水文学原理复习提纲
《水文学原理》考试复习大纲

《水文学原理》考试复习大纲
一、适用专业
适用于水利类专业。
二、参考书目
《水文学原理》(闵孝芮,水利电力出版社)
《水文学原理》(一)(河海大学胡方荣成都科学技术大学侯宇光合编1988,水利电力出版社)
《水文学原理》(二)(河海大学于维忠1988,水利电力出版社)
三、基本内容及要求
(一)绪论:
1.水文学的主要分支
2.水文学原理研究的主要内容
(二)水文循环:
1.水文循环概念
2.水量平衡原理
(≡)河流与水系:
1.水系与流域的基本概念
2.河流、水系及流域的特征参数
(四)降水
1.降雨特征
2.面降雨量计算
(五)土壤水与下渗
1.土壤水分的分类
2.土壤水分常数
3.下渗过程及经验下渗公式(霍顿公式)
(六)蒸发
1.蒸发与蒸发能力
2.影响蒸发的因素
(七)洪水预报
1.洪水波类型及特征
2.槽蓄原理
3.常用的洪水演进计算
4.水文预报与水文统计
(八)流域产汇流
1.径流形成过程
2.蓄满产流与超渗产流
3.线性集中式流域汇流计算
4.分布式水文模型
(九)其他
考生应掌握水资源方面的基础概念和简单计算,关注当前热点,并对我国特别是长江流域的水资源特点有基本的了解。
(完整版)水文学原理考点

水文学原理考试要点第一章绪论1、水文现象的特点:1.时程上的周期性和随机性。
2.地区上的相似性和特殊性。
第二章河流与流域1、概念:流域:汇集到地面水流和地下水流的区域称为流域流域面积:指河口断面以上地面分水线包围的面积水系:由干流及其全部支流组成的脉络相通的网状系统闭合流域:当流域的地面、地下水分数线重合,河流下切比较深,流域上降水产生的地面、地下水流能够全部经过流域出口断面时称为闭合流域。
非闭合流域:由于地面、地下分水线不一致,或者因喝到下切过浅,流域出口断面流出的水流并非完全是由流域上降水产生的水流时。
第三章水文循环与水量平衡1、水文循环的概念:水圈中的各种水体在太阳辐射和地球引力的作用下,通过这种不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗和径流等形式的往复循环过程。
水文循环的主要环节:蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗和径流2、水文循环的分类:大循环、小循环、微循环3、水量平衡原理:对任何区域(或水体)、在任一时段内,其输入的水量和输出的水量只差等于其需水量的变化量并会应用水量平衡原理进行相关计算。
第四章降水1、降水的成因分类:1。
锋面雨2。
气旋雨3。
对流雨4.地形雨降水三要素:一点(或面上)的降雨量、降水历时与降水强度2、降水强度过程线:累积降雨过程线3、流域面平均降水量的计算方法,并比较几种常用的基本方法(算术平均法、泰森多边形法、等雨量线法、距离平方倒数法)的优缺点;4、掌握泰森多边形法计算流域面平均降水量。
第五章土壤水1、土壤水的分类:吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水2、土壤水分常数:1.土壤水分常数用来表征土壤水分形态和运动特征。
2.不同形态的水反映了土壤不同的持水量,这种关系通常用一些土壤含水量的特征数值来表示。
3、土水势的总势:总水势只有大小无方向,而而水势梯度则是向量,总水势增加的方向为正,每种物质都要力图达到与其周围平衡的趋势,因此,水总是从总水势高的地方流向总水势低的地方,且水流运动的方向总是与水势梯度的方向相反。
水文学期末复习提纲

绪论一、水文与水资源的研究对象1、概念水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系及水资源可持续利用的科学。
2、水文学的研究方向水文学三个方向:地理学、物理学、工程学。
地理研究方向——地理水文学。
地理水文学具有宏观性、综合性、区域性三大特点。
3、水文现象的主要特点(1)、水文现象:水循环过程中,水的存在和运动的各种形态,统称为水文现象。
(2)、水文现象在时空变化及分布上的主要特点:水循环永无止尽;在时间变化上既有周期性又有随机性;在空间分布上既有相似性又有特殊性;成因上的自然性和人为性第一章一、水循环1、概念:是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等5个环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
2、意义:①水循环具有促进自然地理环境中物质和能量迁移转化的功能②水循环具有影响地壳运动和塑造地貌形态的功能③水循环对天气现象和气候特征具有重大影响④水循环具有形成区域水文现象和水资源的功能3、类型(1)大循环:发生于全球海洋与陆地之间的水分交换过程,又称外循环。
(海—陆—海)大循环的主要特点:a、垂向与横向水分交换b、海陆之间维持水量平衡c、由无数小循环组成(2)小循环:发生于海洋与大气之间,或陆地与大气之间的水分交换过程。
小循环又称内部循环,前者又可称为海洋小循环,后者称陆地小循环。
二、水量平衡1、概念:指任意区域的任意时段内,其收入与支出的水量差等于该时段区域的蓄水变量。
2、根据水量平衡基本原理,可列出如下水量平衡方程式的通式:I-Q=ΔS海洋水量平衡方程式与陆地水量平衡方程式组合一起,就构成全球水量平衡方程式:须注意,在水循环过程中,全球总水量不变,不等于各种水体之间相对数量亦恒定不变。
3、闭合流域三、水循环的研究、发展趋势水循环研究进展:基本资料库建立研究;水循环的大气过程模拟研究;水循环的陆面过程模拟研究;陆—气相互作用的耦合研究水循环研究的发展趋势:数据库的完善;陆地—大气系统的耦合研究;全球变化及人类活动对水循环的影响及反馈研究;不同自然地理区域水循环过程研究第二章一、水循环的五个基本环节:蒸发与散发、水汽扩散与输送、降水、下渗、径流二、蒸发与散发1、概念:蒸发与散发简称蒸散发,是水在有水分子的物体表面由液态或固态转化为气态向大气逸散的现象。
水文学复习大纲(2022)

水文学复习大纲(2022)考试要求一、水文学的一般概念与水文测验1、理解自然界水文循环的概念,了解各种规模的水文循环过程。
2、理解和掌握水量平衡原理的概念,能写出任意给定区域的水量平衡方程。
3、掌握河流的基本特征及特征值的获取方法,掌握流域的基本特征及特征值的获取方法。
5、熟悉径流形成过程的各个阶段及有关概念,掌握径流的表示方法和度量单位。
6、了解测站、测站观测项目及测站分类的有关内容,了解水文信息收集的基本途径。
7、了解水位和水位观测的含义,掌握水位观测数据整理的工作内容。
8、了解流速仪测流的原理,熟悉垂线平均流速的观测和计算,掌握断面流量的计算。
9、了解洪水调查的工作内容,熟悉洪峰流量的推算方法。
10、了解水文数据处理的工作内容,熟悉和掌握稳定的水位流量关系曲线的定线要求,掌握稳定的水位流量关系曲线的高、低水延长方法,了解日平均流量的推算方法。
二、水文统计基本原理与方法1、熟悉概率、频率、随机变量概率分布的概念,掌握由样本估计随机变量统计参数的计算。
2、理解水文经验频率曲线和理论频率曲线的概念,熟悉和掌握皮尔逊Ⅲ型频率曲线参数估计的三种方法,了解抽样误差的概念。
3、熟悉和掌握水文频率计算的目估适线法内容和步骤。
4、了解相关关系的概念,掌握一元回归分析方法。
三、年径流及洪、枯径流径流移置公式的应用。
3、熟悉用代表年法对设计年径流作时程分配计算。
4、了解设计枯水流量的概念和枯水序列的选样方法。
5、理解设计洪水和设计洪水标准的概念,掌握洪峰、洪量序列的选样方法,了解特大洪水处理和重现期分析方法,掌握连续序列和不连续序列的经验频率计算公式应用。
1、了解降水观测的方法及暴雨强度公式推求。
2、掌握用点雨量推求面暴雨量的方法五、小流域暴雨洪水计算1、掌握设计净雨的推求方法2、掌握等流时线原理、暴雨洪峰流量推理公式及其应用。
练习题:1.使水资源具有可再生性的原因,是由于自然界的所引起(____)a、径流b、水循环c、蒸发d、降水2.自然界中,在海陆间的水循环称为[____]a、内陆水循环b、小循环c、大循环d、水文循环3、如何确定河流某一指定断面控制的流域面积?5、流域围湖造田和填湖造田,将使流域蒸发(____)a.增加b.减少c.不变d.难以肯定6、某流域(为闭合流域)上有一场暴雨洪水,其净雨量将()a.等于其相应的降雨量b.大于其相应的径流量c.等于其相应的径流量d.小于其相应的径流量7、.对于闭合流域来说,为什么径流系数必然小于1?8、河川径流是由流域降雨形成的,为什么久晴不雨河水仍然川流不息?9、水文站布设的断面一般有(____)A.基本水尺断面B.流速仪测流断面C.浮标测流断面D.比降断面10、水位观测的精度一般准确到(________)A.1mB.0.1mC.0.01mD.0.001m11.当一日内水位变化不大时,计算日平均水位应采用(________)A.加权平均B.几何平均法C.算术平均法D.面积包围法12.当一日内水位较大时,由水位查水位流量关系曲线以推求日平均流量,其水位是用(________)A.算术平均法计算的日平均水位B.12时的水位C.面积包围法计算的日平均水位D.日最高水位与最低水位的平均值13.我国计算日平均水位的日分界是从(__A__)时至(__D__)时,计算日降水量的日分界是从(__B__)到(_C___)。
水文提纲

水文学复习提纲PS:个人整理,仅供参考,填空、选择、简答、论述题型请自己辨析绪论一、名词解释1、水文学:研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
2、水文现象:水循环过程中,水的存在和运动的各种形态,统称为水文现象。
二、填空、选择、简答1、水文学从其研究方向来说,一般可以归纳为三个方向,即地理学、地球物理学与工程学。
2、地理水文研究具有宏观性、综合性及区域性三大特点。
3、水文现象在各种自然因素和人类活动的影响下,时空分布变化上具有下列特点:(1)水循环永无止尽(2)水文现象在时间变化上既具有周期性又具有随机性(3)水文现象在地区分布上既存在相似性,又存在特殊性第一章一、名词解释1、矿化度:天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量称为矿化度。
2、海水盐度:单位质量海水中所含溶解物质的质量。
3、水资源:(广义、狭义二选一答)(1)广义:世界上一切水体,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分,都是人类宝贵的财富,即水资源。
(2)狭义:狭义的水资源不同于自然界的水体,它仅仅指在一定时期内,能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。
二、填空、选择、简答1、矿化作用有哪些方面?(P19)溶滤作用、吸附性阳离子交替作用、氧化作用、还原作用、蒸发浓缩作用、混合作用2、河水化学成分的特点:(P26)(1)河水的矿化度普遍低(2)河水中各种离子的含量差异很大(3)河水化学组成的空间分布有差异性(4)河水化学组成的时间变化明显3、湖水化学成分的特点:(P27)(1)湖水的矿化度有差异(2)湖中生物作用强烈(3)湖水交替缓慢,深水湖有分层性4、按照矿化度,通常将湖泊分为淡水湖(<1克/升)、微咸水湖(1—24.7克/升)、咸水湖(24.7—35克/升)、盐湖(>35克/升)几种类型。
5、水资源的特性:(P30)(1)水资源的循环再生性与其有限性(2)时空分布的不均匀性(3)利用的广泛性和不可代替性(4)利与害的两重性6、我国水资源时空变化(P32)7、水资源条件和问题(P35)第二章一、名词解释1、水循环:地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
水文学原理复习

⽔⽂学原理复习⽔⽂学原理复习第⼀章1、⽔⽂现象研究⽅法成因分析法、数理统计法、地理综合法第⼆章1、河流组成⼀条河流沿⽔流⽅向,⾃⾼向低可分为河源、上游、中游、下游和河⼝五段。
2、径流损失⾬期蒸发、植物截留、填洼和下渗损失3、流域⾯积流域分⽔线包围区域的平⾯投影⾯积4、径流径流是由降⽔形成的,沿着流域地⾯和地下向河川、湖泊、⽔库、洼地等汇集流动的⽔流5、径流模数流域出⼝断⾯流量与流域⾯积之⽐值称为径流模数,以L/(s*km2)6、净流系数某⼀时段的径流深R与相应时段内的流域平均降⾬深度P之⽐称为径流系数第三章1、降⾬分类对流⾬、地形⾬、锋⾯⾬(冷锋、暖锋、静⽌锋、锢囚锋)、⽓旋⾬(温带⽓旋⾬、热带⽓旋⾬)2、降⾬的观测器测法、雷达测⾬法、⽓象卫星云图3、泰森多边形具体做法为: 根据计算区域(沉域)内的⾬量站⽹,以⾬量站为顶点连接成若⼲个不嵌套的三⾓形, 并尽可能使构成的三⾓形为锐⾓三⾓形。
然后对每个三⾓形求其重⼼(三⾓形三边垂直平分线之交点)。
利⽤这些三⾓形的重⼼,就可以将计算区域(流域) 划分成若⼲个计算单元。
由图4-12可以看出,这样就能够保证在每个计算单元的中⼼附近有⼀个⾬量站。
如果假设这样得到的计算单元的降⾬量分布是均匀的,并可⽤其中⾬量站的实测⾬量来代表,则根据式(4-9) 可导得⽤泰森多边形法计算区域(流域) 平均⾬量的公式为:为流域内第i个⾬量站的控制⾯积;F为流域总⾯积;为流域内地i个⾬量站的⾬量第五章1、⼟壤⽔分类吸湿⽔、薄膜⽔、⽑管⽔(⽀持⽑管⽔、⽑管悬着⽔)、重⼒⽔2、⽥间持⽔量指⼟壤中所能保持的最⼤⽑管悬着⽔量3、⼟壤含⽔量表⽰⼀定量的⼟壤中所含有的⽔分数量4、饱和含⽔量指⼟壤中所有孔隙都被⽔充满时的⼟壤含⽔量5、⼟⽔势在标准⼤⽓压下,从⽔池中吧单位质量的纯⽔从基准⾯上等温地和可逆地移动到⼟壤某⼀吸⽔点,使之成为⼟壤⽔是必须做的功是总⼟⽔势;是基质势;是溶质势;是压⼒势;是重⼒势6、对于描述⼟壤⽔运动来讲,应掌握以下要点。
工程水文学-总复习(提纲版)

《工程水文学》总复习第1章 绪论1、水文学概念;2、水资源包括哪几方面内容?3、工程水文学包括哪几方面内容?第2章 水文循环与径流形成1、概念:水文循环,水文小循环,水文大循环,水量平衡原理,水系,流域,闭合流域,非闭合流域,流域面积,流域长度,降水,降水强度,土壤含水量,下渗,下渗率,下渗能力,蒸发,蒸发率,径流,净雨,日降雨量。
2、计算:水量平衡方程;河道纵比降;3、径流的表示方法及其表示单位:径流流量,径流总量,径流深,径流模数,径流系数(简答或者计算)4、河流沿水流方向,可分为哪几段?5、我国降水及径流自东南向西北有什么样的特点?6、流域总蒸发包括哪几种蒸发面的蒸发?7、河川径流有哪三个特性?第3章 水文信息采集与处理1、概念:水位,输沙率,含沙量2、水文站观测项目有哪些?3、根据测站的性质,河流水文站可以分为哪两种?4、日平均水位计算方法?5、流速仪法测算断面流量的步骤?6、浮标法测流,测得的流量要经过怎么样处理得到实际流量?第4章 流域产汇流计算1、降雨包括那些方面的内容?2、降雨强度过程线,降雨量累积过程线,降雨强度~历时曲线3、降雨强度过程线与累积雨量有什么样的关系?4、流域平均降雨量的计算(重点掌握垂直平分法,也就是泰森多边形法)5、前期影响雨量的计算 :公式、消退系数计算、计算出t a P ,大于流域蓄水容量时,前期影响雨量应如何选取?、起算值如何确定?6、已知降雨径流相关图时,会由降雨推求径流。
7、流域修建水库时,流域蒸发如何改变,流域径流又如何改变?那么围垦湖泊时,流域蒸发及径流是如何变化?第6章 水文统计1、概念:事件,概率,频率,随机变量,适线法2、概率和频率有什么区别和联系?3、统计参数的计算:包括均值x ,均方差σ,变差系数xCv σ=,偏态系数(一般选取nCv Cs =),统计参数对频率曲线的影响:均值,Cv ,Cs 4、频率与重现期的关系:5、经验频率曲线的绘制步骤。
水文学原理-复习

中游离氧消失,出现H2S、CH4类的气体
2020年2月1日
6
6、水资源的涵义 广义水资源 世界上一切水体,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰 川、土壤水、地下水及大气中的水分,都是人类宝贵的财富,即水资 源。 狭义水资源 仅指在一定时期内能被人类直接或间接开发利用的那一 部分动态水体,主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水,个别地 方还包括微咸水。这几种淡水资源合起来只占全球总水量的0.32%左 右。
2020年2月1日
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(3)流域的自然地理特征 流域地理位置:一般用流域中心或其边界的经纬度表示,还需要 说明流域距离海洋的远近以及与其他流域和周围较大山脉的相对位 置。 流域气候条件:包括降水、蒸发、气温、湿度、气压、风速等。 流域下垫面条件:指流域的地形地貌、地质构造、土壤和岩石性 质、植被、湖泊、沼泽、河网等情况。
◇世界大洋表面水温分布的总趋势:水温从低纬向高纬递减;南北回归线之间的 热带海区水温最高;大洋东西两侧,水温分布有明显差异;寒暖流交汇处,等温 线特别密集,水温水平梯度很大;夏季大洋表面水温普遍高于冬季,梯度则冬大 于夏。
1、为什么说海水结冰比淡水更难?通常大洋表面盐度均大于24.695‰, 因此冰点更低。当海面水温达到冰点时,因密度增大形成对流,所以难 于结冰。只有相当深的一层海水充分冷却后才开始结冰。海水结冰时, 就要不断的析出盐分,使表层海水盐度增加,密度增大,因而表层水继 续下沉,加强了海水的对流,结冰就更困难、更缓慢。
24.7克/升,咸水湖:24.7-35克/升,盐湖:>35克/升。
(2)湖中生物作用强烈.营养元素(N、P)在湖水、生物体、底质中
循环,各地的淡水湖泊都有不同程度的富营养化的趋势
(3)湖水交替缓慢,深水湖有分层性。随着水深增加,溶解氧含量降
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水文学复习提纲使用说明:本资料为NJU-GEO水文学原理课程期末考试复习资料腊春版。
1、简述水文学的研究任务。
研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布,以及与环境和人类活动之间相互的联系和作用。
是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律,以及运用这些规律为人类服务的知识体系。
2、水文现象的基本特点。
1、时程变化上的周期性与随机性2、地区上的相似性与特殊性3、水文现象的研究方法有那些。
1.成因分析法2.数理统计法3.地理综合法4、全球水资源总量是多少。
地球上的总水量为13.86×108km3,其中海洋水为13.38×108km3,占地球总水量96.5% 5、中国水资源及其特征。
降水总量多年平均降水总量6.2万亿m³,地区分布不均匀;河川径流量降水量中约有56%通过地面蒸发返回大气,其余44%形成径流,全国河川径流量为2.7万亿m³;土壤水通量土壤水通量4.2万亿m³,其中16%通过重力作用补给地下含水层;地下水资源量全国地下水资源量为8288亿m³特征:(1)总量大,人均少(2)地区分布不均,水土资源不匹配(3)年际年内变化大(4)生态环境用水问题突出。
6、什么是水危机。
水资源缺乏、水生态环境恶化和因缺水引发的冲突,是构成当代严重威胁人类生存和发展的水危机三大方面。
7、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、凝结降水、下渗及径流等环节,进行的周而复始的变换地理位置和物理形态的运动过程。
又称“水分循环”、“水循环”。
8、大循环和小循环。
大循环:水分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,遇冷凝结而形成降水。
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。
由于此水分交换广及及全球,故名大循环。
小循环:水分小循环是指陆地上的水分经蒸发、凝结作用又降落到陆地上,或海洋面蒸发的水汽在空中凝结后,又以降水形式降落在海洋中。
前者又可称为内陆小循环,后者称海洋小循环。
9、简述水文循环的影响因素有那些。
气象因素(如风向、风速、温度、湿度等)自然地理条件(如地形、地质、土壤、植被等)人类活动(包括水利措施和农业措施等)地理位置10、简述水文循环的作用和意义。
1.直接影响气侯的变化2.形成江河、湖、沼等水体及各种地貌3.造成巨大的水利资源4.形成一切水文现象11、水量平衡。
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之间差额必等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量,即水在循环过程中,从总体上说平衡。
12、写出通用水量平衡方程式。
I=O+(W 2—W 1)=O ±∆W or Q=q 土dW/dt13、降水强度。
简称雨强,指单位时间内的降水量,以毫米/分或毫米/时计14、计算区域面平均雨量常有哪些方法。
1、算术平均法。
此法是以所研究的区域内各雨量站同时期的降水量相加,再除以站数(n)后得出的算术平均值作为该区域的平均降水量。
2、垂直平分法。
此法又称太森多边形法。
方法原理是在图上将相邻雨量站用直线连结而成若干个三角形,而后对各连线作垂直平分线,连接这些垂线的交点,得若干个多边形,各个多边形内各有一个雨量站,即以该多边形面积(f i )作为该雨量站所控制的面积。
则区域平均降水量可按面积加权法求得3、等雨量线法。
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。
其具体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f i ,乘以两等雨量线间的平均雨深P i ,得出该面积上的降水量,而后将各部分面积上降水总量相加,再除以全面积即得出区域平均降水量。
4、客观运行法。
先将区域(或流域)分成若干网格(如图所示),得出很多格点(交点),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。
流域(区域)上各部分蒸发和散发的总和,称为流域(区域)总蒸发。
水面蒸发是在充分供水条件下的蒸发。
16、简述土壤蒸发的各个阶段。
1)定常蒸发率阶段 在充分供水条件下,水通过毛管作用,源源不断地输送到土壤表层供蒸发之用,蒸发快速进行,蒸发率相对稳定,其蒸发量等于或近似于相同气象条件下的水面蒸发,在此阶段,土壤蒸发主要受气象条件的影响。
2)蒸发率下降阶段 由于蒸发不断耗水,土壤中的水逐渐减少,当降到某一临界值W 田以后(其值相当于土壤田间持水量),土壤的供水能力,不能满足蒸发需要,蒸发率将随着土壤含水量的减少而减小,于是土壤蒸发进入蒸发率明显下降阶段。
在此阶段,由于供水不足,毛管水上升能力达不到表土。
土壤水主要以薄膜水的形式,由水膜厚的地方向水膜薄的地方运动,所以蒸发速度明显低于第一阶段。
其蒸发量的大小主要决定于土壤含水量,3)蒸发率微弱阶段 当土壤含水量逐步降低到第二个临界点W 凋(其值相当于植物无法从土壤中吸收水而开始凋萎枯死时的土壤含水量,称凋萎系数),土壤蒸发便进入蒸发率微弱阶段。
在此阶段内土壤水由底层向土面的薄膜运动亦基本停止,土壤液体水供应中断,只能依靠下层水汽化向外扩散,此时土壤蒸发在较深的土层中进行,其汽化扩散的速度主要与上下层水汽压梯度及水汽所通过的路径长短和弯曲程度有关,并随汽化层的不断向下延伸,蒸发愈来愈弱17、下渗能力和稳定下渗。
下渗能力:又称下渗容量。
指在充分供水条件下的下渗率。
稳定下渗率:简称“稳渗”,通常在下渗最初阶段,下渗率具有较大的数值,称为初渗(f0),其后随着下渗作用的不断进行,土壤含水量的增加,下渗率逐步递减,递减的速率也是先快后慢。
当下渗锋面推进到一定深度后,下渗率趋于稳定的常值。
此时下渗率称为“稳定下渗率”。
18、写出Horton 下渗公式。
∑==++++++++=n i i i n n n P f F f f f f P f P f P f P f P 132******** ∑==n i i i P f F P 11∑==jn i i i j P W P 1f=f c+(f0-f c)e-βt or f= f0e-βt+ fc(1-e-βt)=f1+f2式中:f c为稳定下渗率;f0为初始下渗率;β为常数,下渗曲线的递减参数。
19、径流系数,径流模数。
径流系数:径流系数α是某一时段的径流深度R与相应的降水深度P之比值。
计算式为α=R/P,因为R<P,故α<1。
径流模数:径流模数M是流域出口断面流量与流域面积F的比值。
常用单位为升/秒·平方公里20、径流一般可划分为几种水源液态降水形成降雨径流,固态降水则形成冰雪融水径流。
21、写出一种常用的地下水退水方程形式退水曲线常用以下指数消退方程表示:Qt=Q0e-t/k 式中:Qt与Q0为退水曲线上相隔t时间末、始的Q,K为系数。
积分上式,并注意dt时间的流出量Qt dt等于该时间内蓄量的消退一dW,得Wt=K Qt22、论述径流形成过程1.流域蓄渗过程:A. 它是在降雨开始以后,发生在流域面上的过程。
在最初一段时间内的降雨,除小部分直接降落于河槽水面上的降雨直接参于径流形成外,大部分降雨并不立即产生径流,而是消耗于植物截留、下渗、填洼、蒸发及散发。
B. 当降雨强度大于下渗能力时超出下渗强度的降水(称超渗雨)形成地面积水C.随着降雨的继续而渗入土壤的水分,使包气带含水量不断增加。
土层中达到饱和的部分,在一定条件下,部分水分沿坡地土层侧向流动,形成壤中径流(表层径流)。
D.下渗水流达到地下水面的部分,以地下水的形式沿坡地土层汇人河槽形成地下径流。
2.坡地汇流过程:当产生坡面积水(超渗雨)时,随之便开始了坡面漫流现象。
当满足填洼后,开始产生地面径流(Rs),它沿坡面流动进入正式的坡面汇流阶段。
坡面汇流在流域内各处发生的时刻并不一致。
壤中流(Rss)及地下径流(Rg)也同样具有沿流域坡地的汇流过程。
通常壤中径流要比地面径流慢,却比地下径流快得多。
壤中径流及地下径流的汇流过程比地面径流平缓,同时在时间上要滞后于地面径流。
3.河网汇流过程:河网汇流是指各种径流成份经过坡地汇流注入河网后,沿槽向下游出口断面的水流运动过程。
在径流形成过程中,它是河槽中的不稳定水流运动过程,是河道洪水波的形成与运动过程。
当洪水波全部通过出口断面,河槽水位及流量恢复到原有的稳定状态。
相对于该断面以上的流域而言,一次降水的径流形成过程即告结束。
23、简述流域对降雨的再分配作用1、径流成分分配:它主要是在水分垂向运行中,通过下垫面而发生的,将降雨分配成为不同径流成分。
2、径流的时程分配:它主要是通过水分侧向运行而体现出来的。
24、霍顿传统产流观念的核心是什么(或产流主导因素)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能力,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。
25、霍顿传统产流观念的意义26、论述饱和产流机制饱和地面径流机制——Rsat机制,在表层土壤具有较强透水性情况下的地面产流机制。
这里所谓的较强是相对的,即指在天然情况下,绝大多数的暴雨降雨强度都不能满足表层土壤的下渗能力。
因此,在绝大多数情况下不具备产生超渗地面径流的条件;即i<< fA ;rs=0。
当i<< fA,I> fb的情况出现时,这时首先具备了壤中径流的产生条件,即在A—B界面上产生临时饱和带,它随积水的增加,最终将达及地面。
此时,后继的降雨所形成的积水将不再是壤中流,而是以地面径流的形式出现,这种地面径流称为饱和地面径流。
控制地面径流发生的并不是上层土层本身的界面和下渗能力,而是其下相对不透水层的界面和下渗能力以及上层土层本身达到全层饱和的蓄水量。
27、论述超渗产流机制超渗地面径流的产流机制——Rs机制,超渗地面产流机制是指供水与下渗矛盾发生于包带上界面(地面)的产流机制。
地面径流的形成过程是在降雨、植物截留、填洼、雨期蒸发及下渗等几个过程组合下的发展过程。
它们都是在相应的作用力下垂向运行的发展过程。
显然,只有当i>f时,才能产生地面径流。
超渗地面径流的产生条件:1、要有供水,它是一个必要条件;2、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;3、要降雨强度大于下渗能力,它是产流的充分条件28、试述包气带在降雨产流中的作用包气带对降雨的再分配作用“筛子”作用:留在地面+渗入土中P=I+Rs (P:降雨量;I:下渗水量;Rs:地表径流量)“门槛”作用:包气带土层对下渗水量的再分配作用。
I=E+(Wf - W0)+ RsubI:下渗水量E:蒸散发量Wf :包气带达到田间持水量时的土壤含水量W0:包气带初始含水量D=Wf - W0 (D:包气带缺水量) Rsub:从包气带中排出的自由重力水29、天然河道中的流速分布Vmax h=0.2H Vmid h=0.6H30、流域形状系数流域平均宽度与流域长度之比称为流域形状系数。