2010水電學院思考題作業(yè)

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1、水利工程專業(yè)思考題第一次作業(yè)：（本次作業(yè)要求初級職稱學員答1、2、3、4題，中高級職稱學員答3、4、5、6題）1.請結(jié)合水資源的分布及運移特征，思考一下氣候變化條件是如何水資源分布影響的？答：氣候變化下，水資源系統(tǒng)的承載力將發(fā)生變化，其中最主要的是可供不量。未來氣候條件下，社會經(jīng)濟活動也將影響水資源需求量。氣候變化對水資源的影響通過兩個途徑，即自然轉(zhuǎn)變和人為干擾。自然轉(zhuǎn)變過程是通過因子的變化，引起水文循環(huán)中各個要素和區(qū)域自然條件的轉(zhuǎn)變，影響水資源質(zhì)量和時空分布特征；人為干擾過程則是人類對水資源開發(fā)利用導致區(qū)域水資源中各要素的再分配，及水資源演變規(guī)律的變化。

2、（1）供水影響氣候變化對未來供水的影響十分復雜，不僅包括氣候變化對水資源、量以及分布的影響，還涉及區(qū)域水資源的開發(fā)利用規(guī)劃等問題，存大很大的不確定性。對于干旱區(qū)使是小的徑流變化也將影響供水?？倧搅髁康臏p少和干旱發(fā)生頻率的增加將明顯降低蓄水水庫。（2）需水影響氣候變化下水資源需求變化，由于其復雜性和不確定性，至今對其研究很少，大多集中在作物水分需求的有效性和可靠性。2.污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化過程按形態(tài)特征如何劃分類型？答：（1）物理過程物理過程作用主要指的是污染物在水體中的混合稀釋和自然沉淀過程。沉淀作用指排入水體的污染物中含有的微小的懸浮顆粒，如顆粒態(tài)的

3、重金屬、蟲卵等由于流速較小逐漸沉到水底。污染物沉淀對水質(zhì)來說是凈化，但對底泥來說污染物則反而增加。混合稀釋作用只能降低水中污染物的濃度，不能減少其總量。水體的混合稀釋作用主要由下面三部分作用所致：1）紊動擴散。由水流的紊動特性引起水中污染物自高濃度向低濃度區(qū)轉(zhuǎn)移的紊動擴散。2）移流。由于水流的推動使污染物的遷移隨水流輸移。3）離散。由于水流方向橫斷面上流速分布的不均勻（由河岸及河底阻力所致）而引起分散。（2）化學過程化學過程主要指污染物在水體中發(fā)生的理化性質(zhì)變化等化學反應。氧化-還原反應對水體化學凈化起重要作用。流動的水流通過水面波浪不斷將大氣中的氧氣溶入

4、，這些溶解氧與水中的污染物將發(fā)生氧化反應，如某些重金屬離子可因氧化生成難溶物（如鐵、錳等）而沉降析出；硫化物可氧化為硫代硫酸鹽或硫而被凈化。還原作用對水體凈化也有作用，但這類反應多在微生物作用下進行。天然水體接近中性，酸堿反應在水體中的作用不大。天然水體中含有各種各樣的膠體，如硅、鋁、鐵等的氫氧化物，黏土顆粒和腐殖質(zhì)等，由于有些微粒具有較大的表面積，另有一些物質(zhì)本身就是凝聚劑，這就是天然水體所具有的混凝沉淀作用和吸附作用，從而使有些污染物隨著這些作用從水中去除。（3）生物過程生物自凈的基本過程是水中微生物（尤其是細菌）在溶解氧充分的情況下，將一部分有機污染

5、物當作食餌消耗掉，將另一部分有機污染物氧化分解成無害的簡單無機物。影響生物自凈作用的關(guān)鍵是：溶解氧的含量，有機污染物的性質(zhì)、濃度以及微生物的種類、數(shù)量等。生物自凈的快慢與有機污染物的數(shù)量和性質(zhì)有關(guān)。生活污水、食品工業(yè)廢水中的蛋白質(zhì)、脂肪類等極易分解，但大多數(shù)有機物分解緩慢，更有少數(shù)有機物難分解，如造紙廢水中的木質(zhì)素、纖維素等，需經(jīng)數(shù)月才能分解，另有不少人工合成的有機物極難分解并有劇毒，如滴滴涕、六六六等有機氯農(nóng)藥和用做熱傳導體的多氯聯(lián)苯等。水生物的狀況與生物自凈有密切關(guān)系，它們擔負著分解絕大多數(shù)有機物的任務。蠕蟲能分解河底有機污泥，并以之為食餌。原生動物除

6、了因以有機物為食餌對自凈有作用外，還和輪蟲、甲殼蟲等一起維持著河道的生態(tài)平衡。藻類雖不能分解有機物，但與其他綠色植物一起在陽光下進行光合作用，將空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧，從而成為水中氧氣的重要補給源。其他如水體溫度、水流狀態(tài)、天氣、風力等物理和水文條件以及水面有無影響復氧作用的油膜、泡沫等均對生物白凈有影響。3.現(xiàn)階段主要節(jié)水灌溉技術(shù)包括哪些？各有何特點？答：現(xiàn)階段主工節(jié)水灌溉技術(shù)包括：渠道防滲工程技術(shù)、低壓管道輸水灌溉技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)及各種地面改進技術(shù)等。（1）渠道防滲技術(shù)：具有加大過水能力、減小過水斷面、有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)搶季節(jié)、節(jié)省土地等優(yōu)點。（

7、2）低壓管道輸水灌溉技術(shù)：具有節(jié)水節(jié)能、省地、省工、投資小、效益高、適應性強等特點。（3）噴灌技術(shù)：具有灌水均勻，省水、適應性強，不受地形限制、省地、省工、增產(chǎn)等優(yōu)點。缺點是投資較高、能耗較大、操作麻煩，受風的影響較大。（4）微灌技術(shù)：具有省水，節(jié)能，省工，增產(chǎn)，對土壤和地形的適應性強，在一定條件下可以利用咸水資源，灌水均勻等優(yōu)點。缺點是灌水器容易堵塞，限制根系發(fā)展，會引起鹽分積累等。（5）地面灌溉改進技術(shù)：包括波涌灌溉、地面浸潤灌溉、負壓差灌溉、膜上灌等技術(shù)。4.請思考自然界水循環(huán)對于氣候的變化是如何響應的？答：氣候變化對區(qū)域水文系統(tǒng)的影響主要通過溫度和

8、降水變化對各主要水文要素產(chǎn)生直接或間接的影響。（1）降水:降水是一