南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试
考试大纲
科目代码:836
科目名称:水文气象学
第一部分目标与基本要求
一、课程目标
水文气象学是研究陆面和底层大气水循环中水的产生、存在、运动和转化以及这两个层面间能量相互转换的科学,着重应用气象学和水文学的原理和方法,研究水文循环和水分平衡、能量平衡中同降水、蒸发有关问题的一门学科。通过学习,学生能够理解和认识与水文循环、水量平衡变化密切相关的水问题,如暴雨洪水,干旱,水资源等水文气象现象的变化规律,及其预报预测方法;掌握陆-气间水量、热量交换和水文过程与大气过程的耦合(反馈)作用。本课程的目的在于讲述气象学在水文问题上的应用,培养学生通过气象学与水文学相结合的手段来解决水文问题中与大气有关的水文气象问题。
二、基本要求
通过《水文气象学》相关课程的学习,学生应初步掌握水文气象学中的重要原理、重要理论依据、主要的研究内容、研究技术和方法,以及了解当今常用的一些水文气象耦合模型和一些迫切需要解决的与国民经济生产实际密切相关的应用问题。通过课程的学习,学生应能够利用一些气象学方法来解决一些基本的与大气科学有关的水文问题。
第二部分具体内容
第一章 绪 论
1、水文气象学的研究对象
(1)理解水文气象学的研究对象与水文学和气象学研究对象的区别和联系;
(2)掌握水文气象学的定义、研究对象和研究范围;
重点:能够说出水文气象学的定义,水文气象学的研究对象,水文气象学的关键衔接因子(降水和蒸发)。
2、水文气象学在当前经济建设中的应用
重点:能够说出水文气象学能够解决的自然问题。
第二章 水文循环和能量循环
1、 水循环与水平衡
(1)了解地表水量平衡方程及流域水量平衡方程;
(2)理解水文循环、水量平衡概念及其研究意义;
(3)掌握水文循环尺度的划分,水文大循环和小循环的概念、通用水量平衡方程;
重点:不同尺度上水文循环的过程、水量平衡方程;
2、 能量循环与能量平衡
(1)了解全球和中国太阳总辐射分布特点;
(2)理解大气对太阳辐射的削弱作用;
(3)掌握净辐射概念及其特点,大气窗口概念及其应用,地面和大气辐射定义;
重点:净辐射,地面和大气辐射;净辐射特点,大气窗口应用。
第三章 降水
1、掌握降水的形成(降水的定义、形成过程,降水的天气系统);
2、理解降水类型及影响因素(降水的分类,影响降雨的因素);
3、掌握降水要素及其时空变化(降水量累积过程线,降水量强度过程线,时段降水量柱状图,等雨量线,降水强度与历时关系曲线,降水深与面积关系曲线和降水深与面积和历时关系曲线);
4、了解降水的监测(降水的监测方法,降水资料的检验内容);
5、掌握区域(流域)面平均降雨量计算方法及其优缺点(算术平均法、等雨量线法、泰森多边形法和网格法);
6、暴 雨
(1)了解暴雨的定义,研究意义、内容和方法;
(2)掌握中国暴雨分布概况,中国区域性暴雨概况;
(3)掌握我国水汽输送的特点、大气可降水量定义,大气可降水量的计算方法;
(3) 暴雨成因分析与暴雨天气系统;
(4) 地形对暴雨的影响;
重点:降水的天气系统、降水的分类及影响因素、降水时空变化表达方式、常用的面雨量的计算方法;中国区域性暴雨概况;大气可降水量计算方法;暴雨的成因及其天气系统,地形对暴雨的影响。
第四章 设计暴雨和设计洪水
1、降水统计分析
(1)理解重现期的概念;
(2)掌握重现期的计算方法,4种暴雨资料选样方法及其优缺点。
2、设计暴雨
(1)设计暴雨的特点;
(2)设计暴雨的两种主要类型(可能最大降水(PMP)和依据频率分析获得的暴雨);
3、点暴雨量频率计算
(1)理解点暴雨频率计算的一般方法;
(2)了解地区综合法推求点暴雨频率曲线;
4、面暴雨量计算
(1)了解设计面暴雨量的计算方法;
(2)理解合理性检查的步骤;
5、设计洪水
(1)掌握设计洪水的概念(包括设计洪水的三要素)
(2)掌握设计洪水及设计洪水过程线的推求方法(直接法、间接法和地区综合法);
重点:重现期的概念和计算方法;设计暴雨计算的两种途径;点暴雨推求面包与的方法过程;设计洪水的概念和推求方法。
第五章 蒸散发
1、 蒸散发的物理过程及其影响因素
(1)理解蒸散发(水面、土壤和植被蒸腾)的物理过程及其影响因素;
重点:蒸散发(水面、土壤和植被蒸腾)的物理过程及其影响因素。
2、蒸散发的测定
(1)了解:蒸散发(水面、土壤和植被蒸腾)的测定方法。
3、 流域实际蒸散发的估算
(1)了解蒸散发的我国分布情况、全球分布;
(2)理解流域蒸散发概念、影响因素;
(3)掌握流域蒸散发的一般规律和计算方法;
重点:不同蒸散发面及流域蒸散发概念、物理过程、影响因素;流域实际蒸散发的估算。
第六章 陆面-大气的耦合反馈
1、土壤湿度的概念
(1)掌握土壤湿度概念、表示方法、饱和带和非饱和带概念(根系区);
2、 土壤湿度对大气降水的反馈作用
(1)了解正反馈与负反馈概念;
(2)掌握陆面能量平衡(潜热、显热、土壤热通量、波文比);
(3)理解蒸散发的基本机制,与净辐射和土壤湿度的关系;
(4)掌握土壤湿度调控能量平衡以及对大气降水的反馈机制。
重点:土壤湿度的概念和表示方法;土壤湿度在能量平衡和水平衡中的作用;蒸散发与净辐射和土壤湿度的关系;土壤湿度调控能量平衡以及对大气降水的反馈机制
第三部分 有关说明
1、命题说明(可包含题型设计):
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5%
第二章 水文循环和能量循环10%
第三章 降水35%
第四章 设计暴雨和设计洪水10%
第五章 蒸散发25%
第六章 陆面-大气的耦合反馈15%
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、选择题、简答题、计算题(绘图)、论述题在内5种题型.
题型举例:
判断题:
1.雨量筒可观测到一场降水的瞬时强度变化过程。 ()
选择题:
1. 因地表局部受热,气温向上递减率增大,大气稳定性降低,因而使地表的湿热空气膨胀,强烈上升而降雨,称这种降雨为()。
(A)地形雨(B)锋面雨(C)对流雨 (D)气旋雨
填空题:
1.地形对暴雨的增幅作用大致有三方面:。
简答题:
略
计算题:
略
论述题:
1. 土壤湿度对大气降水的反馈作用主要哪个地带,试简析其原因
2、参考书目:
(1)盛裴轩,毛节泰等编著,大气物理学,北京大学出版社,2003。
(2)王家祁,中国暴雨,中国水利水电出版社,2002。
(3)芮孝芳,水文学原理,中国水利水电出版社,2004。
3、其他规定:考试方式为闭卷笔试,总分150分(分值在考试科目列表内查询),考试时间为180分钟,试题主要测验考生对本学科的基本理论、基本知识和基本技能掌握的程度,以及运用所学理论分析、解决问题的能力。试题要有一定的区分度,难易度要适当。一般应使本学科、专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。
4、本科目考试不得使用计算器。
南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试
考试大纲
科目代码:F22
科目名称:水文气象综合
第一部分 目标与基本要求
1.课程目标
水文气象综合是水文气象学专业研究生的复试课程,主要考察学生对水文学和气象学基本知识、理论和方法的掌握程度。水文学方面,主要考察水文学的基本概念、基本原理和基本方法,水文测验、水文预报、水文计算的基本内容和分析方法;气象学方面,主要考察大气的基本特征、大气运动的基本规律、天气学和气候学的基本原理、中国天气和气候的主要特征和影响因素等方面。要求学生在掌握上述基础知识、原理和技能的基础上,能够进行综合运用,以便在科学研究和实际工作中解决水文学和气象学方面的综合问题。
2.基本要求
理解水文现象的一般规律,了解水文测验技术和工程水文学的基本原理,掌握水文分析和计算的基本方法;了解大气的基本特征,理解大气运动的基本规律,掌握天气学和气候学的基本原理、中国天气和气候的基本特征和影响因素。
第二部分 具体内容
1. 水文循环与径流形成
(1)掌握水文循环的基本过程、水量平衡方程式的基本形式。
(2)掌握河流和流域的有关概念和特征参数的含义。
(3)理解降水的成因和分类,掌握流域平均降雨量的计算方法。
(4)了解下渗的物理过程,下渗量的测定方法,掌握霍顿公式等基本经验公式。
(5)了解蒸发的物理机制,理解水面蒸发量的确定方法,掌握流域总蒸发的计算公式及其应用。
(6)掌握径流的基本概念:流量、径流量等。
重点:水文循环的基本过程、水量平衡方程式的基本形式;河流的基本特征、径流形成的基本过程以及径流的主要影响因素、降雨的类型以及表示方法、区域面平均雨量的计算方法。
2. 水文信息采集与处理
(1)了解水文测站的任务、水文测站的分类,水文站网的布设;掌握水文测站的布设。
(2)了解水位观测设备,掌握水位观测方法以及观测成果整理。
(3)了解测流仪器,掌握流量测验的原理和方法。
(4)了解流量资料整编工作的任务,掌握建立流量水位关系的原理和方法。
重点难点:流量测验的原理和方法、水位流量关系的建立。
3. 流域产汇流计算
(1)掌握降雨径流要素计算,掌握流域降雨分析、径流量计算及前期影响雨量计算方法。
(2)掌握流域产流分析,流域产流的基本方式及其基本特征。
(3)掌握流域产流计算,蓄满产流的产流量、超渗产流的产流量。
(4)掌握流域汇流计算,河道汇流和流域汇流计算的基本方法。
重点:流域产流的基本方式及其基本特征,蓄满产流的产流量、超渗产流的产流量、河道汇流和流域汇流计算的基本方法。
4.水文统计
(1)掌握概率的基本概念,理解随机变量的概念、掌握随机变量的概率分布方法及随机变量的统计参数。
(2)掌握常用的正态分布、皮尔逊Ⅲ型分布两种水文频率曲线。
(3)掌握参数估计中的常见方法,如矩法、最大似然估计法;掌握水文频率计算适线法。
重点难点:随机变量分布的表示方法、常用的几种频率分布曲线;掌握参数估计中的矩法和适线法。
5 设计年径流
(1)掌握年径流的变化特性,工程规模与来水、用水、保证率之间的关系,理解设计年径流分析计算的目的和内容。
(2)掌握气候因素、下垫面因素对年径流的影响,理解影响径流年内分配的因素。
(3)掌握具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算,掌握设计代表年年径流及其年内分配的计算。
(4)掌握具有短期实测径流资料时,设计年径流量及年内分配的分析计算。掌握选择参证变量的条件,掌握利用径流、降雨资料展延设计站的年、月径流系列。
重点难点:年径流的特性,设计代表年年径流计算,选择参证变量的条件;工程规模与来水、用水、保证率之间的关系,设计代表年年径流年内分配计算,利用径流、降雨资料展延径流系列。
6大气概述
(1)了解地球大气的主要成分、大气各垂直分层的特点。
(2)掌握主要气象要素如温、压、湿、风的概念,常用的表示大气湿度物理量。
(3)掌握大气静力方程及其物理意义;掌握位势高度、气压梯度的概念。
(4)掌握大气静力稳定度的概念、判别方法及影响大气层结变化的因子。
(5)掌握干、湿绝热过程和方程,位温和假相当位温的概念。
重点难点:大气静力学方程及其物理意义;大气静力稳定度的概念、判别方法及影响大气层结变化的因子;干、湿绝热过程和方程,位温和假相当位温的概念。
7大气的运动
(1)掌握大气运动方程组的形式,理解气压梯度力、地心引力、重力、科里奥利力、惯性离心力和摩擦力的概念。
(2)掌握标准坐标系中大气运动方程的分量形式,连续方程;掌握大气运动的尺度特征。
(3)掌握地转风、梯度风、热成风的概念和公式的意义。
(4)掌握摩擦力对近地层风的影响,地转偏差和垂直运动的产生。
(5)了解正压大气,斜压大气的概念,理解涡度和散度的概念。
重点难点:标准坐标系中大气运动方程的分量形式,连续方程;大气运动的尺度特征;地转风、梯度风、热成风的概念和公式的意义;摩擦力对近地层风的影响,地转偏差和垂直运动的产生
8天气和气候
(1)掌握锋的概念和结构特征,了解锋的类型,了解影响我国的主要气团和锋;了解急流的概念。
(2)理解影响中国天气的主要中纬度(大气长波、阻塞高压、切断低压、温带气旋和反气旋)和低纬度天气系统(副高、台风等)及其结构和天气特征。
(3)了解对流性天气系统的概念及其天气现象。
(4)理解大气环流的概念和形成因素;掌握大气环流的基本状况,包括大气活动中心、平均纬圈环流、平均经圈环流等。
(5)掌握季风的概念和形成、东亚季风的形成和特点及其对我国气候的影响。
(6)理解和掌握大地形的动力作用和热力作用及其对气候形成的影响。
重点难点:影响中国天气的主要中纬度和低纬度天气系统及其结构和天气特征;大气环流的概念和形成因素;大气环流的基本状况;季风的概念和形成、东亚季风的形成和特点及其对我国气候的影响;大地形的动力作用和热力作用及其对气候形成的影响。
第三部分 有关说明
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.命题说明
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)。各部分考题所占分数大致如下:
1. 水文循环与径流形成(15%)
2. 水文信息采集与处理(15%)
3. 流域产汇流计算(15%)
4. 水文统计(10%)
5. 设计年径流(10%)
6. 大气概述(10%)
7. 大气的运动(10%)
8. 天气和气候(15%)
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%。
3.题型设计
试题主要题型有:选择题、填空题、计算题、问答题在内4种题型。题型举例如下:
(1)选择题:
1.潜水可以来自于流域包气带的( )
(A)薄膜水 (B)重力水 (C)毛管水 (D)吸湿水
2.水文频率分析计算中插补展延,是为了提高样本的( )
(A)可靠性 (B)一致性 (C)代表性 (D)无关
3.“定点定面关系”中的定点指的是( )
(A)流域出口断面站点 (B)流域中心雨量站点 (C)暴雨中心点
(2)填空题:
1.水文循环产生的内因是,外因是。
2.河段洪水预报的预见期是,流域降雨径流预报的预见期是。
3.流域调蓄作用的物理原因是和。
4.作用于大气的真实力包括、和。
(3)简答题:
1.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?
2.试论Muskingum法参数x的物理意义及其取值范围。
3.表示大气湿度的物理量有哪些?解释各物理量的意义。
(4)计算题:
1.某流域3h、10mm单位线如表1所示,该流域8月2日发生一次降雨,时段长为3h的地面净雨过程也列于表1,洪水基流为40m3/s。试求:
(1)该流域的面积;
(2)该次暴雨在流域出口形成的洪水过程(列表计算)。
表1 某流域3h 10mm单位线和一次地面净雨过程
| 时间(月/日/时) | 8/2/2 | 8/2/5 | 8/2/8 | 8/2/11 | 8/2/14 | 8/2/17 | 8/2/20 | |||
| 单位线(m3/s) | 0 | 20 | 75 | 50 | 35 | 10 | 0 | |||
| 地面净雨(mm) | 8 | 20 | ||||||||
2.已知某河流断面年最大洪峰流量Qm服从P-Ⅲ型分布,具有连续n(≥40)年的观测值系列。
(1)试写出用适线法求百年一遇洪峰流量的具体计算步骤。
(2)若现已估计出该断面年最大洪峰流量的多年平均值Qm0=1000m3/s,Cv=0.5,Cs=2Cv,试求出千年一遇的洪峰流量。
表2 P-Ⅲ型曲线离均系数值表
| P(%) | 0.01 | 0.1 | 1 | 10 | 50 |
| φP | 5.957 | 4.531 | 3.023 | 1.340 | -0.164 |
(4)问答题
1.青藏高原的动力作用和热力作用有哪些?对我国天气和气候特征有哪些影响?
4.参考书目
1.朱乾根、林锦瑞、寿绍文等编著,天气学原理和方法(第四版),气象出版社,2007
2.芮孝芳著,水文学原理,高等教育出版社,2013
3. 徐向阳,陈元芳编. 工程水文学[M]. 北京: 中国水利水电出版社,2020.
3.姜世中主编,气象学与气候学(第二版),科学出版社,2020
5. 其他规定
考试方式为闭卷考试。总分150分,考试时间180分钟,试题主要测验考生对本学科的基本理论、基本知识和基本技能掌握的程度,以及运用所学理论分析、解决问题的能力。试题要有一定的区分度,难易度要适当。一般应使本学科、专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。
6.本科目考试不得使用计算器。
南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试考试大纲
科目代码:F38
科目名称:水文与水资源综合
第一部分 课程目标与基本要求
三、课程目标
水文与水资源综合主要研究与水利工程的规划、设计、施工和运营管理有关的水文问题;以水文学的基本概念、基本原理和基本方法为主,要求学生掌握水文测验、水文预报、水文水利计算的基本内容和分析方法,并能进行基本的水文分析与水利计算,所授知识可用于水利水电工程的规划、施工和运行、管理阶段的工程设计问题,以及水资源规划、水库运行管理等方面的实际工作和科学研究。
四、基本要求
理解水文现象的一般规律,了解水文测验技术和工程水文学的基本原理,掌握具有不同资料条件下进行水文分析和计算的方法;了解水利计算的任务与资料收集、处理方法,掌握径流(量)调节计算;初步具备水资源合理开发、利用和水资源统一管理和保护的能力。
第二部分 课程内容与考核目标
1. 水文循环与径流形成
(1)掌握水文循环的基本过程、水量平衡方程式的基本形式。
(2)掌握河流和流域的有关概念和特征参数的含义。
(3)理解降水的成因和分类,掌握流域平均降雨量的计算方法。
(4)了解下渗的物理过程,下渗量的测定方法,掌握基本经验公式,如霍顿公式等。
(5)了解蒸发的物理机制,理解水面蒸发量的确定方法,掌握流域总蒸发的计算公式及其应用。
(6)掌握径流的基本概念:流量、径流量等。
重点:水文循环的基本过程、水量平衡方程式的基本形式;河流的基本特征、径流形成的基本过程以及径流的主要影响因素、降雨的类型以及表示方法、区域面平均雨量的计算方法。
2. 水文信息采集与处理
(1)了解水文测站的任务、水文测站的分类,水文站网的布设;掌握水文测站的布设。
(2)了解水位观测设备,掌握水位观测方法以及观测成果整理。
(3)了解测流仪器,掌握流量测验的原理和方法。
(4)了解流量资料整编工作的任务,掌握建立流量水位关系的原理和方法。
(5)了解悬移质测验与计算方法。
(6)了解水文资料收集的途径和水文调查的内容
重点难点:流量测验的原理和方法、水位流量关系的建立。
3. 流域产汇流计算
(1)掌握降雨径流要素计算,掌握流域降雨分析、径流量计算及前期影响雨量计算方法。
(2)掌握流域产流分析,流域产流的基本方式及其基本特征。
(3)掌握流域产流计算,蓄满产流的产流量、超渗产流的产流量。
(4)掌握流域汇流计算,河道汇流和流域汇流计算的基本方法。
重点:流域产流的基本方式及其基本特征,蓄满产流的产流量、超渗产流的产流量、河道汇流和流域汇流计算的基本方法。
4.水文统计
(1)掌握概率的基本概念、概率的计算方法及频率与概率的联系与区别。
(2)理解随机变量的概念、掌握随机变量的概率分布方法及随机变量的统计参数。
(3)掌握常用的正态分布、皮尔逊Ⅲ型分布两种水文频率曲线。
(4)掌握参数估计中的矩法,理解权函数法、概率权重矩法。
(5)掌握水文频率计算适线法。
重点难点:概率的基本概念及计算公式;随机变量分布的表示方法、掌握常用的几种频率分布曲线;掌握参数估计中的矩法和适线法。
5 设计年径流
(1)掌握年径流的变化特性,工程规模与来水、用水、保证率之间的关系,理解设计年径流分析计算的目的和内容。
(2)掌握气候因素、下垫面因素对年径流的影响,理解影响径流年内分配的因素。
(3)掌握具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算,掌握设计代表年年径流及其年内分配的计算。
(4)掌握具有短期实测径流资料时,设计年径流量及年内分配的分析计算。掌握选择参证变量的条件,掌握利用径流、降雨资料展延设计站的年、月径流系列。
(5)掌握缺乏实测径流资料时,设计年径流量及年内分配的分析计算,掌握水文比拟法、参数等值线图法推求设计年径流量及年内分配。
重点难点:年径流的特性,设计代表年年径流计算,选择参证变量的条件;工程规模与来水、用水、保证率之间的关系,设计代表年年径流年内分配计算,利用径流、降雨资料展延径流系列。
6. 由流量资料推求设计洪水
(1)掌握设计洪水、设计标准的概念;掌握水利水电工程建筑物防洪标准目标、内容、划分;
(2)掌握设计洪峰流量及设计洪量的推求;掌握洪水资料的分析处理方法;掌握特大洪水的调查与处理;掌握特大洪水重现期,洪水排位及重现期分析,洪水频率计算;掌握频率曲线线型选择,频率曲线参数估计,推求设计洪峰、洪量。
(3)掌握设计洪水过程线的推求,掌握典型洪水过程线的选择条件,典型洪水过程线的放大方法(同频率放大法、同倍比放大法)。
(4)理解分期设计洪水、入库设计洪水及设计洪水的地区组成。
重点难点:设计洪水、设计标准的概念,特大洪水排位及重现期分析,洪水频率计算,设计洪峰流量、设计洪量及设计洪水过程线的推求。
7. 由暴雨资料推求设计洪水
(1)掌握由暴雨资料推求设计洪水的原因、主要内容。
(2)掌握直接法推求设计面暴雨量,暴雨资料的收集、审查与统计选样,雨量资料的插补展延,暴雨特大值的处理,面雨量频率计算,设计面暴雨量计算成果的合理性检查。
(3)掌握间接法推求设计面暴雨量,设计点暴雨量的计算;设计面暴雨量的计算(定点定面关系、动点动面关系)
(4)掌握设计暴雨时空分配的计算,设计暴雨的地区分布
(5)掌握由设计暴雨推求设计洪水的方法、过程。设计Pa的计算,产流、汇流,地面径流、地下径流推求,地面径流与地下径流叠加。
(6)理解小流域设计洪水特点,理解推求小流域设计暴雨特点、途径,掌握暴雨公式,掌握推理公式推求设计洪水(北京水科院推理公式),理解小流域设计洪水计算的经验公式法。
重点难点:暴雨公式及暴雨公式参数的计算与分析;定点定面关系、动点动面关系,水科院推理公式。
8. 径流(量)调节计算
(1)掌握径流调节的定义及分类、调节周期,水库特征水位及特征库容。
(2)掌握年调节水库径流调节计算原理及任务,掌握年调节水库径流调节计算方法,包含列表法、简化水量平衡公式及图解法;掌握差积曲线信息的提取。
(3)掌握年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系,掌握设计保证率的定义、设计库容的确定、保证调节流量的确定。
(4)掌握多年调节水库径流调节计算的概念和长系列时历法(含列表法及图解法)的计算方法。
(5)掌握水库水量损失及其计算方法。
重点难点:年调节水库时历法;差积曲线法;年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系,多年调节水库时历法,水库水量损失及其计算方法。
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)。本科目考试不得使用计算器。
各章考题所占分数大致如下:
1. 水文循环与径流形成(15%)
2. 水文信息采集与处理(15%)
3. 流域产汇流计算(15%)
4. 设计年径流(10%)
5. 水文统计(10%)
6. 由流量资料推求设计洪水(15%)
7. 由暴雨资料推求设计洪水(10%)
8. 径流(量)调节计算(10%)
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:选择题、填空题、计算题、问答题在内4种题型。
考试方式为闭卷考试。总分150分,考试时间180分钟,试题主要测验考生对本学科的基本理论、基本知识和基本技能掌握的程度,以及运用所学理论分析、解决问题的能力。试题要有一定的区分度,难易度要适当。一般应使本学科、专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。
题型举例
选择题:
2.潜水可以来自于流域包气带的( )
(A)薄膜水 (B)重力水 (C)毛管水 (D)吸湿水
2.水文频率分析计算中插补展延,是为了提高样本的( )
(A)可靠性 (B)一致性 (C)代表性 (D)无关
3.“定点定面关系”中的定点指的是( )
(A)流域出口断面站点 (B)流域中心雨量站点 (C)暴雨中心点
填空题:
5.水文循环产生的内因是,外因是。
6.河段洪水预报的预见期是,流域降雨径流预报的预见期是。
7.流域调蓄作用的物理原因是和。
简答题:
4.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?
5.试论Muskingum法参数x的物理意义及其取值范围。
计算题:
3.某流域3h、10mm单位线如表1所示,该流域8月2日发生一次降雨,时段长为3h的地面净雨过程也列于表1,洪水基流为40m3/s。试求:
(3)该流域的面积;
(4)该次暴雨在流域出口形成的洪水过程(列表计算)。
表1 某流域3h 10mm单位线和一次地面净雨过程
| 时间(月/日/时) | 8/2/2 | 8/2/5 | 8/2/8 | 8/2/11 | 8/2/14 | 8/2/17 | 8/2/20 | |||
| 单位线(m3/s) | 0 | 20 | 75 | 50 | 35 | 10 | 0 | |||
| 地面净雨(mm) | 8 | 20 | ||||||||
4.已知某河流断面年最大洪峰流量Qm服从P-Ⅲ型分布,具有连续n(≥40)年的观测值系列。
(3)试写出用适线法求百年一遇洪峰流量的具体计算步骤。
(4)若现已估计出该断面年最大洪峰流量的多年平均值Qm0=1000m3/s,Cv=0.5,Cs=2Cv,试求出千年一遇的洪峰流量。
表2 P-Ⅲ型曲线离均系数值表
| P(%) | 0.01 | 0.1 | 1 | 10 | 50 |
| φP | 5.957 | 4.531 | 3.023 | 1.340 | -0.164 |
参考书目:
1谢悦波,《水信息技术》,2009
2梁忠民,钟平安等,《水文水利计算》,2008
3包为民,《水文预报》,中国水利水电出版社,2017.
4芮孝芳,《水文学原理》,高等教育出版社,2013.
5芮孝芳,《水文学原理》,中国水利水电出版社,2004
其他规定:考试方式为闭卷笔试,总分 150分(分值在考试科目列表内查询),考试时间为 180分钟
本科目考试不得使用计算器。
南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试
考试大纲
科目代码:F50
科目名称:工程水文学
第三部分目标与基本要求
1. 课程目标:工程水文学课程主要讲述水文科学的基础知识,阐明了水文现象的物理过程和统计规律,以及相应计算方法的基本原理。课程主要包括工程水文学和水利计算两部分内容。通过课程学习,学生应能够理解径流形成过程、水文信息采集与处理等基本认知规律和方法。掌握流域产汇流计算、水文预报与水文统计原理、设计年径流、设计洪水、径流调节计算、防洪计算等基本计算原理和计算方法,为将来从事水文、水资源和水环境方面的生产实际工作和科学研究工作打下理论基础。
2. 基本要求:理解径流形成过程、水文信息采集与处理;掌握流域产汇流计算、水文预报与水文统计原理、设计年径流、设计洪水、径流调节计算、防洪计算等计算方法。
第四部分具体内容
1. 绪论
(1)了解中国目前的水问题;了解水资源开发利用及防洪减灾的重要意义
(2)理解工程水文及水利计算的任务;
(3)理解水文现象的基本规律以及其主要研究方法;
2. 流域径流形成过程
(1)理解水文循环现象;掌握河流形成与分段、掌握河流基本特征,如河流长度、河流断面、纵断面、河道纵比降等概念;掌握水系的拓扑特征和几何学特征里面的一些基本术语;理解流域基本概念,掌握流域基本特征,如面积、形状系数、河网密度、平均高程、平均高程和平均坡度等基本概念;
(2)了解降雨的成因和分类;理解降水要素和时空变化表示方法;
(3)了解下渗现象;理解包气带和饱和带、土壤水、土壤水作用力概念;理解下渗的机理;
(4)理解确定水面蒸发的方法;理解土壤蒸发的物理过程;了解植物蒸散发过程及基本规律;理解流域蒸散发的基本规律;掌握定量计算流域蒸散发的方法;
(5)掌握产流过程;掌握径流表示方法以及水量平衡方程。
3. 水文信息采集与处理
(1)了解水文测站设立内容,河段查勘的内容、步骤;理解“测站”与“站网”两个概念,测站控制概念,基线布设的概念;掌握流量站网布设的原则,水文测站设立时水文测验河段选择,断面布设的要求;
(2)了解水位观测的设备和方法;理解“基面”与水位观测的关系;掌握水位观测成果的计算及水位数据的处理方法,水文观测数据整理及数据处理;
(3)了解水深、起点距测量的方法;理解大断面测量的原理;掌握测深垂线布设的原则及测距误差分析,大断面计算的方法;
(4)了解多普勒剖面测流仪的使用原理,浮标测流的原理及流量计算方法和浮标系数的确定方法等;理解“流速脉动”、“流量模”的概念,“相应水位”的概念和计算方法;掌握流速分布规律,流速仪测流方法和流量计算方法等;
4. 水文预报
(1)了解水文预报最新进展,掌握水文预报的概念及作用;
(2)掌握河段中洪水波运动;河道相应水位(流量)法;马斯京根法;
(3)了解实时洪水预报建模的四个环节;理解实时洪水预报的概念;
5. 设计年径流
(1)掌握年径流变化特点;
(2)理解年径流的影响因素;
(3)掌握年径流具有长(短)期及无期资料条件下分析计算、一致性分析;
6. 由流量资料推求设计洪水
(1)理解设计洪水概念、防洪标准;
(2)掌握资料审查、样本选取、特大洪水处理、频率曲线选择、频率曲线参数估计、推求设计洪峰与设计洪量;
(3)掌握典型洪水过程线的选择、同频率放大法或同倍比放大法;
7. 由暴雨资料推求设计洪水
(1)了解暴雨特征刻画、点暴雨频率计算、面暴雨频率计算及设计暴雨时空分配。掌握雨量资料插补及时空分配方法;
(2)了解一般流程、小流域设计洪水计算、经验公式、综合单位线、调查洪水综合等内容。掌握小流域设计洪水计算,特别是水科院推理公式;
8. 水库兴利与防洪
(1)理解水资源的特点及其合理利用的重要性、径流调节的概念和意义;
(2)了解水电站开发方式;掌握水能计算的基本原理;
(3)了解水库防洪设施及其防洪计算、水库防洪标准的选择方法;掌握水库防洪作用及水库防洪计算的原理。
第三部分 有关说明
1. 命题说明:
(1)试题主要题型有:判断题、填空题、简答题、计算题四种题型。
(2)绪论、流域径流形成过程、水文信息采集与处理、水文预报、设计年径流考核内容占试卷分数比例的40%~50%,由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、水库兴利与防洪考核内容占试卷分数比例的50%~60%。
2. 参考书目:
(1)徐向阳,陈元芳编. 工程水文学[M]. 北京: 中国水利水电出版社,2020.
(2)梁忠民,李国芳,王军编. 水文分析与计算[M]. 北京:中国水利水电出版社,2019.
3. 其他规定:考试方式为闭卷笔试,总分150分,考试时间为180分钟(硕士初试、复试的考试科目考试时间均为180分钟,同等学力加试科目的考试时间为120分钟)。
4. 本科目考试不得使用计算器。
南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试
考试大纲
科目代码:830
科目名称:水文学原理
第五部分目标与基本要求
1. 课程目标:水文学原理课程主要讲述水文过程尤其是产汇流过程的物理概念与基本规律,以及相应计算方法的基本原理。通过课程学习,学生应能够理解流域、水系、水文循环、水量平衡等水文学基本概念,把握降雨、下渗、径流、蒸发等流域水循环基本过程,掌握流域产流、流域汇流、洪水波运动的基本原理并能熟练应用相关的计算方法,为将来从事水文、水资源和水环境方面的生产实际工作和科学研究工作打下理论基础。
2. 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。
第六部分具体内容
1. 绪论
(1)了解中国目前的水问题;了解水文学发展过程及其在国民经济中的重要意义;了解水文学分支学科以及该门课的学习特点及学习方法;
(2)理解水文学发展的驱动力;
(3)掌握水文学的定义和研究内容。
2. 流域及水系
(1)理解水系的拓扑特征和几何学特征里面的一些基本术语;理解流域长度、宽度和形状以及河网密度、河道的维持常数、河流频度、链频度、面积-河长曲线、高程曲线、流域坡度等基本概念;
(2)掌握分水线、集水线、流域、流域面积、闭合流域、非闭合流域、水系、坡面、流域基本单元等基本概念;掌握序列分级法基本原则、河数定律、河长定律和面积定律。
3. 水文循环
(1)了解水的密度、冰点和沸点、传热性、表面张力等奇异特性;了解水文循环的意义以及全球变化对水文循环的可能影响;
(2)掌握水文循环的基本概念、影响因素及其分类;掌握水量平衡原理,掌握水文平衡方程式及其不同的尺度的水量平衡方程。
4. 降水
(1)了解降雨的成因和降雨资料的检验方法;
(2)理解降水的定义和降雨的分类及其影响因素;
(3)掌握降水量、降雨历时、降雨强度及降雨面积等降雨的基本要素和降雨时空变化的表示方法;掌握区域或流域平均降雨量的计算方法。
5. 土壤水
(1)了解土壤的质地和结构、土壤水分常数在水文中意义以及理查兹(Richards)方程推导;
(2)理解土壤质地三角形;
(3)掌握土壤中的“三相”关系、土壤水的作用力、土壤水的分类和土壤水分常数、水土势以及土壤水分特性曲线,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。
6. 下渗
(1)了解下渗现象和经验下渗曲线;
(2)理解下渗的机理;
(3)掌握土壤水分剖面、下渗率、下渗能力、下渗曲线、累积下渗曲线基本概念以及下渗容量与土壤水分剖面的关系;非饱和下渗理论和饱和下渗理论以及下渗与降雨强度的关系以及影响下渗的主要因素。
7. 蒸发与散发
(1)理解蒸发潜热、凝结潜热、蒸发率、蒸发能力等基本概念;
(2)掌握控制蒸散发的条件;
(3)了解影响水面蒸发的因素;
(4)掌握确定水面蒸发的方法;
(5)理解土壤蒸发的物理过程;
(6)掌握土壤蒸发的定量计算;
(7)了解植物的构造;
(8)掌握植物蒸散发过程及基本规律;
(9)理解流域蒸散发的基本规律;
(10)掌握定量计算流域蒸散发的方法。
8. 产流机制和流域产流
(1)了解包气带和饱和带的特点以及产流面积的定义;
(2)理解包气带对降雨的再分配作用以及流域蓄水容量曲线与降雨-径流关系的相互转换;
(3)掌握不同类型的包气带特征、霍顿(Horton)产流理论和邓恩(Dunne)产流理论;蓄满产流模式和超渗产流模式;产流面积变化的成因;流域蓄水容量曲线的特点及其绘制以及蓄满产流总径流量的计算及其水源划分以及流域下渗容量分配曲线的特点及其绘制以及超渗产流的地面径流量的计算方法。
9. 洪水波运动和洪水演算
(1)了解洪水波的形成;
(2)理解入流过程的数学处理;
(3)掌握洪水波的几何特征和运动特征;河道洪水波运动的数学物理描述,洪水波的分类依据及基本类型;运动波的特点及扩散波的特点;河段水量平衡方程式、河槽调节作用和槽蓄方程;河段汇流曲线和出流过程的推求;线性特征河长连续演算方法以及线性扩散波演算方法。
10. 流域汇流
(1)了解流域汇流现象、流域瞬时单位线的系统论释义、Nash模型、Clark模型、线性水库串并联模型;流域汇流的非线性问题以及流域退水规律;
(2)理解卷积分及其矩定理;
(3)掌握流域汇流曲线及其应用、流域时段单位线的识别、径流成因公式、时间-面积曲线和等流时线及其应用以及流域调蓄作用及其物理机理、线性概念性元件及其瞬时单位线、线性概念性元件的组合及其瞬时单位线。
第三部分 有关说明
1. 命题说明:
(1)试题主要题型有:判断题、填空题、简答题、计算题四种题型。
(2)绪论、流域及水系、水文循环、降水、土壤水、下渗、蒸发与散发考核内容占试卷分数比例的40%~50%,产流机制和流域产流、洪水波运动和洪水演算、流域汇流考核内容占试卷分数比例的50%~60%。
2. 参考书目:
(1)芮孝芳著. 水文学原理[M]. 北京:高等教育出版社, 2013.07.
(2)芮孝芳著. 水文学原理[M]. 北京:中国水利水电出版社, 2004.08.
3. 其他规定:考试方式为闭卷笔试,总分 150分,考试时间为 180分钟。
4. 本科目考试不得使用计算器。