科目代码：830

科目名称：水文学原理

第一部分   课程目标与基本要求

一、     课程目标

水文学作为地球物理科学的一个分支，主要研究地球系统中水的存在、分布、运动和循环变化规律，水的物理、化学性质，以及水圈与大气圈、岩石圈和生物圈的相互关系。通过课程学习，可从事水资源的形成、时空分布、开发利用和保护，水旱灾害的形成、预测预报、防治，以及水利工程和其他工程建设的规划、设计、施工、管理中的水文水利计算技术的研究和工作。

二、     基本要求

理解水文循环、流域和水系的概念和物理基础；掌握降水特性及区域平均降雨量的计算方法；掌握土壤水运动的原理；掌握下渗、蒸发等水文现象的物理描述方法；掌握产流、汇流的计算方法；掌握河道洪水演算的方法。

第二部分  课程内容与考核目标

第一章  绪论

1．了解水的自然属性和社会属性。

2．掌握水文学的定义、研究内容及研究意义。

第二章  水文循环

1．了解水的密度、冰点和沸点、传热性、表面张力等的奇异特性；

2．掌握水文循环的概念、内因和外因；

3．了解水文循环的意义；

4．熟悉地球系统中水的储量、各种水体的更新速度；

5．掌握流域水量平衡方程式以及全球水量平衡方程式；

6．了解全球气候变化对水文循环的可能影响。

第三章  流域和水系

1. 掌握分水线、流域、流域面积、闭合流域、非闭合流域、水系、坡地、流域基本单元的概念；

2. 掌握水系拓扑结构中河源、节点、内链、外链的概念；掌握二分叉水系的特征；

3. 掌握斯特拉勒河流分级法；

4. 熟悉河流长度、链长度、弯曲率、河底比降、横断面的概念；

5. 掌握河数定律、河长定律和面积定律；

6. 熟悉流域长度、宽度、形状的概念，熟悉河网密度、河道的维持常数、河流频度、链频度、面积~河长曲线、高程曲线、流域坡度的概念。

第四章  降  水

1. 理解降水的定义，掌握降雨量、降雨历时、降雨强度及降雨面积的概念，掌握降雨时空变化的表示方法；

2. 熟悉降雨的分类及影响降雨的因素；

3. 掌握区域平均降雨量的计算方法，包括等雨量线法、泰森多边形法、算术平均法和距离平方倒数法；

4．掌握降雨资料检验的双累积曲线方法；

5. 了解雷达测雨的基本原理。

第五章  土壤水

1. 了解土壤的质地和结构；

2. 掌握土壤中的“三相”关系及其有关的土壤物理量；

3. 掌握土壤水的作用力、土壤水的类型、土壤水分常数及其意义；

4. 掌握土水势中分势和总势的概念及计算，了解土壤水分特性曲线的概念及滞后特点；

5. 掌握饱和和非饱和土壤的达西定律、土壤水运动的连续性方程以及理查兹（Richards）方程。

第六章  下  渗

1. 掌握土壤水分剖面、下渗率、下渗曲线、累积下渗曲线的概念；掌握下渗容量与土壤水分剖面的关系；理解下渗机理；

2. 掌握非饱和下渗理论和饱和下渗理论；

3. 熟悉经验下渗曲线；

4. 掌握下渗与降雨强度的关系及其计算。

第七章   蒸发与散发

1. 了解蒸发现象及其控制条件；

2. 了解影响水面蒸发的因素，掌握确定水面蒸发量的理论方法；

3. 掌握土壤蒸发过程和规律；了解影响土壤蒸发的因素；

4. 了解植物散发规律；

5. 掌握流域蒸散发的计算方法。

第八章   产流机制

1. 熟悉包气带对降雨的再分配作用；

2. 掌握霍顿（Horton）产流理论和邓恩（Dunne）产流理论；

3. 掌握蓄满产流模式和超渗产流模式的特点。

第十章  地表水流

1. 熟悉洪水波的形成及特征；

2. 掌握圣维南方程组，掌握洪水波的类型及其特征；掌握运动波和扩散波的特点；

3. 掌握河段水量平衡方程、河槽调节作用、槽蓄方程、特征河长；

4. 了解枯水及退水规律；

第十一章  洪水演算

1.      掌握线性扩散波演算、线性运动波演算方法；

2.      掌握线性特征河长连续演算方法；

第十二章   流域产流

1. 熟悉从五个方面进行流域产流特征分析；

2. 掌握产流面积变化的现象及原因；

3. 掌握蓄满产流总径流量的计算方法；径流成分划分的方法；

4. 掌握超渗产流径流量的计算方法；

5. 熟悉降雨径流相关图。

第十三章   流域汇流

1. 熟悉流域汇流的物理过程；

2. 掌握流域出口断面流量过程的推移和坦化原因，了解流域的调蓄作用，熟悉面积－时间曲线；

3. 掌握流域瞬时单位线原理；

4. 掌握线性集总式流域汇流模型，包括单一线性水库模型、克拉克模型、串联线性水库模型和并联线性水库模型；

5. 了解线性分散式流域汇流模型；

6. 了解流域汇流的非线性问题。

第三部分   有关说明与实施要求

1 考试目标的能力层次的表述

本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述：

较低要求——了解

一般要求——理解、熟悉

较高要求——掌握

2 命题考试的若干规定

本课程的命题考试是根据本大纲规定的考试内容来确定的，根据本大纲规定的各种比例（每种比例规定可有3分以内的浮动幅度来组配试卷，适当掌握试题的内容、覆盖面、能力层次和难易度）。

各章考题所占分数大致如下：

第一章: 绪 论，约占3%

第二章：水文循环，约占5%

第三章: 流域和水系，约占6%

第四章: 降水，约占6%

第五章: 土壤水，约占7%

第六章: 下渗，约占7%

第七章: 蒸发与散发，约占6%

第八章: 产流机制，约占12%

第十章: 地表水流，约占12%

第十一章: 洪水演算，约占12%

第十二章: 流域产流，约占12%

第十三章: 流域汇流，约占12%

其难易度分为易、较易、较难、难四级，在试卷中四种难易度；试题难易度分数比例2：3：3：2。

试卷中对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：“了解”占20%，“理解”（熟悉、能、会）占40%，“掌握”包括应用占40%.

试题主要题型有:判断题、填空题、简答题、计算题四种题型

考试方式为闭卷考试。总分150，考试时间180分钟，试题主要测验考生对水文学的基本理论、概念和计算方法的掌握程度，以及运用所学理论分析和解决问题的能力。

题型举例

判断题：

蒸发能力一般仅与气象条件有关，与蒸发面的大小无关。（   ）

填空题：

水文循环产生的内因是               ，外因是               。

简答题：

分别描述什么是超渗产流和蓄满产流模式，它们的主要区别是什么？

计算题

略