第一部分　章节习题及详解

第1章　水文学和水文地质

1.1　水文学概念

单项选择题（每题的备选项中，只有1个最符合题意）

1径流模数是指（　　）。[2018年真题]

A．单位流域面积上平均产生的流量

B．单位河流面积上平均产生的流量

C．径流总量平均分配在流域面积上得到的平均水层厚度

D．径流总量平均分配在河流面积上得到的平均水层厚度

【答案】A

【考点】径流模数

【解析】径流模数M是指单位流域面积上平均产生的流量，单位为L/（s·km²）。计算公式为：M＝1000Q/F。式中，F为流域面积（km²）；径流总量平铺在整个流域面积上所得的平均水层深度是径流深度R，以mm为单位。

2流域大小和形状会影响到年径流量，下列叙述错误的是（　　）。[2018年真题]

A．流域面积大，地面和地下径流的调蓄能力强

B．大流域径流年际和年内差别比较大，径流变化比较大

C．流域形状狭长时，汇流时间长，相应径流过程较为平缓

D．支流呈扇形分布的河流，汇流时间短，相应径流过程线比较陡峭

【答案】B

【考点】年径流量的影响因素

【解析】从径流的形成过程来看，影响径流变化的主要因素可分为气候因素、下垫面因素和人类活动因素。其中，下垫面因素就包括流域大小和形状对年径流的影响。流域面积大时，地面和地下径流的调蓄作用都强，地下水补给量大，流域内部各部分径流状况不易同步，使得大流域径流年际和年内差别较小，径流变化平缓；流域形状狭长使得汇流时间增加，在相同降水量的条件下，相应径流过程较为平缓，反之，若流域形状短小，则相应径流过程较集中；呈扇形分布的河流汇流时间短，形成的出口断面径流过程线峰高且峰现时间早。

3某水文站控制面积为680km²，多年平均径流模数为20L/（s·km²），则换算为年径流深约为（　　）。[2017年真题]

A．315.4mm

B．630.7mm

C．102.3mm

D．560.3mm

【答案】B

【考点】河川径流的特征值

【解析】年径流深度R是计算时段内径流总量W折算成全流域面积上的平均水深，单位为mm，其公式为：R＝W/（1000F）。又W＝QT，M＝1000Q/F，故可得：R＝QT/（1000F）＝MFT×10^－3/（1000F）＝（20×365×24×3600×10^－3）/1000＝630.7mm。

4某地区有5个雨量站，各区代表面积及各雨量站的降雨量如表所示，则用算术平均法计算出本地区平均降雨量为（　　）。[2017年真题]

某地区雨量站所在多边形面积及降雨量表

A．39.6mm

B．29.6mm

C．29.5mm

D．29.7mm

【答案】D

【考点】平均降雨量的计算

【解析】根据已知条件，可得平均降雨量为：

5当前我国人均水资源占有量约为（　　）。[2017年真题]

A．1700m³

B．2300m³

C．3200m³

D．7100m³

【答案】B

【考点】水文学常识

【解析】我国是一个缺水严重的国家。虽然淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，居世界第四位，但人均占有量只有2300m³，仅为世界平均水平的1/4。

6水文统计的任务是研究和分析水文随机现象的（　　）。[2016、2011年真题]

A．必然变化特性

B．自然变化特性

C．统计变化特性

D．可能变化特性

【答案】C

【考点】水文统计的任务

【解析】水文统计的任务是利用概率论和数理统计的理论和方法，研究和分析水文随机现象的统计变化特性，并以此为基础对水文现象未来可能的长期变化作出概率意义下的定量预估，为工程的规划、设计、施工以及运营管理提供水文依据。

7一次暴雨洪水的地面净雨深与地面径流深的关系是（　　）。[2016年真题]

A．前者大于后者

B．前者小于后者

C．前者等于后者

D．两者可能相等或不等

【答案】C

【考点】河川径流

【解析】地面净雨深指降雨量中扣除植物截留、下渗、填洼与蒸发等各种损失后所剩下的那部分量的深度。地面径流深指计算时段内某一过水断面上的径流总量平铺在断面以上流域面积上所得到的水层深度。一次暴雨洪水的地面净雨深与地面径流深相等，因此净雨就是径流，径流就是净雨，二者完全是一回事。

8某河流的集水面积为600km²，其多年平均径流总量5亿m³，其多年平均流量为（　　）。[2013年真题]

A．15.85m³/s

B．80m³/s

C．200m³/s

D．240m³/s

【答案】A

【考点】河川径流的特征值

【解析】河川径流的特征值主要包括流量、径流总量、径流模数、径流深度、径流系数等。其中，径流总量W是指一段时间（T）内通过河流过水断面的总水量，单位为m³，其公式为：W＝QT。式中，W为多年平均径流总量；Q为多年平均流量；T为一段时间。

带入数据计算可得：Q＝W/T＝5×10⁸÷365÷24÷3600＝15.85m³/s。

9关于小循环，下列叙述正确的是（　　）。[2013年真题]

A．小循环是指海洋蒸发的水汽凝结后形成降水又直接降落在海洋上

B．小循环是指海洋蒸发的水汽降到大陆后又流归到海洋与陆地之间水文循环

C．小循环是指随着大气环流运行的大气内部水循环

D．小循环是指地表水与地下水之间的转换与循环

【答案】A

【考点】小循环的概念

【解析】水分循环即水的三态互变，由水文四要素构成：蒸发、降水、入渗、径流。大循环是指海陆间循环，海洋蒸发的水汽，被气流带到大陆上空，凝结后以降水形式降落到地表。其中一部分渗入地下转化为地下水；一部分又被蒸发进入天空；余下的水分则沿地表流动形成江河而注入海洋。小循环是指海洋或大陆上的降水同蒸发之间的垂向交换过程。其中包括海洋小循环（海上内循环）和陆地小循环（内陆循环）两个局部水循环过程。

10某水文站控制面积为480km²，年径流深度为82.31mm，其多年平均径流模数为（　　）。[2012年真题]

A．2.61L/（s·km²）

B．3.34L/（s·km²）

C．1.30L/（s·km²）

D．6.68L/（s·km²）

【答案】A

【考点】河川径流的特征值

【解析】河川径流的特征值主要包括：流量、径流总量、径流模数、径流深度、径流系数等。其中，径流总量W是指一段时间（T）内通过河流过水断面的总水量，单位为m³，其公式为：W＝QT。径流模数M是指单位流域面积上平均产生的流量，单位为L/（s·km²），其公式为：M＝1000Q/F。径流深度R是指计算时段内的径流总量W折算成全流域面积上的平均水深，单位为mm，其公式为：R＝W/（1000F）。

故可得多年平均径流模数为：

11全球每年参加水文循环的水约有（　　）。[2016年真题]

A．57.7万km³

B．5.77万km³

C．577万km³

D．57770万km³

【答案】A

【考点】水文循环

【解析】水文循环即水的三态互变，由水文四要素构成：蒸发、降水、下渗、径流。主要分为大循环和小循环。大循环即海陆间循环，海洋蒸发的水汽，被气流带到大陆上空，凝结后以降水形式降落到地表。其中一部分渗入地下转化为地下水；一部分又被蒸发进入天空；余下的水分则沿地表流动形成江河而注入海洋。小循环即海洋或大陆上的降水同蒸发之间的垂向交换过程，其中包括海洋小循环（海上内循环）和陆地小循环（内陆循环）两个局部水循环过程。全球每年约有577000km³的水参加水文循环。

12水的大循环是指（　　）。[2012年真题]

A．从海洋蒸发的水分再降落到海洋

B．海洋蒸发的水凝结降落到陆地，再由陆地径流或蒸发形式返回到海洋

C．从陆地蒸发的水分再降落到海洋

D．地表水补充到地下水

【答案】B

【考点】大循环

【解析】地球上的水因蒸发成为水汽，经输送、上升、冷却、凝结，并在适当的条件下，再降落到地面，这种不断的循环过程，称为水（文）循环。根据水循环过程和途径的不同，可将其分为大循环和小循环。从海洋上蒸发出来的一部分水汽，被气流带到大陆上空，冷凝后降落到陆地表面。其中一部分重新蒸发又回到大气中，一部分从地面和地下汇入河流，最后又注人海洋。这种海陆间的水循环称为大循环。海洋中的水蒸发后，在空中冷凝又降落到海洋，或陆地上的水蒸发后又降落到陆地，这种局部的水循环称为小循环。

13某流域的集水面积为600km²，其多年平均径流总量为5×10⁸m³，其多年平均径流深为（　　）。[2011年真题]

A．1200mm

B．833mm

C．3000mm

D．120mm

【答案】B

【考点】河川径流的特征值

【解析】河川径流的特征值主要包括流量、径流总量、径流模数、径流深度、径流系数等。其中，径流深度R是计算时段内的径流总量W折算成全流域面积上的平均水深，单位为mm，其公式为：R＝W/1000F。代入数值得：R＝W/1000F＝（5×10⁸m³）/（1000×600km²）≈833mm，注意流域面积单位为km²。

14河流河段的纵比降是（　　）。[2010年真题]

A．河流长度与两端河底高程之差的比值

B．河段沿坡度的长度与两端河底高程之差的比值

C．河段两端河底高程之差与河长的比值

D．河段两端河底高程之差与河段沿坡度长度的比值

【答案】C

【考点】纵比降的概念

【解析】任意河段（水面或河底）的高程差（Δh）称为落差。单位河长的落差称为河道纵比降，一般称为河流坡降，以百分率（%）或千分率（‰）表示。河流比降有水面比降与河底比降。河流（河谷、沟道等）纵剖面坡度是反映各级阶梯的基本形态测量指标，它间接地反映势能大小。

15对水文现象进行地理综合分析时常用（　　）。[2009年真题]

A．高程平均法

B．纵横剖面法

C．经纬分度法

D．经验公式法

【答案】D

【考点】水文学研究方法

【解析】水文学研究方法有：①地理综合法，按照水文现象地带规律和非地带性的地域差异，用各种水文等值线图表示水文特征的分布规律，或建立地区经验公式以揭示地区水文特征。②成因分析法，根据水文变化的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。③数理统计法，根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。

16径流总量的计量单位是（　　）。[2009年真题]

A．L/s

B．kg

C．m³

D．t

【答案】C

【考点】径流总量的单位

【解析】河川径流的特征值主要包括流量、径流总量、径流模数、径流深度、径流系数等。其中，径流总量W是指一段时间（T）内通过河流过水断面的总流量，单位为m³，其公式为：W＝QT。

17水文现象在地区分布方面是相似性与（　　）的对立统一。[2008年真题]

A．特殊性

B．普遍性

C．绝对性

D．相对性

【答案】A

【考点】水文现象的特性

【解析】水文现象受到地理位置的制约，在空间上既具有相似性，也不排除具有某种特殊性。

18水文现象在时程变化方面存在随机性，与下列哪一项对立统一？（　　）[2007年真题]

A．必然性

B．偶然性

C．突发性

D．周期性

【答案】D

【考点】水文现象的特性

【解析】水文现象在时程上具有周期性和随机性，在地区上具有相似性和特殊性。

19悬移质输沙率的计量单位是（　　）。[2007年真题]

A．m³/s

B．kg/m³

C．kg/s

D．L/s

【答案】C

【考点】悬移质输沙率的计量单位

【解析】描述河流中悬移质的情况，常用的两个定量指标是：①含沙量，指单位体积内所含干沙的质量，用C_s表示，单位为kg/m³；②输沙率，指单位时间流过河流某断面的干沙质量，用Q_S表示，单位为kg/s。

20多年平均的大洋水量平衡方程为（　　）。[2011年真题]

A．降水量＋径流量＝蒸发量

B．降水量－径流量＝蒸发量

C．降水量＋径流量＋蓄水量＝蒸发量

D．降水量＋径流量－蓄水量＝蒸发量

【答案】A

【考点】水量平衡方程

【解析】流域水量平衡是指对于任一闭合流域，其在给定时段内输入的水量与输出的水量之差，必等于区域内蓄水量的变化。从多年平均来看，海洋蓄水变化量为零，收入水量有大气降水和入海径流量，输出水量为蒸发量，收入与输出水量保持平衡。故多年平均的大洋水量平衡方程为：蒸发量＝降水量＋径流量；多年平均的陆地水量平衡方程为：降水量＝径流量＋蒸发量。

21流域水量平衡方程式是建立在下列哪个范围上的？（　　）[2008年真题]

A．内陆河流域

B．外陆河流域

C．相邻流域

D．闭合流域

【答案】D

【考点】流域水量平衡的概念

【解析】流域水量平衡是指对于任一闭合流域，其在给定时段内输入的水量与输出的水量之差，必等于区域内蓄水量的变化。所以，流域水量平衡方程式是建立在闭合流域范围基础上的。

22某水文站控制面积为600km²，多年平均径流模数为10L/（s·km²），则换算成年径流深为（　　）。

A．315mm

B．587mm

C．463mm

D．408mm

【答案】A

【解析】河川径流的特征值主要包括：流量Q、径流总量W、径流模数M、径流深度R、径流系数α等。

径流模数M是指单位流域面积上平均产生的流量，单位为L/（s·km²），公式为：M＝1000Q/F。式中，F为流域面积（km²）。

径流总量W是一段时间（T）内通过河流过水断面的总水量，单位为m³，公式为：W＝QT。

径流深度R是计算时段内的径流总量W折算成全流域面积上的平均水深，单位为mm，其公式为：R＝W/1000F。

则年径流深为：R＝W/1000F＝QT/1000F＝MT/10⁶＝10×10^－3×365×24×3600/10⁶＝0.31536m≈315mm。

23对水文现象进行地理综合分析时常用（　　）。

A．参数等值线法

B．立体平面化法

C．丘陵平原化法

D．经纬平移法

【答案】A

【解析】对水文现象的分析研究有三种方法：地理综合法、成因分析法、数理统计法。其中，对水文现象进行地理综合分析时，即运用地理综合法时，常按照水文现象地带规律和非地带性的地域差异，用各种水文等值线图表示水文特征的分布规律。

24城市化进程会使得（　　）。

A．径流系数变小，洪峰流量减少，峰现时间提前

B．径流系数变大，洪峰流量加大，峰现时间提前

C．径流系数加大，洪峰流量加大，峰现时间靠后

D．径流系数、洪峰流量、峰现时间都没有大的变化

【答案】B

【解析】在城市化进程中，大兴土建以及地面的水泥化，使得雨水的下渗、植被的吸收大为降低，即降水的损失量减小、径流量增大，径流系数也就变大，洪峰流量加大；由于城市化使得城市的排水系统更加先进，雨水畅通，流速加快，故峰现时间提前。

25一次降雨形成径流过程中的损失量包括（　　）。

A．植物截留，填洼和蒸发

B．植物截留，填洼，补充土壤缺水和蒸发

C．植物截留，填洼，补充土壤吸着水和蒸发

D．植物截留，填洼，补充土壤毛管水和蒸发

【答案】B

【解析】流域内降水开始时，降水除少量直接入河形成径流外，一部分滞留在植物茎叶上，称为植物截留；其余的落在地面上的雨水部分渗入土壤，称为下渗；另外还有一部分雨水被蓄留在坡面的坑洼里，称为填洼。植物截留的水量一般不大，它最终多被蒸发掉。填洼的水量最终将消耗于下渗和蒸发。渗入土壤的水分先满足土壤吸附，一些滞留在土壤中，并逐渐消耗于蒸发，另一部分则继续下渗而补给地下水。这个阶段的特点是流域内的降水并不直接产生径流，而是首先消耗于植物截留、下渗（补充土壤缺水）、填洼和蒸发，即一次降雨形成径流过程中的损失量。

26某流域面积为1000km²，多年平均降水量为1050mm，多年平均流量为15m/s，该流域的多年平均径流系数为（　　）。

A．0.55

B．0.45

C．0.65

D．0.68

【答案】B

【解析】径流系数α是指同一时段内流域上的径流深度R与降水量P之比值，其公式为：α＝R/P。

径流深度R是指计算时段内的径流总量W折算成全流域面积上的平均水深，单位为mm，其公式为：R＝W/1000F。

径流总量W是指一段时间（T）内通过河流过水断面的总水量，单位为m³，其公式为：W＝QT。

则该流域的多年平均径流系数为：

α＝R/P＝W/1000FP＝QT/1000FP＝（15×365×24×3600）/（1000×1000×1050）＝0.45

27使水资源具有可再生性是以下哪一个自然界的原因造成的？（　　）

A．径流

B．水文循环

C．降水

D．蒸发

【答案】B

【解析】水文循环又称“水分循环”或“水循环”，是指地球上的水在太阳辐射和地球重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式进行的周而复始的运动过程。水文循环是自然界物质运动、能量转化和物质循环的重要方式之一，使得人类生产和生活不可缺少的水资源具有可再生性。

28水文循环的主要环节是（　　）。

A．截留、填洼、下渗、蒸发

B．蒸发、降水、下渗、径流

C．截留、下渗、径流、蒸发

D．蒸发、散发、降水、下渗

【答案】B

【解析】水文循环又称“水分循环”或“水循环”，是指地球上的水在太阳辐射和地球重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式进行的周而复始的运动过程。水分循环即水的三态互变，由水文四要素构成：蒸发、降水、入渗、径流。

29河流某断面的多年平均年输沙总量应等于（　　）。

A．多年平均悬移质年输沙量

B．多年平均悬移质年输沙量和多年平均河床质年输沙量之和

C．多年平均悬移质年输沙量和多年平均推移质年输沙量之和

D．多年平均推移质年输沙量和多年平均河床质年输沙量之和

【答案】C

【解析】河流中的泥沙，按其运动形式可分三类：①悬移质泥沙浮于水中并随之运动；②推移质泥沙受水流冲击沿河底移动或滚动；③河床质泥沙则相对静止而停留在河床上。年输沙量是指一年内通过河道某断面的输沙总量，包括悬移质泥沙及推移质泥沙两种。相应得，河流某断面的多年平均年输沙总量即等于多年平均悬移质年输沙量和多年平均推移质年输沙量之和。

30以下对水面蒸发和土面蒸发的描述不正确的是（　　）。

A．水面蒸发和土面蒸发都受到气象因子（气温、饱和差、风力等）的影响

B．水面温度越高则水面蒸发越强烈

C．土面蒸发与土壤性质和结构无关

D．土壤含水量越小则土面蒸发也越小

【答案】C

【解析】水面蒸发是指水面的水分从液态转化为气态逸出水面的过程。水面蒸发包括水分化汽（又称汽化）和水汽扩散两个过程。土面蒸发是指土壤中的水分通过上升和汽化从土壤表面进入大气的过程，土壤蒸发影响土壤含水量的变化。根据蒸发的发生机制，可将影响蒸发的因素分为两大类：①物体表面以上的气象条件，如太阳辐射、温度、湿度、风速、气压等。②物体自身的因素，对于水面蒸发来说，有水体表面的面积和形状、水深、水质和水面的状况等因素；对于土面蒸发来说，有土壤含水量、地下水埋深、土壤结构、土壤色泽、土壤表面特征及地形等。

31某闭合流域多年平均降水量为950mm，多年平均径流深为450mm，则多年平均蒸发量为（　　）mm。

A．450

B．500

C．950

D．1400

【答案】B

【解析】流域的水量平衡是指任一闭合流域，其在给定时段内输入的水量与输出的水量之差，必等于区域内蓄水量的变化。水量平衡方程式为：P＝R＋E＋ΔV。式中，P为年降水总量；R为年径流总量；E为年蒸发总量。水量充沛的年份，ΔV为正值，补充蓄水量；水量少的年份，ΔV为负值，蓄水量的一部分蒸发掉。多年平均情况下，ΔV＝0。故该闭合流域多年平均蒸发量为：