水文学考前复习资料

1.水文学：研究各种水体的存在、循环和分布，物理和化学特性，以及水体对环境的影响和作用，包括对生物特别是对人类的影响。

工程水文学：包括水文计算、水利计算和水文预报等内容，是水文学的一个重要分支，为工程规划设计、施工建设、运行管理提供水文依据的一门学科。

2.水文循环：水圈中的各种水体通过这种不断蒸发、水气输送、凝结、降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程。

河流基本特征：1.河流的长度：自河源沿主河道至河口的距离称为河流长度2.垂直于水流方向的断面称为横断面，表河床的横向变化。沿中泓线的断面称为河流的纵断面，反映河床的沿程变化3.河道纵比降：单位河长的落差。

流域：汇集地面水和地下水的区域，即分水线包围的区域。基本特征：1.流域面积：流域分水线包围区域的平面投影面积2.河网密度：流域内河流干支流总长度与流域面积的比值3.流域的长度和平均宽度：以流域出口为中心向河源方向作一组不同半径的同心圆，在每个圆与流域分水线相交处做割线，各割线中点的连线的长度即流域的长度。流域面积与流域长度之比称为流域平均宽度4.流域形状系数：流域平均宽度与流域长度的比5.流域的平均高度和平均坡度：将流域地形图划分为100个以上的正方格，依次定出每个正方格交叉点上的高程以及与等高线正交方向的坡度，取其平均值即为流域的平均高度和平均坡度 6.流域自然地理特征：流域的地理位置、气候特征、下垫面条件等。

降水有关因素：气温、气压、风、湿度、云、蒸发。

降雨的形成：地面的暖湿空气在某种外力下上升，体积膨胀并导致湿度下降，冷却，继续上升凝结成大量的云滴，并在上升过程中不断凝聚，相互碰撞合并增大，当上升气流不能顶托时，形成降水

降水量观测：器测法、雷达探测、气象卫星云图估算。

饱和带：在地下水面一下，土壤处于饱和含水状态，是土壤颗粒和水分组成的二相系统。包气带：地下水面以上，土壤含水量未达到饱和，是土壤颗粒、水分和空气同时存在的三相系统。

土壤水：水文学中存于包气带中的水，饱和带中的水为地下水，包括潜水和承压水。

土壤水分存在形式：1.吸湿水2.薄膜水3.毛管水：土壤孔隙中由毛管力所持有的水分⑴支持毛管水：是地下水面以上由毛管力所支持而存在于土壤空隙中的水分。孔隙越细，毛管水上升高度越大⑵毛管悬着水：如果向上的毛管力大于向下的毛管力，其合力就能支持一部分水悬吊于空隙之中而不与地下水面接触4.重力水

土壤含水量：即土壤湿度，表示一定量的土壤中所含水分的数量。

土壤水分常数：1.最大吸湿度：在饱和空气中，土壤能够吸附的最大水汽量。它表示土壤吸附气态水的能力 2.最大分子持水量：由土粒分子力所结合的水分的最大量称为最大分子持水量。3.凋萎含水量：植物根系无法从土壤中吸收水分，开始凋萎，即开始枯死时的土壤含水量。4.毛管断裂含水量：毛管悬着水的连续状态开始断裂时的含水量。5.田间持水量：土壤中所能保持的最大毛管悬着水量。6.饱和含水量：土壤中所有空隙都被水充满时的土壤含水量，取决于土壤孔隙的大小。

下渗：降落到地面上的雨水从地表深入土壤内的运动过程。阶段：1.渗润阶段，下渗的水分主要受分子力的作用，被土壤颗粒吸收而成为薄膜水。当土壤含水量达到最大分子持水量时，分子力不再起作用 2.渗漏阶段，下渗水分主要在毛管力、重力作用下，沿土壤孔隙向下作不稳定流动，并逐步充填土壤孔隙直至饱和，此时毛管力消失 3.渗透阶段：当土壤空隙充满水达到饱和时，水分在重力作用下呈稳定流动。

下渗与雨强的关系：⑴当i1>=fp时，相当于充分供水条件，各时刻均按下渗能力下渗， A 线⑵当i2<=fc，下渗率取决于降雨强度，下渗过程与降雨过程完全相同， B线⑶当fc

这种情况开始时，雨强小于下渗能力，全部降雨渗入土壤， C线。随着下渗水量增加，土壤含水量也增加，下渗率随之递减，到某时刻，雨强大于下渗率，此时将按下渗率能力下渗，D线。

蒸散发：水文循环中自降水到达地面后由液态或固态转化为水汽返回大气的阶段。种类：水面蒸发、土壤蒸发、植物散发、流域总蒸发。

3.测站：在流域内一定地点按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行处理为即时观测信息，这些指定的地点称为测站

站网：因为单个测站观测到的水文要素其信息只代表了站址处的水文情况，而流域上的水文情况则须在流域内的一些适当地点布站观测，这些测站在地理上的分布网称为站网

水文测站设立：选择测验河段、布设观测断面。考虑在满足设站目的要求的前提下，保证工作安全和测验精度，并有利于简化水文要素的观测和信息的整理分析工作。水文测站一般应布设基线、水准点和基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面及比降断面。

水位观测：全国统一采用黄海基面，多沿用以往使用的大沽基面、吴淞基面、珠江基面、也有使用假定基面、测站基面或冻结基面。常用设备：水尺、自记水位计。

数据整理工作：日、月、年平均水位的计算。计算方法：算术平均法、面积包围法。

稳定的水位流量关系：在一定条件下水位和流量之间呈单值函数关系。不稳定水位流量关系：测验河段受断面冲淤、洪水涨落、变动回水或其他因素的个别或综合影响，使水位与流量间的关系不呈单值函数关系

曲线的延长；高水部分的延长幅度一般不应超过当年实测流量所占水位变幅的30%，低水部分延长的幅度一般不应超过10%

4.径流的表示方法：1.流量：单位时间内通过河流某一断面的水量2.径流量：时段T内通过河流某一断面的总水量W=QT.3.径流深：将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度R=W/1000F.4.径流模数：流域出口断面流量与流域面积之比值M=1000Q/F.

5.径流系数：某一时段的径流深R与相应时段内流域平均降雨深度P之比α=R/P，α小于1

径流的形成过程：流域内，自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程。

降雨经植物截留、下渗、填洼等损失过程后，剩余的部分称为净雨，净雨在数量上等于它所形成的径流量，降雨转化为净雨的过程称为产流过程，净雨量(产流量)的计算称为产流计算。净雨沿坡面从地面和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面的径流过程称为流域汇流过程，与之相应的计算称为汇流计算。净雨径流区别：净雨和它形成的径流在数量上是相等的，但过程完全不同，净雨是径流的来源，而径流则是净雨汇流的结果；净雨在降雨结束时就停止了，而径流却要延长很长时间。

流域平均降雨量：算术平均法、垂直平分法、等雨量线法。

蓄满产流：包气带土壤含水量达到田间持水量之前不产流，称为未蓄满，此前降雨全部被土壤吸收，补充包气带缺水量，包气带土壤含水量达到田间持水量时称为蓄满，蓄满后开始产流，此后的降雨扣除雨期蒸散发后全部形成净雨。特点：1.随着净雨量的增加，产流面积也增加2.产流面积的变化与降雨强度无关

超渗产流：在干旱和半干旱地区，地下水埋藏很深，流域的包气带很厚，缺水量大，净雨过程中下渗的水量不易使整个包气带达到田间持水量，所以不产生地下径流，并且只有当降雨强度大于下渗强度时才产生地面径流。特点：1.随着降雨历时增长，产流面积时大时小 2.产流面积大小与时段处流域蓄水量及降雨强度有关。区别：1.蓄满产流只有在蓄满时产流，故产流期的下渗为稳定下渗率，超渗产流的下渗率取决于雨强i是否超过下渗能力fp，并