2016水文学复习题作业题及答案

'水文学复习题绪论复习题：1、水文学的发展经历了哪几个阶段？①萌芽阶段——水文现象定性描述阶段②奠基阶段——水文科学体系形成阶段③应用水文学兴起时期④现代水文学阶段作业题：1、水文现象有哪些特点？①水循环永无止尽（境）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，又存在特殊性总之，任何水文现象无论在时间或空间上均同时存在确定性和不确定性这两方面的性质。第一章地球上水的性质与分布第一节地球上水的物理性质复习题：2、淡水的最大密度温度是多少度？3.98℃(约4℃)时，最大密度为13、我国湖泊冰情如何？我国的湖泊，大约以28°N为界，①此界以南的平原区和云贵高原区湖泊不结冰；②我国结冰的湖泊，又可分为常结冰湖和不常结冰湖：a.常结冰湖，分布在青藏高原、新疆、黄河以北广大地区。这类湖泊每年都要结冰。b.不常结冰湖，分布在我国黄河以南、28°N以北地区。这些地区的湖泊不是每年冬季都结冰，而是遇到强寒潮南下才结冰。4、测量水色和透明度的常用仪器是什么？（1）测量水色常用水色计（2）测量透明度常用透明度盘 作业题：2、海水表面温度的水平分布有何特点？总趋势如何？海水温度的垂直分布有何特点？（1）海水表面温度的水平分布有何特点：①北半球高于南半球②在南北纬0°-30°之间以印度洋水温最高③在南北纬50°-60°之间大西洋水温相差悬殊（2）总趋势：①水温从低纬向高纬递减，等温线大致呈带状分布，特别是在南半球高纬区，等温线几乎与纬线平行。②在南北回归线之间的热带海区，水温最高，水温水平梯度较小，等温线较疏。而在南北回归线以外的海区等温线变密，水平梯度增大，到南北纬40°-50°水温水平梯度达最大值；南北纬40°-50°以外地区，等温线又变疏，水温水平梯度又减小。③大洋东西两侧，水温分布有明显差异。a.在大洋西侧寒暖流交汇处，等温线特别密集，水温水平梯度极大，其中以北大西洋墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流之间最为明显；b.在大洋东侧等温线较疏，水平梯度较小，在北大西洋因墨西哥湾暖流势力特别强大，故使大洋东侧高纬区水温高于大洋西侧。c.在低纬海区，大洋西侧水温高于东侧温度。④夏季大洋表面水温普遍高于冬季，可是水温水平梯度则是冬季大于夏季，这与太阳高度和日照时间有密切关系。（3）海水温度的垂直分布特点：大洋水温的垂直分布，从海面向海底呈不均匀递减的趋势。3、湖泊水温垂直分布有何特点？①当湖水温度随水深的增加而降低时，即水温梯度成负值时，将出现上层水温高，下层水温低，但不低于4℃，这种水温的垂直分布，称为正温层；②当湖温随水深的增加而升高时，即水温垂直梯度成正值时，将出现上层水温低，下层水温高，但不高于4℃。这种水温的垂直分布，称为逆温层；③当湖温上下层一致，即水温垂直梯度等于零时，将出现上下层水温完全相同，这种水温的垂直分布，成同温状态。（同温层，4℃）4、世界大洋表面密度的分布规律性如何？（水平、垂直）从热赤道向高纬递增，在南半球三大洋中密度分布呈地带性；（赤道地区由于温度很高，盐度较低；亚热带海区盐度虽然很高，但温度也很高，所以密度仍然不大；极地海区由于温度很低，所以密度最大；在三大洋的南极海区，密度均很大。）第二节地球上水的化学性质 复习题：2、天然水中的各种物质按性质分为哪几类？天然水中各种物质按性质通常分为三大类：①悬浮物质：粒径大于100纳米的物质颗粒，在水中呈悬浮状态。②胶体物质：粒径为100—1纳米的多分子聚合体③溶解物质：粒径小于1纳米的物质，在水中成分子或离子的溶解状态。3、天然水按矿化度可分为哪几类？根据矿化度大小，可将天然水（湖水、地下水）分为五类：①低矿化（淡水）：矿化度<1②弱矿化（微咸水）：矿化度1-24③中度矿化（咸水）：矿化度24-35④强矿化（盐水）：矿化度35-50⑤高矿化（卤水）：矿化度>504、随着矿化度的增加，地下水中阴、阳离子成分如何变化？①低矿化度的水（淡水）常以重碳酸根离子为主要成分②中等矿化度的水常以硫酸根离子为主要成分③高矿化度的水常以氯离子为主要成分作业题：5、天然水中的八大离子是什么？（是天然水中形成各种盐类的主要离子）K+（钾离子）、Na+（钠离子）、Ca2+（钙离子）、Mg2+（镁离子）、Cl—（氯离子）、HCO3－（碳酸氢根离子）、SO42－（硫酸根离子）、CO32－（碳酸根离子）6、何谓“海水组成的恒定性”？海水主要化学元素为：氯Cl、钠Na、镁Mg、硫S、钙Ca、钾K、溴Br、碳C、锶Sr、硼B、硅Si、氟F等12种，其含量约占全部海水化学元素含量的99.8—99.9％，海水化学元素最大特点之一是上述12种主要离子浓度之间的比例几乎不变。第二章地球上的水循环第一节水循环概述第二节水量平衡复习题： 8、形成水循环的内因和外因是什么？（1）内因：水的物理性质，在常温常压条件下液态、气态、固态三相变化的特性是水循环的前提条件。（2）外因：太阳辐射与重力作用，是水循环的基本动力。9、说明水循环与水资源开发利用的关系。①水是人类赖以生存、发展的宝贵资源，是廉价、清洁的能源，是农业的命脉、工业的血液和运输的大动脉。它与其它自然资源相比较主要不同点是水资源具有再生性和可以永继利用的特点。②水资源的再生性和可以永继利用不能理解为“取之不尽，用之不竭”。水资源永继利用是以水资源开发利用后能获得补充、更新为条件的。更新速度和补给量要受到水循环的强度、循环周期的长短的制约，一旦水资源开发强度超过地区水循环更新速度或者遭受严重的污染，那么就会面临水资源不足，甚至枯竭的严重局面。③对于特定地区而言，可开发利用的水资源量是有限的。必须重视水资源的合理利用与保护。只有在开发利用强度不超过地区水循环更新速度以及控制水污染的条件下，水资源才能不断获得更新，才能永继利用。10、分析水循环的作用与效应。水循环作为地球上最基本的物质大循环和最活跃的自然现象，它深刻地影响着全球地理环境，影响生态平衡，影响水资源的开发利用。对自然界的水文过程来说，水循环是千变万化的水文现象的根源。作业题：8、何谓水循环？水循环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、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。9、何谓大循环、小循环？（1）大循环：发生于全球海洋与陆地之间的水分交换过程，由于广及全球，故名大循环，又称外循环。（2）小循环：是指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。10、何谓水量平衡？写出通用水量平衡方程，并说明各符号的含义。（1）水量平衡：是指任意选择的区域（或水体），在任意时段内，其收入的水量与支出的水量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，从总体上说收支平衡。（即收入的水量－支出的水量=蓄水的变化量） （2）水量平衡方程式的通式（水量平衡的基本表达式）：I－Q=I为水量收入项；Q为水量支出项第三节蒸发第四节水汽扩散与输送复习题：11、因蒸发面不同可把蒸发分为哪几类？水面蒸发、土壤蒸发、植物散发12、土壤的干化过程分为哪几个阶段？据土壤供水条件的差别以及蒸发率的变化，可划分为三个阶段：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，A），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。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；B），土壤蒸发便进入蒸发率微弱阶段。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。13、蒸发量的计算方法有哪几种途径？蒸发量的计算主要有三种途径：①采用一定的仪器和某种手段进行直接测定；②根据典型资料建立地区经验公式，以进行估算；③通过成因分析建立理论公式，进行计算。作业题：11、土壤含水量对土壤蒸发有何影响？(不同质地的土壤含水量与土壤蒸发比（E/EM）之间的关系；每种土壤的关系线都有一个转折点。与此转折点相应的土壤含水量，称为临界含水量。) ①当实际的土壤含水量大于此临界值时，则蒸发量与蒸发能力之比值接近于1，即土壤蒸发接近于蒸发能力，并与土壤含水量无关；②当土壤含水量小于临界值，则蒸发比与含水量呈直线关系。在这种情况下，土壤蒸发不仅与含水量成正比，而且还与土壤的质地有关。(土壤的质地不同，土壤的孔隙率及连通性也就不同，进而影响土壤中水的运动特性，影响土壤水的蒸发。)11、何谓水汽输送通量、水汽通量散度？（1）水汽输送通量：在单位时间内流经某一单位面积的水汽量。（2）水汽通量散度：单位时间汇入单位体积或从该体积辐散出的水汽量。12、我国水汽输送有哪几个水汽来源？有3个水汽来源：极地气团的西北水汽流、南海水汽流、孟加拉湾水汽流。第五节降水复习题：13、何谓降水历时、降水时间？（1）降水历时：指一场降水自始至终所经历的时间。（2）降水时间：指对应于某一降水而言，其时间长短通常是人为划定的（例如，1、3、6、24小时或1、3、7天等），在此时段内并非意味着连续降水。14、降水特征的表示方法有哪些？①降水过程线 ②降水累积曲线③等降水量线 ④降水特性综合曲线常用的有以下三种：a.强度-历时曲线b.平均深度—面积曲线 c.雨深-面积-历时曲线作业题：11、何谓可能最大降水？可能最大降水（PMP）或可能最大暴雨（PMS），指在现代的地理环境和气候条件下，特定的区域在特定的时段内，可能发生的最大降水量（或暴雨）。15、面降水常用的4种计算方法是什么？①算术平均法②垂直平分法 ③等雨量线法④客观运行法第六节下渗第七节径流复习题：16、下渗的物理过程可分为哪几个阶段？可划分如下3个阶段：渗润阶段、渗漏阶段、渗透阶段17、何谓下渗率、下渗能力、稳定下渗率？（1）下渗率f：又称下渗强度，是指单位面积上单位时间内渗入土壤中水量，常用毫米/分或毫米/小时计。（2）下渗能力fp：又称下渗容量，指在充分供水条件下的下渗率。（3）稳定下渗率fc：简称“稳渗” 。通常在下渗最初阶段，下渗率f具有较大的数值，称为初渗（f0），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”。16、何谓流量、径流总量、径流深度、径流模数、径流系数？其单位及计算公式如何？（1）流量：流量Q指单位时间内通过某一断面的水量，常用单位为立方米/秒。流量随时间的变化过程，用流量过程线表示。（2）径流总量：径流总量W是指T时段内通过某一断面的总水量，常用单位为立方米。用时段平均流量与时段的乘积表示：W = QT（3）径流模数：径流模数R是指将径流总量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度，以毫米为单位。若T时段内的平均流量为（立方米/秒），流域面积为F（平方千米），则径流深度R（毫米），可由下式计算：（4）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。计算式为：（5）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=，因为R