【干货】水文基础一百问(下)

答：在流域或地区范围内，有水文、水力和水力上互相联系的河流、湖泊、水库、地下水等水体和有关水工程及各需水部门所构成的综合体，称为水资源系统。

答：洪水是指河湖在较短时间内发生的流量急骤增加、水位明显上升的水流现象。洪水按成因可分为暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水、山洪以及溃坝洪水等，中国大部分地区以暴雨洪水和山洪为主。

答：洪峰流量、洪水总量以及洪水过程线，称为洪水的三个要素。

洪水分析计算的主要任务，就是按照一定的标准，推求洪水的三要素，掌握洪水的规律。

答：历史洪水调查是指对某河段历史上发生的大洪水的水位、流量、重现期和发生情况的考察。

调查方式有实地访问、调查和历史文献的考证等。

答：调查内容包括：

洪水发生时间（年、月、日）；

洪痕高程和洪水水面线；

洪水涨落过程；

河道过水断面和河床糙率；

雨情、灾情和流域地形等自然地理情况；

洪峰流量分析计算和洪水过程线的推求；

洪水重现期的考证分析。

答：洪水频率和重现期实际上是衡量洪水量级的一个标准，是确定水利工程、堤防建设规模和等级的重要依据。

我国的江河洪水的等级如下:

重现期在10年以下的洪水，为一般洪水；

重现期10年至20年的洪水，为较大洪水；

重现期20年至50年的洪水，为大洪水；

重现期超过50年的洪水，为特大洪水。

答：凡提供水情信息的水文站、水位站、雨量站（气象站）和专用站统称为水情站。水情站可分为常年水情站、汛期水情站和辅助水情站三类。由水情站组成的报汛网络系统称为水情报汛站网。

答：水情报汛站网应按下列要求布设：

具有代表性和控制性；

满足防汛抗旱、水利工程建设和运用、水资源管理及其他有关部门对水情的需要；

满足作业预报的需要；具备良好的通信条件。

答：水情信息主要是指降水量、蒸发量、流量（水量）、水位、蓄水量、含沙量、冰情、水质、土壤墒情、地下水等水文要素及重大水事件和水工程运行特征等。

答：水文自动测报系统也称水位遥测系统，它是为收集、传递和处理水文实时数据而设置的各种传感器、通信设备和接受处理装置的总称。通常由遥测站、信道和接受处理中心三部分组成。

答：水情自动测报系统数据采集方式有自报式、应答式和自报应答兼容式三种。

国内外的水情自动测报系统从通信方式上可分为超短波通信、专网及电话线通信、流星余迹通信、卫星通信、短波通信、混合通信等六大类。

答：水文循环是指地球上的水分通过蒸发、水气输送、降水、截留、下渗、径流等过程不断转化、迁移的现象，又称为水分循环或水循环。

按水文循环的规模与过程，可分为大循环和小循环。从海洋蒸发的水气，被气流输送到大陆形成降水，其中一部分以地面和地下径流的形式从河流汇入海洋，另一部分蒸发返回大气，这种海陆间的水分交换过程称为大循环或外循环；海洋上蒸发的水气在海洋上空凝结后，以降水的形式落到海洋，或陆地上的水经蒸发凝结又降落到陆地，这种局部的水文循环称小循环或内循环，前者为海洋小循环，后者为陆地小循环。

答：水量平衡是指在水文循环过程中，某一区域在任一时段内，输入的水量等于输出的水量与蓄水变量之和。水量平衡方程是质量守恒原理在水文学研究中的一种表达形式。水量平衡方程中的输入项和输出项通常是指降水量、径流量、蒸发量等。

答：下渗是指水分透过土壤层面（例如地面）沿垂直和水平方向渗入土壤中的过程。下渗现象的定量表示为下渗率，它是指单位时间内通过单位面积的土壤层面渗入到土壤的水量，单位为毫米/分钟或毫米/小时等。

影响下渗率的因素有初始土壤含水量、供水强度、土壤结构和质地。

答：流域平均降雨量是指流域在某一时段内，根据流域上各雨量站测得的雨量，通过某些方法和技术途径计算出来的，能够代表流域面上的降雨情况的一个量值。目前，计算流域平均降雨量常用的方法主要有：算术平均法、泰森多边形法、雨量等值线法。

答：通过对相应于某次降雨形成的洪水过程分析，可求出其产生的总径流深、地面径流深、壤中流径流深、地下径流深等。目前，分割径流的方法多种多样，归纳起来，主要有三种：斜线切割法、目估作图法和退水曲线法。在水文预报方案编制工作中，一般采用斜线切割法。

答：在计算机上实现洪水预报联机作业的运行系统称为洪水预报系统。一般有定时洪水预报模块、人工干预洪水估报、模型中间变量初值修正模块、模型参数修正模块、历史洪水模拟模块、洪水预报信息查询与管理模块等六部分功能组成。

答：设计洪水是指为防洪等工程设计而拟定的、符合指定防洪设计标准的、当地可能出现的洪水。实质上是指具有规定功能的一场特定洪水，其具备的功能是：以频率等于设计标准的设计洪水作为基础而规划设计出的工程，其防洪安全事故的风险率应恰好等于指定的设计标准。

答：推求设计洪水时要确定设计洪水过程线，亦即确定设计洪水的时程分配。目前，生产上一般采用放大典型洪水过程线的方法确定设计洪水过程线。进行洪水过程线放大通常采用两种方法，即同倍比法和同频率法。

答：同倍比放大法推求设计洪水过程一般只能使峰或某一控制时段的量符合设计要求。按峰放大时，适用于以峰为控制的水利工程，如桥涵、堤防工程等；按量放大时，适用于调节性能很好的大型水利工程。同频率放大法推求设计洪水过程线的最大特点是洪峰和各时段洪量均符合同一设计频率，该法适用于峰量均起重要作用的水利工程。

答：狭义的径流调节含义：通过建造水利工程（闸坝和水库等），控制和重新分配河川径流，人为地增减某一时期或某一地区的水量，以适应各用水部门的需要。

广义的径流调节含义：人类对整个流域面上（包括地面及地下）径流自然过程的一切有意识的干涉。

答：水库特征水位是指水库工程为完成不同任务在年内不同时期

和各种水文情况下，需控制达到或允许消落到的各种库水位。水库特征水位主要有：正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位等。

答：糙率是与河槽边界的粗糙程度和几何特征等有关的各种影响水流阻力的一个综合系数。

糙率与流量、水位的关系：根据曼宁公式“Q=ω·c（R·J)^(1/2)”可知，当水位一定时，糙率越大，流速越小，流量也就越小，反之亦然；当流量一定时，糙率越大，流速越小，水位越高，反之亦然。

答：可能最大降水，现代气候条件下给定流域面积在一定历时内理论上可能发生的最大雨深。

可能最大洪水，根据可能最大降水和相应的产汇流条件推算的洪水。

答：可利用量：在不造成水量持续减少、水质恶化及水环境破坏等不良后果的条件下；可供开发利用的水资源量。

可供水量：考虑来水和用水条件，通过各种工程措施可提供的水资源量。

答：丰水年：年降水量或年河川径流量显著大于正常值（多年平均值）的年份；

平水年（中水年）：年降水量或年河川径流量接近正常值的年份；

枯水年：年降水量或年河川径流量显著小于正常值的年份；

特枯水年：年降水量或年河川径流量为历年最小值或接近历年最小值的年份。

答：重现期：等于及大于（等于或小于）一定量级的水文要素值出现一次的平均间隔年数。它与频率是互为倒数关系。

答：在流域水文气象条件和下垫面情况基本近似的前提下，把有水文资料的流域水文特征值、统计参数或典型时空分布移用到无资料流域，或经必要修正以作为设计依据的工作方法。

答：水文分析计算为防洪排涝、水资源开发利用和其他有关工程的规划、设计、施工和运用，提供符合规定设计标准水文数据的技术。

答：水资源评价是对水资源的数量、质量、时空分布特征、开发利用条件的分析评定。

评价内容：水资源基础条件评价、水量评价、水质评价、地表水资源评价、地下水资源评价及水资源总量评价等。

答：水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。

水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等，地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是构成环境的基本要素之一，是人类社会赖以生存和发展的重要场所，也是受人类干扰和破坏最严重的领域。

答：按照水的循环规律（降水、地表水和地下水），对水的质和量以及水体中影响生态与环境质量的各种人为和天然因素所进行的统一的定时或随时监测。

答：水体质量的简称。它标志着水体的物理（如色度、浊度、臭味等）、化学（无机物和有机物的含量）和生物（细菌、微生物、浮游生物、底栖生物）的特性及其组成的状况。为评价水体质量的状况，规定了一系列水质参数和水质标准。如生活饮用水、工业用水和渔业用水等水质标准。

答：水质站是进行水环境监测采样和现场测定，定期收集和提供水质、水量等水环境资料的基本单元，可由一个或多个采样断面或采样点组成。

按目的与作用水质站可分为基本站和专用站。按水体类型水质站可分为地表水水质站、地下水水质站与大气降水水质站等。

答：水环境监测站网是按一定目的与要求，由适量的各类水质站组成的水环境监测网络。水环境监测站网可分为地表水、地下水和大气降水三种基本类型，根据环抱和服务对象的不同，各类水质站可组成不同类型的专业监测网或专用监测网。

答：政府计量行政主管部门对向社会提供公正数据的技术机构的计量检定和测试的能力,可靠性和公正性所进行的考核和证明。计量认证的标志为“CMA”即“中国计量认证（China Metrology Accreditation）”。

答：用类别指标和综合指标(质量指标)表征的水环境属性及其优劣的情况，通常指水环境遭受污染的程度。

答：水环境质量标准也称水质量标准，是指为保护人体健康和水的正常使用而对水体中污染物或其他物质的最高容许浓度所作的规定。

按照水体类型，可分为地面水环境质量标准、地下水环境质量标准和海水环境质量标准；

按照水资源的用途，可分为生活饮用水水质标准、渔业用水水质标准、农业用水水质标准、娱乐用水水质标准、各种工业用水水质标准等；

按照制定的权限，可分为国家水环境质量标准和地方水环境质量标准。

答：污染物进入水体，使水质恶化，降低水的功能及其使用价值的现象。

水污染主要是由人类活动产生的污染物造成，它包括工业污染源，农业污染源和生活污染源三大部分。

水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产不能进行下去。水的污染，又影响人民生活，破坏生态，直接危害人的健康，日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。

答：水环境容量是指在不影响水的正常用途的情况下,水体所能容纳的污染物的量或自身调节净化并保持生态平衡的能力。水环境容量是制定地方性、专业性水域排放标准的依据之一，环境管理部门还利用它确定在固定水域到底允许排入多少污染物。

答：为满足水资源合理开发和、利用、节约和保护的需要，根据水资源的自然条件和开发利用现状，按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求，依其主导功能划定并执行相应水环境质量标准的水域。

水功能区采用一、二两级区划的分级分类系统

一级水功能区分为保护区、保留区、缓冲区和开发利用区四级。

二级水功能区在开发利用区中划分为饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区七类。

答：根据水功能区水质现状、排污状况、不同水功能区特点、水资源配置对水功能区的要求及技术经济条件，拟定的水功能区现状条件和规划条件下的水质保护目标。

答：在设计条件下，某种污染物满足水功能区水质目标要求所能容纳的该污染物的最大数量。

答：国家为实现环境质量标准或环境目标，对人为污染源排入水环境的污染物浓度或数量所作出的限量规定。制定污染物排放标准目的是通过控制污染源排污量的途径来实现环境质量标准或环境目标。污染物排放标准按污染物形态分为气态、液态、固态以及物理性污染物（如噪声）排放标准。

答：水样是指为检验水体中各种规定的特征，不连续或连续地从特定的水体中取出的有代表性的一定体积的水。

从采样时间上分，可分为瞬时水样和混合水样；从采样浓度上分，可分为表层水样、中层水样和底层水样；从测试项目分，可分为水质水样和生物水样。

水样的代表性是分析测试准确性和评价结论可靠性的前提，而为了保证水样的代表性，必须选择具有代表性的监测断面或监测点位，采用规范化的采样方法，在规定的时段内采集样品，并及时、有效地将所采集水样加以稳定。

答：水质评价是指根据水体的用途，按照一定的评价参数、质量标准和评价方法，对水体质量的优劣程度进行定性、定量评定的过程。

水质评价是合理开发利用和保护水资源的一项基本工作。根据不同评价类型，采用相应的水质标准。水资源用途广，因此水质评价的目标类型也比较多：

（1）按评价目标分：为防治污染的水污染评价,如60年代以来广泛进行的河流污染评价、湖泊富营养化评价等；为合理开发利用水资源的水资源质量评价。

（2）按评价对象分：地表水评价和地下水评价，前者又分为河流、湖泊、水库、沼泽、潮汐河口和海洋等水质评价等。

（3）按评价时段分：利用积累的历史水质数据，揭示水质发展过程的回顾评价，根据近期水质监测数据，阐明水质当前状况的现状评价，和对拟建工程作水质影响分析的影响评价（又称预断评价）

（4）按水的用途分：饮用水水质评价，渔业用水水质评价，工业用水水质评价，农业用水水质评价，游泳和风景游览水体的水质评价等。

答：水质指标是指水样中除去水分子外所含杂质的种类和数量，它是描述水质状况的一系列标准。

水质指标分为物理、化学和微生物学指标三类。常用的水质指标主要有以下几项：

（1）水温、悬浮物（SS）、浊度、透明度及电导率等物理指标，PH值、总碱（酸）度、总硬度等化学指标，用来描述水中杂质的感官质量和水的一般化学性质，有时还包括对色、嗅、味的描述。

（2）氧的指标体系，包括溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总需氧量等，用来衡量水中有机污染物质的多少，也可以用碳的指标来表示，如总有机碳、总碳等。

（3）氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、磷酸盐和总磷等，用来表征水中植物营养元素的多少，也反映水的有机污染程度。有时还加上表征生物量的指标叶绿素a。

（4）金属元素及其化合物，如汞、镉、铅、砷、铬、铜、锌、锰等，包括对其总量及不同状态和价态含量的描述。

（5）其他有害物质，如挥发酚、氰化物、油类、氟化物、硫化物以及有机农药、多环芳烃等致癌物质。

（6）细菌总数、大肠菌群等微生物学指标，用来判断水受致病微生物污染的情况。

（7）还可根据水体中污染物的性质采用特殊的水质指标，如放射性物质浓度等。

答：富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，鱼类及其它生物大量死亡的现象。

在自然条件下，随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积，湖泊会从贫营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，这是一种极为缓慢的过程，因此，富营养化又被称为湖泊的“杀手”。

水体出现富营养化现象时，由于浮游生物大量繁殖，往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中叫水华（水花），在海中叫赤潮。

答：（1）污染过程缓慢。污染物在地表水下渗过程中，不断地被沿途的各种阻碍物阻挡、截留、吸附、分解，进入地下水中的数量大为减少，通过地层愈长截留的愈多。因此，地下水污染过程较地表水缓慢；

（2）间接污染过程复杂。地表水中某一污染物，在其下渗过程中，作用于其他物质，并被携带进入地下水，造成间接污染。例如，地表水中酸碱盐类等在下渗过程中使岩层中大量钙镁溶解进入水中，可引起地下水硬度的增加；

（3）污染难以治理。地下水一旦被污染，即使消除了污染源，水质的恢复仍需要十几年，甚至几十年和更长的时间。

答：这是由于地下水一旦被污染，即使消除了污染源，其上覆土壤、赋存介质中吸附、截留污染物还会源源不断地释放到地下水中，造成地下水污染很难治理。