水文学试题

水文考试题（一）一名词解释（3×8）1.水循环：地球上的水，在太阳辐射能的作用下，不断地从水面、陆面和植物表面蒸发，化为水汽上升到空中，然后被气流带到其他地区，在适当的条件下凝结，又以降水的形式降落到地表形成径流，水的这种不断蒸发、输送、凝结降落、下渗以及径流的往复循环过程，叫做水分循环，简称水循环。

2.水量平衡：水量平衡，就是指对于任一地区或任一水体，在任意时段内，其收入的水量与支出的水量之差，必等于该时段区域内或水体内蓄水的变化量。

3.水系：水系，是指在一定的集水区域内，大大小小的河流所构成的脉络相通的系统。

4.蓄满产流：又称饱和产流，它是指降雨量满足了包气带缺水量之后，其余水量全部形成径流的产流方式。

5.洪水：洪水，是指大量的降水或冰雪融水在短时期内汇入河槽形成的特大径流。

6.含水层：含水层是指储存有地下水，并在重力作用下能够流出一定数量水的岩层。

7.承压水承压水是指埋藏并充满于两个稳定隔水层之间的含水层，并具有承压性能的地下水。

8.盐度：海水的盐度是指单位质量的海水中所含溶解物质的质量。

1.水文学：是研究地球上各种水体的形成、分布、物理化学性质、循环运动变化规律以及水体与地理环境、生态系统、人类社会之间相互影响、相互联系的科学。

2.流域：是指一条河流的集水区域。

3.紊流：液体质点在流动过程中相互混搀碰撞，杂乱无章，流速和压强随时变化的流动，又称湍流。

4.径流：是指陆地上接受降水后，从地面和地下汇集排泄的水流。

5.流域产流：流域降雨满足了植物截留、下渗、填洼、蒸发之后，开始产生地面和地下径流的过程，称流域的产流过程。

6.地下水：是指埋藏在地面以下，储存于土壤、岩石空隙中的水。

7.达西定律：通过砂层物质的断面平均渗透速度与水力坡度的一次方成正比，成线性关系，故又称为线性渗透定律。

8波浪：是指海洋、湖泊、水库等水体在外力作用下，水面随时间波动起伏的现象（一般周期为数秒至数十秒），它是海洋、湖泊、水库等宽敞水面上常见的一种水体运动现象二填空题（每空一分共26分）1.按研究方法和手段，水文学分为水文测验学、水文调查学、水文实验学。

2.水循环的影响因素有气象因素、下垫面因素、人类活动因素。

3.干流与支流的区分（指标）往往依河流水量的大小、河道长度、流域面积和河流发育的程度等来决定，但有时也根据习惯来决定。

4.流域水文变化规律研究的传统方法有成因分析法、地理综合法、数理统计法。

5．岩石空隙按成因可分为孔隙、裂隙和溶隙三大类。

6.地下水根据埋藏条件不同分为上层滞水、潜水和承压水。

7.影响潜水面形状的因素有地貌因素、含水层的岩性及厚度、隔水层底板形状。

8.潮汐分为半日潮、全日潮、不规则半日潮、不规则全日潮。

9地球上的水，在太阳辐射能的作用下，不断地从水面、陆面和植物表面蒸发，化为水汽上升到空中，然后被气流带到其他地区，在适当的条件下凝结，又以降水的形式降落到地表形成径流，水的这种不断蒸发、输送、凝结降落、下渗以及径流的往复循环过程，叫做水分循环，简称水循环。

10横断面是指横穿河道，与水流方向垂直的断面。

它可分为水道断面和大断面。

11流速，是指河流中水质点在单位时间内移动的距离，它可分为瞬时流速和时均流速。

12 径流，按所经历时间的不同可分为年径流量、月径流量等；按存在的空间位置不同，可分为地面径流和地下径流。

13 闭合流域降雨径流形成过程包括流域降雨过程、流域蓄渗过程、坡地汇流过程、河网汇流过程。

14植物截留量的大小与降雨量、降雨历时、植物枝叶的郁闭程度和表面积等有关。

15降雨特性包括降雨强度、降雨历时、降雨的时程分配及降雨的空间分布等。

16按照波形的传播性质，波浪可分为前进波和驻波。

三简答题（每题6分共24分）1.简述水文现象的主要特点及水文学的研究方法。

答：水文现象的主要特点有：①水文现象的连续性（永无止尽性）；②水文现象在时间变化上既具有周期性，又具有随机性或不重复性；③水文现象在地区分布上即存在相似性，又存在特殊性，即地区性。

主要的研究方法有：调查法和长期观测法、成因分析法、数理统计法、地理综合法、模拟实验法。

2．简述水分循环对地理环境的影响。

答：①水分循环将地球上的四大圈层联系在一起；②水分循环是海洋与陆地之间相互联系的主要纽带；③地球上的水分循环，不仅是巨大的物质流，也是巨大的能量流，是具有全球意义的能量的传递、输送者；④由于水分的循环，水才能周而复始地被重复利用，成为可再生资源。

3.什么叫流域汇流？影响流域汇流的因素有哪些？答：流域上各处产生的各种成分的径流，经坡地到溪沟、河系，直到流域出口断面的过程，即为流域的汇流过程。

影响因素有:①降水特性：包括降雨强度、降雨中心的空间分布及其移动方向等。

②地形坡度：坡度越陡→汇流速度越快；③流域形状：狭长流域→汇流时间长；扁形流域→汇流集中；④水力条件：水位越高→汇流历时越短。

4.什么是潜水？潜水的特征有哪些？答：潜水是指埋藏于地面以下第一个稳定隔水层之上，具有自由水面的重力水。

潜水的特征：（1）从水流条件看，潜水是具有自由水面的稳定重力无压水，这是它最基本的特征。

（2）从埋藏条件看，潜水的埋藏深度与含水层厚度各处不一，变化较大，且随时空的变化而变化，并经常变化。

（3）从潜水的分布、补给、排泄条件来看，潜水的分布区与补给区基本一致。

四论述题（每题8分共16分）1.举例说明水位变化及影响因素。

答：（1）水位变化一般可分为日变化和年变化。

①水位的日变化与河水的补给来源有密切关系。

例如：降雨量增加或遇到洪水时，水位上涨，而干旱少雨，补给来源不足时，水位下降。

②水位的年变化与补给来源及季节有关。

例如：补给来源丰富，一年的平均水位就上涨；补给来源不足时，一年的平均水位下降。

还有，以冰雪融水为主的河流，在夏季的时候，水量丰富，水位上涨，而冬季，水位则下降。

（2）水位变化的影响因素：影响水位变化的因素很多，比如河流中水量的增减，河槽的冲刷和淤积，风的作用，潮汐以及人类的活动。

但是，水量的增减是引起水位变化的主要因素，而水量的增减又与补给情况有密切关系。

2.包气带在产流中的作用如何？答：包气带是指地下水面以上土壤的含水带，它是由水、土、气三相物质组成的一个非饱和水分带。

其厚度大小与地理位置及地下水埋藏深度有关。

作用：包气带是一个由不同土壤构成的有孔介质蓄水体，它以其本身具有吸水、持水、输水及蒸发等特性，对降雨起着在空间上的分配作用，并通过包气带的下渗能力和缺水量，直接影响径流的形成。

空间分配：对降雨的第一次分配——发生在土壤的表面。

决定因素：土壤的下渗能力 f 与降雨强度 i 。

当 i ＜ f 时：全部的降雨都渗入土壤。

当 f ＜ i 时：超过下渗能力的降雨，在地表洼地积聚，进而形成地面径流，而下渗的部分按下渗能力下渗。

对降雨的第二次分配——发生在包气带内部，对渗入土壤中的水分进行再分配。

决定因素：包气带的缺水量（Wm－W0）和下渗水量 F 。

当Wm－W0 ＞F 时：下渗水量均为包气带所保持，蓄存土壤之中。

当Wm－W0 ＜F 时：一部分下渗水补足包气带的缺水，另一部分下渗水以自由重力水的形式向下渗透补给地下水（形成壤中流、地下潜水流）。

水分循环的类型模式及特点。

水循环分大循环和小循环，小循环又分海洋小循环和陆地小循环。

（1） 大循环：又称外循环或全球水分循环，它是指发生于海洋与陆地之间的水分交换过程。

特点：①循环活动的范围大，循环运动中包括水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、水分下渗和水的流动（径流）五个过程。

②水分在循环过程中既有垂向交换，又有横向交换。

（2） 小循环：又称内循环或局部水循环，它是指发生在海洋与大气之间或陆地与大气之间局部地区的水分交换过程。

①海洋小循环：又称海上内循环，它是指从海洋表面蒸发的水汽，在海洋上空凝结，然后再降落到海洋表面所构成的局部地区的水分循环。

特点：循环比较简单，只包括水分蒸发和降水两大环节，即水分在循环过程中只有垂直交换。

②陆地小循环是指从陆地表面蒸发的水汽或海洋输向内陆的水汽，在陆地上空凝结，然后再降落到陆地表面所构成的局部地区的水分循环。

特点：循环比较复杂，从水汽来源看，既有陆面自身蒸发的水汽，也有来自海洋的水汽；从循环的强度来看，地区差别较大，具有自海洋向内陆深处逐步递减的趋势。

四 简答题（38分）1. 层流与紊流的根本区别是什么？（6分）答：在层流中各流层的液体质点，互不掺混，有比较规则的“瞬时流线”存在；而在紊流中，有大小不等的涡体震荡于各流层之间，互相掺混，规则的“瞬时流线”是不存在的（运动轨迹随时随地都在发生变化）。

2. 天然河道中垂线上的流速分布有什么特征？（6分）答：（1）流速从河底向水面逐渐增大，但最大值不在水面，而是在水面以下某一深度（0.1—0.3h ）处；最小流速在接近河底处；流速在垂线上的分布多呈抛物线形状。

（2）垂线上的平均流速一般与0.6倍水深处的点流速相近。

①当河底有地形起伏变化或河面结冰时，垂线上的流速分布则有明显的变化。

②水面结冰时，河水最大流速的出现下移到一定深度③河底地形变化时，在深槽处最大流速的出现距水面较近，浅滩处最大流速的出现距河底较近。

3. 何谓谢才公式？其推到原理和意义何在？（7分）答：谢才公式是法国科学家谢才1775年提出的， （v 为平均流速，R 为水利半径，i 为水面纵比降， C 为谢才系数） 推导原理：水体受重力作用所做的功与水体流动时摩擦阻力所做的功相等。

意义：（1）谢才公式说明了天然顺直河道中的平均流速与河流水深、比降以及河槽特性的关系。

（2）在顺直河段中，若断面形态和流量沿程没有明显变化的情况下，天然河道的断面平均流速可用谢才公式进行计算。

（3）此外，谢才公式还广泛应用于流量计算及水库、电站、渠道、给水、排水、防洪等各种水利工程的设计计算上。

Ri C V4.影响河水化学成分和矿化度的因素及变化（6分）答：①河水化学成分和矿化度与补给来源有密切关系一般冰川、高山融水补给的河流<季节性融水补给的河流<雨水补给的河流<地下水补给的河流。

从离子组成看，以雨水或冰雪融水补给为主的河流，河水中HCO3-、Ca2+、Mg2+占优势；以地下水补给为主河流，易溶性盐类离子SO42-、Cl-含量较大②与自然地理条件如气候、地质、土壤等因素有关干旱地区河流>湿润地区河流；流经易被溶解的岩石或土壤地区河流>流经不易被溶解的岩石或土壤地区河流；石灰岩地区河流，常含大量HCO3-、Ca2+5.影响下渗的因素有哪些？（7分）答：①土壤特性：土壤特性对下渗的影响，主要取决于土壤的透水性能及土壤的前期含水量。

其中透水性能又和土壤的质地、孔隙的多少与大小有关。

②降雨特性：降雨特性包括降雨强度、降雨历时、降雨的时程分配及降雨的空间分布强度：大→下渗强度大历时：长→下渗历时长→下渗总量大③地形、植被：通常有植被的地区，由于植被及地面上枯枝落叶具有滞水的作用，在一定程度上增加了下渗时间，从而减少了地表径流，增大了下渗量。