水文学原理.docx

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1、水文学原理名词解释1、水文大循环和小循环：水文循环：地球上的水在太阳辐射和重力作用下，通过蒸发、水汽输送、凝聚降水、下渗及径流等环节，进行的周而复始的地理位置和物理形态的变换的运动过程。水的三态转化特性是水文循环的内因，太阳辐射和重力作用是外因或动力。1）水文大循环是发生于全球海洋与陆地之间的水分子交换过程。由海洋上蒸发的水汽，被汽流带到大陆上空，遇冷凝聚而形成降水。降水至地面后，一部分蒸发直接返回空中，其余部分都经地面和地下注入海洋。2）水文小循环是指陆地上的水分经蒸发、凝聚作用又降落到陆地上，或海洋面蒸发的水汽在空中凝聚后，又以降水形式降落在海洋中。前者可称为内陆小循环，后者称海洋小循环。

2、2、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之差必等于该时段区域（或水体）内蓄水的变化量，即水在循环过程中，总体上水量是平衡的。3、流域蒸发力量：是指充分供水条件下的流域日均总蒸发量。4、田间持水量:土壤中所能保持的分子水和毛管悬着水的最大量5、凋萎系数：植物无法从土壤中汲取水而开头凋萎枯死时的土壤含水量6、水系：在河流运动过程中，渐渐由小溪、小河集成大河，这样便构成脉胳相通的河流系统.7、流域外形系数：是流域分水线的实际长度与流域同面积园的周长之比，R=AL2R：外形系数,A:流域面积（km2） ； L:流域长度（km）R值小，流域呈长形，流域水流变化缓

3、和；反之，则水流变化猛烈。8、径流模数：指流域出口断面流量与流域面积的比值。M=QF , in：7s km29、水质：水体质量的简称。水分子HzO,化学成分简单，水中有80多种化学元素。水中有8大离子:K+、Na Ca Mg Cl SO42 、HCO3 CO3210、最小值定律：植物生长取决于外界给它的所需养分中数量最少的一种。11、输沙率：单位时间内通过断面的泥沙含量。Qs=QP ,Qs悬沙输沙率（kgs） ； Q一流量（m3s） ； P断面平均含沙量（kgm3）12、流域蓄水容量曲线：假如把全流域按蓄水容量大小划分成很多小块，然后把蓄水容量由小到大进行排列，并和其相应的面积（）绘在一张图上

4、，纵坐标是蓄水容量W,横坐标是小于或等于蓄水容量Wm的各小块面积之和Fo占全流域面积F的百分数（Fo/F）、点绘的Wm，Fo/F关系曲线，称流域蓄水容量曲线。13、下渗力量（下渗容量）：充分供水条件下的下渗率14、稳定下渗率：当下渗锋面推动到肯定深度后，下渗率趋于稳定的常值，此时下渗率称为稳定下渗率。15、下渗容量曲线：是在充分供水条件下，流域下渗力量过程。16、蓄满产流（饱和产流）：是指在土壤缺水量未满意以前不产生径流，而在土壤缺水量满意以后则全部产生径流。蓄满产流以满意包气带缺水量为产流的掌握条件，降雨强度不是这些地区产流的主要影响因素。17、超渗产流：超渗地面产流机制是指供水与下渗冲突发

5、生于包气带上界面（地面）的产流机制。超渗地面径流的产生条件：要有供水，它是一个必要条件；要有一个界面，即地面。它是包气带的上界面，也是一个必要条件；要降雨强度大于下渗力量，它是产流的充分条件。18、流域最大损失量：流域最大损失量（Im）可以理解为肯定入渗深度的最大、最小土壤蓄水量之差，或影响土层的田间持水量和凋萎系数之差值来估算。所以在有土壤含水量观测资料的地区，可以依据入渗锋面深度（h）与该土层的土壤含水量资料，用下式近似地计算：lm = 0.1h（田一凋）,：土壤容重；h：入渗深度19、等流时线：流域上各点的净雨量汇合到出口断面，其汇流速度有快有慢，汇流时间也有长有短。把流域内汇流时间相等

6、的各点连接成的线，称为等流时线。20、单位线：单位线是指单位时段内，匀称分布的单位净雨量在流域出口断而形成的地面径流过程线。21、流域汇流时间：指落在流域上的降水质点汇合到流域出口断面所经受的时间。地面水的流域汇流时间等于地面水坡面汇流时间与河网汇流时间之和。22、最大流域汇流时间：指流域中最长路径的水质点流到出口断面的时间，_ Lm按下式近似计算：J = T23、流域滞时定义是：K=V(Q)-V()假如流域各处流速变化不大，则流域滞时大体相当于流域平均汇流时间，K = h-(7-4)并可按下式估算 v24、实体模型：25、数学模型：26、流域水文模型：是以一个数学模型来模拟流域降雨一径流形成

7、过程或融雪一径流形成过程，即定量分析从降水、蒸发、融雪、截流、下渗、填洼、径流成分划分、坡地汇流和河槽汇流到形成流域出口断面的径流过程线的全过程。简答题水资源的定义广义：地球上一切水体狭义：在肯定时期内，能被人类直接开发采用的那部分动态水资源动态水资源：广义指大气降水(地表、土壤、地下)；狭义指河川径流静态水资源：冰川、内陆湖泊、深层地下水2、简述土壤蒸发的各个阶段上壤蒸发是发生在上壤孔隙中的水的蒸发觉象。土壤蒸发二阶段 一 定常蒸发率阶段临界点田间持水量(上壤中所能保持的分子水和毛管悬着水的最大量) 蒸发率下降阶段临界点凋萎系数(植物无法从土壤中汲取水而开头凋萎枯死时的土壤含水量) 蒸发率微

8、弱阶段3、简述下渗过程各个阶段形成薄膜水。渗润阶段。水上要受分子力的作用，吸附在土壤颗粒之上，渗漏阶段。下渗的水分在毛细管引力和重力作用下，在土壤颗粒间移动，逐步充填粒间空隙,直到土壤孔隙布满水分。渗透阶段。土壤孔隙布满水，达到饱和时，水便在重力作用下运动，称饱和水流运动。3、简述流域对降雨的再安排作用流域是径流的发生场和安排场。流域对降雨具有再安排的功能，即流域调蓄作用：1）径流成分安排 它主要是在水分垂向运行中，通过下垫面而发生的，将降雨安排成为不同径流成分。2）径流的时程安排它主要是通过水分侧向运行而体现出来的。4、简述水文现象的基本特点（一）时程变化上的周期性与随机性周期性：由于地球的

9、自传和公转，昼夜、四季、海陆分布，以及肯定的大气环境、季风区域等，使水文现象在时程变化上形成肯定的周期性。随机性：由于影响水文现象的因素众多，各因素在时间上不断发生变化，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，伴随周期性消失的同时;也存在不重复性的特点，即随机性。（二）地区上的相像性与特别性相像性：有些流域所处的地理位置（纬度或离海洋远近等）相像，气候与地理条件相像,因此水文现象在肯定程度上有肯定的相像性，即具有所谓地带性。特别性：不同流域虽所处的地理位置、气候条件相像，但由于下垫面条件差异，而产生不同的水文变化规律，犹如一气候带，山区河流与平原河流，岩溶区与非岩溶区，其水文现

10、象就有很大的差别。（三）水循环永无止境，既无开头又无始终5、霍顿传统产流观念的意义霍顿观念： 径流过程是由两种径流成分所组成。 一旦降雨强度超过下渗力量，则在全流域产生地面径流。 地下径流产生的物理条件：整个包气带土壤含水量达到田间持水量。6、简述流域调蓄作用在流域汇流过程中，随着洪水的涨落所呈现出的流域蓄水量增加与削减的现象称为流域调蓄作用。造成流域调蓄作用的物理缘由：降水并非从一个地点注入流域。实际上由于流域各处水力条件（如糙率、坡度）不同，流域上的流速分布是不匀称的。7、简述包气带在降雨产流中的作用包气带对降雨的再安排作用筛子作用:门槛作用:留在地面+渗入土中P=+Rs （P：降雨量；I

11、：下渗水量；Rs：地表径流量）包气带土层对下渗水量的再安排作用。E：蒸散发量Wo：包气带初始含水量Rsub：从包气带中排出的自由重力水l=E+（Wf-Wo）+ RsbI：下渗水量Wf ：包气带达到田间持水量时的土壤含水量D=Wf-Wo （D:包气带缺水量）8、简述水文循环的主要环节及其主要特点水文循环运动规律：水文循环无始无终，大致沿着海洋（或陆地）一大气一陆地（或海洋）一海洋（或地面）的路径，循环不止，包括很多过程。一般都要经过蒸发、降水（包括凝聚过程）、径流形成（包括地面和地下径流以及下渗过程）和大气水分输送四个重要环节。水文循环运动特点：海洋的蒸发量多于降水量；大陆降水量多于蒸发量；大陆

12、外流区输入水汽量与输出水量基本平衡；大陆内流区降水量和蒸发量基本相等。9、简述水体的自净作用有哪些？ 稀释集中：污染物与水混合，其浓度减小的现象。 沉降：在重力作用下，污染物颗粒从水中分别并下沉。 吸附：水中污染物被固体颗粒吸附，伴同迁移或沉淀。 气体溶解：气体通过气液界面溶解于液体的物理过程。DO 挥发：氧化物+C02 f HCN 水解反应：有机物的水解降解反应 氧化反应：有机物分子中加氧或脱氢的反应 光转化：水中有机化合物汲取了波长大于290um的太阳辐射光能而发生的降解过程。 生物降解：水体中需氧微生物对自然 和合成的有机物的破坏或矿化作用。10、单位线的基本假定是什么？由于实际降雨量并

13、不肯定是一个单位的一个时段，故分段使用时要用两条假定：比定律假定：假如单位时段的净雨深不是一个单位，而是n个单位，则它所形成的地面径流过程线的流量值为单位线流量的n倍，其历时仍与单位线的历时相同。叠加法则假定：假如净雨历时不是一个时段而是m个时段，则各时段净雨所形成的径流过程线之间互不干扰，出口断面的流量等于各时段净雨量所形成的流量之和。11、计算区域面平均雨量常有哪些方法.二.+u+r+A +/ 一算术平均法。此法简洁易行，适合于区域内地形起伏不大，雨量站网稠密且分布较匀称的地区.垂直平分法(又称泰森多边形法)p = fRPgN7R = Lfip1+2+ + /I ,其中3、f2. f3fn

14、为各多边形面积此法应用比较广泛，适用于雨量站分布不匀称的地区。其缺点是把各雨量站所掌握的面积在不同的降水过程中都视作固定不变，这与实际降水状况不符。3)等雨量线法。其详细方法是先绘制出等雨量线，再用求积仪或其它方法量得各相邻等雨量线间的面积f1,乘以两等用量线间的平均雨深P,得出该面积上的降水量，而后将各部分面积上降p = -jfipi水总量相加，再除以全面积即得出区域平均降水量。即： f式中，n为等雨量线间面积块数；F为区域面积。此法适用于面积较大，地形变化显著而有足够数量雨量站的地区。等雨量线法考虑了降水在空间上的分布状况，理论上较充分，计算精确度较高，并有利于分析流域产流、汇流过程。缺点

15、是对雨量站的数量和代表性有较高的要求，在实际应用上受到肯定限制。4)客观运行法先将区域(或薪域)分成若干网格，得出很多格点，而后用邻近各雨量站的雨量资料确定各格点雨量，再求出各格点雨量的算术平均值，即为流域的平均降雨量。p = =1 (a-4)(i4)n 0 花厂1L1各格点雨量的推求1=1以权重为1/丁求算(5)c 112、马司京根法的基本动身点马斯京根法依据的基本原理为水量平衡方程和槽蓄方程，其形式为：t(-Q)=W2-W(1)w=k x 1+ (l-x) Q(2)式中：I一上断面入流(m3s) ； Q一下断面出流(Ws)；仅一计算时段长(h)；W河段的槽蓄量(m3s.h) ； K槽蓄系数(h) ； X一流量