2024年河海大学811水文学原理考研专业课考点汇总及考前重点冲刺必会题.pdf

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河海大学 811 水文学原理考研专业课考 点汇总及考前重点冲刺必会题

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已考知识点汇总

《水文学原理》

一、名词解释

  • 1.田间持水量(2007)

  • 2.土壤水分特性曲线(2007)

  • 3.下渗容量(2007)

  • 4.下渗曲线(2007)

  • 5.蒸发率(2007)

  • 6.植物蒸发(2007)

  • 7.包气带(2007)

  • 8.蓄满产流(2007)(2007)

  • 9.流域蓄水容量曲线(2007)

  • 10.附加比降(2007)

  • 11.波速(2007)

  • 12.槽蓄方程(2007)

  • 13.洪水演算(2007)

  • 14.线性水库(2007)

  • 15.流域调蓄作用(2007)

  • 16.流域瞬时单位线(2007)

  • 17.凋萎系数(2009)

  • 18.下渗锋面(2009)

  • 19.流域蓄水容量曲线(2009)

  • 20.附加比降(2009)

  • 21.特征河长(2009)

  • 22.流域滞时(2009)

  • 23.面积——时间曲线(2009)

二、简答分析题

  • 1.在计算区域平均降雨量时,泰森多边形法和算术平均法取得相同结果的条件。(2004)

  • 2.在非饱和土壤中,土壤水分从 A 点向 B 点运动的条件。(2004)

  • 3.断面水位与流量呈单值关系的条件。(2004)

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  • 4.河段槽蓄量与河段下断面流量呈单值关系的条件。(2004)

  • 5.运动波的速度等于断面平均流速的条件。(2004)

  • 6.汇流系统的瞬时单位线等于组成该系统的两个概念性元素的瞬时单位线的卷积分的

条件。(2004)

  • 7.重量含水率 W 与容积含水率θ的关系。(2004)

  • 8.单位入流 H(t)与单位瞬时脉冲入流〥(t)的关系。(2004)

  • 9.流域瞬时单位线 u(t)与 S 曲线 S(t)的关系。(2004)

  • 10.特征河长 l 与扩算系数µ的关系。(2004)

  • 11.无旁流的圣维南方程组中的连续性方程式: 与河段水量平衡方程式:

的关系,其中:Q 为流量;A 为过水断面面积;I 为上断面入流;O

为下断面出流;x 为沿河长的距离;t 为时间。(2004)

  • 12.包气带次降雨及闭合流域年和多年水量平衡方程式有什么不同?(2004)

  • 13.土壤中饱和和非饱和水流的达西公式有和区别?(2004)

  • 14.什么叫特征河长?当实际河长分别大于、等于和小于特征河长时,河段糟蓄量与

  • 下断面出流量之间的关系有何不同,试绘出三种条件下的槽蓄曲线图。(2011)

    • 15.裸土蒸发的每个阶段各有什么特点?(2004)

    • 16.扩散波发生的条件是什么?它有什么特点?(2004)

    • 17.超渗地面径流和饱和地面径流产生的机制有何不同?(2004)

    • 18.流域产流面积变化的原因是什么?在降雨空间分布均匀的情况下,蓄满产流的产

流面积变化有何特点?(2004)

  • 19.如何识别(或辨别)线性和非线性汇流系统?(2004)

  • 20.计算流域汇流的等流时线法和单位线法各有什么优缺点?(2004)

  • 21.水量平衡的物理依据是什么?试分别写出比河流域年和多年水量平衡方程式,以

  • 及全球多年水量平衡方程式。(2005)

    • 22.什么叫田间持水量?试述包气带达到田间持水量时其蒸发、下渗和产流呈现出的
  • 特点。(2005、2011)

    • 23.什么叫蒸发率?试分析在自然条件下控制蒸发率的条件。(2005)

    • 24.饱和下渗理论的基本假设是什么?试写出饱和下渗理论的控制方程组。(2004、2005)

    • 25.试论述地面径流和地下径流产生的物理条件。(2005)

    • 26.试述饱和与非饱和水流达西(Darcy)公式之区别。(2005)

    • 27.在降雨过程中流域上产流面积为什么会随时间变化?使用流域蓄水容量曲线描述

蓄满产流的产流面积变化的前提条件是什么?(2005)

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  • 28.试述运动波的基本特点。(2005)

  • 29.什么叫流域瞬时单位线?在什么情况下,一个流域的流域瞬时单位线才是唯一的?

  • 试写出在此情况下,净雨过程、流域瞬时单位线和流域出口断面流量过程三者之间的关系 式。(2005)

    • 30.什么叫流域调节作用?试分析产生流域调节作用的物理原因。(2005)

    • 31.写出闭合流域年和多年水量平衡方程式,以及全球多年水量平衡方程式。(2007)

    • 32.试分析计算流域平均雨量的算术平均法、泰森多边形法和等雨量线的优缺点。(2007)

    • 33.试述饱和水流达西公式和非饱和水流达西公式的主要区别。(2007)

    • 34.试述裸土蒸发三个阶段的特点。(2007)

    • 35.试述超渗地面径流与饱和地面径流产生的条件。(2007)

    • 36.试述造成降雨过程中流域产流面积变化的原因。(2007)

    • 37.试述运动波和扩散波的特点。(2007)

  • 38.什么叫特征河长?在特征河长中,河段槽蓄量、中断面水位、中断面流量、下断

  • 面水位、下断面流量的两两关系中哪些是单一关系?(2007)

    • 39.试写出河段 S 曲线、河段时段单位线和河段瞬时单位线三者之间的关系。(2007)

    • 40.试述流域对降落在其上的净雨过程发生“推移”和“坦化”作用的原因。(2007)

    • 41.试写出闭合流域年和多年平均的水量平衡方程式。某流域多年平均降水量为

  • 1015mm,多年平均径流量为 540mm,试求其多年平均蒸散发量。(2008)

    • 42.试述饱和及非饱和土壤的总水土势的组成和水力传导度的特点。(2008)

    • 43.试述在降雨下渗条件下,降雨强度、下渗率和下渗能力三者之间的关系。(2008)

    • 44.试述蒸发率和蒸发能力的含义及两者之间的关系。(2008)

    • 45.试述超渗地面径流和地下水径流产生的物理条件。(2008)

    • 46.试述“超渗产流”模式和“蓄满产流”模式各自的特点。(2008)

    • 47.试分析流域产流过程中产流面积随时间变化的原因。(2008)

    • 48.试说明水力学洪水演算方法和水文学洪水演算方法的主要区别。(2008)

    • 49.试述在流域汇流过程中发生流域调蓄作用的物理原因。(2008)

    • 50.试述流域瞬时单位线的定义,指出它与河段瞬时单位线定义的差别。(2008)

    • 51.分别写出全球及海洋区域的多年水量平衡方程式。(2009)

    • 52.什么叫下渗曲线?若某供水充分的下渗实验得到如下结论:t 时刻的累积下渗量

  • a

  • Fp t 与该时刻的下渗能力fp t 的关系式为Fp t = , 其中 a 为常数,试导出该累积下渗曲 fp t

线的表达式。(2009)

  • 53.试述饱和下渗理论的基本假定。(2009)

  • 54.写出应用热量平衡原理计算水面蒸发的基本公式,并说明所需要的资料。(2009)

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  • 55.裸土蒸发的三个不同阶段各自的特点是什么?试据此构建裸土蒸发的计算公式?(2009)

    • 56.试述壤中水径流与饱和地下水径流产生的物理条件?(2009)

    • 57.超渗产流模式有何特征?(2009)

  • 58.当河道中发生扩散波时,为什么其中任一断面的水位——流量关系是绳套曲线?

  • 导致扩散波在传播过程中最终消失的原因是什么?(2009)

  • 59.什么叫流域瞬时单位线和流域时段单位线?若流域汇流可用线性系统描述,则两

  • 者之间的关系是何关系?(2009)

  • 60.什么叫流域瞬时单位域?当降雨空间分布均匀时,试写出净雨过程、流域瞬时单

  • 位线和流域出口断面流量过程三者之间的关系式。(2011)

  • 61.量平衡的物理依据是什么?试分别写出闭合流域多年水量平衡方程式,全球及海

  • 洋区域的多年水量平衡方程式。(2011)

  • 62.裸土蒸发的三个不同阶段各自的特点是什么?试据此构建计算裸土蒸发量的计算

  • 公式。(2011)

  • 63.什么叫土水势?纯水中,土水势包括哪些?试述饱和与非饱和土壤中,土水势的

  • 构成有何不同?(2011)

    • 64.试述壤中水径流及饱和地面径流产生的物理条件是什么?(2011)
  • 65.通常按动力方程各项作用力的对比关系,洪水被分为四类,试述分为哪四类?如

  • 何区分?(2011)

  • 66.在降雨过程中,流域上产流面积为什么会随时间变化?什么叫流域蓄水容量曲线?

  • 蓄满产流的产流面积变化有何特点?(2011)

    • 67.试描述流域调蓄作用,并解释造成流域调蓄作用的物理原因是什么?(2012)
  • 68.什么叫田间持水量?试述当包气带达到田间持水量时,其蒸发、下渗、产流所呈

  • 现出的特点?(2012)

  • 69.什么叫土水势?纯水中的土水势包括哪些?试述饱和与非饱和土壤中,土水势的

  • 构成有何不同?(2012)

  • 70.土壤中的水分子主要受哪些力的作用?试描述土壤下渗的物理过程。在土壤水下

  • 渗的不同阶段,哪些力起主要作用?(2012)

    • 71.在降水过程中,流域上的产流面积为什么会随时间变化?什么叫流域蓄水容量曲
  • 线?蓄满产流的产流面积变化有何特点?(2012)

  • 72.水量平衡的物理依据是什么?分别写出闭合流域多年水量平衡方程式、全球及海

  • 洋区域的多年水量平衡方程式?(2012)

    • 73.试述饱和与非饱和水流达西公式的区别?(2012)

    • 74.试述土壤中水径流与饱和地表径流产生的物理条件?(2012)

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75.什么叫流域瞬时单位线?瞬时单位线、S 曲线及时段单位线三者之间的关系如何?

(2012)

三、推导与证明题

  • 1.试导出非饱和水流的连续性方程式。(2005)

  • 2.若供水充分条件下的下渗实验得到累积下渗量(Fp)与下渗历时的平方根(t-1/2)

  • 成正比的结论,试导出其下渗曲线的表达式。(2005)

    • 3.试分别导出蓄满产流和超渗产流时影响其总径流(指各种径流成分之和)的因素。

(2005)

  • 4.试导出河段下断面流量过程峰值位于上断面流量过程内、外和退水段上的条件。

(2005)

  • 5.试证明扩散波得水位~流量关系曲线是绳套曲线。(2005)

  • 6.试证明:运动波波速大于或等于同流量时的断面平均流速。(2008)

  • 7.试证明:若河道洪水波为扩散波,则其水位-流量关系比为一绳套曲线。(2008)

  • 8.试证明:对于线性水库,其出流的峰值必落在其入流的退水段上。(2008)

  • 9.试导出非饱和水流的连线性方程式。(2011)

  • 10.试证明扩散波的水位、流量关系曲线是绳套曲线。(2011)

  • 11.饱和下渗理论的基本假定条件是什么?试写出饱和下渗理论的控制方程组。(2011)

  • 12.试推导出非饱和水流的基本微分方程?(2012)

  • 13.试分析,当实际河长分别大于、等于和小于特征河长时,河段调蓄量与下断面出

  • 流量之间的关系有何不同?(2012)

    • 14.饱和下渗理论的基本假定是什么?试写出饱和下渗理论的控制方程组。(2012)

四、计算题

  • 1.根据非饱和下渗理论可导得下列形式的下渗曲线公式:

1 - 1 f p = 2 St 2

式中:为下渗能力(mm/min);t 为时间(min);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(假如这场降雨开始时的流域土壤含水量为

  • 0)。求该小流域的 S 值。(2004)

  • 2.某闭合流域面积为 100km2 ,由实测资料分析得多年平均降水深为 1000mm,多年平

  • 均河川径流量为 0.6×108m3 ,试计算该流域的多年平均蒸散发量和多年平均径流系数。(2007)

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3.某河段的横断面为宽浅矩形,河宽为 500m,河底比降为 1/1000。断面流量 Q 与水 深 y 的关系为 Q=28y3 。试求该河段水深为 3m 时的特征河长 l 和洪水波波速 C k。(2008)

4.已知某流域的 1h10mm 地面单位线如表 1 所示。现已求得还流域某场暴雨产生的地 面径流过程分配如表 2 所列,试求:

(1)该流域的流域面积。

(2)该流域 2h10mm 地面径流单位线。

(3)该场暴雨的地面径流形成的流域出口断面流量过程线。(2004)

时段 1h单位线 S(t) S(t-2) S(t)-S(t-2) 2h单位线 时段
(h) (2h)
0 0 0
1 20
2 60 1
3 40
4 20 2
5 10
6 0 3
4
时段 q 地面径流量
部分地面
径流(m3/s) 总径流
(2h) (2,t) (mm) (m3/s)
0 10
1 30
2 5
3 15
4

5.某流域面积 36km2 ,某 1 小时时段单位线 U(1,t)如表 1 所示,一场降雨形成的

净雨时程分配如表 2 所列,试推求这场降雨所形成的流域出口断面流量过程线。(2007)

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6.某个流域按照蓄水容量的不同可以划分为两个部分,其中占流域总面积 40%的那部

分上各点的蓄水容量为 40mm,占流域总面积 60%的另一部分上各点的蓄水容量为 80mm。

时序 1 2 3
时间(时) 8:00-14:00 14:00-20:00 20:00-2:00
P (mm) 20 40 20

(1)绘出该流域的蓄水容量面积分配曲线,求流域平均蓄水容量 WM;

(2)已知一场空间分布均匀的降雨如有表所列,试求 W0=40mm 时各时段的产流量。

(雨期蒸发忽略不计)(2011)

7.已知某流域面积为 108km2 ,其 1h 时段单位线如表 1 所示。通过流域产流计算已求 得某次降雨产生的净雨时段分配如表 2 所示。假设净雨空间分布均匀,试计算该场降雨所 形成的流域出口断面流量过程线。(2008)

8.如下图所示。一个流域可以划分为两个子流域 A 和 B(以图中虚线为界),子流域 的面积权重均为 0.5,子流域 A、子流域 B 和河段 CD 的 1h 时段单位线如下表所列。试据 此确定该系统的 1h 时段单位线。(2011)

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9.一个线性时不变汇流系统由流域 A 和河段 BC 串联而成(图 2)。已知流域 A 和河 段 BC 的 1h 无因次单位线如表 1 所列,试求该流域汇流系统的 2h 无因次单位线。(2005)

10.在土层的蒸发处于稳定状态时,测得其中深度差 10cm 的 A 和 B 两点(图 1)的基 模势分别为 -2000cm 和 -1000cm。已知该土层处于稳定状态蒸发时平均水力传导度为 10-8cm/s。试求该土层的日蒸发量。(2005)

11.某流域内设有 3 个雨量站,其多年平均降雨量分别为 1000mm,900mm 和 1100mm, 又用泰森多边形法求得 3 个雨量站各自代表的区域的面积为 80km2 ,100km2 和 60km2 ,试 计算该流域的多年平均降雨量。(2009)

  • 12.已知河段上断面的入流过程 I(t)如表 1 所示,该河段的 1h 时段单位线 u(1,t)

  • 如表 2 所示,试求此入流过程所形成的该河段下断面的出流过程(2009)

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表 1
时间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00
I(t)
(m3/s)
0 10 40 30 20 10 0
表 2
t(h) 0 1 2 3 4 5
U(1,t) 0 0.1 0. 5 0.3 0.1 0

13.某个流域按照蓄水容量的不同可以划分为两个部分,其中占流域总面积 0.25 的部 分上各点蓄水容量为 20mm,占流域总面积 0.5 的部分上的各点蓄水容量为 80mm,另有占 流域总面积 0.25 的另一部分上各点的蓄水容量为 140mm。

  • (a)绘出该流域的蓄水容量面积分配曲线,求流域平均蓄水容量 Wm

  • (b)已知一场空间分布均匀的降水如下表所示,试求 Wo=40mm 时各时段的产流量

  • (2012)

时段(小时) 0-6 6-12 12-18 18-24
P(mm) 20 40 50 20
E(mm) 2 4 4 0

14.据非饱和下渗理论可导出下列形式的下渗曲线:

=0.5St-1/2 +0.4

式中:fp 为下渗能力(mm/min);t 为时间(min);S 为土壤吸收度。

  • (1)在导出该式时是否考虑了重力作用?S 的因次是什么?

  • (2)某个小流域适用于该形式的下渗曲线:一场空间分布均匀。强度始终大于下渗能

  • 力的降水经历 9min 后,测得流域土壤含水量为 21mm(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。(2012)

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