2010水电学院思考题作业

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1、水利工程专业思考题第一次作业：（本次作业要求初级职称学员答1、2、3、4题，中高级职称学员答3、4、5、6题）1.请结合水资源的分布及运移特征，思考一下气候变化条件是如何水资源分布影响的？答：气候变化下，水资源系统的承载力将发生变化，其中最主要的是可供不量。未来气候条件下，社会经济活动也将影响水资源需求量。气候变化对水资源的影响通过两个途径，即自然转变和人为干扰。自然转变过程是通过因子的变化，引起水文循环中各个要素和区域自然条件的转变，影响水资源质量和时空分布特征；人为干扰过程则是人类对水资源开发利用导致区域水资源中各要素的再分配，

2、及水资源演变规律的变化。（1）供水影响气候变化对未来供水的影响十分复杂，不仅包括气候变化对水资源、量以及分布的影响，还涉及区域水资源的开发利用规划等问题，存大很大的不确定性。对于干旱区使是小的径流变化也将影响供水。总径流量的减少和干旱发生频率的增加将明显降低蓄水水库。（2）需水影响气候变化下水资源需求变化，由于其复杂性和不确定性，至今对其研究很少，大多集中在作物水分需求的有效性和可靠性。2.污染物在水体中的迁移转化过程按形态特征如何划分类型？答：（1）物理过程物理过程作用主要指的是污染物在水体中的混合稀释和自然沉淀过程。沉淀作用指排

3、入水体的污染物中含有的微小的悬浮颗粒，如颗粒态的重金属、虫卵等由于流速较小逐渐沉到水底。污染物沉淀对水质来说是净化，但对底泥来说污染物则反而增加。混合稀释作用只能降低水中污染物的浓度，不能减少其总量。水体的混合稀释作用主要由下面三部分作用所致：1）紊动扩散。由水流的紊动特性引起水中污染物自高浓度向低浓度区转移的紊动扩散。2）移流。由于水流的推动使污染物的迁移随水流输移。3）离散。由于水流方向横断面上流速分布的不均匀（由河岸及河底阻力所致）而引起分散。（2）化学过程化学过程主要指污染物在水体中发生的理化性质变化等化学反应。氧化-还原反

4、应对水体化学净化起重要作用。流动的水流通过水面波浪不断将大气中的氧气溶入，这些溶解氧与水中的污染物将发生氧化反应，如某些重金属离子可因氧化生成难溶物（如铁、锰等）而沉降析出；硫化物可氧化为硫代硫酸盐或硫而被净化。还原作用对水体净化也有作用，但这类反应多在微生物作用下进行。天然水体接近中性，酸碱反应在水体中的作用不大。天然水体中含有各种各样的胶体，如硅、铝、铁等的氢氧化物，黏土颗粒和腐殖质等，由于有些微粒具有较大的表面积，另有一些物质本身就是凝聚剂，这就是天然水体所具有的混凝沉淀作用和吸附作用，从而使有些污染物随着这些作用从水中去除。

5、（3）生物过程生物自净的基本过程是水中微生物（尤其是细菌）在溶解氧充分的情况下，将一部分有机污染物当作食饵消耗掉，将另一部分有机污染物氧化分解成无害的简单无机物。影响生物自净作用的关键是：溶解氧的含量，有机污染物的性质、浓度以及微生物的种类、数量等。生物自净的快慢与有机污染物的数量和性质有关。生活污水、食品工业废水中的蛋白质、脂肪类等极易分解，但大多数有机物分解缓慢，更有少数有机物难分解，如造纸废水中的木质素、纤维素等，需经数月才能分解，另有不少人工合成的有机物极难分解并有剧毒，如滴滴涕、六六六等有机氯农药和用做热传导体的多氯联苯等

6、。水生物的状况与生物自净有密切关系，它们担负着分解绝大多数有机物的任务。蠕虫能分解河底有机污泥，并以之为食饵。原生动物除了因以有机物为食饵对自净有作用外，还和轮虫、甲壳虫等一起维持着河道的生态平衡。藻类虽不能分解有机物，但与其他绿色植物一起在阳光下进行光合作用，将空气中的二氧化碳转化为氧，从而成为水中氧气的重要补给源。其他如水体温度、水流状态、天气、风力等物理和水文条件以及水面有无影响复氧作用的油膜、泡沫等均对生物白净有影响。3.现阶段主要节水灌溉技术包括哪些？各有何特点？答：现阶段主工节水灌溉技术包括：渠道防渗工程技术、低压管道输

7、水灌溉技术、喷灌技术、微灌技术及各种地面改进技术等。（1）渠道防渗技术：具有加大过水能力、减小过水断面、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点。（2）低压管道输水灌溉技术：具有节水节能、省地、省工、投资小、效益高、适应性强等特点。（3）喷灌技术：具有灌水均匀，省水、适应性强，不受地形限制、省地、省工、增产等优点。缺点是投资较高、能耗较大、操作麻烦，受风的影响较大。（4）微灌技术：具有省水，节能，省工，增产，对土壤和地形的适应性强，在一定条件下可以利用咸水资源，灌水均匀等优点。缺点是灌水器容易堵塞，限制根系发展，会引起盐分积累等。（5）

8、地面灌溉改进技术：包括波涌灌溉、地面浸润灌溉、负压差灌溉、膜上灌等技术。4.请思考自然界水循环对于气候的变化是如何响应的？答：气候变化对区域水文系统的影响主要通过温度和降水变化对各主要水文要素产生直接或间接的影响。（1）降水:降水是一