河海大学811水文学原理2011年真题答案
河海大学811水文学原理第五章 土壤水与下渗123
第三节 土壤水分运动基本方程
教学目标： 土水势中各分势和总势。 滞后现象 分析质地和结构对土壤水分特征曲线影响。
一、土水势
1、土水势：土壤水的势能称土水势。 它是土壤水与标准参照状态下的水相比较所具有的
特定势能。 说明：标准参照状态：一定高度处，与土壤同温度
下承受一个标准大气压或当地大气压的状态。 土水势是一个表示土壤水势能的相对指标。
毛管力的方向，因土壤颗粒的排列十分复杂，故可能具 有任何方向。
H不大于3~4米
毛细管的直径在0.1~0.001mm最明显。
（三）重力
重力 土壤中水分受到的地心引力称为重力，其 作用方向总是指向地心，近似地可认为垂直向下。
二、土壤水类型
土壤中存在的液态水分，根据作用力的情况，可 分为束缚水和自由水两类。
1. 当土壤含水量大于此值时，毛管悬着水就能向土
壤水分的消失点或消失面转移，
2. 当土壤含水量小于此值，连续输移水分就会遭到
破坏，并将变为以薄膜水和水汽的形式进行。
3. 一般来说，毛管断裂含水量约为田间持水量的65
％。
Hale Waihona Puke 6、饱和含水量饱和含水量：土壤中所有孔隙均被水充满时的土壤含水量。 特点：
1. 若用容积含水率表示饱和含水量，则此时也等于孔隙度。 2. 饱和含水量与田间持水量之差即为受重力支配的自由重
1、最大吸湿量
在水汽达到饱和的空气中，干燥土壤的吸湿水达到 最大数量时的土壤含水量称为最大吸湿量，又称吸 湿系数。 （1）被吸附的水分子层的厚度相当于15—20个 水分子厚，约4—5um，其最外层的水分子所受到 的土壤颗粒的分子引力为31个大气压。 （2）不同粒径的土壤颗粒的最大吸湿量不同。
2、最大分子持水量
河海大学811水文学原理2012年真题答案
1、答案：流域调蓄作用：在dt时段内进入流域的水量是净雨i（t）dt，而流出流域的水量的Q（t）dt，涨洪时由于i（t）dt＞Q（t）dt，时段内的流域蓄水量必将增加，反之落洪时＜Q（t）dt，时段内的流域蓄水量必将减少，这种在洪水形成过程中所呈现出的流域蓄水量增加和减少的现象称为流域调蓄作用。
原因：①降水并不是从一个地点注入流域的，在同一场降雨中，降雨注入点离出口有远近之分；②由于流域各处水力条件（如糙率、坡度）不同，流域各处水滴的速度在流域上的分布是不均匀的2、答案：毛管悬着水达到最大时的土壤含水量；它反映了在不受地下水影响条件下土壤在田间或自然状态下所能达到的最大含水量。
其蒸发因供水充分而持续稳定，达到蒸发能力；其下渗因只受重力影响而趋于稳定，达到稳定下渗率；其产流为蓄满产流模式，包气带饱和，降雨都会用于产流。
3、答案：土壤水相对于标准参照下的水所具有的特定势能。
纯水中土水势包括重力势和静水压力势。
饱和土壤的土水势由静水压力势和重力势构成：φ=φp+φg非饱和土壤的土水势由基质势和重力势构成：φ=φm+φg4、答案：分子力、毛管力和重力的作用。
渗润阶段：土壤含水量较少，分子力、毛管力和重力的作用，土壤吸收水分的能力特别强，下渗容量很大。
由于分子力和毛管力随土壤含水量增加快速减小，下渗容量递减迅速。
渗漏阶段：土壤颗粒表面形成水膜，分子力趋于0，这时水主要受毛管力和重力的作用，下渗容量比深润阶段明显减小，而且由于毛管力随土壤含水量增加趋于减小阶段，下渗容量递减速度趋于缓慢渗透阶段：土壤含水量达到田间持水量，分子力、毛管力不起作用控制下渗仅为重力，与分子力、毛管力相比，重力只是一个小而稳定的力，此时下渗容量达到一个小而稳定极小值，即稳定下渗率。
5、答案：①降雨空间分布不均，由于太阳能在地球上分布不均，而且时间也有变化，导致降雨时空分布不均，其地理位置、气旋、台风路径也有影响；②下垫面条件分布不均，如土壤性质、植被、初始土壤含水量不同；③各处产流类型的差异，有的地方满足产流条件先产流，有的地方后产流，有的地方甚至不产流。
水文学原理试题及答案
水文学原理试题及答案水文学原理试题及答案【篇一：2011年水文学原理习题】t>第一章绪论1. 水文学主要研究那些内容？2. 人类面临的主要水问题有哪些？如何解决？3. 什么是水文现象？水文现象有哪些基本规律和特性？4. 水文学有哪些主要分支学科?5. 水文学经历了哪些发展阶段？6. 简述水文学研究的特点第二章水文循环1. 水有哪些自然属性？社会属性？2. 水循环有哪些环节2. 研究水文循环有哪几种尺度？3. 水循环的主要表现形式（水文现象）有哪些？4. 全球和流域（区域）水量平衡及方程式。
6. 大气中的水分以13000km3 计，多年平均全球年降水量577000 km3 ，试计算大气水的更新期。
7. 根据对水循环及水量平衡规律的了解，谈一谈对合理利用水资源、节约水资源的认识。
第三章河流与流域1. 何谓流域？流域有几种类型，以什么来区分？流域有哪些主要特征？2. 河流有哪些主要特征？3. 水系形状大致可归纳为几种？不同水系对汇流有什么影响？4. 某闭合流域面积a=1000km2 ，流域多年平均降水量x0=1400mm，多年平均流量q0=20m3/s。
现拟在此流域修建水库，由此增加的水面面积⊿a=100km2，当地实际多年平均年蒸发总量z0器=2000mm，蒸发器折算系数k=0.8。
试问建库以后多年平均流量q0是多少？5. 某流域多年平均年降水量为476.1mm，多年平均年径流深为66.1mm。
试求多年平均年蒸发总量，并计算其多年平均径流系数及蒸发系数。
第四章降水1. 降水基本要素有哪些？2. 如何表示降水随时间、空间的变化？3. 降雨量过程线与降雨强度过程线有何联系？4. 降雨大致可分几种类型？5. 影响降雨量的因素是有哪些？6. 我国降水的时空分布有什么特点？7. 计算区域(流域)平均降雨量的方法有哪些？每一种计算方法有哪些适用条件？第五章土壤水与下渗1. 土壤水有哪些存在形式？各受哪些力的作用？2. 土壤水分如何测定？用什么表示？3. 土壤水分常数有哪些？各表征什么物理量？4. 土壤水的能量状态用什么表征？土水势有哪些分势？5. 土壤水分特性曲线反映什么关系？如何获得土壤水分特性曲线？6. 非饱和土壤水运动的基本方程是什么？7. 供水强度、下渗率、下渗能力是如何定义的？什么是下渗曲线？8. 下渗的物理过程（三个阶段）有哪些？什么力起主要作用？含水率如何变化？9. 影响下渗的主要因素有哪些？何为下渗容量？10. 忽略重力作用且扩散率为常数时下渗的定解问题的数学模型如何表达？11. 写出几个有代表性的经验下渗曲线公式。
河海大学811水文学原理第十章 地表水流
是否相同，为什么？
蓄水量计算表
时间(月.日)
P
E
4
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
14.8 8.5
39
R
0.4 0.3 0.5 1.5 1.9 4.3 4.5 5.4
4 0.6 0.6 0.7 1.2 1.3
W 41.3
2. 河道上下两个断面的水位过程线和流量过程线之间的 差异，必然反映洪水波在该河段中的传播规律。
2、洪水波的传播特点
1. 移行：洪水波上任一位相的水位和流量在河段下断面 出现的时间总是迟于在上断面出现的时间，这个时差 称为该位相的水位或流量的传播时间 。
2. 坦化：河段下断面的流量过程线的形状一般要比上断 面的低平矮胖一些。具体来说，洪峰及其相近的流量 一般要衰减，而其余位相的流量则一般要增加。
2. 降雨开始后：流域中易产流的地区先产流，因此河流 中的水量主要来自于于产流地区，这些易产流地区主 要是土层浅薄的地区，或河沟附近土壤含水量较大的 地区或雨强大的地区。这时河沟开始逐渐向上游延伸， 河网密度开始增加。
3. 随着降雨的持续产流面积不断扩大，河网密度不断增 加，从而组成了不同时刻的出口断面流量过程线。
每条河流的枯水具体经历时间决定于河流流域的气候 条件及补给方式。
二、枯水的消退规律
蓄量方程式为线性时，退水方程为指数函数， 蓄量方程为幂函数时，退水方程也是一个幂函 数。
三、影响枯水消退的因素
一是退水开始时洪峰流量的大小。 洪峰流量大，相应的地面蓄水量多，枯水期退水就比 较缓慢，反之则地面蓄水量少，枯水期退水就较快。
河海大学811水文学原理第七章 径流的形成过程
第二节 河流水情
一、河川水文要素，如水位、流速、流量、泥沙和 冰情等多年的一般变化情况，称为河川水文情势 （水文要素）
• （一）水位:水体的自由水面高出某一基面以上的高程。 • 影响因素：河流水量、河流冲淤、潮汐、人类活动 • 特征水位：
– 起涨点水位 – 最高水位 – 最低水位 – 平均水位 – 警戒水位 – 保证水位：按照防洪堤防设计标准计算得到。
5、河流洪水波
• 设某时刻河道水流处于某种状态，例如稳定流状 态。如果由于暴雨径流、水电站运行或闸坝放水 等原因，突然有一定水量在此时注入河道，原来 的水面就因受到干扰而形成不稳定波动 。
• （1）相关概念 • 洪水波：天然河道某些河段水量短时间大量增加，
使原来河段恒定水面受到干扰所形成的沿河传播 的波。
(二)截流过程
• 降雨初期，雨滴降落在植物枝叶上被枝叶表面所截留。在 降雨过程中截留不断增加，直至达到最大截留量(又称截留 容量)。植物枝叶截留的水分，当水滴重量超过表面张力时， 便落至地面。
• 特点：截留过程延续整个降雨过程。积蓄在枝叶上的水分 不断地被新的雨水滴所更替。雨止后截留水量最终耗于蒸 发。
地面径流 总径流过程
降雨径流形成过程框图
蒸发E
降雨P
不透水面积上的径流
植物截留、填洼和表层土壤储存
土壤储存 浅层地下储存 深层地下储存
壤中流R2
浅层地下径流 R3
深层地下径流 R4
地面径流 R1
总径流R
(3) 汇流阶段
净雨通过坡地、河网汇集到流域出口断面的过程，可细分为坡地汇流和 河网汇流。
a.坡地汇流 坡面漫流，流程历时较短，大雨时是构成河流流量的主要来源； 表层流径流，由土壤孔隙流入河网，流程历时较坡面漫流长，对历时
2011(2014)年河海大学811水文学原理考研真题
2011（2014）年真题一、问答题1.什么叫田间持水量？试述当包气带达到田间持水量时，其蒸发、下渗、产流所呈现出的特点？2.水量平衡的物理依据是什么？分别写出闭合流域多年水量平衡方程式、全球及海洋区域的多年水量平衡方程式？3.裸土蒸发的三个不同阶段各自的特点是什么？试据此构建裸土蒸发的计算公式？4.什么叫土水势？纯水中土水势包括哪些？试述饱和与非饱和土壤中，土水势的构成有何不同？5.试述壤中水径流与饱和地表径流产生的物理条件？6.通常按照动力方程各项作用力的对比关系，洪水波可分为四类，试述分为哪四类？如何区分？7.在降雨过程中，流域上的产流面积为什么会随时间变化？什么叫流域蓄水容量曲线？蓄满产流的产流面积变化有什么特点？8.什么叫流域瞬时单位线？当降雨空间分布均匀时，试写出净雨过程、流域瞬时单位线和流域出口断面流量过程三者之间的关系式。
9.什么叫特征河长？当实际河长大于、等于和小于特征河长时，河段槽蓄量与下断面出流量之间的关系有何不同，试给出三种条件下的槽蓄曲线图。
二、推到证明题1.试导出非饱和水流的连续性方程。
2.试证明扩散波的水位—流量关系是绳套曲线3.饱和下渗理论的基本假定是什么？试写出饱和下渗理论的控制方程组。
三、计算题1.某个流域按照蓄水容量的不同可以划分为两个部分，其中占流域总面积40%的那部分各点的蓄水容量为40mm,占流域总面积60%的另一部分上各点的蓄水容量为80mm。
（1）绘出该流域的蓄水容量面积分配曲线，求流域平均蓄水容量Wm.（2）已知一场空间分布均匀的降雨如右表所列，试求Wo=40mm时各时段的产流量。
（雨期蒸发忽略不计）2.如下图所示，一个流域可以划分成两个子流域A和B（以图中虚线为界）。
子流域的面积权重为0.5，子流域A、子流域B和河段C D的1h时段单位线如下表所列，试据此确定该系统的1h时段单位线。
河海大学811水文学原理2010年真题答案
1、答案：入流量-出流量=蓄水变化量入流量=（Q-əQ／əx △x)dt出流量=（Q+ əQ／əx △x)dt蓄水变化量=əA／ət△xdt由以上三个式子可得：əQ／əx +əA／ət =02、答案：毛管悬着水达到最大时的土壤含水量；它反映了在不受地下水影响条件下土壤在田间或自然状态下所能达到的最大含水量。
ρb=Ms／Vt ，θf= Vw／Vt ，wf= Mw／Msθf=f=Vw／Vt =Ms／Vt * Vw／Mw*Mw／Ms =ρb*wf*1／ρwwf=θf／ρb*ρw （ρw为液体的密度）3、答案：蒸发率：单位时间从单位蒸发面面积逸散到大气中的水分子数与从大气中返回到蒸发面的水分子数的差值（当其为正值时）称蒸发率。
蒸发率大小的三个控制条件：a.供水条件，蒸发面储存水分的多少；b.能量供给条件，蒸发面上水分子获得能量的多少；c.动力条件，蒸发面上空水汽输送的速度。
4、答案：热量平衡法和空气动力学法热量平衡法：Qn-Qh-Qe= Qθ-Qv；E=Qe／ρωL =Qn +Qv-Qθ／ρωL(1+R)R=-1时，上式是不能用的。
空气动力学法：E=ρΚωdq/dz；空气动力学法主要考虑了饱和差和风速对水面蒸发的影响。
5、答案：下渗容量当供水充足时，单位时间通过单位面积土壤渗入土中水量；控制下渗容量（能力）的条件有初始土壤含水量，土壤的质地和结构等。
6、答案：超渗地面径流：有供水，有界面，降雨强度大于下渗容量；饱和地面径流：存在相对不透水层且上层土壤透水性强，下层土壤透水性弱；上层土壤含水量达到饱和含水量；侧向排水条件差。
7、答案：波体上某一相位点沿河道的运动速度为该相位点的波速，或相应流量或相应水位沿河道的传播速度。
C≥V（C：波速，V：平均流速）证明：C=dQ/dA ，Q=V A ,C=dVA/dA =V+AdV/dA ，对于天然河道，一般dV/dA ＞0 ，所以C≥V，当且仅当A与Q呈线性关系时取等于号。
河海大学811水文学原理2011年真题答案
1、答案提示：毛管悬着水、饱和，土壤含水量；达到蒸发能力，稳定下渗率，蓄满产流。
相关知识点：六个基本土壤水分常数（P64），水文循环的四个环节的特点。
2、答案提示：质量守恒定律闭合流域：p 0=E 0+R 0全 球：p 0=E 0海 洋：E 0=p 0+R3、答案：裸土蒸发三个阶段： 当θ≥θf 时，因供水充分而持续稳定；当 θm ＜θ＜θ f 时，毛管的连续状态遭到破坏，土壤蒸发随着土壤含水量供应的减小而减小；当 θ ＜θm 时，毛管输水机制完全破坏，以汽态水或膜状水输送水分，4、答案提示：土壤水相对于标准参照下的水所具有的特定势能。
饱和土壤的土水势由静水压力势和重力势构成非饱和土壤的土水势由基质势和重力势构成5、答案：壤中水径流：存在相对不透水层，上层土壤质地比下层粗，至少上层土壤达到田间持水量。
地表径流：存在相对不透水层，上层土壤透水性比下层强，至少上层土壤达到饱和含水量。
6、7、答案：①降雨空间分布不均，由于太阳能在地球上分布不均，而且时间也有变化，导致降雨时空分布不均，其地理位置、气旋、台风路径也有影响；②下垫面条件分布不均，如土壤性质、植被、初始土壤含水量不同；③各处产流类型的差异，有的地方满足产流条件先产流，有的地方后产流，有的地方甚至不产流。
这样，降雨过程中产流面积会随时间变化。
8、答案：由流域上分布均匀，历时趋于零，强度趋于无穷大，但净雨量等于1个单位净雨在出口断面所形成的流量过程线称为流域瞬时单位线。
Q(t)=()()⎰tdt t -t u I τ s E9、答案：特征河长：河段中，由水位变化引起的流量变化量与由附加比降变化引起的流量变化量相抵消，具有河段槽蓄量与下断面流量呈单一关系的河段长。
①L ＜ l 时；涨洪时，水位变化引起的流量减少量小于附加比降变化引起的流量增加量 ②L = l 时；涨洪时，水位变化引起的流量减少量等于附加比降变化引起的流量增加量； ③L ＞ l 时；涨洪时，水位变化引起的流量减少量大于附加比降变化引起的流量增加量10、答案：同一时间间隔内液体流入质量与流出质量之差等于蓄水变化量。
水文学原理试题及答案
水文学原理试题及答案篇一：2011年水文学原理题】第一章绪论1.水文学主要研究水的循环、分布、变化和利用等内容。
2.人类面临的主要水问题包括水资源短缺、水污染和水灾害等，解决这些问题需要加强水资源管理、水环境保护和水灾害防治等措施。
3.水文现象是指与水相关的各种现象，包括降水、径流、蒸发、地下水等。
水文现象具有一定的规律和特性，如降水量在时间和空间上的分布不均、径流量与降水量之间存在一定的关系等。
4.水文学的主要分支学科包括水文气象学、水文地质学、水文地理学、水文工程学等。
5.水文学经历了观测、实验、定量分析和综合研究等发展阶段。
6.水文学研究的特点包括需要跨学科综合研究、需要进行定量分析和模拟、需要考虑时间和空间的变化等。
第二章水文循环1.水的自然属性包括流动性、挥发性、溶解性等，社会属性包括供水、排水、灌溉等。
2.水循环包括蒸发、降水、径流、地下水等环节。
3.研究水文循环需要考虑不同尺度，如大气尺度、流域尺度、点尺度等。
水文现象包括降水、径流、蒸发、地下水等。
4.全球和流域（区域）水量平衡及方程式是衡量水循环的重要指标。
6.大气中的水分更新期为/=0.022年，即8.03天。
7.合理利用水资源、节约水资源需要遵循水资源可持续利用的原则，采取科学管理、节约用水、水环境保护等措施。
第三章河流与流域1.流域是指一定范围内的地面和地下水流入同一水系的区域。
流域可以按照分水岭、水系、流域面积等来分类，其主要特征包括水文、地形、地质等。
2.河流的主要特征包括流量、径流、水位、横截面等。
3.水系形状可以分为树状、网状、平行河道等，不同水系对汇流的影响也不同。
4.建库以后多年平均流量q0=20m3/s*（1000+100）/1000=22m3/s。
5.多年平均年蒸发总量为476.1mm-66.1mm=410mm，多年平均径流系数为66.1/476.1=0.139，蒸发系数为410/476.1=0.861.第四章降水1.降水基本要素包括降水量、降水强度、降水时长等。
河海2011年真题
河海大学2011年硕士研究生入学考试初试试题机械设计一、选择填空题（共20分，每题1分）1.从链传动的分析可知，链传动的动载荷__________.A）与齿轮一样随基节误差增大而增大B）随链节距增大而增大C）随转速及节距的增大而增大2、受横向载荷的普通螺栓连接的螺栓所受的载荷是________A）工作载荷B）预紧力C）部分工作载荷D）工作载荷和预紧力3、齿轮传动的载荷系数中，动载系数Kv的大小主要与_______有关。
A）齿轮的模数B）齿轮的齿数C）齿轮的精度D）齿轮啮合的重合度4、在不逆转的齿轮上，由于齿轮的弯曲疲劳强度不够所产生的疲劳裂纹，一般容易在齿轮的________首先出现和扩展。
A）受压侧的节线部分B）受压侧的齿根部分C）受拉侧的节线部分D）受拉侧的齿根部分5、带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系_______ A）F1=F2 F16、如果齿轮的模数、转速和传递的功率不变，增加齿轮的直径，则齿轮的_________A）接触强度减小B）弯曲强度增加C）接触强度增加D）都不是7、齿宽系数在____________情况下应选小值。
A）齿轮在轴上为悬臂布置B）齿轮非对称与两支撑之间C）齿轮对称于两支撑之间D）齿轮为斜齿圆柱齿轮8、蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆的头数，则传动率______A)降低B）提高C）不变D）不一定9、蜗杆传动的强度计算中，若蜗杆材料是铸铁或铁铝青铜，则许用应力与_______有关。
A）蜗杆铸造方法B）蜗杆时双向还是单向受载C）应力循环次数D）齿面间的相对滑动速度10、只能承受径向载荷，而不能承受轴向载荷的滚动轴承是_________ A）深沟球轴承B）角接触球轴承C）圆柱滚子轴承D）推力轴承11、转速一定的深沟球轴承，当量动载荷有P增加到2P时，其寿命Lm________A）下降为0.2lm B）下降为0.125lmC）增加为2lm D）增加为2.5lm12、滚动轴承工作时，其滚动体的应力循环特征是____________ A）r = —1 B）r= +1 C）r=0 D）0<r<1 13、进行轴的结构设计初值估轴径时，应按__________来确定轴的最小直径。
河海大学811水文学原理第三章 流域和水系
R w1 L
w=1，2，… ，
3、链长度
根据链的定义，锭长度可作为水系中基本单元河长，一 个水系的平均链长为
J
L
2N1 1
N1 一 水系中河源的数目，也就是1级河流的
数目
J
—水系的平均链长；
L —水系中河流的总长度
水系中每条链平均直接接纳的坡地面积为：
a
A
2N1 1
式中
a
——一个链平均直接接纳的坡地面积，
二、流域 地面分水线包围的汇集降落在其中的雨水流到 出口的区域称为流域。
中国流域介绍
三、水系
1、水系 流域中大大小小河流交汇形成的树枝状或网状 结构称为水系，亦称河系或河网(图3—3)。
水系形状
2、水系形状对出口流量影响
➢ 对面积相同、水系形状不相同的流域，同样一场暴雨形
成的流域出口断面流量过程线明显不同。
河道维持常数
为了维持1单位长度的河道必须要有多少汇水面积提供径 流。 不同级的河流要求的给养面积不相等，一般来说，随着 河流级的增加，要求的给养面积也增加。
河流频度和链频度
*——两条河流相交汇的运算符号。
四种方法比较
方法比较：
格雷夫利厄斯分级法：水系中河流越小，级数就越大 ,难以区分水系 中的主流和支流，同样为1级的河流可能相差较大。 雹顿分级法：2级以上的河流均可以一直延伸到河源，但实际上它们 的最上游都只具有1级河流的特征。 斯持拉勒法：能通过全流域水量和泥沙量的河流作为水系中最高级 的河流的。主要不足是不能反映流域内河流级愈高，通过的水量和 泥沙量也愈大的事实 。 施里夫分级法和沙伊达格分级法就是为弥补这一缺点而提出来的，
LWj
j 1
1 Nw
河海大学811水文学原理第六 章 下渗
三、冻土下渗
控制冻土下渗的主要条件：冻结期的土壤含水 量，温度变化
(1)若土壤在达到饱和含水量时冻结，或在融 化时地面形成一层不透水的冰层下渗容量很小 且稳定。
(2)若土壤在含水量达到田间持水量的70％一 80％时冻结，则由于会有一部分携带热量的水 起着融化孔隙中冰的作用，故下渗容量会呈现 增加趋势。
下渗方程
求解土壤水分剖面表达式
对时间求导得到下渗曲线
积分求累积下渗方程
一、下渗方程的导出
下渗水流运动方程： (K ( ) )
t z
z
m g
g
z， z
g
1
所以 t
[K ( )
z
（
z
m
g）]
z
[K ( )
z
m
]
z
K ( )
因为
பைடு நூலகம்
与含水量之间存在一定关系，
m
[K ( )
z
进入渗漏阶段后，土壤颗粒表面已形成水膜， 因此分子力几乎趋于零，这时水主要在毛管力 和重力作用下向土壤中入渗，下渗容量比渗润 阶段明显减小，而且出于毛管力随土壤含水量 增加趋于缓慢减小阶段，所以这阶段下渗容量 的递减速度趋缓。
到了渗透阶段，土壤含水量已达到田间持水量 以上，这时不仅分子力早已不起作用，毛管力 也不再起作用了。控制这阶段下渗的作用力仅 为重力。与分子力和毛管力相比，重力只是一 个小而稳定的作用力，所以在渗透阶段，下渗 容量必达到一个稳定的极小值，这就是稳定下 渗率。
第五节 天然条件下的下渗
教学目标： 1降雨强度随时间不变的情况下下渗与降雨强度
的关系 2 降雨强度随时间变化的情况下下渗与降雨强度
的关系 3、影响下渗的主要因素。
河海大学811水文学原理第十三章
一、流城汇流过程 降落在流域上的降水水滴，扣除损失后，从
流域各处向流域出口断面汇集的过程称为流域 汇流。
降落在河流槽面上的雨水将直接通过河网汇集到流域 出口断面；
降落在坡地上的雨水，一般要从两条不同的途径汇集 至流域出口断面：一条是沿着坡地地面汇入相近的河 流，接着汇入更高级的河流，最后汇集至流域出口断 面；另一条是下渗到坡地地面以下，在满足一定的条 件后，通过土层中各种孔隙汇集至流域出口断面。
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E 14.8
8.5
39
R
0.4 0.3 0.5 1.5 1.9 4.3 4.5 5.4
4 0.6 0.6 0.7 1.2 1.3
W 1.4 0.5
4.9
41.3 40.9 40.6 40.1
52 50.1 53.8 49.3 43.9 39.9 39.3 38.7
38 70.9 69.6
本章重点提示
流域的蓄水容量曲线的性质。 用蓄满产流法计算的降雨径流相关图有何特点。 以前期影响雨量（Pa）为参数的降雨(P)径流
(R)相关图特点。 蓄满产流模型中水源划分。 超渗地面径流列表计算法计算步骤。
第十三章 流域汇流
第一节 流域汇流现象
1、流域汇流过程（两个阶段，三种形式）。 2、不同汇流过程汇流时间的差异。 3、三种汇流时间表示方法。
最大流域汇流时间 平均流域汇流时间 流域滞时
最大流域汇流时间：指流域中最长汇流路径的水滴与其平均 速度的比值。
m
Lm
v
Lm—从流域出口断面沿流而上至流域分水线的最长距离； v——水滴平均速度。
平均流域汇流时间：指流域上各水滴在流达出口断面 时间的平均值。
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1、答案提示：毛管悬着水、饱和，土壤含水量；
达到蒸发能力，稳定下渗率，蓄满产流。
相关知识点：六个基本土壤水分常数（P64），
水文循环的四个环节的特点。
2、答案提示：质量守恒定律
闭合流域：p 0=E 0+R 0
全 球：p 0=E 0
海 洋：E 0=p 0+R
3、答案：裸土蒸发三个阶段： 当θ≥θf 时，因供水充分而持续稳定；
当 θm ＜θ＜θ f 时，毛管的连续状态遭到破坏，土壤蒸发随着土壤含水量供应的减小而减小；
当 θ ＜θm 时，毛管输水机制完全破坏，以汽态水或膜状水输送水分，
4、答案提示：土壤水相对于标准参照下的水所具有的特定势能。
饱和土壤的土水势由静水压力势和重力势构成
非饱和土壤的土水势由基质势和重力势构成
5、答案：壤中水径流：存在相对不透水层，上层土壤质地比下层粗，至少上层土壤达到田间持水量。
地表径流：存在相对不透水层，上层土壤透水性比下层强，至少上层土壤达到饱和含水量。
6、
7、答案：①降雨空间分布不均，由于太阳能在地球上分布不均，而且时间也有变化，导致降雨时空分布不均，其地理位置、气旋、台风路径也有影响；
②下垫面条件分布不均，如土壤性质、植被、初始土壤含水量不同；
③各处产流类型的差异，有的地方满足产流条件先产流，有的地方后产流，有的地方甚至不产流。
这样，降雨过程中产流面积会随时间变化。
8、答案：由流域上分布均匀，历时趋于零，强度趋于无穷大，但净雨量等于1个单位净雨在出口断面所形成的流量过程线称为流域瞬时单位线。
Q(t)=()()⎰t
dt t -t u I τ s E
9、答案：特征河长：河段中，由水位变化引起的流量变化量与由附加比降变化引起的流量变化量相抵消，具有河段槽蓄量与下断面流量呈单一关系的河段长。
①L ＜ l 时；涨洪时，水位变化引起的流量减少量小于附加比降变化引起的流量增加量 ②L = l 时；涨洪时，水位变化引起的流量减少量等于附加比降变化引起的流量增加量； ③L ＞ l 时；涨洪时，水位变化引起的流量减少量大于附加比降变化引起的流量增加量
10、答案：同一时间间隔内液体流入质量与流出质量之差等于蓄水变化量。
dt 时间内，从左侧面流入微元体的质量流量为：dydzdt
2dx x -x x ⎪⎪
⎭⎫ ⎝⎛∂∂ννρρ
dt 时间内，从右侧面流出微元体的质量流量为：dydzdt 2dx x x x ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∂∂+ννρρ 则微元体在 dt 时间内，沿 x 方向流入流出的质量流量差为：
dx dydzdt x -x
∂∂νρ
同理：y 方向：dxdydzdt y -
y ∂∂νρ
z 方向：dx dydzdt z -
z ∂∂νρ
dt 时间内，纯流入微元体的流体质量为：()dxdydzdt t
-∂∂ρθ
11、证明：对于扩散波而言，其比降项远远大于惯性项，即t v g x v g v ∂∂+∂∂⎪⎭⎫ ⎝
⎛∂∂1x y -i 0》 ，
由动力方程知，x
y x y i Q i ∂∂-=∂∂-K =00011θ 附加比降项x y ∂∂的符号随洪水涨落而变化，涨洪时x y ∂∂＜0，1x
y 1-1i 0〉∂∂，Q ＞Q 0 落洪时1x
y 1-1i 0〈∂∂ ， Q ＜Q0 所以任一断面水位流量关系为逆时针绳套曲线。
12、答案：基本假定：①以湿润锋为界，上层土壤含水量达到饱和含水量，下层土壤为初始土壤含水量；
②湿润锋向下移动的条件是上层土壤含水量达到饱和含水量。
控制方程组：
达西定律：fp=ks （1+Hc ／l ）
水量平衡方程：fp=dFp ／dt=（θn-θ0）dl ／dt
13、流域平均蓄水容量：
Wm=40*0.4+80*0.6=64mm
2）.8：00-14:00蓄水容量为40mm
的那部分面积已经达到蓄满，故
R= 20*0.4= 8mm
14:00-20：00蓄水容量为40mm 的
那部分面积继续产流，而蓄水容量为80mm 的那部分先蓄
满后产流，故
R=40*0.4+(40+20+40-80)*0.6=28mm
20：00-2:00全流域蓄满 ，降雨全部用于产流
R=20mm
14、。