水文学讲义3

水文学第三章作业

一、名词解释

1 河流：降水或涌出地表的地下水，汇集在地面低洼处，在重力作用下经常或者周期性地沿流水本身塑造的线性洼地流动，这就是河流。地表流动的水和天然容水的槽构成河流的2个要素。

2水位：水体的自由水面高出某一基面的高程。测定水位的基面有两种：一是绝对基面，某河河口的平均海平面，目前我国统一采用黄海水准面；另一为测站基面，以测站最枯水位以下0.5~1m作为起算0点的基面。

3 洪水：大量降水或积雪融水在短时间内汇入河槽，形成特大的径流，称为洪水。形成洪水时，河流水量猛增，往往超过河网的正常渲泄能力，导致洪水灾害。影响洪水形成的因素:天气因素，流域下垫面因素即地形和植被。

4泥沙的沉降速度：泥沙颗粒在静水中下沉时，由于重力作用，开始具有一定的加速度，随着下沉速度的增加，下沉阻力也渐渐增大，当下沉速度达某一极限值时，阻力与重力恰好相等，则泥沙以均匀速度下沉，这时泥沙的运动速度，称为泥沙的沉降速度。通常用符号ω表示，单位为cm/s。因为沉降速度可用来表达泥沙直径的大小，故沉降速度也称泥沙的水力粗度。影响天然河道泥沙沉降速度的主要因素有：泥沙颗粒直径d，泥沙容重rs，水流的紊动强度等。

5 浆河现象：当含沙量超过某一极限后，在洪峰忽然退落、流速迅速减小的情况下，有时整个水流已不能保持流动状态，就地停滞不前。这种高含沙水流所造成的河槽堵塞现象，称为浆河。浆河出现后，若上游又有大量浑水继续下行，使能量不断积蓄，则将重新转化为运动状态，有时浆河也并非全部停滞，而是具有间歇性阵流特征。如果上游没有浑水下行，则浆河也会持续下去，以致泥沙逐渐淤积密实。观测资料表明，泥沙组成越粗，出现浆河时的含沙量也越大。

6 揭河底现象：在黄河干流龙门、渭河临潼一带，有时当通过高含沙大洪峰时，河床发生强烈的冲刷，可以看到厚达1m的成块河床淤积物被掀起露出水面，再塌落水中，或者把成片的河床淤积物象卷地毯一样卷起，一次洪峰可以将河床冲深几米乃至近十米，这种高含沙水流的强烈冲刷现象，称为揭河底。

7湖泊：湖泊是地球陆地表面具有一定规模的天然洼地形成的蓄水体系，是湖盆、湖水及水中物质组合而成的自然综合体。

8 水库：水库是人们按照一定的目的在河道上建坝或堤堰创造蓄水条件形成的人工湖泊。水库由拦河坝、输水建筑物、溢洪道等组成；有的水库还有通航建筑物、水电站厂房、排沙底孔等。

9 湖泊波漾：湖泊整体或局部水域，由于风力、气压突变、地震等的影响，水面发生的周期性摆动，称波漾（驻波、定振波）。分单节波漾、双节波漾、多节波漾。

波漾是两个方向相反，波长、周期相同的波浪叠加的结果。如果行进波遇到陡岸发生反射，在全反射的情况下，反射波与入射波的振幅、波长基本相同，两者相互叠加成波漾，叠加后其结果是波腹处的振幅为入射波的2倍，而波长不变。波漾水质点的运动是开敞的，不是沿着圆周运动，而是沿着抛物线运动。

10 湖泊增减水：由于强风或气压骤变引起的漂流，使湖泊迎风岸水量聚积，水往上涨，背风岸水往下降，前者称为增水，后者称减水。一岸增水，一岸减水，必然造成两岸水位差，湖面变成倾斜状态。倾斜的湖面反过来又阻滞着漂流作用。并在水下形成与漂流流向相反的补偿流。

二、填空题

1 河流的分段及各段水文、地理特征。河源：河流最初具有地表水流形态的地方；上游：河谷窄、比降和流速大、流量小，侵蚀占优势，纵断面呈阶梯状；中游：水量增加、比降较和缓，侵蚀和堆积大致均衡；下游：河谷宽广、河道弯曲、流速小、流量大，淤积作用显著，常见浅滩和沙洲。河口：河流入海、入湖或汇入更高级河流处，常有泥沙堆积。有时分汊现象显著，在入海、湖处形成三角洲。河源确定通常根据“河源唯远”和“水量最丰”原则。

2 河道环流的主要类型。

3 对于河底单粒泥沙运动来说其起动流速大于止动流速。

4 北欧、加拿大和美国北部是世界上湖泊分布最集中的地区。我国长江中下游地区、青藏高原湖泊分布也很广泛。

5 水库分湖泊型水库和河川型水库2大类。

6 湖水运动具有周期性升降波动和非周期性的水平流动两种形式。前者如波浪、波漾运动，后者如湖流、混合、增减水等。通常波动与流动往往是相互影响、相互结合同时发生的。

7 湖水混合使湖水的热量、动量、质量及溶解质等从平均值较大的水域向较小的水域转移，使湖水的理化性状在垂直及水平方向上均趋于均匀，从而有利于水生生物的生长。

三、问答题

1 流域产流的方式有哪些？简要说明我国流域产流的地域特征。

在较大的流域中，由于下垫面性质的空间差异，可能具有各种产流机制组合，各种产流机制的组合称流域的产流方式。常见的大流域产流方式主要有以下三种：（1）超渗产流方式。主要发生在地下水埋藏深，包气带厚度大，土壤透水性差、植被覆盖也较差的丘陵区或干旱区。这种产流方式在降水强度大于上层土壤的下渗率时才产生地面径流。

（2）饱和产流(蓄满产流)方式。蓄满产流分三种情况，一种包含饱和地面径流、壤中径流和地下径流，一种包含饱和地面径流和壤中径流，一种包含饱和地面径流和地下径流。蓄满产流发生在包气带较薄、植被较好、土壤透水性强和下渗强度大的地区。

蓄满产流的主要特征是：先满足包气带最大蓄水量的地方先产流；一次降水过程中，随着降水的继续，产流面积不断增大、产流量也不断增大；对同一流域、同一降水量，包气带起始含水量大，产流量也大，反之则小。当未达到流域最大蓄水容量以前dR/dP﹤1，以后满足dR／dP=1。

（3）超渗与饱和产流交替型方式。主要发生在包气带厚度约2-4m，土壤透水性中等，年内及多年降水量很不均匀，地下水位变幅较大的地区。在年内干旱期，产流方式以超渗地面径流为主，汛期以饱和地面径流产流为主。在多年变化上，少水年以超渗产流为主，丰水年以饱和产流为主。

我国一些地区的产流方式。我国淮河以南雨量丰沛的湿润地区，东北有冻土存在的地区，以饱和地面产流类型为主；西北气候干燥的地区，华北、东北的西南部，多以超渗地面产流为主；上述地区植被差的土石山区，呈现出超渗径流和壤中径流复合型的产流特征。滨海平原，地势低洼，地下水埋深浅，降水的年内分布不均，也呈现超渗、饱和产流交替型。

2 流域汇流的影响因素有哪些？

（1）降水特性的影响。降雨中心在流域的空间分布及其移动方向，降雨量和降雨强度都影响流域汇流。相同降雨量的降水，降雨强度越大，产流越快，洪峰流量越大，流量过程线越尖瘦。降水中心在下游，流量过程线更尖瘦。降水中心从上游向下游移动也有利于形成洪水，反之则不利于形成洪水。

（2）流域地形坡度的影响。流域地形坡度越陡，坡面汇流的速度就越快，汇流时间越