中科院地理所自然地理学考博水文学试题及参考答案整理4_水资源学与生态水文学

一、流域水文模型简述流域水文模型的类型及其应用问题水文模型的基本类型有哪些？各有哪些作用？论述流域水文模型的类型及其特征？二、流域产流流域产流过程及其方式有哪些？我国南北方流域产流过程及其方式有哪些不同？三、径流形成影响径流形成的主要因素有哪些？气候变化及人类活动如何影响流域径流形成？试述河川径流中的基流分割主要方法及研究基流的意义。

径流形成的基本原理及其影响条件。

四、下渗影响下渗的因素由哪些？五、蒸发能力何为流域的蒸发能力？干旱和湿润地区的实际蒸发和蒸发能力之间有什么联系和区别？实际蒸发与蒸发能力之间有什么联系和区别，如何计算？六、水文循环如何理解水资源可再生（可更新）性？其意义是什么？试述水量转化及其在水资源评价中的应用。

试述流域水文循环过程及其科学问题。

论述流域水文循环和水量转化过程及其在水资源评价中的应用？七、水文学科理论你认为生态水文学的科学问题有哪些水文学的基础理论问题水文学与水资源学的关系八、人类活动对水文影响试述人类活动的水文效应及其研究方法？气候变化及人类活动如何影响流域径流形成？九、水资源特点及开发利用论述中国水资源开发利用问题及其对策。

论述中国水资源的时空分布特点及其开发利用对策？十、区域水文分析流域地下水的补给来源、地下水径流、地下水排泄，以及地下水动态的影响因素？如何理解湖泊、沼泽的水量平衡与调节作用？十一、新技术方法一、试题你认为生态水文学的科学问题有哪些水文学的基础理论问题水文学与水资源学的关系水文学与水资源学的关系水文学主要是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动规律，水资源学主要研究水资源的形成、演化、运动规律及水资源的合理开发利用的基础理论。

水文学与水资源学即有区别又有密切的联系。

水文学是水资源学的重要科学基础，水资源学是水文学服务于人类社会的重要应用。

水文学是水资源学的基础。

从水文学和水资源学的发展过程看，水文学具有悠久的发展历史，而水资源学是在水文学的基础上，为了研究和解决日益窋的水资源问题而逐步形成的一个知识体系。

因此，可近似的认为，水资源学是在水文学的基础上衍生出来的。

从研究内容上看，水文学是一门研究地球上各种水体的形成、运动规律以及相关问题的学科体系；水资源学主要研究水资源评价、配置、综合开发、利用、保护以及对水资源的规划与管理，按照水资源的定义，水资源是指可被人类利用的淡水资源，世界上大量的水中只有一小部分可以划归为水资源的范畴，水资源学对水资源的研究是建立在水文学对地球上各种水体的研究的基础之上的。

水资源学是水文学服务于人类社会的重要应用。

人们研究水文现象的一个重要目的就是为了更好的利用水资源，来实现水资源的可持续利用。

水资源的开发利用规划与管理等工作是水文学服务于人类社会的重要应用内容。

水文学中的水循环理论支撑水资源可再生性研究，是水资源可持续利用的理论依据。

在对水资源进行量化进程中，根据水文规律和水文学基本理论，利用数学工具建立模拟模型，是水资源承载能力量化研究、优化配置量化研究的基础。

由于人类对水资源的开发利用，使水循环过程成为自然循环与社会循环的集合，在水资源配置、水资源管理、水资源承载能力计算等模型中，要充分体现这种集合，需要把水文模拟模型作为基础模型嵌入到水资源模型中。

对水文学若干基础研究领域的展望1、气候变化对水文循环时空分布的影响：全球气候变化将影响到大气、海洋和陆地的相互作用过程。

近20年来波及许多国家和地区的水危机和洪涝灾害与此有相当密切的关系，这是因为由此引起的地球上太阳辐射分布的改变将影响到自然的蒸发、大气中的水汽输送和降水时空分布。

水文学应对这种被称为大尺度水文学的科学研究作出贡献。

2、水文时间序列演变机理及影响因子：水文时间序列的长期演变既有确定性的一面，又有不确定性的一面，目前无论从哪个方面分析，都至多只能识别水文时间序列的局部特性，而不能识别其全部特性，因此水文时间序列的长期演变规律至今无法在衫精度范围内予以提示。

这也是水文中长期预测预报精度仍不能满足实际生产需要的原因。

3、产汇流理论和分布式水文模型：提示降雨径流形成即产汇流机理，并寻找根据降雨时空分布计算流域出口断面流量过程的方法，是水文学研究的核心问题之一。

目前水文学基本上都是将流域作为一个整体来进行研究的，这样势必忽略了气候因子和下垫面因子均呈现空间分布不均匀的事实。

分布式水文模型能为真实地模拟现实世界的流域降雨径流形成的物理过程提供有力的工具，因为分布式水文模型能客观地反映气候和下垫面因子的空间分布对流域降雨径流形成的影响。

4、水文尺度问题及水文相似性问题：在不同的时空尺度下，水文现象一般具有不同的规律。

在这种情况下，水文学家寻求水文规律总是先认识一定尺度的水文规律，然后通过提示不同尺度之间的联系，再把这个规律推论到其他尺度上去。

水文尺度问题与水文相似性问题密切相关，因为如果能寻找出水文相似性，那么就可以通过这种相似性来处理水文尺度问题。

例如，近些年来研究发现，有些水文现象受到分形理论的影响。

按照分形理论，在一定尺度范围内，具有自相似性的水文现象，其不同尺度的规律性之间的关系取决于一种称为变换的简单变换。

因此，对于具有自相似性的水文现象，通过变换就可以将该水文从一种尺度下获得的规律变换成另一种尺度的规律。

由于水文的复杂性，水文学家目前对水文相似性了解还初步。

可以看出，水文尺度和水文相似性的研究，对从理论上解决无实测水文资料情况下水文规律的探求问题具有深远的理论意义和重大的应用价值。

5、数字水文学：在数字化技术支持下，水文信息采集将从目测、器测发展到遥测遥感，从点测发展到面测，从表态观测发展到动态观测。

水文信息的传输、储存、处理将从人工、机械辅助发展到自动化、智能化。

数字化技术给揭示和探索水文规律或机理带来的影响更值得关注，如数字高程模型DEM为分布式水文模型的建立提供了重要支持。

6、同位素水文学：通过示踪技术，确定降雨和径流的一一对应关系，径流成分形成机制及分割方法，流域汇流速度的计算公式，坡面水流的存在形式，以及水流在多孔介质中的运移形态等。

7、生态水文学：8、人类活动与水文学的关系：二、试题试述人类活动的水文效应及其研究方法？气候变化及人类活动如何影响流域径流形成？试述人类活动的水文效应及其研究方法由于自然或人为因素，使地理环境发生改变，从而引起水循环要素、过程、水文情势发生变化，称为水文效应。

人类活动的水文效应可分直接与间接两类，直接影响是指人类活动使水循环要素的量、质或时空分布直接发生变化，如兴建水库、跨流域引水工程、作物灌溉、城市供水或排水等。

间接影响指人类活动通过改变下垫面状况、局地气候，以间接方式影响水循环各要素。

如植树造林、发展农业、城市化等。

不同的人类活动，其水文效应的影响规模、变化过程、及变化性质上的可否逆转等均各异。

例如跨流域引水、大型水库等水利工程措施，这类活动埋单短、范围小，但可突然改变水循环要素，而且一旦改变，将发生持久变化，长期而不可逆转的存在下去。

而植树造林、城市化等长期的人类活动，其水文效应是渐变的，且对水文要素的影响也是逐渐加重的。

水文效应的强度与原水体水量的大小有关，影响的改变量与总量是相对而变的。

总之，人类活动对水循环有很大的影响，而水循环的改变，又会引起自然环境的变化。

这种变化可能昌朝着有利于人类的方向发展，也可能朝着不利于的方向发展。

人类活动水文效应的研究，通常是先对影响导致的后果进行调查，做出定性的分析，然后按照实际资料进行宣的计算。

水文效应的定量化学，基本原理是建立在水循环过程的一系列基本理论和方法上的。

1、水量平衡法：根据水量平衡原理和方法，分析主要要素受人类活动影响后的差异和变化，即按平衡的自然状况，结合人类活动改变某一分量来计算。

多年平均情况下的流域水量平衡为：径流＝降水－蒸发，受人类活动影响后仍然满足上述方程。

一般可认为人类活动对降水要素的影响较小，可假设降水不变。

2、对比分析法：一是按同一测站历史资料对比计算，即按人类活动前后的观测或史料记载进行对比分析。

比如用人类活动以前的降雨径流资料建立降雨径流相关曲线，然后用人类活动以后的降雨资料推出径流量，与实测径流量相对比。

二是不同流域的对比计算，即选条件相同或相似的未经人类活动影响的水文测站与研究测站同期资料进行对比。

3、流域水文模拟法：一是用人类活动影响前，或影响很小的资料率定模型的参数，再对率定的参数进行检验，然后用率定的模型来摖自然状况下的径流过程，并与实测资料进行对比，以此来鉴别人类活动对径流的影响。

另一方面，也可以改变模型中反映下垫面条件变化较敏感的参数，逐年拟合受人类活动影响后的资料，并分析该参数的变化规律，用以预测未来的水文情势。

三、试题论述中国水资源开发利用问题及其对策。

论述中国水资源的时空分布特点及其开发利用对策？中国水资源的时空分布特点地区分布：因受海陆位置、水汽来源、地形条件等因素影响，我国水资源的地区分布很不均匀，总趋势是由东南沿海向西北内陆递减。

降水是水资源的重要补给来源。

河川径流的地区分布趋势与降水分布基本一致，但由于受地面因素的影响，地区分布更不均匀。

按照年降水量和年径流的多少，全国大致可划分为水资源条件不同的5个地带：1、多雨－丰水带：年降水量大于1600毫米，年径流深超过800毫米，年径流系数在0.5以上。

包括浙江、福建、台湾、广东等省的大部分地区，广西东部、云南西南部、西藏东南部以及江西、湖南、四川西部的山地。

2、湿润－多水带：年降水量800－1600毫米，年径流深200－800毫米，年径流系数为0.2－0.5。

主要包括淮河两岸，长江中下游地区，云南、贵州，四川、广西等省大部入东北的长白山区。

3、半湿润－过度带：年降水量400－800毫米，年径流深50－200,年径流系数0.1－0.25 。

包括黄淮海平原，东北三省、山西、陕西的大部分，甘肃和青海的东南部，新疆北部和西部山地，四川西北部和西藏东部。

4、半干旱－少水带：年降水量200－400毫米，年径流深10－50毫米，年径流系数在0.1以下。

包括东北地区西部，内蒙古、宁夏、甘肃的大部分地区，青海、新疆的西北部和西藏部分地区。

5、干旱－干旱涸带：年降水量小于200毫米，年径流深小于10毫米，有的地区为无流区。

扬内蒙古、宁夏、甘肃的荒漠和沙漠，青海的柴达木盆地，新疆的塔里木盆地和准噶尔盆地，西藏北部地区。

季节变化：河川径流量的季节变化取决于河流的补给条件。

按照河流补给情况，全国大致可分为三区：1、秦岭以南主要为雨水补给区，河川径流量的季节变化主要受降水季节分配的影响，夏汛比较突出。

因流域的调节作用，河流少雨季节一般比多雨季节滞后一个月左右。

2、东北地区、华北地区、黄河上游和西北一些河流，为雨水和冰雪融水补给区，有春、夏两次汛期，年径流过程线呈双峰型。