河流动力学第一章

1.1试分析人工或天然水系中所谓的“死水”和“活水”是否属于动态系统。他们是封闭系统还是开放系统？举例说明本校校园内的人工湖泊、河流属于何种系统。

答：封闭系统与外部环境只有热量交换，开放系统与外部环境既有热量交换又有物质交换。所以“死水”和“活水”都是开放系统，因为它们两者都与大气层有物质交换，都会蒸发失去部分水，或因降雨得到一些水。本校人工湖泊、河流分别属于所谓的“死水”和“活水”，因此他们都是开放系统。

1.2若一个封闭水体与外部环境只有能量交换（太阳能辐射），而没有物质交换（水量的流入流出），试分析水体的演变趋势。考虑两种初始条件：①水体十分纯净，没有任何营养物和微生物；

②受到污染的水体，有大量营养物和微生物存在。

答：①若水体十分纯净，没有任何营养物质和微生物，那么水体不会变化。

②若水体污染，有大量营养物质和微生物，那么微生物因为有营养物质会大量繁殖，会进一步加重水体的污染。

1.3仿照图1-1的例子，是举出更多的实例说明什么是不稳定、亚稳定和平衡状态。

答：例如一本书一小部分露出桌面处于亚稳定；当有一半露出桌面，稍微用点力就会掉时处于不稳定状态；当书掉在地上，不再动，处于平衡状态。

1.4简要说明水文系统所包含的子系统，并指出我国大陆地

区常见的子系统。

答：①水文系统是地球上最大、最复杂的动态系统之一，其中包含了同样复杂的多个子系统。包括：大气层——海洋系统、坡面系统、河流系统、海岸线系统、冰川系统、地下水系统、风成沉积系统。

②我国大陆最常见的子系统为坡面系统‘

1.5在泥沙问题的研究种所采用的时间尺度有几种？她们各适用于什么学科和什么问题的研究？

答：有三种。地质旋回过程中所对应的空间尺度为大陆板块或大地构造单元（如平原、高原等），时间尺度以百万年计，称为地质学时间尺度或地质学时标；在现代河流地貌学中，研究问题时采用的时间尺度为数千年至数十万年；在实际工程中，考虑问题所用的工程学时间尺度为数天至数百年。三者依次适用于地质、地貌学体系与水力学和河流动力学研究体系。