水文学与水文地质学复习题
一、填空
1、水文学是研究自然界中各种水体的形成、分布、循环和与环境相互作用规律的一门科学。
2、自然界水循环的动能和外因是太阳能和大气运动。
3、在对河川径流特征分析与计算过程中，资料缺乏情况下选用方法为等值线图法和水文比拟法。
4、水位—流量关系曲线延长一般要求高水部分延长不应超过当年实测流量所占水位变幅的30% ，低水位部分延长不应超过10% 。
5、水文统计对水文资料的要求包括资料的可靠性、一致性、代表性。
6、某枯水位Hi的频率P（H≥Hi）=95%，那么此枯水位的重现期为20 年，称为20 年一遇，其余几年的水位大于或等于此枯水位，平均有95% 的可靠性。
7、在相关分析中，同期观测资料一般要求n ≥12，相关系数│r│>0.8，且回归线误差Sy≤（10%～15%）y 。
8、岩石的水理性质有容水性、持水性、给水性、透水性等四个方面。
9、地下水按其埋藏条件分为包气带水、潜水、承压水等三类。
10、水文地质钻孔对孔斜的要求是，一般规定孔深在100m深度内孔斜度不大于
1.5°。
11、水量平衡的原理是在自然界水循环过程中，任意区域在一定时段内，输入水量与输出水量之差等于该区域的蓄水变化量。
12、河湖中的水位涨落、冰情变化、冰川进退等水文循环中的具体表现形式称为水文现象。
13、我国大部分地区洪水系列的经验点据与皮尔逊Ⅲ型曲线配合较好，一般均选用该曲线作为洪水频率曲线的线型。
14、水在岩石空隙中的存在形式包括结合水、毛细水、重力水、固态水和气态水。
15、地壳运动形成的地质构造主要有褶皱、节理、断层。
16、我国水文计算规范规定，水文频率计算中都采用数学期望公式求解经验频率，用以近似估算总体的频率。
17、正确使用水文比拟法的关键是选择合理的参证站。
-是低矿化水的主要阴离子，主要来自于水对碳酸盐岩的溶解。
18、HCO
3
19、抽水试验中，影响半径综合地反映了含水层的规模、补给类型和补给能力。
20、由地面污染物进入地下水的特点决定了地下水污有隐蔽性、难以逆转性和延缓性三个特性。
二、判断题（每小题2分，共20分，正确的划“√”，错误的划“×”）
1、我国的洪水以雨洪为主，洪水过程常表现出峰高、量大、涨水急剧而落水较缓的特征。（√）
2、净雨和它形成的径流在数量上相等，径流源于净雨，所以径流随净雨停止而停止。（×）
3、当供水充分时，下渗率大于下渗力，供水不充分时下渗率小于下渗力。（×）
4、皮尔逊Ⅲ型概率密度曲线是单峰曲线，只有一个众数，是一条两端对称的正态分布曲线。（×）
5、断层的上盘就是上升盘，下盘就是下降盘。（×）
6、重力水能够传递静水压力，呈层流运动，具有冲刷、侵蚀和溶解能力。（×）
7、上下两个稳定隔水层之间的含水层中的水叫做承压水。（×）
8、稳定流抽水试验对最大水位降深的要求是，潜水s
在含水层厚度的1/3～1/2
max
不得大于承压水头，并应尽量接近生产实际的动水位。（√）之间，承压水s
max
9、断裂破碎带的透水性和富水性极不均匀，打井取水时应首先确定富水部位。（√）
10、两眼井在不同含水层中同时工作，井间距小于两个影响半径时，也会产生相互干扰形成干扰井。（×）
11、百年一遇的洪峰流量就是恰好每隔一百年一定会遇上一次的最大流量。（×）
12、揭露整个含水层并在全部含水层厚度上都进水的的抽水井称为完整井。（√）
13、细颗粒土层含水量较大，靠重力作用释出的水量较大，持水性强，给水能力较强。（×）
14、降雨过程中的下渗率就是下渗能力。（×）
15、在设计年径流量中，城市供水的设计频率一般选用75%～95%。（×）
16、对于实测洪峰流量资料不足或实测期内有缺测年份，应该设法对其加以插补和延长，以提高其代表性。（√）
17、小流域负担的地面排水区域小，在排水设计中，雨量采用以点代面，并通过整理点雨量资料来实现。（√）
18、断层由断层面、断层带、断层线、断盘等四个几何要素组成。（√）
19、稳定流与非稳定流的区别在于地下水的渗流场内各运动要素是否随时间变化（√）
20、岩溶地区抽水时，涌水量不易稳定，抽水稳定时间应延长至16小时。（×）
三、选择（每小题有1个或多个正确答案）
1、河谷由（①②③④）组成。①河槽，②河漫滩，③阶地，④谷坡，⑤过水断面。
2、闭合流域是指流域的（①②④）①地面分水线与地下分水线重合，②地面和地下集水区域重合，③相邻流域发生等水量交换，④相邻流域不发生水量交换，
⑤地面和地下集水区域相近。
3、降水特征的表示方法有（②④⑤）①降雨量，②降水过程线，③降雨强度，④等雨量线，⑤降水累积曲线。
4、河川径流的表示方法有（①②③④⑤）①流量，②径流总量，③径流深度，④径流模数，⑤径流系数。
5、河流流速测量断面各垂线上分别选定水面以下（①③④）水深（H）测点进行测量。①0.2H，②0.5H，③0.6H，④0.8H，⑤1.0H。
6、水文统计中常用的统计参数有（①③④⑤）①均值，②标准差，③变差系数，④偏态系数，⑤圴方差。
7、我国在开发地下水中存在的主要问题有（①②③④）①导致开采条件恶化，②造成地面沉降，③引起地面塌陷，④水质污染，⑤水量减少。
8、设计年径流量中城市供水工程的具体设计频率为（④）。①75～95% ，
②85～95%，③90～95%，④90～97%，⑤95～97%。
9、用库尔洛夫式表达的水化学成分为CO20.011M0.12HCO356.2SO424.9Cl 18.9 t11Q2.6
Ca50.4Mg25.1 Na24.5
其水质类型为（①）。①HCO3—Ca?Mg，②HSO4?HCO3—Ca?Mg，③
HCO3?HSO4?Cl—Ca?Mg?Na，④HCO3?HSO4—Ca?Mg，⑤HSO4?HCO3—Mg?Ca。
10、地下水污染途径主要有（①②③④）①通过包气带渗入，②由集中管道直接注入，③由地表侧向渗入，④含水层之间的垂直越流，⑤地下水的蒸发浓缩。
11、河川径流分为（①②③④）。①地面径流，②地下径流，③固体径流，④溶解质径流，⑤降水径流。
12、根据成因，岩石可分为（①③⑤）三大类。①沉积岩，②碳酸盐岩，③变质岩，④石英岩，⑤岩浆岩。
13、研究地下水的形成、埋藏、分布规律及其物理性质和化学成分的科学称为（②）。①区域水文地质学，②普通水文地质学，③专门水文地质学，④水文地球化学，⑤供水水文地质学。
14、地下水化学成分形成的作用有（①②③④⑤）①溶滤，②浓缩，③脱硫酸，④脱碳酸，⑤阳离子交潜吸附。
15、有的地方岩溶十分发育而地表严重缺水反映了岩溶水的（①）。
①富水性在水平和垂直方向的分带性，②岩溶水赋存的极不均匀性，③水力联系的各向异性，④径流和排泄的复杂性，⑤补给条件的不充分性。
16、水文频率分析中的“频率”是指（③）①理论频率，②经验频率，③积累频率，④设计频率，⑤标准频率。
17、暴雨洪峰流量推理公式中的主要参数包括（①②③④⑤）①洪峰流量径流系数，②流域汇水时间，③雨力，④平均下渗率，⑤汇流参数。
18、水文调查的方法主要有（①②⑤）。①搜集资料，②查阅文献，③模拟实验，④上网百度，⑤实地询问。
19、地下水动态观测的主要内容包括测定地下水的（①②③）。①水位，②水温，③水量，④补给，⑤位置。
20、地下水污染防治包括（②④）两个方面。①制订防治规划，②防止和保护天然优质地下水资源不受污染，③采取防治措施，④修复已经受到污染的地下水，⑤处罚污染企业。
四、简答题
1、简述给水工程选择代表年应遵循的原则。
答：A、代表年的年径流量与设计年径流量相接近；
B、对工程不利原则，即枯水期长、枯水流量小且需水量大、年内分配不均匀。
2、简述点雨量资料整理的内容。
答：（1）在自记雨量计记录纸上，筛选出每场暴雨进行分析，绘制出它们的暴雨强度历时关系曲线；
（2）整理出暴雨强度i—降雨历时t—重现期T的关系表。
3、什么是地下水的越流补给。
答：当弱透水层的上下含水层之间存在较大水位差时，地下水透过弱透水层由水位高的含水层流向水位低的含水层，这种现象叫越流补给。
4、简述岩溶水的发育特征。
答：岩溶水的特征为富水性在水平和垂直方向上具有分带性，岩溶水赋存的极不均匀性和水力联系的各向异性，径流排泄条件的复杂性。
5、简述目估适线法的具体步骤。
A、绘制经验点据。
B、初估统计参数。
C、选定理论频率曲线的线型。
D、计算理论频率曲线：F、目估适线。
6、简述确定抽水试验中影响半径的方法。
（1）根据抽水资料利用裘布依理论计算；（2）利用经验公式来确定影响半径；（3）参照经验数据确定影响半径；（4）图解法确定影响半径。
7、什么是重现期？
重现期是指在长时期内随机事件重复出现的平均间隔时间，称为多少年出现一次，又称为多少年一遇。
8、简述我国在开发地下水资源中存在的问题。
（1）过量开采地下水导致开采条件恶化；（2）过量开采地下水造成地面沉降；（3）大量开采地下水引起地面塌陷；（4）水质污染。
五、问答题
1、相关分析中要注意哪些问题？
（1）相关分析的首要条件是应分析论证变量之间在物理成因上确实存在联系；（2）同期观测资料一般要求n≥12，以减少抽样误差和提高结果的可信度；
（3）一般要求相关系数│r│>0.8，且回归线误差Sy≤（10%～15%）y ；
（4）显著性水平通常取a=0.05或0.01 ；
（5）短系列为倚变量，长系列为自变量；
（6）外延回归线至无实测点控制部分时，要注意考证。
2、潜水的基本特征有哪些？
（1）潜水是埋藏于地表以下、第一个稳定隔水层以上且具有自由水面的含水层中的重力水；
（2）补给区与分布区一致，在整个分布区内可直接接受大气降水和地表水补给；（3）潜水动态变化受气候影响显著，其水量、水温、水质动态变化受气候影响呈规律性变化；
（4）潜水受污染风险大，潜水上覆无完整的隔水层阻隔，地表污染物质会通过包气带向下运移污染地下水；
（5）潜水面起伏与地形大体一致，潜水面是潜水在重力作用下由高水位向低水位流动过程中形成的具有一定坡度的倾斜曲面，起伏大体与地形一致，但较地形平缓。
六、论述目估适线法的基本步骤。（10分）
答：A、绘制经验点据：利用已有的实测资料，用维泊尔公式在概率格纸上点绘出经验点据。
B、初估统计参数：根据实测资料计算统计参数X——、Cv，Cs的初值。
C、选定理论频率曲线的线型。我国一般选用皮尔逊Ⅲ型。
D、计算理论频率曲线：据Cs值查皮尔逊Ⅲ型频率曲线离均系数Φ值表得各对应频率pi对应的Φ
pi
值，按x pi=x（CvΦpi＋1）列表计算后在概率格纸上点绘出一条理论频率曲线。
F、目估适线：确定吻合程度，进一步改变X——、Cs、Cv值，直至吻合。将理论频率曲线画在已绘有经验频率点距的同一张概率纸上，确定吻合程度，若二者相稳合，则统计参数即为对总体的估计值，从图上可查出设计频率的水文特征值。否则，就应适当调整参数，重新适线。
六、计算题（1小题8分，2小题10分，共18分）
1、已知某河流总长6.5km，从河口源到河口共分为AB、BC、CD、DE四段，A、B、
C、D、E各点河底高程分别为H
A 2536m、H
B
2238m、H
C
2073m、H
D
1855m、H
E
1621m，各河
段长度分别为AB950m、BC1360m、CD1555m、DE2635m，求该河流的平均水力坡度。解：（1）根据题意，分别求出AB、BC、CD、DE各段河流的水力坡度（In）。
AB段：I
AB =(H
A
-H
B
)/AB=(2536-2238)/950=
BC段：I
BC =(H
B
-H
C
)/BC=(2238-2073)/1360=
CD段：I
CD =(H
C
-H
D
)/CD=(2073-1855)/1555=
DE段：I
DE =(H
D
-H
E
)/DE=(1855-1621)/2635=
（2）对各段水力坡度按河段长度求加权平均计算得河流的平均水力坡度(I--)
I--=(I
AB ×AB+ I
BC
×BC＋I
CD
×CD＋I
DE
×DE)/（AB+BC＋CD＋DE）=
2、已知某一水文站年最大洪峰流量系列的统计参数Q=1280m3/s，Cs=1.05,C v=0.5，据Cs=1.05，查皮尔逊Ⅲ型频率曲线离均系数Φp值表得到不同的高均系数Φp值于理论频率曲线计算表中，试求相应的理论频率曲线及P=5%的设计洪峰流量Qp。
理论频率曲线计算表
v=0.5，根据Cs=1.05查出的Φp计算出ΦpCv填入表中；
（2）按Kp=ΦpCv+1和Qp=QKp求出理论曲线的水文特征值Kp和Qp值，并填于表中；
（3）根据表中数据，以P为横坐标，Qp或Kp为坐标，点绘理论点距（P,Qp），根据理论点据分布趋势，绘制一条光滑的曲线，即为皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线。
（4）由该曲线求得的Q5%=Q（Φ5%Cv+1）=1280×（1.88×0.5+1）=2483.2 m3/s。
3、某抽水井以Q=60m3/h在厚度为30m的含水层中进行非稳定流抽水，通过距抽水井53m处的一个观测井的观测资料进行图解法整理得到：在半对数坐标纸上得到s-lgt为一直线，斜率为1.45m，延长线交横轴得时间5.8分钟，试计算该含水层的水文地质参数。
解：根据题意，已知Q=60m3/h，H=30m，r=53m，m=1.45m，t
=5.8min。
根据直线图解法求水文地质参数公式得：
导水系数T=0.183Q/m=0.183×60×24/1.45=182m2/d
压力传导系数a=0.445r2/t
=0.445×532×60×24/5.8=3.1×105m2/d 储水系数μ=T/a=182/3.1×105=5.87×10-4
渗透系数K=T/H=182/30=6.07m/d
4、已查明某新建水源地含水层为Zbd厚层状灰岩，呈条带状分布，面积约15km2，岩溶水主要由一条季节性河水渗漏和降水渗入补给。勘查年旱季时间253d。现有抽水试验资料：旱季以2040m3/d稳定抽水，延续至135d）时水位降深为11.84m，抽水10d水位出现拐点时的降深为7.53m；雨季以2490m3/d抽水，抽水经过41d后水位回升值为5.62m。该区的水位允许降深值23m，补给安全系数为0.7。试评价该水源地开采量是否有保证。
解：根据题意，已知Q
1=2040m3/d，t
1
=135d，s
1
=11.84m，t
=10d，s
=7.53m，
Q 2=2490m3/d，△t=41d，△S=5.62m，s
最大
=23m，r=0.7，T=253天
（1）求单位容积储水量（μF值），用旱季抽水资料求得：
μF=Q（t
1-t
)/(s
1
-s
)=2040×(135-10)/(11.84-7.53)=59164.73m3/d
（2）求雨季补给量，根据雨季抽水资料求得：
Q
补=μF△S/△t+Q
2
=59164.73×5.62/41+2490=10599.9m3/d
（3）求允许开采量，地下水一年内接受雨季补给时间为t
补
，则
t
补
=365-T=365-253=112d
全年允许开采量为：
Q
允=Q
补
×t
补
/365=10599.9x112/365=3252.57m3/d
这样求出来的开采量，对抽水年份一年来说是有补给保证的。从多年气象周期出发，考虑可能出现的旱年系列和勘探精度因素，选用乘以安全修正系数r来求开采量。
即Q
开=Q
允
×r=3252.57×0.7=2276.80m3/d
（4）求水源地的最大允许水位下降值，即旱季末期的最大水位降深。
s max =s
+Q
开
T/μF=7.53+2276.80×253/59164.73=17.27m
（5）根据开采条件评价
因该区的水位允许降深值为23m，大于旱季末期最大水位降深17.27m，所以求得的开采量是有补给保证的。