2025年大學(xué)《自然地理與資源環(huán)境》專業(yè)題庫——流域水資源調(diào)查與分析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.流域2.水資源可更新量3.水文站網(wǎng)4.水資源承載力5.流域綜合治理二、簡答題（每小題5分，共25分）1.簡述流域水資源調(diào)查的基本步驟。2.影響流域徑流時(shí)空分布的主要因素有哪些？3.簡述遙感技術(shù)在流域水資源調(diào)查中的主要應(yīng)用領(lǐng)域。4.水資源數(shù)量評(píng)價(jià)和水質(zhì)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容及區(qū)別是什么？5.簡述制定流域水資源節(jié)約規(guī)劃應(yīng)考慮的主要原則。三、論述題（每小題10分，共30分）1.論述數(shù)字高程模型（DEM）在流域劃分和水文參數(shù)估算中的應(yīng)用潛力。2.結(jié)合實(shí)例，論述流域水資源可持續(xù)利用面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略。3.試述GIS技術(shù)在流域水資源管理中的綜合應(yīng)用價(jià)值。四、計(jì)算題（共15分）某流域多年平均降水量為800mm，蒸發(fā)量平均為400mm，地表徑流模數(shù)為20萬m3/(km2·a)，地下水資源可開采量為5億m3/年。試計(jì)算該流域：（1）多年平均降水入滲補(bǔ)給量（以地表徑流模數(shù)估算）；（2）多年平均水資源總量（以地表徑流和地下水資源可開采量估算）；（3）說明計(jì)算結(jié)果中可能存在的簡化或假設(shè)，并簡述如何更精確地估算水資源總量。試卷答案一、名詞解釋1.流域：指地表水匯流并最終注入海洋、湖泊或消失于內(nèi)陸的集水區(qū)域，通常以分水嶺（分水嶺）為界。2.水資源可更新量：指在天然水循環(huán)中，每年通過降水等途徑補(bǔ)給的水資源量，包括地表水和地下水，是可再生的水資源部分。3.水文站網(wǎng)：為收集、監(jiān)測流域內(nèi)降水、蒸發(fā)、徑流、水質(zhì)等水文要素信息而科學(xué)布設(shè)的水文觀測站點(diǎn)系統(tǒng)。4.水資源承載力：指在特定區(qū)域、特定時(shí)間尺度內(nèi)，在維持生態(tài)系統(tǒng)健康和滿足社會(huì)發(fā)展需求的前提下，水資源能夠持續(xù)供養(yǎng)的人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的最大閾值。5.流域綜合治理：以流域?yàn)閱卧?，綜合考慮自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等因素，對(duì)流域內(nèi)的水資源、水環(huán)境、水生態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)開發(fā)、有效保護(hù)和管理，以實(shí)現(xiàn)流域可持續(xù)發(fā)展。二、簡答題1.簡述流域水資源調(diào)查的基本步驟。解析思路：流域水資源調(diào)查是一個(gè)系統(tǒng)性的過程，需要從宏觀到微觀，從自然因素到人文因素進(jìn)行考察?；静襟E應(yīng)涵蓋準(zhǔn)備、實(shí)施、分析和總結(jié)等環(huán)節(jié)。答案：流域水資源調(diào)查的基本步驟通常包括：明確調(diào)查目標(biāo)和范圍、收集基礎(chǔ)資料（地形、氣候、地質(zhì)、水文、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等）、進(jìn)行實(shí)地勘查（水文站選點(diǎn)、水系調(diào)查、水資源設(shè)施考察等）、設(shè)置監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)（降水、蒸發(fā)、徑流、水質(zhì)等）、采集數(shù)據(jù)（觀測、測量、采樣等）、數(shù)據(jù)整理與分析（統(tǒng)計(jì)處理、模型計(jì)算等）、編寫調(diào)查報(bào)告。2.影響流域徑流時(shí)空分布的主要因素有哪些？解析思路：徑流的時(shí)空分布是自然因素和人類活動(dòng)共同作用的結(jié)果。分析時(shí)需從氣候、地形、下墊面、水文過程和人類活動(dòng)等角度入手。答案：影響流域徑流時(shí)空分布的主要因素有：氣候因素（降水量、蒸發(fā)量、溫度、濕度、風(fēng)等）、地形因素（坡度、坡向、高程、流域面積、形狀等）、下墊面因素（植被覆蓋度、土壤類型、土地利用方式、地表硬化程度等）、水文過程因素（降雨再分配、蒸散發(fā)、入滲產(chǎn)流、匯流等）、人類活動(dòng)因素（水利工程建設(shè)、城市化、農(nóng)業(yè)灌溉、水土保持等）。3.簡述遙感技術(shù)在流域水資源調(diào)查中的主要應(yīng)用領(lǐng)域。解析思路：遙感技術(shù)具有宏觀、動(dòng)態(tài)、非接觸等優(yōu)勢(shì)，在水資源調(diào)查中可用于獲取各種地表信息。應(yīng)列舉遙感在水資源各環(huán)節(jié)調(diào)查中的應(yīng)用實(shí)例。答案：遙感技術(shù)在流域水資源調(diào)查中的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：流域邊界與地形地貌測繪、水系分布與變化監(jiān)測、植被覆蓋與蒸散發(fā)估算、土壤濕度監(jiān)測、地表水體（河流、湖泊、水庫）面積與水位變化監(jiān)測、水庫水質(zhì)狀況遙感監(jiān)測、流域土地利用/覆蓋變化監(jiān)測、水土流失調(diào)查與監(jiān)測、為水資源規(guī)劃與管理提供信息支持。4.水資源數(shù)量評(píng)價(jià)和水質(zhì)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容及區(qū)別是什么？解析思路：數(shù)量評(píng)價(jià)關(guān)注水資源的“量”，水質(zhì)評(píng)價(jià)關(guān)注水資源的“質(zhì)”。需分別闡述兩者評(píng)價(jià)的核心內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)，并點(diǎn)明區(qū)別。答案：水資源數(shù)量評(píng)價(jià)主要內(nèi)容包括：降水、地表水（徑流量、可利用量）、地下水（可開采量、儲(chǔ)量）等水量的評(píng)估與計(jì)算，通常以水量平衡原理和統(tǒng)計(jì)方法為主。水質(zhì)評(píng)價(jià)主要內(nèi)容包括：對(duì)水體物理（溫度、濁度）、化學(xué)（溶解氧、營養(yǎng)鹽、污染物濃度）和生物指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測、評(píng)價(jià)水體水質(zhì)類別、分析污染來源、評(píng)估水體適用性（飲用、灌溉、工業(yè)等）。區(qū)別在于，數(shù)量評(píng)價(jià)側(cè)重于水資源的豐裕程度和可用規(guī)模，而水質(zhì)評(píng)價(jià)側(cè)重于水資源的潔凈程度和安全性。5.簡述制定流域水資源節(jié)約規(guī)劃應(yīng)考慮的主要原則。解析思路：節(jié)約規(guī)劃旨在提高用水效率，保護(hù)水資源。制定時(shí)應(yīng)遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、公平性、可持續(xù)性等原則。答案：制定流域水資源節(jié)約規(guī)劃應(yīng)考慮的主要原則包括：堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力（工程與非工程措施并舉）的原則；以水資源承載能力為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水需求；強(qiáng)化需求管理，嚴(yán)格控制用水總量，提高用水效率；推進(jìn)節(jié)水技術(shù)進(jìn)步和模式創(chuàng)新，推廣節(jié)水器具和措施；加強(qiáng)用水定額管理，實(shí)行差別化水價(jià)政策；保障基本生活用水，優(yōu)化配置生產(chǎn)用水，維護(hù)良好生態(tài)用水；鼓勵(lì)公眾參與，提高全社會(huì)節(jié)水意識(shí)。三、論述題1.論述數(shù)字高程模型（DEM）在流域劃分和水文參數(shù)估算中的應(yīng)用潛力。解析思路：首先闡述DEM的基本概念和數(shù)據(jù)來源。然后分別論述其在流域劃分中的應(yīng)用（自動(dòng)提取水系、計(jì)算流域面積和形狀參數(shù)）。接著論述其在水文參數(shù)估算中的應(yīng)用（如利用DEM計(jì)算坡度、坡長，估算地形指數(shù)，進(jìn)而影響產(chǎn)流和匯流過程；結(jié)合其他數(shù)據(jù)估算蒸散發(fā)、土壤侵蝕模數(shù)等）。最后總結(jié)其優(yōu)勢(shì)（客觀、快速、精度較高）和局限（依賴數(shù)據(jù)精度、分辨率等）。答案：數(shù)字高程模型（DEM）是地表形態(tài)的數(shù)字化表達(dá)，通過離散點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)反映地形特征，在流域水資源調(diào)查與分析中具有廣泛應(yīng)用潛力。在流域劃分方面，DEM是自動(dòng)提取水系（河流、湖泊）和計(jì)算流域面積、形狀、長度、形狀因子等幾何參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠快速、客觀地界定集水區(qū)域，為后續(xù)水文分析提供基礎(chǔ)框架。在水文參數(shù)估算方面，DEM可直接計(jì)算坡度、坡長等地形因子，這些因子是影響降雨產(chǎn)流、地表徑流匯集、土壤侵蝕等關(guān)鍵水文過程的重要因素。例如，地形指數(shù)（如Tobler指數(shù)）常利用DEM計(jì)算，用于估算區(qū)域蒸散發(fā)潛力或土壤水分有效性。結(jié)合DEM與其他數(shù)據(jù)（如降雨量、土地利用類型），可以更精確地估算徑流深、匯流時(shí)間、地下水補(bǔ)給/排泄區(qū)等水文參數(shù)，為水文模型模擬和水資源評(píng)價(jià)提供關(guān)鍵輸入。DEM具有客觀、快速、覆蓋范圍廣、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，但其應(yīng)用潛力受限于DEM數(shù)據(jù)本身的精度和分辨率。2.結(jié)合實(shí)例，論述流域水資源可持續(xù)利用面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略。解析思路：首先概括流域水資源可持續(xù)利用面臨的共性挑戰(zhàn)，如資源短缺與時(shí)空不均、水環(huán)境污染、水生態(tài)退化、用水需求增長、管理體制不協(xié)調(diào)等。然后選擇一個(gè)具體流域（如黃河流域、海河流域、某個(gè)城市所在流域等）作為實(shí)例，結(jié)合該流域的特點(diǎn)，具體闡述其面臨的主要挑戰(zhàn)。接著針對(duì)這些挑戰(zhàn)，提出相應(yīng)的、具有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略，可從工程措施、非工程措施、管理政策、技術(shù)創(chuàng)新等多個(gè)層面展開。答案：流域水資源可持續(xù)利用是指滿足當(dāng)前需求又不損害后代滿足其需求的能力，面臨諸多挑戰(zhàn)。共性挑戰(zhàn)包括：水資源時(shí)空分布不均，導(dǎo)致部分地區(qū)缺水嚴(yán)重，部分地區(qū)洪澇災(zāi)害頻發(fā)；快速工業(yè)化、城鎮(zhèn)化導(dǎo)致水環(huán)境污染加劇，水體功能退化；無序開發(fā)導(dǎo)致水生態(tài)破壞，生物多樣性減少；人口增長和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)加劇，用水需求持續(xù)增長，供需矛盾突出；流域管理體制機(jī)制不健全，跨區(qū)域、跨部門協(xié)調(diào)難度大。以黃河流域?yàn)槔?，其面臨的挑戰(zhàn)尤為突出：上游來水減少與用水需求增長矛盾尖銳（水資源短缺）；中游水土流失嚴(yán)重，黃河下游斷流時(shí)有發(fā)生（水環(huán)境與水生態(tài)問題）；下游地區(qū)水資源過度開采（地下水超采）；流域治理協(xié)調(diào)難度大。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，應(yīng)采取綜合策略：一是加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理與調(diào)配，完善流域水資源調(diào)度機(jī)制；二是大力推行節(jié)水技術(shù)，提高用水效率，嚴(yán)格控制用水總量；三是加強(qiáng)水污染防治，實(shí)施流域生態(tài)修復(fù)工程，保護(hù)水生態(tài)健康；四是科學(xué)規(guī)劃水資源配置，優(yōu)化上中下游用水結(jié)構(gòu)；五是完善水價(jià)機(jī)制，利用經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)節(jié)約用水；六是加強(qiáng)跨區(qū)域、跨部門合作，建立健全流域綜合治理協(xié)調(diào)機(jī)制；七是利用現(xiàn)代技術(shù)（如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI）提升水資源智慧化管理水平。3.試述GIS技術(shù)在流域水資源管理中的綜合應(yīng)用價(jià)值。解析思路：首先說明GIS作為空間信息技術(shù)的核心作用。然后從數(shù)據(jù)管理、空間分析、可視化、決策支持等多個(gè)維度闡述其在流域水資源管理中的具體應(yīng)用價(jià)值?？梢越Y(jié)合具體功能（如疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、三維可視化等）進(jìn)行說明。最后總結(jié)GIS技術(shù)如何提升流域水資源管理的科學(xué)性、效率和決策水平。答案：GIS（地理信息系統(tǒng)）作為空間信息技術(shù)，通過采集、存儲(chǔ)、管理、分析地理空間數(shù)據(jù)，為流域水資源管理提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，具有綜合應(yīng)用價(jià)值。其價(jià)值主要體現(xiàn)在：一是強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理能力。GIS能夠整合流域內(nèi)的各種空間和屬性數(shù)據(jù)，如地形地貌、水系分布、土地利用、土壤類型、氣象數(shù)據(jù)、水文站網(wǎng)、水利工程、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息等，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，方便查詢和管理。二是豐富的空間分析功能。GIS可對(duì)流域空間數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析，如利用DEM進(jìn)行流域劃分、計(jì)算流域幾何參數(shù)；進(jìn)行疊加分析，評(píng)價(jià)不同土地利用類型對(duì)水質(zhì)的影響；利用緩沖區(qū)分析確定水源保護(hù)區(qū)范圍；進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，優(yōu)化水庫調(diào)度或應(yīng)急供水路徑；進(jìn)行時(shí)空分析，追蹤水污染擴(kuò)散路徑或監(jiān)測水資源變化趨勢(shì)。三是直觀的可視化表達(dá)。GIS能夠?qū)?fù)雜的流域信息以地圖、圖表、三維模型等形式直觀展示，有助于理解流域現(xiàn)狀、揭示空間規(guī)律、輔助溝通和決策。四是有效的決策支持。通過GIS分析，可以為流域水資源規(guī)劃（如水資源配置方案、節(jié)水規(guī)劃）、水環(huán)境管理（如污染源識(shí)別、治理效果評(píng)估）、水旱災(zāi)害防治、水生態(tài)保護(hù)等提供科學(xué)依據(jù)和決策支持，提高管理的針對(duì)性和有效性。總之，GIS技術(shù)通過其數(shù)據(jù)管理、空間分析和可視化能力，極大地提升了流域水資源管理的科學(xué)化、精細(xì)化和智能化水平。四、計(jì)算題某流域多年平均降水量為800mm，蒸發(fā)量平均為400mm，地表徑流模數(shù)為20萬m3/(km2·a)，地下水資源可開采量為5億m3/年。試計(jì)算該流域：（1）多年平均降水入滲補(bǔ)給量（以地表徑流模數(shù)估算）；（2）多年平均水資源總量（以地表徑流和地下水資源可開采量估算）；（3）說明計(jì)算結(jié)果中可能存在的簡化或假設(shè)，并簡述如何更精確地估算水資源總量。解析思路：（1）降水入滲補(bǔ)給量是降水扣除蒸發(fā)和地表徑流后滲入地下的部分?？筛鶕?jù)“降水=蒸發(fā)+地表徑流+入滲補(bǔ)給量”的關(guān)系式，或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系（如入滲補(bǔ)給量約等于降水減去地表徑流和蒸散發(fā)）估算。題目給出地表徑流模數(shù)，可直接用于估算。注意單位換算。（2）水資源總量通常指地表水資源量和地下水資源量之和。題目直接給出地表徑流模數(shù)和地下水資源可開采量，可相加得到。注意單位統(tǒng)一，將模數(shù)轉(zhuǎn)換為總量。（3）分析估算方法基于的假設(shè)，如降水入滲補(bǔ)給量僅由降水、蒸發(fā)、地表徑流決定，忽略了直接入滲的降水；水資源總量僅考慮地表和地下，未考慮其他水源（如深層地下水、冰川融水等）；地表徑流模數(shù)代表的是全流域平均情況，可能忽略內(nèi)部差異；地下水資源可開采量可能未考慮生態(tài)環(huán)境需水限制等。提出更精確估算的方法，如采用水均衡法進(jìn)行區(qū)域水均衡計(jì)算，考慮不同下墊面條件下的入滲差異，利用遙感蒸散發(fā)模型估算蒸散發(fā)，區(qū)分不同類型地下水，綜合多種數(shù)據(jù)源進(jìn)行估算。答案：（1）多年平均降水入滲補(bǔ)給量估算：方法一：根據(jù)水量平衡概念，入滲補(bǔ)給量=降水-蒸發(fā)-地表徑流。多年平均降水入滲補(bǔ)給量=800mm-400mm-(20萬m3/(km2·a)/1000mm/m3)=400mm-20萬m3/(km2·a)將徑流模數(shù)換算為mm/(km2·a)：20萬m3/(km2·a)=20*1000m3/(km2·a)=20000m3/(km2·a)=20m3/(km2·a)=20mm/(km2·a)=20*1000mm/(1000km2·a)=20mm/a所以，多年平均降水入滲補(bǔ)給量=400mm-20mm=380mm換算為體積單位（假設(shè)流域面積為Fkm2）：入滲補(bǔ)給量=380mm*Fkm2=0.38*F億m3/年（注：此步計(jì)算結(jié)果為流域面積F的函數(shù)，若題目未給面積，可僅表示為0.38F億m3/年，或假設(shè)F為1進(jìn)行量級(jí)說明，但題目未要求具體數(shù)值，此步結(jié)果已足夠）方法二：經(jīng)驗(yàn)估算，入滲補(bǔ)給量常被認(rèn)為是降水扣除地表徑流和部分蒸發(fā)后的剩余部分。若假設(shè)蒸發(fā)主要發(fā)生在地表，則入滲補(bǔ)給量≈降水-地表徑流。多年平均降水入滲補(bǔ)給量≈800mm-20mm=780mm換算為體積單位：780mm*Fkm2=0.78*F億m3/年（此方法估算值通常高于水量平衡方法，因忽略了植被蒸騰、土壤蒸發(fā)等非地表蒸發(fā)部分）（此處采用方法一的結(jié)果進(jìn)行后續(xù)計(jì)算，即入滲補(bǔ)給量=0.38F億m3/年）（2）多年平均水資源總量估算：水資源總量=地表水資源量+地下水資源可開采量地表水資源量通常用徑流深（徑流量/流域面積）表示，徑流深=徑流模數(shù)*1000mm/m3地表水資源量=20萬m3/(km2·a)*