工程水文學(xué)課后復(fù)習(xí)思考題參考答案..

1、工程水文學(xué)課后復(fù)習(xí)思考題及答案第一章 緒論1 1、什么是水資源？怎樣理解水資源并非是取之不盡，用之不竭的？水資源是指地球上可供人類利用的淡水。與煤、石油等礦產(chǎn)資源不同，水資源的數(shù)量具有可更新補(bǔ)充的特點，但隨著城市和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人口和用水量的急劇增 長，人類對水資源需求量日益增長，而可利用的水資源是有限的，可更新補(bǔ)充的水 資源并非取之不盡、用之不竭的，必須十分重視，珍惜利用。2 2、中國的水資源有哪些特點？中國的水資源總量不算少，但人均水量低；地區(qū)上分布極不均勻；與耕地、人口分布不相匹配；年內(nèi)、年際變化大。3 3、實施水資源可持續(xù)利用發(fā)展戰(zhàn)略有何意義？在水資源開發(fā)利用中，應(yīng)當(dāng)使預(yù)期得到的社會效益

2、和環(huán)境效益，亦即正面效益 與因開發(fā)利用所導(dǎo)致的不利于環(huán)境的副作用，亦即負(fù)面效益相平衡，并力求前者稍 大于后者以利人類社會的不斷完善和進(jìn)步。4 4、水資源與水文學(xué)有何關(guān)系？水文學(xué)是研究地球水圈的存在與運動的科學(xué)。 主要研究地球上水的形成、循環(huán)、時空分布、化學(xué)和物理性質(zhì)以及水與環(huán)境的相互關(guān)系，為人類防治水旱災(zāi)害、合理 開發(fā)利用和保護(hù)水資源、不斷改善人類生存和發(fā)展的環(huán)境條件提供科學(xué)依據(jù)。5 5、水文分析計算在水利工程建設(shè)和管理中的作用是什么？規(guī)劃設(shè)計階段水文學(xué)計算的主要任務(wù)是確定工程規(guī)模；施工階段要修建一些臨 時性建筑，也需要進(jìn)行水文計算；運用管理階段，需知道未來一定時期的來水情況， 據(jù)此編制水量調(diào)

3、度方案。6 6、水文分析計算經(jīng)常采用哪些研究方法？根據(jù)是什么？成因分析法、數(shù)理統(tǒng)計法、地理綜合法。第二章 水循環(huán)與徑流形成1 1、何謂自然界的水循環(huán)？產(chǎn)生水循環(huán)的原因是什么？水圈中各種水體通過蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)、降水、下滲、地面和地下徑流的 往復(fù)循環(huán)過程成為水循環(huán)，海陸間的水循環(huán)成為大循環(huán)，局部的水循環(huán)成為小循環(huán)。 產(chǎn)生水循環(huán)的內(nèi)因是水在通常環(huán)境下氣、液、固易于轉(zhuǎn)化；外因是太陽輻射和重力 作用。2 2、何謂水量平衡原理？水量平衡方程中經(jīng)?？紤]的因素有哪些？根據(jù)物質(zhì)不滅定律可知，在水循環(huán)過程中，對于任一區(qū)域，在任一時段內(nèi)，進(jìn) 入的水量與輸出的水量之差額必等于其蓄水量的變量，這就是水量平衡原理。

4、水量 平衡方程中考慮的因素有：降水量和蒸發(fā)量。地表、地下徑流量以及地下蓄水量的 變量。3 3、 比較大的河流自上而下可分為哪幾段？各段有什么特點？如何確定河流某一指 定斷面控制的流域面積？一條河流自上而下可分為河源、上游、中游、下游和河口五段。河源是河流的 發(fā)源地；上游，河流的上游連接河源，水流具有較高的位置勢能，在重力作用下流 動，受河谷地形的影響，水流湍急，落差大，沖刷強(qiáng)烈；中游，河槽地勢漸趨平緩， 兩岸逐漸開闊，河面增寬，水面比降減小，兩岸常有灘地，沖淤變化不明顯，河床 穩(wěn)定；下游，與河口相連，一般處于平原區(qū)，河床寬闊，河床坡度和流速都較小， 淤積明顯，淺灘和河灣較多；河口，河流的終點。

5、通?？稍谶m當(dāng)?shù)谋壤叩牡匦螆D上定出流域分水線，然后用求積儀量出它所包 圍的面積，成為流域面積，用F表示，單位為km2。4 4、河流與流域有哪些主要特征？（1 1）降雨形成的地表水，在重力作用下沿著陸地表面曲線形凹地流動，依大小 可分為江（河）、溪、溝等，其間并無精確分界，統(tǒng)稱河流。基本特征：河流長度，自河源沿主河道至河口的距離；河流斷面，橫斷面和縱 斷面；河道縱比降，單位河長的落差，即J；河網(wǎng)密度，河流平均單位面積內(nèi)河 流的總長度。（2 2）匯集地面和地下水的區(qū)域稱為流域，也就是分水線包圍的區(qū)域?；咎卣鳎毫饔蛎娣e；流域長度和平均寬度；流域形狀系數(shù)；流域平均高度與 坡度；流域自然地理特征。5

6、5、在非巖溶地區(qū)，為什么大、中流域常被視為閉合流域？小流域常被視為非閉合流 域？6 6、形成降水的充分和必要條件是什么？水汽、上升運動和冷卻凝結(jié)，是形成降水的三個因素。7 7、簡述我國年降水量的時空分布特性。由于我國大部分地區(qū)受到東南和西南季風(fēng)的影響，因而形成東南多雨，西北干 旱的特點。&按照使空氣抬升而形成動力冷卻的原因，降水可分為哪幾種類型？可分為對流雨、地形雨、鋒面雨和氣旋雨。9 9、比較何種降水量觀測方法的優(yōu)缺點。降水量觀測方法有儀器觀測、雷達(dá)探測和衛(wèi)星云圖估算。1010、何謂包氣帶？何謂飽水帶？ 土壤水有哪幾種存在形式?在地下水面以上，土壤含水量未達(dá)飽和，是土粒、水分和空氣同

7、時存在的 3 3 相系統(tǒng)，成為包氣帶；在地下水面以下，土壤處于飽和含水狀態(tài)，是土粒、水分組成的 2 2 相系統(tǒng)，稱為飽和帶或飽水帶。土壤的存在形式：吸濕水，由土粒表面分子力所吸附的水分子；薄膜水，由土 粒剩余分子力所吸附在吸濕水層外的水膜；毛管水，土壤空隙中由毛管力所保持的 水分；重力水，土壤中在重力作用下沿著土壤空隙自由移動的水分。1111、下滲過程分為哪幾個階段？影響下滲有哪些因素？下滲的物理過程分為 3 3 個階段：滲潤階段，在分子力作用下，下滲的水分被干燥的土顆粒吸收而形成薄膜水；滲漏階段，在毛管力重力作用下，下滲水分沿土壤 空隙向下作不穩(wěn)定流動，并逐步填充土壤孔隙至飽和，此時毛管力消

8、失；滲透階段， 土壤孔隙被水分充滿達(dá)到飽和，水分在重力作用下穩(wěn)定流動。影響下滲的因素有土壤的物理特性，降雨特性，流域地貌，植被和人類活動等。1212、什么叫水面蒸發(fā)？什么叫土壤蒸發(fā)？什么叫植物散發(fā)？怎樣用器測法觀測這3 3種蒸發(fā)量？水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程稱為蒸發(fā)，具有水分子的表面稱為蒸發(fā)面。蒸發(fā)面 為水面稱為水面蒸發(fā)；蒸發(fā)面為土壤稱為土壤蒸發(fā)；蒸發(fā)面為植物莖葉稱為植物散 發(fā)。1313、水面蒸發(fā)的蒸發(fā)器折算系數(shù) K K 值與哪些因素有關(guān)？ 水面蒸發(fā)的蒸發(fā)器折算系數(shù) K K 值隨蒸發(fā)皿（器）的直徑而異，且與月份及所在 地區(qū)有關(guān)。1414、流域總蒸發(fā)包括哪幾部分？如何估算流域總蒸發(fā)量？流域總蒸發(fā)包

9、括流域水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)、植物截留蒸發(fā)和植物散發(fā)。通常先對流域進(jìn)行綜合研究，再用流域水量平衡法或模式計算法分析，求出流域總蒸發(fā)量。1515、簡述河川徑流形成過程，常用什么方法表示徑流？徑流常用什么單位度量？降雨開始后，除少量降落到河流水面直接形成徑流外，一部分被植物枝葉所攔 截，降落到地面上的雨水滲入土壤，超出下滲能力的雨水形成地面積水，先填滿地 面坑洼，滿足呃填洼的地方開始產(chǎn)生地面徑流，土壤達(dá)到田間持水量后繼續(xù)下滲的 雨水部分從坡側(cè)土壤孔隙流出，注入河槽，形成河川徑流。徑流常用的表示方法： 流量Q( (m3/s),),徑流總量W(m3,萬m3,億m3),徑流深度R(mm),徑流模數(shù)M L/(

10、skm2), 徑流系數(shù) 。第三章 水文資料的觀測、收集與處理1 1、水文測站的觀測項目有哪些？水文測站觀測項目有水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)、地下水、水文、冰情、 水質(zhì)等。2 2、根據(jù)測站的性質(zhì),水文測站可分為哪些類型？根據(jù)測站的性質(zhì)和作用,水文測站可分為基本站、專用站和實驗站。3 3、 收集水文資料,有哪些基本途徑？試比較其優(yōu)缺點。收集水文資料的基本途徑有駐測,巡測,間測,自動測報系統(tǒng)。4 4、 水文測驗河段的選擇,主要考慮什么原則？( 1 1)滿足設(shè)站的目的,要求。 ( 2 2)在保證成果有必要精度的前提下,有利于簡 化測量和資料的整理工作。平原河流應(yīng)盡量選擇順直、穩(wěn)定,水流集中,便于布設(shè)

11、測驗設(shè)施的河段；山區(qū) 河流,在保證測驗工作安全前提下,盡可能選擇急攤、石梁、卡口等上游處；閘壩 和水庫,一般設(shè)置在建筑物下游,且要避開水流紊動的影響。5 5、水文站布設(shè)的斷面一般有幾種？按照不同的用途，測驗斷面可分為基本水尺斷面，流速儀測流斷面，浮標(biāo)測流 斷面和比降斷面。6 6、什么是水位？觀測水位有何意義？如何計算日平均水位？ 河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面距離固定基面的高程稱為水位，以m計。水位觀測的作用一方面是直接為水利、水運、防運、治澇提供資料，另一方面 可用水位推求其他水文數(shù)據(jù)。日平均水位的計算：等時距觀測，可采用算數(shù)平均法； 不等時距則采用面積包圍法。7 7、什么是流量？觀

12、測流量有何意義？斷面流量的確定關(guān)鍵是什么？單位時間內(nèi)通過江河某一橫斷面的水量稱為流量，以m3/s計。在水文站上長期連續(xù)進(jìn)行流量測驗取得數(shù)據(jù)經(jīng)過分析計算和整理而得的資料為水利工程的規(guī)劃設(shè)計 施工和管理運行及國民經(jīng)濟(jì)各部門服務(wù)。8 8、 簡述流速儀測流的步驟及流量計算方法9 9、 浮標(biāo)法測流適用于什么條件？簡述浮標(biāo)法測流原理當(dāng)使用流速儀測流有困難時（如發(fā)生大洪水） ，可采用浮標(biāo)法測流。1010、 水文調(diào)查包括哪幾個方面的內(nèi)容？進(jìn)行水文調(diào)查的目的是什么？ 為彌補(bǔ)水文基本站網(wǎng)定位觀測之不足或為某個特定目的，采用勘測、調(diào)查、考證等方式收集某些水文要素等相關(guān)資料的工作，稱為水文調(diào)查。其內(nèi)容可分為：流 域調(diào)

13、查，水量調(diào)查，洪水與暴雨調(diào)查，其他專項調(diào)查等。1111、 天然河道中，影響水位 流量關(guān)系不穩(wěn)定的主要因素有哪些？簡述水位 流量關(guān) 系曲線的高、低水延長法。天然河道中影響水位 流量關(guān)系不穩(wěn)定的主要因素有：洪水漲落、變動回水、河床沖淤、結(jié)冰及水草叢生等。1212、何謂水文年鑒？何謂水文數(shù)據(jù)庫？何謂水文圖集？簡述其作用？水文站網(wǎng)觀測的水文成果，按全國統(tǒng)一規(guī)定的格式，分流域和水系進(jìn)行整編，作為正式水文資料，每年刊布一次，稱為水文年鑒。水文數(shù)據(jù)庫是以電子計算機(jī)為基礎(chǔ)的水文數(shù)據(jù)存儲檢索系統(tǒng)。水文手冊和水文 圖集是在分析研究該地區(qū)所有水文站的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上編制出來的，它載有該地區(qū)各種 水文特征值等值線圖及計算各

14、種徑流特征值的經(jīng)驗公式。第四章水文統(tǒng)計基本知識1 1、試舉例說明偶然現(xiàn)象和必然現(xiàn)象(確定的現(xiàn)象，即必然現(xiàn)象；隨機(jī)現(xiàn)象，即偶然現(xiàn)象)2 2、概率與頻率有什么區(qū)別與聯(lián)系？水文學(xué)中為什么要引入頻率的概念？描述隨機(jī)事件出現(xiàn)可能性大小的數(shù)量指標(biāo)稱為概率。概率是理論值，頻率是經(jīng) 驗值。在試驗中事件發(fā)生的頻率通常不等于概率，但當(dāng)試驗次數(shù)足夠大時，頻率會 越來越趨近概率。因為水文現(xiàn)象是一種具有明顯隨機(jī)性的自然現(xiàn)象，而水文現(xiàn)象的總體是無限的, 水文觀測資料僅僅是總體的隨機(jī)樣本，因此水文學(xué)引入頻率概念。3 3、分布函數(shù)與密度函數(shù)有什么區(qū)別和聯(lián)系？F(x)-分布函數(shù)，反映隨機(jī)變量x大于等于某個x值得概率。f(x)密

15、度函數(shù)，反映隨機(jī)變量x落在dx區(qū)間內(nèi)的概率。4 4、怎樣計算隨機(jī)變量的統(tǒng)計參數(shù)x, ,Cv和Cs？(1 1)均值x設(shè)某水文變量的觀測系列為Xi,X2, ,Xn，則其均值x為：(2)(2)模比系數(shù)Ki生，模比系數(shù)組成的系列，其均值等于1 1。即K丄Ki1xni 1r n1(XiX)2(3)(3)-均方差 ，若系列的均值相等，則 越大，表示系列離散程度越大 n(4)(4)變差系數(shù)”止 1 1。若兩個系列均值不相等，則不能用均方差直接比較系列的離散程度。變差系數(shù)越大，表示系列的離散程度越大5 5、統(tǒng)計參數(shù)X,Cv,Cs對頻率曲線有什么影響？(1) 均值X若Cv和Cs不變，增大X，頻率曲線的位置就會升

16、高，坡度會變陡。(2)變差系數(shù)Cv當(dāng)Cv0時，隨機(jī)變量的取值都等于均值；Cv越大，隨機(jī)變量 相對于均值越離散，頻率曲線變得越來越陡。(3)偏態(tài)系數(shù)Cs若Cv和X不變，在正偏情況下增大Cs，則Cs愈大，頻率曲線曲率越大，即頻率曲線的上段愈陡、下段愈平緩、中部愈向左偏。(左陡中落右坦)6 6、什么叫總體？什么叫樣本？為什么能用樣本頻率分布去推估總體的概率分布？把研究對象的個體集合稱為總體；總體中隨機(jī)抽取的n n 個個體稱為總體的一個隨機(jī)樣本。XiX2XnXi(5(5)偏態(tài)系數(shù) C CX-(XiX)3ni 13是反映系列在均值兩邊對稱程度的參數(shù)。7 7、皮爾遜皿型概率密度曲線有何特點？皮爾遜皿型曲線

17、是一條一端有限，一端無限的不對稱單峰、正偏曲線，數(shù)學(xué)上 常稱伽瑪分布&何謂離均系數(shù) ？如何利用皮爾遜皿型頻率曲線的 值表繪制頻率曲線?9 9、 何謂經(jīng)驗頻率曲線？如何繪制經(jīng)驗頻率曲線？將水文系列從大到小排序，再按數(shù)學(xué)期望公式計算出每一項的經(jīng)驗頻率，以水 文變量X為縱坐標(biāo)，P為橫坐標(biāo)。根據(jù)XiP對應(yīng)值點繪經(jīng)驗頻率點據(jù)，徒手目估通過 點群中心連成一條光滑曲線，即為該水文變量的經(jīng)驗頻率曲線。1010、重現(xiàn)期（T）和頻率（P）有何關(guān)系？當(dāng)研究暴雨洪水問題時，P一般小于 50%,50%,則T 1/P當(dāng)研究枯水問題時，P一般大于 50%,50%,則T 1/（1 P）1111、在頻率計算中，為什么要給經(jīng)驗頻率曲線選配一條理論頻率曲線？我國水文計算中常用什么頻率曲線作為理論頻率曲線？為了綜合反映水文變量的地區(qū)性規(guī)律，客服經(jīng)驗頻率曲線外延的主觀性，水文 頻率計算引入了能用數(shù)學(xué)方程式表示的頻率曲線來配合經(jīng)驗頻率點據(jù)，稱為理論頻 率曲線。根據(jù)我國水文計算規(guī)范，理論頻率曲線采用皮爾遜皿型曲線。1212、何謂抽樣誤差？如何減小抽樣誤差？用樣本資料來估計總體統(tǒng)計參數(shù)，一定會產(chǎn)生誤差，這種誤差是由隨機(jī)抽樣引起的，稱為抽樣誤差。1313、簡述應(yīng)用適線法進(jìn)行頻率計算的主要步驟。1414、相關(guān)分析在水文計算中有什么作用？用相關(guān)分析法如何插補(bǔ)展延短系列資料？ 第五章設(shè)計年徑流及徑流隨機(jī)