水文学原理第五章习题.docx

'一、名词解释题1.土壤质地2.土壤结构            3.土水势4.土壤水分特性曲线5.土壤水分剖面6.下渗            7.下渗率8.下渗强度（容量）下渗曲线            9.累积下渗曲线二、填空题1.       组成土壤的固体颗粒的主要粒径或粒径范围称为土壤的_________________。2.       图5-1土壤质地三角形目前使用的土壤名称基本上都是根据土壤中的_______、_______和_______的比重来命名的。3.       某种土壤中砂粒占10%、粉粒占70%、粘粒占20%，根据图5-1的土壤质地三角形，则该土壤为_________________。4.       土壤中固体颗粒的排列方式、排列方向和团聚状态，或者土壤孔隙的几何形状与大小称之为__________________。5.       土壤的固体密度是指__________________________________________________。6.       土壤的干容重是指__________________________________________________。7.       土壤的孔隙度是指__________________________________________________。8.       土壤的容积含水率是指________________________________________________。 9.       土壤中的水主要受____________、____________和__________三种力的作用。10.   毛管上升高度与毛管的内径有关，其近似计算公式为_____________________。11.   土壤水存在的液态水分，根据作用力的情况，可分为束缚水和自由水两类。束缚水又可分为__________和____________，而自由水又可分为__________和________。12.   土壤水分常数主要是指___________、___________、____________、_________、______________和_________________。13.   土壤中毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为_____________，它是不受地下水影响条件下土壤在田间或自然状况对所能保持水分的最高数量，也就是说，降雨或灌溉水进入土壤后，若超过它，则超过部分将不能为土壤保持而以自由重力水形式向下渗透。因此，它是将土壤水划分为__________和_____________的“门槛”。14.   所谓___________________就是指土壤颗粒对水分子的吸力为15个大气压时的土壤含水量。15.   根据土壤水分作用的分类，土水势可分为_____________、______________、___________、_____________、___________、_____________、_____________。16.   基模势是指由__________和_____________引起的土水势的总称。在非饱和土壤中，基模势总是____________大气压下纯自由水面的势能的，大气压下纯自由水面的势能一般赋予0值，故基模势总是一个___________，而在饱和土壤中，静水压力势总是_______大气压力下纯自由水面的势能的，故静水压力势总是一个______________值。17.   饱和土壤：在饱和土壤中，由于基模势为零，故总势公式为_____________；非饱和土壤：在非饱和土壤中，由于静水压力势为零，故总势公式为_______________。18.   若在参照状态以上高度h处有一容积为V的水滴，那么该水滴的重力势为__________。19.   土水势的三种表示方法分别为______________、_____________、______________。20.   根据土壤水分作用的分类，纯水的土水势可化分为__________、__________、_______。21.   土壤含水量沿深度方向的变化曲线称为___________，又称__________________。22.   水分透过土壤层面（例如地面）沿垂直和水平方向渗入土壤中的现象称为______。单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的水量称为下渗率，23.   单位时间通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的水量称为___________。如果供水强度充分大，则下渗率将达到同初始土壤含水量和同土壤质地、结构条件下的最大值，称此为___________。24.   下渗容量随时间的变化曲线称为_____________，它是以____________为参变量的一簇曲线。 25.   不同的土壤，尽管它们在下渗过程中，土壤水分剖面的具体变化不完全相同，但都可以划分为四个有明显区别的水分带：___________、___________、________________和___________。三、判断题1.     土壤是一种由大小不同的固体颗粒集合而成的具有空隙或孔隙的散粒体，属多孔介质。2.     土块中的孔隙容积与土块总容积纸币称为孔隙比。3.     土壤的质量含水率是指土块中水的质量与土块总质量之比值。4.     土壤颗粒对水分子的作用不仅与孔隙度有关，更重要的是与土壤颗粒的大小有关。5.     液体表面压力的存在是产生毛管现象的物理原因。6.     吸湿水水分子与土粒表面分子之间的距离小于液态水分子之间的距离。7.     吸湿水会表现固态水的性质，因此没有溶解能力，不能移动。8.     土壤颗粒越小，所吸附的吸湿水越多。汗有机质多的土壤比含有机质少的土壤吸湿水大。9.     吸湿水和膜状水的密度都大于1g/cm3。10. 膜状水是以湿润的方式从水膜较厚的土壤颗粒向水膜较薄的土壤颗粒移动，速度很慢。四、证明题1.     地下水埋深较浅时，在平衡条件下，地下水位以上任意一点的土壤基质势值等于该点到地下水位垂直距离的相反数。2.     在非饱和土壤的相同高度处，土壤水分总是由土壤含水量高处向土壤含水量低处运动。3.     试推导供水强度充分大条件下的下渗容量计算式。五、简答题1.     什么是土壤含水量？它有那几种表示方法？2.     在干燥土壤吸收水分的过程中测定与在饱和土壤脱水过程中测定的土壤水分特性曲线会重合吗？为什么？3.     下渗的物理机制怎样？4.     什么叫累积下渗曲线？若某一供水充分的下渗试验得到如下结论：t时刻的累积下渗量Fp(t)与该时刻的下渗能力fp(t)的关系为，其中a为常数，试导出该累积下渗曲线的表达式。（若累积下渗量与下渗历时的平方根成正比）5.     饱和下渗理论的基本假定是什么？6.     在降雨下渗条件下，降雨强度、下渗率和下渗能力三者之间的关系怎样？7.     考虑重力作用下渗和不考虑重力作用下渗的区别是什么？ 六、计算题       1.一湿土块重140g，烘干后重100g，该土壤的质量含水率是多少？       2.已知一土块的质量含水率为20%，容重为1.25g/cm3，则该土块的容积含水率为多少？3.   野外利用体积为100cm3的环刀采回一土壤样品，称其湿重为255g，让其浸入水中充分吸水后，称重为280g，让其排出重力水后称重为265g，在1500kPa时中为250g，烘干后中230g，环刀重100g。试问根据以上数据能分析出哪些土壤水指标和孔隙指标，并进行计算。 4.     有一“U”形土柱，一端浸泡在水槽中（见图4-2）。水槽的水面保持不变，且假定土柱处于平衡条件下。试确定该土柱中A，B，C，D，E，F各点的基模势、重力势、静水压力势和总势。（取水面为标准参照状态）5.     根据非饱和下渗理论可导得下列形式的下渗曲线公式fP=St0.5/2式中：fp为下渗能力（mm/min）；t为时间，S为土壤吸收度。（1）在导出该式时考虑了哪些驱动下渗的作用力？S的因次是什么？（2）某小流域适用该形式下渗曲线，一场空间分布均匀、强度始终大于下渗能力的降雨经历15min后，测得流域土壤含水量为30mm（假设这场降雨开始时的流域土壤含水量为0），试求该小流域的S值。6.     已知某地面的下渗能力曲线为 f(t)=18t-0.5+0.4 （mm/min）（1）导出累积下渗量曲线F(t)的表达式；（2）假设初始土壤含水量为零，求均匀雨强i=9.4mm/min时的产流开始时间。7..P(mm)F(mm)P(t)F(t)t(min) 某地面测得其累积下渗能力曲线F(t)=36t0.5+0.4t，当F(0)=0时，均匀强度供水，供水累积过程方程为P(t)=9.4t。 （1）求下渗能力曲线fp(t)和供水强度过程线i(t)；（2）示意给出下渗能力曲线fp(t)，降水强度过程i(t)和实际下渗过程f(t)；（3）计算开始产流时的累积下渗量F和产流开始时间t。 '