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1《水文与水资源学》复习题库及解析张建军（北京林业大学）第一章绪论1.1举例说明水文现象在循环过程中的存在和运动形态,如：降雨、径流、河流的水情等等。水文学的定义：水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、流动变化规律及其与地理环境、人类活动之间相互关系的科学。1.2水文现象的基本特征水文现象在空间上具有地区性，水文现象在时间上具有周期性，又具有随机性。水循环永无止境1.3水文学的分科体系以研究对象分类:传统的水文学是按研究对象―水体的不同划分分支学科的，一般划分为：河流水文学、沼泽水文学、冰川水文学、水文气象学、地下水文学、海洋水文学。根据研究手段分:水文学主要是通过定点观测、野外勘查、室内外试验等手段获得水文资料的，因此，根据研究手段可以划分为：水文测验学、水文调查、水文实验以研究区域分:为了研究不同自然地理环境中水的作用，形成了区域水文学，主要有：流域水文学、河口水文学、山坡水文学、平原水文学、干旱区水文学等。根据应用范围分:水文学是一门应用性很强的学科，作为应用学科，水文学可以分为:工程水文学（水文计算、水文预报）、农业水文学、森林水文学、土壤水文学、城市水文学。1.4水文学的研究方法在实测资料的基础上，根据水文现象的基本特征进行综合分析,根据水文现象的特点，研究方法划分为成因分析法、数理统计法、地理综合法2成因分析法：是以物理学原理为基础，利用实测资料研究水文现象的形成及演变过程，揭示水文现象的本质，确定水文要素间的定量、定性关系，建立各种确定性模型。数里统计法是以概率论为基础，运用数理统计法，对水文观测资料进行分析处理，计算出水文现象特征值得统计规律，以及水文现象与各影响因素间的相关关系得出经验性模型。数里统计法是建立在水文现象的周期性和随机性基础之上的地理综合法是按照水文现象的地带性规律和非地带性的地区差异，用各种水文等值线图表示水文特征的分布规律建立地区性的经验公式，揭示地区性的水文特征地里综合法是建立在水文现象地区性的基础之上1.5水文学与水土保持的关系水文学是水土保持与环境科学的专业基础课。水土流失是在外营力作用下水土资源的损失和浪费，在我国大部分地区水是主要的外营力之一。可见，水土流失和水土保持与水文学有着密不可分的关系，水文学是水土保持专业的一门专业基础课。另外，水文学的观测手段是确定水土流失量、监测水土流失、评价水土保持效益的重要方法之一。水土保持工程也需要以水文学计算为基础，因此，从事水土保持工作必需掌握水文学。1.6水文学与生态环境建设的关系水源保护区、湿地保护区、野生动植物保护区等各种保护区中如果没有水要素，将是一片死寂！在保护区中生物的承载力确定、保护区中水资源的保护与合理利用、保护区中景观的配置等等都需要水文学的基础知识。自然地理的四大要素水、土、气、生中，是水的运动变化将其他三各要素串联起来，采形成了丰富多彩的自然地理环境。因此，水文与水资源学是自然地理学可得基础课。第二章水分循环与水量平衡2.1什么是水分循环？3水分循环：地球表面的水体在太阳辐射的作用下被蒸发上升至空中，被气流带动输送到各地，水汽在上升和输送过程中，遇冷凝结以降雨的形式回到地面或水体上，再以河流或地下水的形式汇入海洋。水分这样往复不断转移交替的现象叫水分循环，简称为水循环2.2水分循环的分类根据水循环的过程把水循环分为大循环和小循环。大循环，指由海洋上蒸发的水汽，被气流带到陆地上空，在一定的大气条件下降落到地面，降落到地面的水分有一部分以径流的形式汇入江河，重新回到海洋，这种海洋与大陆之间的水分交换过程叫大循环。小循环，是陆地上的水在没有回到海洋之前，又蒸发到空中，或从海洋上蒸发的水汽在空中凝结以降水的形式回到海洋中，这种局部的水循环称为小循环。内陆水分循环陆地的水分经蒸发和蒸腾上升到空中，与从海洋输送来的水汽一起再向内陆输送至离海洋更远的地方，凝结降水，然后再蒸散到上空气团中向内陆运动，直至不能形成降水为止，这种水分循环称为内陆水分循环2.3分析说明水循环基本过程、循环的动力与循环现象的本质水分在太阳辐射的作用下离开水体上升到空中并向各地运动，又在重力的作用下回到地面并流向海洋。水循环的动力是太阳辐射和地球引力。水循环的内因是水的物理性质，它在不同的温度条件下，具有三种存在形式：气态、液态、固态，为水循环奠定了物质基础。2.4分析说明水循环分类的依据以及内在差别水循环的过程.大循环：降落到地面的水分有一部分以径流的形式汇入江河，重新回到海洋，小循环：是陆地上的水在没有回到海洋之前，又蒸发到空中，或从海洋上蒸发的水汽在空中凝结以降水的形式回到海洋中42.5水分循环的四个阶段？水循环一般包括四个阶段，即：蒸发、水汽输送、降水、径流，这四个阶段缺少任何一个都将使水循环中断。在有些情况下水循环可能没有径流这一过程，如，海洋中的水分被蒸发在上升过程中，遇冷凝结又降落到海洋之中，这个水循环就没有径流这一阶段2.6水分循环周期？水循环周期是研究水资源的一个很重要的参数。如果某一水体，循环周期短、更新速度快，水资源的利用率就高。水分循环周期——T=W/Δw（T---周期（年、月、日、时）W---为水体的储量，Δw---为单位时间参与水循环的量）2.7影响水分的因素有哪些？各因素如何影响水分循环？影响水循环的因素主要包括：气候因素、下垫面因素、人为因素气候因素主要包括：湿度、温度、风速、风向等。气候因素是影响水分循环的主要因素，在水分循环的四个环节蒸发、水汽输送、降水、径流中，有三个环节取决于气候状况。一般情况下，温度越高，蒸发越旺盛，水分循环越快；风速越大，水汽输送越快，水分循环越活跃；湿度越高，降水量越大。另外，气候条件还能间接影响径流，径流量的大小和径流的形成过程都都受控于气候条件（河流是气候的产物）。下垫面因素主要指地理位置、地表状况、地形。下垫面因素对水分循环的影响主要是通过影响蒸发和径流起作用的。人为因素对水分循环的影响主要表现在调节径流、加大蒸发、增加降水等水分循环的环节上。2.8水量平衡原理？5任意时段内，任何区域收入（或输入）的水量和支出（或输出）的水量之差，一定等于该时段内该区域储水量的变化。2.9写出任一区域某一时段的水量平衡方程I-A=ΔWI---为输入区域的水量，A---为输出区域的水量，ΔW---为研究时段内区域储水量的变化2.10通用水量平衡方程收入项有：降水量P，水汽的凝结量E1，从其它地区流入该区的地表径流量R表、地下径流量R地下。支出项有：蒸发量和林木的蒸散量E2，从该区流出的地表径流量r表及地下径流量r地下，该区内工农业及生活用水量q。则P+R表+R地下=E+r表+r地下+q＋ΔW这就是通用的水量平衡方程式2.11闭合流域？由其它流域进入研究流域的地下径流等于零2.12非闭合流域？由其它流域进入研究流域的地下径流不等于零2.13闭合流域的水量平衡方程P=E+R+ΔW2.14非闭合流域的水量平衡方程P+R地下=E+r表+r地下+q＋ΔW令r表+r地下＝R称为径流量，不考虑工农业及生活用水q=0则非闭合流域的水量平衡方程改写成P+R地下=E+R+ΔW62.15蒸发系数？如果将P平均=E平均+R平均两边同除以P平均，则：R/P+E/P=α＋β＝1式中，β平均＝E平均/P平均为多年平均蒸发系数2.16径流系数？如果将P平均=E平均+R平均两边同除以P平均，则：R/P+E/P=α＋β＝1式中，α平均＝R平均/P平均为多年平均径流系数α和β之和等于12.17全球水量平衡方程2.18陆地水量平衡方程2.19海洋水量平衡方程2.20论述水分循环的意义3降水3.1降水的主要形式？降雨、降雪、雹、露、霜3.2降水的成因？在一定温度条件下，大气中水汽含量有一最大值，空气中最大的水汽含量称为饱和湿度,饱和湿度与气温成正比。当空气中的水汽含量超过饱和湿度时，空气中的水汽开始凝结成水，如果这种凝结现象发生在地面，则形成霜和露；如果发生在高空则形成云，随着云层中的水珠、冰晶含量不断增加，当上升的气流的悬浮力不能再抵消水珠、冰晶的重量时，云层中的水珠、冰晶在重力作用下降到地面形成降水。3.3降水的类型划分及依据7按降水性质分：连续性降水、阵性性降水、毛毛状降水按降水强度分：小雨、中雨、大雨、暴雨、特大暴雨、小雪、中雪、大雪按降水形态分：雨、雪、霰、雹按降水成因分：气旋雨、对流雨、地形雨、台风雨3.4气旋雨气旋就是低气压，低气压过境形成的降雨为气旋雨。气旋雨分为非锋面雨和锋面雨两种。非锋面雨：低气压中心气流上升形成的降水。锋面雨有冷锋雨和暖锋雨两种。3.5冷锋雨及其特点冷气团向暖气团推进时，暖气团迅速爬升，爬升中暖空气冷却后在冷暖空气团的交界面―锋面上形成巨大的积雨云。冷锋雨的降雨强度大，历时较短，降雨笼罩面积较小。冷锋雨在锋面的后面3.6暖锋雨及其特点是当暖气团向冷气团移动时，暖气团缓慢在锋面上爬升，逐渐冷却后形成降雨，暖锋雨出现在地面锋线的前面，降水强度小，历时长，降雨笼罩面积大。3.7对流雨及其特点是由于冷暖空气上下对流形成的降雨。在夏季暖湿空气笼罩在一个地区时，由于地面局部地区受热，下层热空气膨胀上升，上层冷空气下降，形成对流。上升的空气冷却后形成降雨，这种降雨常出现在酷热的夏季午后，特点是降雨强度大、历时短、降水笼罩面积小，常伴有雷电。赤道地区常年都有对流雨发生。3.8地形雨及其特点地形雨：暖湿空气在前进途中，遇到地形阻挡，被迫沿迎风坡爬升，空气中的水汽因冷却凝结形成的降水。8地形雨发生在山体的迎风坡。背风坡因气流下沉，温度不断升高，空气中的水蒸气难以饱和，形成温度高、湿度低的焚风，因此，降水较少，是雨影区。3.9台风雨及其特点台风（热带风暴）登陆后，将大量的湿热空气带到大陆，造成狂风暴雨。台风雨的特点是强度大、雨量大，很容易造成大的洪水灾害。3.10响降水的因素有哪些？地理位置：降雨量的多寡取决于空气中水气含量的高低，空气中水汽含量的高低取决于气温和离海洋的远近。规律：1.降水量从赤道向两极减少。2.南北回归线两侧，大陆西岸的降水少，大陆东岸的降水多。3.温带地区的沿海降水多，内陆降水少。4.世界年降水量最丰富的地区在赤道附近，最贫乏的地区在南北回归线之间的大陆西岸气旋台风的途径：春夏之际气旋在长江流域和淮河流域一带盘旋，形成持续的阴雨天气，即梅雨季节。7、8月后锋面北移进入华北、西北地区，使华北和西北地区进入雨季。台风对东南沿海地区的降水影响很大，是这一地区雨季的主要降水形式。地形：山脉对降水影响很大，这是由于山脉使气流抬升，气流在抬升过程中因冷却而使部分水蒸汽凝结形成降水，从而使迎风坡的降水增加。在背风坡形成焚风。离海洋较近的地区，空气中水蒸汽含量高，在地形的影响下增加的雨量较多，而在离海洋较远的地区空气中水蒸汽含量少，在地形的抬升作用下增加的降水量相对较少。当空气中水蒸汽含量一定时，山脉的坡度越陡，抬升作用越强，增加的降水越多。地形增加降水的作用有一定的限度，并不是能够无限度的增加，当空气中的水蒸汽含量降低到某一值时，随地形的抬升，降水不会再增加。森林水面：湖泊、大型水库的水面蒸发量大，对促进水分的内陆循环有积极作用，但是水面上很容易形成逆温，从而不利于水汽的上升，因此不易形成降水3.11论述森林与降水的关系9目前，已经普遍得到认可的是森林能够增加水平降水。我个人认为，由于森林有着较大的蒸发作用，降雨时林木拦蓄的大部分降水重新通过林木的枝叶蒸发到空气中，从这一点上说，森林通过其强大的蒸发作用增加了林区的空气湿度。另外，正因为森林通过其强大的蒸发作用增加了林区的空气湿度，这些蒸发出来的水蒸汽加入了内陆的水分循环，从而促进了内陆水分的小循环这就有可能增加其他周边地区的降水。因此，森林虽然不能直接增加林区的降水，但它可以提高水分的循环次数，为内陆其他地区输送更多的水蒸汽。3.12降水要素有哪些？降水要素是描述降水的基本指标，有降水量、降水历时、降水时间、降水强度、降水面积3.13常用的降水指标有哪些？描述降水量的指标：次降水量、日降水量、月降水量、年降水量、最大降水量、最小降水量等3.14降水历时降水开始