单选题
已知某流域,一次历时 3h 的降雨,降雨强度均大于上层土壤入渗能力 4.0mm/h,下层土壤入渗能力为2.5mm/h,不考虑其它损失,则此次降雨所产生的壤中流(表层流)净雨为()。
A
(A) 2.0mm
B
(B) 6.0mm
C
(C) 4.5mm
D
(D) 7.5mm
答案解析
正确答案:C
解析:
本题主要考察降雨过程中土壤入渗能力与壤中流(表层流)净雨的关系。
首先,我们需要理解题目中的关键信息:
降雨历时为3小时。
降雨强度均大于上层土壤入渗能力4.0mm/h,这意味着在降雨的前段时间内,上层土壤会达到饱和,多余的雨水会形成地表径流或向下层土壤渗透。
下层土壤入渗能力为2.5mm/h,这是雨水能够继续向下层土壤渗透的最大速率。
不考虑其它损失,即所有降雨要么被土壤吸收,要么形成地表径流或壤中流。
接下来,我们分析各个选项:
A选项(2.0mm):这个值远低于降雨强度和土壤入渗能力的差异,因此不可能是净雨量。
B选项(6.0mm):这个值假设了所有降雨都形成了净雨,没有考虑到土壤入渗能力的限制,因此不正确。
C选项(4.5mm):这个值可以通过以下方式计算得出:在降雨的前段时间内,上层土壤以4.0mm/h的速率吸收雨水,达到饱和后,多余的雨水(即降雨强度减去上层土壤入渗能力,即4.0mm/h - 4.0mm/h = 0)不会形成地表径流,而是继续向下层土壤渗透。但由于下层土壤入渗能力只有2.5mm/h,因此只有2.5mm/h的雨水能被下层土壤吸收。所以,在3小时内,下层土壤能吸收的雨水量为2.5mm/h × 3h = 7.5mm,但由于上层土壤已经吸收了前3小时按4.0mm/h计算的全部雨水量(即4.0mm/h × 3h = 12.0mm),而实际上只有7.5mm是多余的(因为下层土壤只能吸收这么多),所以净雨量应为12.0mm - (12.0mm - 7.5mm)(即上层土壤多吸收的部分)= 7.5mm。但这里需要注意的是,我们实际上是在计算壤中流(表层流)的净雨,它并不包括完全被上层土壤吸收的那部分雨水。因此,我们需要考虑的是降雨强度与下层土壤入渗能力之间的差异,即4.0mm/h - 2.5mm/h = 1.5mm/h,这是每小时能够形成壤中流(表层流)的净雨量。所以,3小时的净雨量为1.5mm/h × 3h = 4.5mm,与C选项相符。
D选项(7.5mm):这个值同样假设了所有降雨都形成了净雨,或者错误地计算了下层土壤在3小时内能吸收的全部雨水量作为净雨量,因此不正确。
综上所述,正确答案是C选项(4.5mm)。
首先,我们需要理解题目中的关键信息:
降雨历时为3小时。
降雨强度均大于上层土壤入渗能力4.0mm/h,这意味着在降雨的前段时间内,上层土壤会达到饱和,多余的雨水会形成地表径流或向下层土壤渗透。
下层土壤入渗能力为2.5mm/h,这是雨水能够继续向下层土壤渗透的最大速率。
不考虑其它损失,即所有降雨要么被土壤吸收,要么形成地表径流或壤中流。
接下来,我们分析各个选项:
A选项(2.0mm):这个值远低于降雨强度和土壤入渗能力的差异,因此不可能是净雨量。
B选项(6.0mm):这个值假设了所有降雨都形成了净雨,没有考虑到土壤入渗能力的限制,因此不正确。
C选项(4.5mm):这个值可以通过以下方式计算得出:在降雨的前段时间内,上层土壤以4.0mm/h的速率吸收雨水,达到饱和后,多余的雨水(即降雨强度减去上层土壤入渗能力,即4.0mm/h - 4.0mm/h = 0)不会形成地表径流,而是继续向下层土壤渗透。但由于下层土壤入渗能力只有2.5mm/h,因此只有2.5mm/h的雨水能被下层土壤吸收。所以,在3小时内,下层土壤能吸收的雨水量为2.5mm/h × 3h = 7.5mm,但由于上层土壤已经吸收了前3小时按4.0mm/h计算的全部雨水量(即4.0mm/h × 3h = 12.0mm),而实际上只有7.5mm是多余的(因为下层土壤只能吸收这么多),所以净雨量应为12.0mm - (12.0mm - 7.5mm)(即上层土壤多吸收的部分)= 7.5mm。但这里需要注意的是,我们实际上是在计算壤中流(表层流)的净雨,它并不包括完全被上层土壤吸收的那部分雨水。因此,我们需要考虑的是降雨强度与下层土壤入渗能力之间的差异,即4.0mm/h - 2.5mm/h = 1.5mm/h,这是每小时能够形成壤中流(表层流)的净雨量。所以,3小时的净雨量为1.5mm/h × 3h = 4.5mm,与C选项相符。
D选项(7.5mm):这个值同样假设了所有降雨都形成了净雨,或者错误地计算了下层土壤在3小时内能吸收的全部雨水量作为净雨量,因此不正确。
综上所述,正确答案是C选项(4.5mm)。
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