的滚动时,动圆外或动圆内一定点的轨迹。

风浪和涌浪:风浪是在风的作用下所产生的波浪涌浪:当风开始平息,或波速超过风速时,风浪就要离开风区传到远处去。这种波浪称为

涌波。特点:随着传播距离的增长,波高逐渐变小,波长和周期却不断增加,因而涌波变得越平缓,波形越接近摆线波。

地震,海啸与风暴潮地震海啸:由火山爆发,海底地震引起海底大面积升降,以及沿海地带山崩和滑坡等造成的巨浪,称为地震海啸。风暴潮:由台风,温带气旋,冷锋的强风作用和气压骤变等强烈的天气系统引起的海面异常升降的现象,叫风暴潮。

.潮汐的成因:海洋潮汐由月球和太阳的引潮力引起,以月球为例,就地球而言,作用其上有两个力,月球对地球的吸引力和地球绕地月公共底心作平动运动受到的惯性离心力。这两个力是引起潮汐的原动力。

.平衡潮理论:(牛顿首创)假定:①地球完全被等的海水覆盖,海底平坦②海水没有惯性③忽略地转偏向力和摩擦力

潮汐的动力理论: 拉普拉水平引潮力

风海流:风海流是海水在风的切应力作用下形成的水平运动。风海流的负效应:由于风海流的体积,运输而导致的海流。

水团:是形成与同一源地(海区),其理化性质和运动状况基本相同的海水①水团的形成:水团的性质,主要取决于源地所处的地理纬度地理环境和海水的运动状况,这些外界因素的影响,使水团具备了某种特性,并在一定条件下达到最强,这个过程就是水团的形成。

②水团的变性:在一定条件下,其特性强度又逐渐降低,这一过程,又称水团的变性。

中天度涡:海洋中,直径约有100到300千米,寿命约有二到十个月的涡旋。

海洋的大气环境效应:①海洋是大气的主要热源②海洋是大气水汽的主要来源③海洋和大气的物质交换④洋流对气候的影响⑤海洋温度对台风的影响⑥波浪、潮汐对海岸的作用:波浪是塑造海岸地貌最主要的动力,波浪运动是控制海岸发育,演化的主要因素。

水文预报考试重点

第一章绪论 1、水文预报:根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。 2、水文预报内容:洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。 第二章降雨产流量预报 1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-W P -W S - Δ W±R 交 ±R 引 ±R 其他 闭合流域的水量平衡式R t =P t -E t +W t -W t+1 2、超渗产流和蓄满产流区别:超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流,而蓄满产流的地下径流比例大。 3、地面径流和地下径流形成流量过程线区别:地面径流的运动路径短,汇集速度快,受流域的调蓄作用小,流量过程线呈陡涨陡落,对称性好;地地下径流的水流汇集过程运动于土壤空隙中,流速小,受流域的调蓄作用大,流量过程线呈缓涨缓落变化,时间上滞后于地面径流。 4、不对称系数计算要求: 1)进行过程线转化2)孤立洪水,不适用于复式洪水 6、影响土壤蒸发主要因素?土壤蒸发三阶段特征? 1)因素:气象因素、土壤供水条件、土壤结构 2)特征:第一阶段:θ>= θc1(田间持水量)蒸发主要发生在土壤表层,表层土壤因蒸发而减少的水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段:(毛管断裂含水量)θc2<θ<θc1 ,E继续,θ减小,上层土壤毛管水开始断裂,随着θ减小,毛管水断裂程度越来越严重,下层对上层供水速率变慢,蒸发受气象因素和土壤含水率影响第三阶段:θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏,只能以膜状水或气态水形式移动,速度慢,数量小,E小而稳定,取决于气象因素和地下水的埋深 7、 KC包含哪几方面影响?:1)反应水面与陆面蒸发的差异K1 2)水面与陆面所在的地理位置差异K23)器皿与水面的蒸发差异K3 8、水面蒸发量估计常用方法:水库水量平衡法,空气动力学法,彭曼公式,经验公式法 10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点 三层蒸发模式计算的额蒸发量最大,二层次之,一层最小。从模式的计算结构和蒸发物理机制看,二层模式简化了深层结构,忽略了植物根系对土壤水分的蒸发作用,导致蒸发量计算值比三层模式的蒸发量小;在久旱之后,当ML很小且持续无雨时,用二层模式计算出的蒸发量常是偏小的。一层蒸发模式中,既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用,也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发,使得计算的蒸发量偏小的更多。 11、不同水源成分汇流特点有何不同? 1)地面径流:由坡面直接汇入河网,运动速度快,流程短、受到调蓄作用小;形成的流量过程呈陡涨陡落,是涨洪和洪峰附近流量过程的主体部分 2)地下径流:由渗透到潜水面的水流缓慢流出,运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、变化平缓,汇流时间长;洪水退水尾部主体部分,常延续至后续洪水过程中 3)壤中流:介于上述两者之间,进一步划分:快速部分壤中流与地面径流合成一起,称直接径流,慢速部分与地下径流合并,称地下径流。 12、K的物理意义:泄完蓄水量Wt所需的时间或者流域水流平均汇集时间 13、Cg的物理意义: Cg为常系数,反应退水速率的快慢,又称流量消退系数

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绪论 一、水文学简史 英文Hydrology,来源于拉丁语,“水的知识”。 经历了四个发展时期: 1. 萌芽期(公元1600年之前) 2. 奠基时期(公元1600-1900年) 3. 实践时期(1900-1950年) 4. 现代化时期(1950年- ) 一、水文现象的基本特点 1.时程变化上的周期性与随机性 2.空间变化上的相似性与特殊性 二、水文现象的研究方法 成因分析法 以质量守恒、能量(动量)守恒等定理为基础,揭示水文现象运动变化的机理、 规律。 数理统计法 水文现象具有随机性,从而以概率理论为基础,研究水文现象特征值的统计规律。 地理综合法 水文现象具有地区性,从而通过建立地区经验公式、绘制各种特征值等值线图,揭示水文特征值的地区规律。

水文循环 水文循环的原因(外因、内因) 水的不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程 大循环和小循环 大循环:海洋→大气→大陆→海洋(纵向+横向) 小循环:海洋→大气→海洋(海洋小循环) 大陆→大气→大陆(内陆小循环) 水文循环的规律 1)海洋的蒸发量多于降水量; 2)大陆的降水量多于蒸发量; 3)大陆外流区输入水汽量与输出水量基本平衡; 4)大陆内流区降水量与蒸发量基本相等。 水文循环的作用和意义 1、调节气候; 2、塑造了地球表面; 3、形成了巨大的水利资源; 4、形成一切水文现象。

水资源问题 ?原因 1)水资源量时空分布不均匀; 2)水资源分布与人口、耕地分布不相适应; 3)水环境污染; 4)水资源浪费。 ?对策 1)时间和空间上的合理调配; 2)积极开展水污染防治; 3)节约用水。9

南京大学水文学原理复习2014版

水文学原理复习 第一章绪论 1、简述水文学的研究任务。 水文学,广义地说就是研究地球与水的科学,包括它的性质、现象和分布。 水文学是地球物理学和自然地理学的分支学科。研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布,以及与环境和人类活动之间相互的联系和作用。是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律,以及运用这些规律为人类服务的知识体系。 2、水文现象的基本特点。 时程变化上的周期性与随机性 地区上的相似性与特殊性 周期性:由于地球的自转和公转、昼夜、四季,海陆分布,以及一定的大气环境,季风区域等,使水文现象在时程变化上形成一定的周期性。 随机性:因为影响水文现象的因素众多,各因素本身在时间上不断地发生变化,所以受其控制的水文现象也处于不断变化之中,它们在时程上和数量上的变化过程,伴随周期性出现的同时,也存在着不重复性的特点,这就是所谓随机性。 相似性:有些流域所处的地理位置(纬度或离海洋远近等)相似,气候与地理条件相似,因而所产生的水文现象在一定程度上有一定的相似性,即具有所谓地带性。 特殊性:不同流域虽所处的地理位置、气侯条件相似,但由于下垫面条件差异,而产生不同的水文变化规律。 3、水文现象的研究方法有那些。 成因分析法、数理统计法、地理综合法,遥感技术、核技术等新的研究方法近些年也在被使用。 成因分析法:按基本站网或室内外实验资料,从具体实际出发,研究水文现象的形成过程,揭示水文现象的本质及其相互关系,寻求其成因规律及各因素之间的内在联系,建立水文现象各要素与影响各要素变化的定性和定量关系,确定性的水文模型也属此类方法。 数理统计法:基于水文现象特征值的出现具有随机性,以概率理论为基础,根据长期的水文观测资料,运用数理统计方法,求得水文现象特征值的统计规律,或对主要水文现象与其影响因素之间进行相关分析,求出一定得经验关系以供应用,也是另一种统计规律。随机模型即属此类方法。 地理综合法:从气侯要素及其他景观要素的分布具有地区性得特点出发,求出各测站水文要素的分类地区特征值,建立地区经验公式,绘制各种特征值等值线图等,以分析水文现象的地区特征,揭示水文地区规律。 第二章自然界的水 4、全球水资源总量是多少。 水在地理圈中的存在形式,大体上可分为地面水、地下水、大气水和生物水四大部分。 广义的水资源概念:地球上一切形式的水。地球上的总水量为13.86×108km3。 狭义的水资源概念:每年可更新和恢复的那部分动态淡水量。全球每年的水资源量约为4.7万立方公里。

水文学整理重点

绪论 水文学:研究地球上水的科学就是水文学(Hydrology)。具体来说,水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动和变化规律,以及与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。各种不同的水体是水文学的主要研究对象; 水文循环是水文学的核心内容; 人类活动的水文效应是现代水文学研究的重要内容。 水文学体系 基础学科:研究的水体对象划分:(河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、地下水文学等) 应用学科:工程水文学、农业水文学、土壤水文学、森林水文学、城市水文学 水文现象的主要特点: (1)水文循环永无止境 (2)水文现象的周期性和随机性 (3)水文现象区域上的相似性和差异性 第一章 水文循环过程包括蒸发、降水、径流3个阶段和水分蒸发、水汽输送、凝结降水、水分下渗、径流5个环节。 水文循环概念:是指地球上各种形态的水,在太阳辐射和地心引力等作用下,以蒸发﹑水汽输送、凝结降水、下渗和径流等方式进行周而复始的运动过程。 水循环类型: 海陆间水循环:是指从海洋表面蒸发的水汽,被气流带到大陆上空,在适当的条件下,以降水的形式降落到地面后,其中一部分蒸发到空中,另一部分经过地表和地下径流又流到海洋,这种海陆间的水循环又称大循环。 海洋小循环:海上内循环,就是海面上的水份蒸发成水汽,进入大气后在海洋上空凝结,形成降水,又降到海面的过程。 陆地小循环:是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽,在高空冷凝形成降水,仍落到陆地上,从而完成的水的循环过程。(可以再分为大陆外流区小 循环和内流区小循环)

水文循环的作用与效应:表层结构、气候、地表形态、生态、水资源和水能资源。 土壤蒸发:土壤蒸发是发生在土壤孔隙中的水的蒸发现象,它与水面蒸发相比较,不仅蒸发面的性质不同,更重要的是供水条件的差异。 土壤蒸发是土壤失去水分的干化过程,据土壤供水条件差别及蒸发率的变化,分三个阶段:(1)定常蒸发率阶段 (2)蒸发率下降阶段 (3)蒸发率微弱阶段 形象因素:土壤孔隙性、地下水位、温度梯度等 水汽输送(我国水汽输送4个通道) 降水四要素:降水(总)量、降水历时与降水时间、降水强度、降水面积。 降水的影响因素:主要有地理位置、大气环流、天气系统、下垫面条件等 下垫面条件的影响: 地形:坡向与降水(迎风坡多雨)、高度与降水(地形的抬升增雨并非无限制的,当气流被抬升到一定的高度后,雨量达最大值。此后雨量就不再随地表高程的增加而继续增大,甚至反而减小。) 下渗 下渗动力:地表水沿岩土空隙下渗是在重力、分子力和毛管力综合作用下形成的。根据下渗过程作用力组合变化及运动特征可分成三个阶段: ①渗润阶段 ②渗漏阶段 ③渗透阶段 径流 据径流过程及途径不同,可将径流分为三种,即地面径流、地下径流及壤中流。 流域对降水的再分配作用表现 径流成分分配:它主要是在水分垂直运行中,通过下垫面而发生的,将降水分配成为不同的径流成分。有拦截、填洼、下渗 径流时程分配:它是通过水分侧向运行而体现出来的。形成出口断面的流量过程。

水文地质学名词解释

水文地质学基础(张建升) 基本概念: 补给:含水层从外界获得水量的过程称作补给。 排泄:含水层失去水量的过程称作排泄。 径流:地下水由补给区向排泄区流动的过程称作径流。 径流强度:单位时间通过单位断面的流量,即渗流速度。 强径流带:在某些发育不均一的泾流场中,强径流区段往往成不规则的带状展布,故称之为强径流带或集中径流带。 入渗率:单位时间内通过单位地表面积入渗的水量称为入渗率。 入渗系数:年降水入渗量qx与年降水量X的比值。 动态与均衡:地下水的动态是指地下水的数量和质量(水位、流量、水温、水化学成分等)在各种因素影响下随时间的变化情况。某一时间段内某一地段地下水水质、水量收支平衡的数量关系称作地下水均衡。 地下水的补给来源:大气降水、地表水、凝结水、其他含水层的水和人工补给水源。 空隙:岩石(土)中存在着空隙,空隙是地下水渗入、储存、运移的场所和通道。 孔隙:存在于松散的或未完全胶结的岩石颗粒与颗粒之间或颗粒集合体与颗粒集合体之间的空隙,称为孔隙。 裂隙:裂隙是坚硬岩石形成时或形成后由于各种内外营力的作用,使岩体遭受破坏而形成的空隙。溶隙:可溶性岩石经地下水的溶蚀和机械冲蚀作用产生的空隙称为溶隙。 孔隙度:衡量孔隙多少的指标称孔隙度。一般用岩石中孔隙体积和岩石总体积之比表示。 裂隙率:裂隙的体积(Vr)与包含裂隙在内的岩石的总体积(V)之比。 溶隙率:衡量岩石溶隙多少的指标叫溶隙率。 容水性:容水性是指岩石能够容纳一定水量的性能。 持水性:是指重力释水后,岩石能够保持住一定水量的性能。(主要是结合水和部分毛细水) 给水性:饱水岩石在重力作用下,能自由给出一定水量的性能。 透水性:透水性指岩石可以被水透过的性能。 渗透系数:水力坡度为1时,渗透系数在数值上等于渗流速度。渗透系数不仅取决于岩石的性质,而且与渗透液体的物理性质有关。 渗透率:衡量岩石透水性大小的指标称渗透率。与渗透液体的性质无关。 含水层:能透过水并给出相当数量水的岩层。 隔水层:不能透过并不能给水或只能透过与给出极少量水的岩层。 岩石的水理性质:水进入岩石空隙后,岩石空隙所表现出的与地下水的贮存和运移有关的一些物理性质。空隙的大小是影响岩石水理性质的重要因素。 总矿化度:总矿化度表示地下水中含盐量的多少,是表征水矿化程度的指标。它指地下水所含各种离子、分子及化合物的总量。 硬度:由于水中含有Ca2+、Mg2+而具有的性质,水中Fe3+、Al3+也具有硬度。 总硬度:水中含有Ca2+、Mg2+的总量称为总硬度。 溶虑作用:水和岩石相互作用时,岩石中的一部分物质溶于水中的作用。 重力水:岩石空隙全部被充满、在重力作用下运动的液态水成为重力水。 结合水:由于静电引力作用而吸引在岩石颗粒上的水叫结合水。 气态水:即水蒸气,它和空气一起分布于包气带岩石空隙中。 毛细水:由于毛细力的作用而充满岩石毛细空隙中的水成为毛细水。

《工程水文学》考试大纲及知识点整理

2012年水文学及水资源专业硕士研究生入学复试 《工程水文学》考试大纲 一、理解地球上的水量平衡原理。 在水文循环过程中,对任意区域、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变 化量,这 根据水量平衡原理,可列出水量平衡方程。对某一区域,有 I?O=?S 式中:I、O——给定时段内输入、输出该区域的总水量; ?S——时段内区域蓄水量的变化量,可正可负。 二、水文现象有哪些基本规律和相应的研究方法? 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。 三、试述水文学的定义。工程水文学与水文学有何联系?主要包括哪两方面的内容? 研究自然界各种水体的存在、循环和分布,物理与化学特性,以及水体对环境的影响和作用,包括对生物特别是对人类的影响。 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。 工程水文学是水文学的一个重要分支,随着水利水电工程建设的大规模开展,为满足工程规划设计、施工和运行管理的迫切需要,水文工作者针对提出的问题,进行大量的、深入的试验研究,使水文学发展到工程水文学阶段。 水文计算、水利计算、水文预报(水文分析与计算及水文预报)。 四、何谓年径流?它的表示方法和度量单位是什么? 一年期间通过河流某一断面或流域出口断面的总水量。 径流可以用年径流总量W(m3)、年平均流量Q(m3/s)、年径流深R (mm)及年径流模数M(mm/s·km2)等表示。

五、水文循环的重要环节有哪些?水文循环的内因和外因是什么? 蒸发、水汽输送、降水和径流。 2. 水循:水具有固、液、气三态互相转化的物理特性。 3. 水循:太阳辐射和地球的重力作用。 六、简述水文测站的类型并说明水文测站布设的基本内容。 :基本站和专用站。 2. 布设 建站包括选择测验河段和布设观测断面。 水文测站一般应布设基线、水准点和各种断面,即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面及比降断面。 (1)基本水尺断面上设立基本水尺,用来进行经常地水位观测。 (2)测流断面应与基本水尺断面重合,且与断面平均流向垂直。若不能重合时,已不能相距过远。 (3)浮标测流断面有上、中、下三个断面,一般中断面应与测流仪测流断面重合。上、下断面之间的间距不宜太短,其距离应为断面最大流速的50~80倍。 (4)比降断面设立比降水尺,用来观测河流的水面比降和分析河床的糙率。 七、什么是流域?流域的分水线是什么?简述流域的类型。 地面水和地下水的区域称为流域,也就是分水线包围的区域。 邻流域的分界线,称为分水线。 分水线有地面、地下之分。 八、径流的形成过程如何?影响径流的主要因素是哪三个? 是指降水所形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。 流域内,自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程,称为径流形成过程。径流形成过程是一个相当复杂的过程,为了便于分析,一般把它概括为产流过程和汇流过程两个阶段。

水文学与水文地质学

水文学与水文地质学 第一章 1、水文学概念:水文学就是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环与与环境相互作用的一门科学。 2、水文循环 (1)水的这种既无明确的“开端”,有无明确的“终了”的无休止的循环运动过程称为水文循环。 (2)水分由海洋输送到大陆又回到海洋的循环称为大循环或外循环。 水分在陆地内部或海洋内部的循环称为小循环或内循环。为区分这两种小循环,将前者叫做陆地小循环,后者叫做海洋小循环。 (3)内因——水的三态在常温条件下的相互转化 外因——太阳辐射与地心引力 (4)四个环节:水分蒸发—水汽输送—凝结降水—径流 3、水文循环的时空分布变化特点(简答—扩展) (1)水循环永无止境 (2)水文现象在时间上既有具周期性又具有随机性 (3)水文现象在地区分布上既具有相似性又具有特殊性 4、水量平衡原理概念:水量平衡就是指在自然水循环过程中,任意区域在一定时间内,输入水量与输出水量之差等于该区域的蓄水变化量。 第二章 1、河流基本特征(瞧透书P15—P17、小题) (1)河流长度(L) 自河源沿主河道至河口的长度。 深泓线(中泓线):河槽中沿流向各最大水深点的连线。 (2)河流的弯曲系数(Φ) 河流的弯曲系数等于河流长度与河源到河口之间的直线距离之比。 (3)河槽特征 1)河流的断面 河流横断面 河谷 河槽:基本河槽洪水河槽 过水断面 河流的纵断面 2)河流平面形态 (4)河流纵比降(J) 河流纵比降指任意河段首尾两端的高程差与其长度之比 河段纵断面近于直线: J=(Z1-Z2)/L 河段纵断面呈折线: J=[(Z0+Z1)L1+(Z1+Z2)L2+…+(Zn-1+Zn)Ln-2Z0L]/L2 (5)河流分段 一条河流按照河段不同的特征,沿水流方向可划分为河源、上游、中游、下游与河口5段。 2、流域的概念:流域就是指汇集地表径流与地下径流的区域,就是相对河流的某一端面而言。 闭合流域的概念:当流域的地面分水线与地下分水线相重合,则地面与地下集水区域也相

_水文学基础知识

水文学基础知识 水文学基础知识 一、概念一、概念 1、水文学概念 水文 shuǐ wén 英文:Hydrology 1.水的波纹。亦指如波纹的图形。 2.自然界中水的各种变化和运动的现象。 3.水文,指研究自然界水的时空分布、变化规律的一门边缘学科。“文”作自 然界的现象讲,如“天文”。 水文是水利、水电及一切与水资源有关的国民经济和社会发展所必需的前期工 作的基础,是水利建设的尖兵、防汛抗旱的耳目、水资源管理与保护的哨兵、资源 水利的基石,是一项必须适当超前发展的社会公益性事业。水文学:研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联 系的学科。包括水体的形成、循环和分布,水体的化学成分,生物、物理性质以及 它们对环境的效应等。 水文学:广义地说就是研究地球与水的科学,包括它的性质、现象和分布,其 核心是水循环。水文学,广义地按地球圈层情况可分为水文气象学、地表水文学 和地下水文学三种。按地球表面分布情况,又可分为海洋水文学和陆地水文学。 陆地水文学:主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程 与运动变化规律。按研究水体的不同又可分为:?河川水文学;?湖泊(包括水库)水文学;?沼泽水文学;?冰川水文学;?河口水文学。 2、水文循环

水文循环:地球上或某一区域内,在太阳辐射和重力作用下,水分通过蒸发、 水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。 大循环:从海洋蒸发的水汽,被气流带到大陆上空,遇冷凝结而形成降水,降 水至地面后,一部分蒸发直接返回空中,其余都经地面和地下注入海洋,这种海陆 间的水分交换过程称大循环或外循环。 小循环:陆地上的水经蒸发、凝结作用又降落到陆地上,或海洋面上蒸发的水 汽在空中凝结后,又以降水形式降落在海洋中,这种局部的水文循环称小循环或内 循环。前者又可称内陆小循环,后者称海洋小循环。由陆面蒸发而引起的内陆小循环,对内陆地区的降水有重要作用。因内陆地区距离海洋很远,从海洋直接输送到 内陆的水汽不多,需要通过内陆局部地区的水文循环运动,使水汽不断地向内陆输送,这是内陆地区的主要水汽来源。由于水在向内陆输送过程中,沿途会逐步损 耗,故内陆距离海洋越远,输送的水汽量越少,降水越小,沿海地区一般雨量充 沛,而内陆地区则雨量稀少,气候干燥,就是这个原因。 3、水文现象的基本特点 ? 时程变化上的周期性与随机性 ?周期性由于地球的自转和公转,昼夜、四季、海陆分布,以及一定的大气环境,季区区域等,使水文现象在时程变化上形成一定的周期性。 ?随机性因为影响水文现象的因素众多,各因素本身在时间上不断地发生变 化,所以受其控制的水文现象也处于不断变化之中,它们在时程上和数量上的变化 过程,伴随周期性出现的同时,也存在着不重复性的特点,这就是所谓随机性。 ? 地区上的相似性与特殊性 ?相似性有些流域所处的地理位置(纬度或离海洋远近等)相似,气候与地理条件相似,因而所产生的水文现象在一定程度上有一定的相似性,即具有所谓地带 性。

工程水文学试题-考试专用复习(客观题).

(一)填空题 1.水文学的含义是研究自然界各种水体的存在、分布、循环和物理化学性质及其他环境因素的变化规律, 预测、预报各种水文现象的变化情势。 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、运营管理 提供水文依据的一门科学。 (二)选择题 1.水文现象的发生[D ]。 a.完全是偶然性的 b.完全是必然性的 c. 完全是随机性的 d.既有必然性也有随机性 4.水资源是一种[B ]。 a.取之不尽、用之不竭的资源 b.再生资源 c.非再生资源 d.无限的资源 9. 水文现象的发生、发展,都具有偶然性,因此,它的发生和变化[B ]。 a杂乱无章. b.具有统计规律 c.具有完全的确定性规律 d. 没有任何规律 10. 水文现象的发生、发展,都是有成因的,因此,其变化[ C]。 a. 具有完全的确定性规律 b. 具有完全的统计规律 c.具有成因规律 d. 没有任何规律 (三)判断题 3.水文现象的产生和变化,都有其相应的成因,因此,只能应用成因分析法进行水文计算和水文预报。[ F] 4. 水文现象的产生和变化,都有某种程度的随机性,因此,都要应用数理统计法进行水文计算和水文预报。[F ] 6.水文现象的变化,如河道某一断面的水位、流量过程,具有完全肯定的多年变化周期、年变化周期和日变化周期。[F ] 8.水文现象的变化,既有确定性又有随机性,因此,水文计算和水文预报中,应根据具体情况,采用成因分析法或数理统计法,或二者相结合的方法进行研究。[ T] 第二章水文循环与径流形成

(五)填空题 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。 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。 38. 降雨初期的损失包括___蒸发___,__植物截留_____, ___填洼___, ___补充土壤水分。 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_和 __地下径流____。 (六)选择题 2. 自然界中,海陆间的水文循环称为[C ]。 a、内陆水循环 b、小循环 c、大循环 d、海洋水循环 4. 流域面积是指河流某断面以上[D ] 。 a、地面分水线和地下分水线包围的面积之和 b、地下分水线包围的水平投影面积 c、地面分水线所包围的面积 d、地面分水线所包围的水平投影面积 7. 甲乙两流域,除流域坡度甲的大于乙的外,其它的流域下垫面因素和气象因素都一样,则甲流域出口断面的洪峰流量比乙流域的[C]。 a、洪峰流量大、峰现时间晚 b、洪峰流量小、峰现时间早 c、洪峰流量大、峰现时间早 d、洪峰流量小、峰现时间晚 13.日降水量50~100mm的降水称为[D ]。 a.小雨 b.中雨 c.大雨 d.暴雨 17. 暴雨形成的条件是[C ]。 a、该地区水汽来源充足,且温度高 b、该地区水汽来源充足,且温度低 c、该地区水汽来源充足,且有强烈的空气上升运动 d、该地区水汽来源充足,且没有强烈的空气上升运动 43. 河川径流组成一般可划分为[B ]。 a、地面径流、坡面径流、地下径流 b、地面径流、表层流、地下径流 c、地面径流、表层流、深层地下径流

水文地质学名词解释

水文地质学名词解释 水文地质学:是研究地下水的科学。它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。 水文循环:发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。 地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。 溶滤作用:在水与岩土相互作用下,岩土中一部分物质转入地下水中,这就是溶滤作用。 浓缩作用:由于蒸发作用只排走水分,盐分仍保留在余下的地下水中,随着时间延续,地下水溶液逐渐浓缩,矿化度不断增大的作用。 脱碳酸作用:地下水中CO2的溶解度随温度升高或压力降低而减小,一部分CO2便成为游离CO2从水中逸出,这便是脱碳酸作用。 脱硫酸作用:在还原环境中,当有有机质存在时,脱硫酸细菌能使硫酸根离子还原为硫化氢的作用。 阳离子交换吸附作用:一定条件下,颗粒将吸附地下水中某些阳离子,而将其原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分,这便是阳离子交替吸附作用。 混合作用:成分不同的两种水汇合在一起,形成化学成分与原来两者都不相同的地下水,这便是混合作用。给水度:地下水位下降一个单位深度,从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体,在重力作用下释出的水的体积。 持水度:地下水位下降一个单位深度,单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量。 层流在岩层空隙中流动时,水的质点作有秩序的、互不混杂的流动 紊流在岩层空隙中流动时,水的质点作无秩序地、互相混杂的流动。 稳定流:水在渗流场内运动,各个运动要素(水位、流速、流向)不随时间改变。 非稳定流水在渗流场中运动,各个运动要素随时间变化的水流运动 贮水系数(S):测压水位下降(或上升)一个单位深度,单位水平面积含水层释出(或储存)的水体积。地下水均衡:某一时间段内某一地段内地下水水量(盐量、热量、能量)的收支状况。 正均衡:某一均衡区,在一定均衡期内,地下水水量(或盐量、热量)的收入大于支出,表现为地下水储存量(或盐储量、热储量)增加。 负均衡:某一均衡区,在一定均衡期内,地下水水量(或盐量、热量)的支出大于收入,表现为地下水的储存量(或盐储量、热储量)减少。 地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。 水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。 绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。相对湿度:绝对湿度和饱和水汽含量之比。 径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。 分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线。 径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量。径流模数:单位流域面积上平均产生的流量. 径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。 孔隙:松散岩石中,颗粒或颗粒集合体之间的空隙。 孔隙度:松散岩石中,某一体积岩石中孔隙所占的体积。 有效孔隙隙度:重力水流动的孔隙体积与岩石体积之比。 结合水:受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。 重力水:重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力,因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。 毛细水:受毛细力作用保持在岩石空隙中的水。 支持毛细水:由于毛细力的作用,水从地下水面沿孔隙上升形成一个毛细水带,此带中的毛细水下部有地下水面支持。 孔角毛细水:在包气带中颗粒接点上由毛细力作用而保持的水。 悬挂毛细水:由于上下弯液面毛细力的作用,在细土层会保留与地下水面不相联接的毛细水。 有效应力:实际作用于砂层骨架上的应力。 含水层:能够透过并给出相当数量水的岩层。 隔水层不能透过与给出水,或者透过与给出的水量微不足道的岩层 弱透水层:指那些渗透性相当差的岩层。 潜水:饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。 潜水等水位线图:潜水位相等的各点的连线构成的图件。 承压水:充满于两个隔水层之间的含水层中的水。 隔水顶板:承压含水层上部的隔水层。 隔水底板:承压含水层下部的隔水层。 承压含水层厚度:隔水顶底板之间的距离。 等水压线图某一承压含水层测压水位相等的各点的连线构成的图件。 上层滞水:当包气带存在局部隔水层时,局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水。

水文学基础知识

水文学基础知识 一、概念 1、水文学概念 水文 shuǐ wén 英文:Hydrology 1.水的波纹。亦指如波纹的图形。 2.自然界中水的各种变化和运动的现象。 3.水文,指研究自然界水的时空分布、变化规律的一门边缘学科。“文”作自然界的现象讲,如“天文”。水文是水利、水电及一切与水资源有关的国民经济和社会发展所必需的前期工作的基础,是水利建设的尖兵、防汛抗旱的耳目、水资源管理与保护的哨兵、资源水利的基石,是一项必须适当超前发展的社会公益性事业。水文学:研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科。包括水体的形成、循环和分布,水体的化学成分,生物、物理性质以及它们对环境的效应等。 水文学:广义地说就是研究地球与水的科学,包括它的性质、现象和分布,其核心是水循环。 水文学,广义地按地球圈层情况可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学三种。按地球表面分布情况,又可分为海洋水文学和陆地水文学。 陆地水文学:主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。按研究水体的不同又可分为: ①河川水文学;②湖泊(包括水库)水文学;③沼泽水文学;④冰川水文学;⑤河口水文学。 2、水文循环 水文循环:地球上或某一区域内,在太阳辐射和重力作用下,水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。 大循环:从海洋蒸发的水汽,被气流带到大陆上空,遇冷凝结而形成降水,降水至地面后,一部分蒸发直接返回空中,其余都经地面和地下注入海洋,这种海陆间的水分交换过程称大循环或外循环。 小循环:陆地上的水经蒸发、凝结作用又降落到陆地上,或海洋面上蒸发的水汽在空中凝结后,又以降水形式降落在海洋中,这种局部的水文循环称小循环或内循环。前者又可称内陆小循环,后者称海洋小循环。由陆面蒸发而引起的内陆小循环,对内陆地区的降水有重要作用。因内陆地区距离海洋很远,从海洋直接输送到内陆的水汽不多,需要通过内陆局部地区的水文循环运动,使水汽不断地向内陆输送,这是内陆地区的主要水汽来源。由于水在向内陆输送过程中,沿途会逐步损耗,故内陆距离海洋越远,输送的水汽量越少,降水越小,沿海地区一般雨量充沛,而内陆地区则雨量稀少,气候干燥,就是这个原因。 3、水文现象的基本特点 ⑴时程变化上的周期性与随机性 ①周期性由于地球的自转和公转,昼夜、四季、海陆分布,以及一定的大气环境,季区区域等,使水文现象在时程变化上形成一定的周期性。 ②随机性因为影响水文现象的因素众多,各因素本身在时间上不断地发生变化,所以受其控制的水文现象也处于不断变化之中,它们在时程上和数量上的变化过程,伴随周期性出现的同时,也存在着不重复性的特点,这就是所谓随机性。

水文学期末考试复习题

水文学期末考试复习题整理 1.水文学的体系:水文学开始主要研究陆地表面的河流,湖泊,沼泽,冰川等,以后扩展到地下水,大气中的水和海洋。水文科学主要通过定点观测,野外勘测和室内外实验等手段,获得水体时空分布和运动变化的信息,因而形成了水文测验学,水文调查,水文实验三个分支学科。 第一章 2.水体的化学性质:(大气水的化学组成及其特性) 1)溶解气体的含量近于饱和 2)降水普遍显酸性 3.河水化学成分的特点: 1)河水的矿化度普遍低 2)河水中的各种离子的含量差异很大 3)河水化学组成的空间分布有差异性 4)河水化学组成的时间变化明显 5.地下水的化学特征: 1)地下水充填于岩石,土壤空隙中,与岩石,土壤广泛接触,渗流速度很小,循环交替缓慢,而且地下水贮存于岩石圈上部相当大的深度(10公里),构成了地下水圈。 2)矿化度变化范围大,从淡水直到盐水。 3)地下水的化学成分的时间变化极为缓慢,常需以地质年代衡量。

4)地下水与大气接触有很大的局限性,仅限于距地表最近的含水层,此层可溶入氧气成为地下水氧化作用带。 6.水资源的涵义: 1)广义水资源:世界上一切水体,包括海洋,河流,湖泊,沼泽,冰川,土壤水,地下水及大气中的水分,都是人类宝贵的财富,即水资源。 2)狭义水资源:狭义的水资源不同于自然界的水体,它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。 第二章 2.水循环的基本类型: 1)大循环:发生于全球海洋于陆地之间的水分交换过程,由于广及全球,故名大循环,又称外循环。 2)小循环:是指发生于海洋与大气之间,或陆地与大气之间的水分交换过程。小循环又称内部循环,前者又可称为海洋小循环,后者又可称为陆地小循环。 4.蒸发的物理机制:蒸发因蒸发面的不同,可分为水面蒸发,土壤蒸发和植物散发等。 8.水汽输送通量与水汽通量散度: 1)水汽输送通量的概念:是表示在单位时间内流经某一单位面积的水汽量。(水平,垂直)

水文、水资源知识点汇总

水文水资源专业技术知识整理 专题1:名词解释 1.1水文类 (1)实测径流系列: (2)天然径流系列: (3)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。 (4)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。 (5)参考作物蒸发: (6)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。 (7)蓄满产流: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一。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。 (8)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。 (9)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。 (10)持水度:饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比。 (11)容水度:岩石空隙能够容纳水量的体积与岩石体积之比。 (12)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。(13)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。 (14)导水系数:渗透系数与含水层厚度的乘积。 (15)可能最大降雨:现代气候条件下,一定历时内的最大降水量。 (16)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。 (17)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Chezy阻力公式得到流量和水深的关系。 (18)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。 (19)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。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下,至水库周边以上的区间陆面面积所产生的洪

水文学与水文地质学试卷 及答案

水文学试卷?一、填空题(10*1) 1、水文学就是研究自然界各种水体得存在、分布、循环物理化 学性质及环境因素得变化规律,预测、预报各水文现象变化情势得一门水利学科。 2、水文循环得重要环节有降水、蒸发、渗流与径流。 3、水资源就是一种再生资源 4、河道中各横断面最大水深点得连线称为深泓线、 5、河流某一断面得集水区域称为流域。 6、河川径流得成分包括地面径流壤中流地下径流。 7、特大洪水得重现期,一般要通过历史洪水调查与考证确定。 8、流城中得湖泊围垦以后,流城多年平均年径流量一般比围垦前增大 9、降水得三要素就是降雨量降雨历时降雨强度。 10、由于我国目前多数城市得雨量资料年数还不够长,为了能够选得足够数量得雨量样本,且各样本有具有一定得独立性,规范规定取样方法采用年多个样法。 二、判断并改错(10*2) 1、在计算地下热水运动时,可以把渗透系数K当作代表岩层透水性得常数(T) 渗透系数就是表征岩石透水性得重要指标,其大小取决于岩石中空隙、裂隙得数量、规模及连通情况等,可在室内根据达西定律测定,与液体得性质无关.?2、自然界中得水位、流量、降雨、蒸发、泥沙、水温、冰情、水质等,都就是通常所说得水文现象。(T)?3、水文现象得变化,如河道某一断

面得水位、流量过程,具有完全肯定得多年变化周期、年变化周期与日变化周期。(F)?没有确定得周期 4、水文现象得变化,既有确定性又有随机性,因此,水文计算与水文预报中,应根据具体情况,采用成因分析法或数理统计法,或二者相结合得方法进行研究。(T)? 5、一次降雨形成径流得损失量就是植物截留,填洼与蒸发三部分(F) 还有补充土壤缺水(入渗) 6、流域退田还湖,将使流域蒸发减少(F) 增加 7、重现期为一千年得洪水,其含义为大于等于这一洪水得事件正好一千年出现一次(F) 大于等于这一洪水得事件很长时间内平均千年出现一次 8、设计洪水就是指断面得最大洪水(F) 、符合设计标准要求得洪水 9、含水层与隔水层在一—定条件下可以相互转化(T) 10、按成因把自然界得岩石分为三类岩浆岩,火成岩,变质岩、(F) 岩浆岩又称火成岩,还有一类就是沉积岩、 三、名词解释(5*4) 1、何谓水文统计? 答:对水文学中常用得数理统计方法有时就叫水文统计法、水文统计得任务就就是研究与分析水文随机现象得统计变化特性,并以此为基础对水文现象未来可能得长期变化作出在概率意义下得定量预估,以满足水利水电工程得规划、设计、施工以及运营期间得需要。 2、径流系数

水文预报考试重点

第一章绪论 1、水文预报:根据已知得信息对未来一定时期内得水文状态做出定性或定量得预测。 2、水文预报内容:洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。 第二章降雨产流量预报 1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-W P-W S- Δ W±R交±R引±R其她 闭合流域得水量平衡式R t=P t-E t+W t-W t+1 2、超渗产流与蓄满产流区别:超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流,而蓄满产流得地下径流比例大。 3、地面径流与地下径流形成流量过程线区别:地面径流得运动路径短,汇集速度快,受流域得调蓄作用小,流量过程线呈陡涨陡落,对称性好;地地下径流得水流汇集过程运动于土壤空隙中,流速小,受流域得调蓄作用大,流量过程线呈缓涨缓落变化,时间上滞后于地面径流。 4、不对称系数计算要求: 1)进行过程线转化2)孤立洪水,不适用于复式洪水 5、产流方式论证中综合分析内容及含义 6、影响土壤蒸发主要因素?土壤蒸发三阶段特征? 1)因素:气象因素、土壤供水条件、土壤结构 2)特征:第一阶段:θ>= θc1(田间持水量)蒸发主要发生在土壤表层,表层土壤因蒸发而减少得水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段:(毛管断裂含水量)θc2<θ<θc1 ,E继续,θ减小,上层土壤毛管水开始断裂,随着θ减小,毛管水断裂程度越来越严重,下层对上层供水速率变慢,蒸发受气象因素与土壤含水率影响第三阶段:θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏,只能以膜状水或气态水形式移动,速度慢,数量小,E小而稳定,取决于气象因素与地下水得埋深 7、 KC包含哪几方面影响?:1)反应水面与陆面蒸发得差异K1 2)水面与陆面所在得地理位置差异K23)器皿与水面得蒸发差异K3 8、水面蒸发量估计常用方法:水库水量平衡法,空气动力学法,彭曼公式,经验公式法 10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点 三层蒸发模式计算得额蒸发量最大,二层次之,一层最小。从模式得计算结构与蒸发物理机制瞧,二层模式简化了深层结构,忽略了植物根系对土壤水分得蒸发作用,导致蒸发量计算值比三层模式得蒸发量小;在久旱之后,当ML很小且持续无雨时,用二层模式计算出得蒸发量常就是偏小得。一层蒸发模式中,既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用,也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发,使得计算得蒸发量偏小得更多。 11、不同水源成分汇流特点有何不同? 1)地面径流:由坡面直接汇入河网,运动速度快,流程短、受到调蓄作用小;形成得流量过程呈陡涨陡落,就是涨洪与洪峰附近流量过程得主体部分 2)地下径流:由渗透到潜水面得水流缓慢流出,运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、变化平缓,汇流时间长;洪水退水尾部主体部分,常延续至后续洪水过程中 3)壤中流:介于上述两者之间,进一步划分:快速部分壤中流与地面径流合成一起,称直接径流,慢速部分与地下径流合并,称地下径流。 12、K得物理意义:泄完蓄水量Wt所需得时间或者流域水流平均汇集时间 13、Cg得物理意义: Cg为常系数,反应退水速率得快慢,又称流量消退系数

工程水文学知识点汇编

第一章 1.水循环是指地球上各种水体在太阳辐射和重力的作用下,通过蒸发、水汽输送、冷凝降落、下渗,形成径流的往复循环过程。外因:太阳辐射、地球重力以及地形地貌等下垫面因素。 内因:水具有固液气三态相互转化的物理性质 2.在太阳辐射下,不断地蒸发变成水汽进入大气,并随气流输送到各地,在一定的条件下形成降水回到地球表面,其中一部分被植物截留和土壤储蓄,通过蒸散发返回大气,另一部分以地表径流和地下径流的形式汇入江河湖库,最终回归大海。在水循环过程中,太阳辐射强度、大气环流机制和海陆分布决定了水汽的运行规律。 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,是陆地上由大气降水补给的各种地表和地下淡水水体的动态水。通常用多年平均年降水量和多年平均年径流量描述/ 地球表面可供人类利用的水称为水资源。 4.我国水资源分布的趋势是由东南向西北递减,空间分布十分悬殊。 5.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。使水具有再生性 6.工程水文学任务 三个阶段: (1)规划设计阶段,主要任务:确定工程的规模,根据工程的特性和规划设计要求,预测和预估未来工程使用期限的水文情势,提供用于确定工程规模的设计洪水或设计径流。(2)施工建设阶段,主要任务:将规划设计的工程付诸实施用于预估临时性水工建筑物设计洪水,并为施工期的防洪安全提供短期洪水预报。 (3)运用管理阶段,主要任务:在于使建成的工程充分发挥效能。通过水文预报,预报来水量大小和过程,以便进行合理调度,充分发挥工程效益;同时,还需不断进行水文复核修正原来预估的水文情势数据,改进调度方案或对工程实行扩建、改建,使得工程更好地为经济社会发展服务 7.工程水文学内容 (1)水文信息采集和处理 (2)降雨径流关系分析 揭示流域径流的形成规律,描述流域产汇流计算方法和数学模型。 (3)水文分析与计算 揭示水文现象的成因规律与统计规律,研究水文要素与地理因素之间的联系及时空分布特征,预估未来(很长时期内)水文情势的方法和途径 (4)水文预报:短期预报方法,预计水文变量在预见期内的大小和时刻变化。(预见期内) 8.水文现象既有必然性又有偶然性 9.三个规律:成因规律、统计规律、地理分布规律 10.研究方法:成因分析法、数理统计法、地理综合法 补11.水循环重要环节:降水、下渗、蒸散发、径流

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