工程水文水力學(xué)思考題和計(jì)算題(25題思考問答題,20題計(jì)算題)答案

1、精品文檔工程水文水力學(xué)思考題和計(jì)算題一、思考問答1、水文現(xiàn)象是一種自然現(xiàn)象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答： 1）成因分析法 :根據(jù)水文變化的成因規(guī)律，由其影響因素預(yù)報(bào)、預(yù)測水文情勢(shì)的方法。如降雨徑流預(yù)報(bào)法、河流洪水演算法等。2）數(shù)理統(tǒng)計(jì)法：根據(jù)水文現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)水文觀測資料統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行水文情勢(shì)預(yù)測、預(yù)報(bào)的方法。如設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算、設(shè)計(jì)洪水計(jì)算、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式等。水文計(jì)算常常是二種方法綜合使用，相輔相成，例如由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水，就是先由數(shù)理統(tǒng)計(jì)法求設(shè)計(jì)暴雨，再按成因分析法將設(shè)計(jì)暴雨轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)洪水。 此外，當(dāng)沒有水文資料時(shí)，可以根據(jù)水文現(xiàn)象的變化在地區(qū)分布上呈現(xiàn)的一定規(guī)律（水文現(xiàn)象在

2、各流域、 各地區(qū)的分布規(guī)律） 來研究短缺和無資料地區(qū)的水文特征值。2、何謂水量平衡？試敘閉合流域水量平衡方程在實(shí)際工作中的應(yīng)用和意義。答：對(duì)任一地區(qū)、 任一時(shí)段進(jìn)入的水量與輸出的水量之差，必等于其蓄水量的變化量，這就是水量平衡原理，是水文計(jì)算中始終要遵循的一項(xiàng)基本原理。依此，可得任一地區(qū)、任一時(shí)段的水量平衡方程。對(duì)一閉合流域：設(shè)P 為某一特定時(shí)段的降雨量， E 為該時(shí)段內(nèi)的蒸發(fā)量， R 為該時(shí)段該流域的徑流量， 則有： P=R+EC+U U為該時(shí)段流域內(nèi)的蓄水量，U=U1+U2 。對(duì)于多年平均情況，U 0，則閉合流域多年平均水量平衡方程變?yōu)椋篜=R+E影響水資源的因素十分復(fù)雜，水資源的許多有關(guān)

3、問題，難于由有關(guān)的成因因素直接計(jì)算求解，而運(yùn)用水量平衡關(guān)系，往往可以使問題得到解決。因此，水量平衡原理在水文分析計(jì)算和水資源規(guī)劃的分析計(jì)算中有廣泛的應(yīng)用。如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。例如：某閉合流域的多年平均降雨量P=1020mm，多年平均徑流深R=420mm，試求多年平均蒸發(fā)量E 。.精品文檔E= P- R 600mm。3、何謂年徑流？它的表示方法和度量單位是什么？徑流深度、徑流總量、平均流量、徑流模數(shù)的概念及相互關(guān)系。答：一個(gè)年度內(nèi)在河槽里流動(dòng)的水流叫做年徑流。年徑流可以用年徑流總量W（ m3）、年平均流量 Q（m3/s）、年徑流深 R（mm）、年徑流模數(shù) M（

4、L/(skm2)）等表示。將計(jì)算時(shí)段的徑流總量， 平鋪在水文測站以上流域面積上所得的水層厚度，稱為徑流深度，徑流總量是指在指定時(shí)段t 通過河流某一斷面的總水量。徑流模數(shù)是單位流域面積上單位時(shí)間所產(chǎn)生的徑流量。4、流量的觀測與水位流量關(guān)系曲線的延長。答： 測站測流時(shí)，由于施測條件限制或其他種種原因，致使最高水位或最低水位的流量缺測或漏測， 在這種情況下， 須將水位流量關(guān)系曲線作高、低水部分的外延，才能得到完整的流量過程。1 根據(jù)水位面積、水位流速關(guān)系外延：河床穩(wěn)定的測站，水位面積、水位流速關(guān)系點(diǎn)常較密集，曲線趨勢(shì)較明確，可根據(jù)這兩根線來延長水位流量關(guān)系曲線。2 根據(jù)水力學(xué)公式外延：此法實(shí)質(zhì)上與上

5、法相同，只是在延長 ZV 曲線時(shí)，利用水力學(xué)公式計(jì)算出需要延長部分的 V 值。最常見的是用曼寧公式計(jì)算出需要延長部分的 V 值，并用平均水深代替水力半徑 R。由于大斷面資料已知，因此關(guān)鍵在于確定高水時(shí)的河床糙率 n 和水面比降 I 。3 水位流量關(guān)系曲線的低水延長： 低水延長常采用斷流水位法。 所謂斷流水位是指流量為零時(shí)的水位， 一般情況下斷流水位的水深為零。 此法關(guān)鍵在于如何確定斷流水位，最好的辦法是根據(jù)測點(diǎn)縱橫斷面資料確定。5、流域平均降水量的計(jì)算方法。（1）算術(shù)平均法。設(shè)流域內(nèi)共有n 個(gè)雨量站，各雨量站的雨量分別為x1，x2， xn（mm），則流域平均雨量為：.精品文檔此法簡單明了，適用

6、于流域內(nèi)地形變化不大，雨量站數(shù)目較多且分布均勻的情況。（2）泰森多邊形法。此法是先把流域內(nèi)及流域外附近的相鄰的雨量站用直線連接構(gòu)成三角形， 再做各三角形每條邊的垂直平分線，則許多垂直平分線與流域的分水線組成若干不規(guī)則的多邊形。每個(gè)多邊形的面積用 fi 表示，每個(gè)多邊形的雨量用此多邊形內(nèi)的雨量站的雨量 xi 表示，用加權(quán)平均法可計(jì)算流域的平均雨量，公式為：本法應(yīng)用比較廣泛，當(dāng)流域內(nèi)雨量站分布不均勻或流域內(nèi)地形變化較大時(shí)，均可使用。（3）等雨量線法。對(duì)于較大的流域，地形起伏一般較大，當(dāng)流域內(nèi)有足夠的雨量站時(shí)，可繪出等雨量線，求出相鄰兩等雨量線間的面積及平均雨量值（ xi+xi+1 ） /2 ，計(jì)算

7、流域平均雨量。.精品文檔6、如何繪制累積頻率曲線？設(shè)計(jì)頻率標(biāo)準(zhǔn)如何確定？答：根據(jù)實(shí)測水文資料，按從大到小的順序排列，如下左圖所示，然后用經(jīng)驗(yàn)頻率公式計(jì)算系列中各項(xiàng)的頻率，稱為經(jīng)驗(yàn)頻率。以水文變量x 為縱坐標(biāo)，以經(jīng)驗(yàn)頻率 p 為橫坐標(biāo)， 點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)，根據(jù)點(diǎn)群趨勢(shì)繪出一條平滑的曲線，稱為經(jīng)驗(yàn)頻率曲線， 下圖為某站年最大洪峰流量經(jīng)驗(yàn)頻率曲線。 有了經(jīng)驗(yàn)頻率曲線，即可在曲線上求得指定頻率 p 的水文變量值 x。 對(duì)經(jīng)驗(yàn)頻率的計(jì)算，目前我國水文計(jì)算上廣泛采用的是數(shù)學(xué)期望公式P=m/(n+1)x100%7、經(jīng)驗(yàn)頻率曲線的繪制方法。答：根據(jù)實(shí)測水文資料，按從大到小的順序排列，如下左圖所示，然后用經(jīng)驗(yàn)頻

8、率公式計(jì)算系列中各項(xiàng)的頻率，稱為經(jīng)驗(yàn)頻率。 以水文變量 x 為縱坐標(biāo)， 以經(jīng)驗(yàn)頻率 p 為橫坐標(biāo)，點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)， 根據(jù)點(diǎn)群趨勢(shì)繪出一條平滑的曲線，稱為經(jīng)驗(yàn)頻率曲線，下右圖為某站年最大洪峰流量經(jīng)驗(yàn)頻率曲線。有了經(jīng)驗(yàn)頻率曲線，即可在曲線上求得指定頻率p 的水文變量值 Xp。8、頻率曲線的三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)各表示什么意義？對(duì)頻率曲線各有什么影響？答：三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)：1）均值表示毓中變理的平均情況。高某水文變更的觀測毓為X1，X2，Xn，則其均值為.精品文檔2) 變差系數(shù)：水文計(jì)算中用均方差與均值之比作為衡量系列的相對(duì)離散程度的一個(gè)參數(shù)，稱為變差系數(shù)，或稱離差系數(shù)、離勢(shì)系數(shù)，用 Cv 表示，其計(jì)算式為：3

9、）偏態(tài)系數(shù)：在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中采用偏態(tài)系數(shù)CS作為衡量系列不對(duì)稱程度的參數(shù)，其計(jì)算式為：關(guān)于三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)頻率曲線的影響：1，均值 x 對(duì)曲線的影響， Cv 和 Cs 值固定時(shí)， x 大的在頻率曲線之上，相反在頻率曲線之下， x 越大頻率曲線越陡。2，2，Cv 對(duì)曲線的影響，當(dāng) x 與 Cs 為固定值時(shí)， Cv 越大，則曲線越陡，左上方向上太高，右下方越下降， Cv 越小，頻率曲線越平緩， Cv=0 時(shí)，則為水平，3，當(dāng) Cs 對(duì)曲線有影響時(shí)，且x 與 Cv 固定值，且 Cs0 隨著 Cs 增大頻率曲線上端變得陡峭，下端變得平緩，此時(shí)曲線中部越來越偏向左邊，當(dāng) Cs2 時(shí)，下端趨于水平，當(dāng) Cs=0

10、 時(shí)，曲線呈正態(tài)分布。當(dāng) Cs 0 時(shí)，隨著 Cs 減小上端變緩，下端變陡。9、偏態(tài)系數(shù) Cs0 或<0，各說明隨機(jī)變量x 的分布有何特點(diǎn)？答：在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中采用偏態(tài)系數(shù)CS 作為衡量系列不對(duì)稱程度的參數(shù)，當(dāng)系列對(duì)于對(duì)稱時(shí)， CS0；當(dāng)系列對(duì)于不對(duì)稱時(shí)，CS0，若 CS0，稱為正偏；若 CS0，稱為負(fù)偏，如下圖.精品文檔偏態(tài)系數(shù) Cs0，說明隨機(jī)變量 x 出現(xiàn)大于均值的機(jī)會(huì)比出現(xiàn)小于均值的機(jī)會(huì)少；偏態(tài)系數(shù) Cs<0，說明隨機(jī)變量 x 出現(xiàn)大于均值的機(jī)會(huì)比出現(xiàn)小于均值的機(jī)會(huì)多10、重現(xiàn)期（T）與頻率（P）有何關(guān)系？千年一遇洪水， 是指什么意思？ 95的年徑流其重現(xiàn)期為多少？ P=90%

11、的枯水年，其重現(xiàn)期（T）為多少年？以 P=90%的枯水年為設(shè)計(jì)依據(jù)，其安全率和風(fēng)險(xiǎn)率各為多少。答：頻率曲線繪制后， 就可在頻率曲線上求出指定頻率p 的設(shè)計(jì)值 xp。由于"頻率 "較為抽象，水文上常用 " 重現(xiàn)期 "來代替 "頻率 " 。所謂重現(xiàn)期是指某隨機(jī)變量的取值在長時(shí)期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次， 又稱多少年一遇。 根據(jù)研究問題的性質(zhì)不同，頻率 P 與重現(xiàn)期 T 的關(guān)系有兩種表示方法。1、當(dāng)為了防洪研究暴雨洪水問題時(shí)，一般設(shè)計(jì)頻率P 50，則 :式中： T重現(xiàn)期，年；頻率，。（2）當(dāng)考慮水庫興利調(diào)節(jié)研究枯水問題時(shí)，設(shè)計(jì)頻率 P50，則:

12、千年一遇洪水是指在長時(shí)期內(nèi)平均1000 年出現(xiàn)一次的洪水情況，換句話說，大于等于這樣的洪水平均 1000 年可能出現(xiàn)一次； 95的年徑流其重現(xiàn)期 T=20 年； P=90%的枯水年，其重現(xiàn)期 T=10 年，在長時(shí)期內(nèi)平均 10 年出現(xiàn)一次的枯水情況，若以 P=90%的枯水年為設(shè)計(jì)依據(jù)，其安全率和風(fēng)險(xiǎn)率分別為 90和 10%.精品文檔11、若年徑流量與年降水量之間的回歸線近似為冪函數(shù)，試以分析法為例說明推求其回歸方程的方法步驟？答：冪函數(shù) y=axb 兩邊取對(duì)數(shù)后變?yōu)橹本€方程Y=A+bX ，其中 Y=lgy ，X=lgx ，A=lga 。因此，此時(shí)建立回歸方程的步驟為：將 xj ，yj 變換為

13、Xj ，Yj ；按一元線性回歸方法計(jì)算 A 、b；將 A 取反對(duì)數(shù)得 a；把 a、b 代入 y=axb 中，即得要推求的回歸方程。12、推求設(shè)計(jì)洪水過程線的基本方法是什么，洪水過程線放大有哪兩類方法？答：推求設(shè)計(jì)洪水時(shí)要確定設(shè)計(jì)洪水過程線， 亦即確定設(shè)計(jì)洪水的時(shí)程分配。目前，生產(chǎn)上一般采用放大典型洪水過程線的方法確定設(shè)計(jì)洪水過程線。 進(jìn)行洪水過程線放大通常采用兩種方法， 即同倍比法和同頻率法。 同倍比法較為簡單，可采用設(shè)計(jì)洪峰流量與典型洪峰流量的比值或某時(shí)段的設(shè)計(jì)洪量與典型洪量的比值對(duì)典型洪水過程線進(jìn)行放大。但按此法進(jìn)行放大后， 不能保證設(shè)計(jì)洪水過程線各個(gè)時(shí)段的洪量或洪峰流量都與設(shè)計(jì)值相等。

14、采用同頻率法放大典型洪水過程線時(shí)，對(duì)洪峰流量和各個(gè)時(shí)段的洪量采用不同倍比， 使得放大以后的過程線洪峰流量以及各時(shí)段的洪量可分別等于設(shè)計(jì)洪峰流量和設(shè)計(jì)洪量值。13、某流域下游有一個(gè)較大的湖泊與河流連通，后經(jīng)人工圍墾湖面縮小很多。試定性地分析圍墾措施對(duì)正常年徑流量、徑流年際變化和年內(nèi)變化有何影響？答：由于水面蒸發(fā)減小，使年徑流增加；由于調(diào)蓄能力減小，使年際、年內(nèi)變化加劇。14、人類活動(dòng)對(duì)年徑流有哪些方面的影響？其中間接影響如修建水利工程等措施的實(shí)質(zhì)是什么？如何影響年徑流及其變化？答：有直接與間接兩方面的影響。 修建水利工程等措施的實(shí)質(zhì)是改變下墊面性質(zhì)而影響年徑流，它們將使蒸發(fā)增加，從而使年徑流量減

15、少；調(diào)蓄能力增加，從而使徑流的年內(nèi)、年際變化趨于平緩。15、水文資料的三性審查是指什么？對(duì)年徑流系列一致性審查是建立在氣候條件和下墊面條件穩(wěn)定性上的，一般認(rèn)為什么條件是相對(duì)穩(wěn)定的，主要由于什么條件受到明顯的改變使資料一致性受到破壞？.精品文檔答：水文資料的三性審查是指對(duì)資料的可靠性、一致性 和 代表性進(jìn)行審查。對(duì)年徑流系列一致性審查是建立在氣候條件和下墊面條件穩(wěn)定性上的， 一般認(rèn)為氣候條件是相對(duì)穩(wěn)定的， 主要由于下墊面條件受到明顯的改變使資料一致性受到破壞。16、缺乏實(shí)測資料時(shí)，怎樣推求設(shè)計(jì)年徑流量？答 :缺乏實(shí)測資料時(shí)，一般可采用水文比擬法或年徑流量統(tǒng)計(jì)參數(shù)等值線圖、分區(qū)圖法求得均值、 Cv

16、、 Cs，并確定線型，推求年徑流理論頻率曲線，再由設(shè)計(jì)頻率查此曲線得設(shè)計(jì)年徑流量。17、為什么年徑流的CV 值可以繪制等值線圖？從圖上查出小流域的Cv 值一般較其實(shí)際值偏大還是偏?。繛槭裁?？答：因年徑流變化主要受氣候因素的影響， 后者在地區(qū)上的變化具有緩變的規(guī)律性，因此，年徑流 Cv 值可繪成隨地區(qū)變化的等值線圖。 因 Cv 等值線圖大多是由中等流域資料計(jì)算的 Cv 值繪制的，而中等流域比小流域有較大的調(diào)蓄補(bǔ)償作用，故從等值線圖上查得的小流域 Cv 值常常比實(shí)際的偏小。18、推求設(shè)計(jì)年徑流量的年內(nèi)分配時(shí)，應(yīng)遵循什么原則選擇典型年？答：選擇典型年的原則有二： 典型年的年徑流量應(yīng)接近設(shè)計(jì)年徑流量；

17、 對(duì)工程設(shè)計(jì)偏于安全。19、簡述具有長期實(shí)測資料情況下，用設(shè)計(jì)代表年法推求年內(nèi)分配的方法步驟？答：方法步驟為： 根據(jù)長期年徑流系列進(jìn)行頻率計(jì)算，推求設(shè)計(jì)年徑流量Qp；按選擇代表年（典型年）的原則，在實(shí)際資料中選擇典型年 Q 典；以 K=Qp/Q 典分別乘典型年各月的月徑流量，得設(shè)計(jì)年徑流的各月徑流量，即設(shè)計(jì)年徑流的年內(nèi)分配。20、簡述年徑流年內(nèi)、年際變化的主要特性？答：（1）年內(nèi)變化具有一年為周期的周期性變化；（2）年際變化具有豐、枯年組的交替現(xiàn)象，但周期很不固定；（3）年內(nèi)、年際變化還具有明顯的地區(qū)性，我國北方的徑流變化一般比.精品文檔南方多雨地區(qū)劇烈。21、何謂保證率？若某水庫在運(yùn)行100

18、 年中有 85 年保證了供水要求，其保證率為多少？破壞率又為多少？答：用水的保證程度。 p=85%；q=1-85%=15%22、何為抽樣誤差，如何減少抽樣誤差？答：用一個(gè)樣本的統(tǒng)計(jì)參數(shù)來代替總體的統(tǒng)計(jì)參數(shù)是存在一定誤差的，這種誤差是由于從總體中隨機(jī)抽取的樣本與總體有差異而引起的，與計(jì)算誤差不同，稱為抽樣誤差。抽樣誤差的大小由均方誤來衡量。計(jì)算均方誤的公式與總體分布有關(guān)。對(duì)于皮爾遜型分布且用矩法估算參數(shù)時(shí)，用、分別代表、 Cv 和Cs 樣本參數(shù)的均方誤， 計(jì)算公式略。抽樣誤差的大小， 隨樣本項(xiàng)數(shù)、 cv、和 cs 的大小而變化。樣本容量大，對(duì)總體的代表性就好，其抽樣誤差就小，這就是為什么在水文計(jì)

19、算中總是想方設(shè)法取得較長的水文系列的原因。23、設(shè)計(jì)洪水的概念答：由于流域內(nèi)降雨或溶雪， 大量徑流匯入河道， 導(dǎo)致流量激增， 水位上漲，這種水文現(xiàn)象， 稱為洪水。 在進(jìn)行水利水電工程設(shè)計(jì)時(shí)， 為了建筑物本身的安全和防護(hù)區(qū)的安全， 必須按照某種標(biāo)準(zhǔn)的洪水進(jìn)行設(shè)計(jì)， 這種作為水工建筑物設(shè)計(jì)依據(jù)的洪水稱為設(shè)計(jì)洪水。 在工程設(shè)計(jì)中 ,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由國家制定 ,以設(shè)計(jì)規(guī)范給出。規(guī)劃中按工程的種類、大小和重要性 ,將水工建筑物劃分為若干等級(jí) ,按不同等級(jí)給出相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。24、等流時(shí)線的原理以及應(yīng)用答：假定流域中任一地點(diǎn)的雨水流速都相同， 則任一地點(diǎn)凈雨水質(zhì)點(diǎn)流達(dá)出口斷面的時(shí)間就取決于它與出口斷面的距離。

20、據(jù)這一假定，將流域內(nèi)匯流時(shí)間相等的點(diǎn)連接起來， 稱為等流時(shí)線。 等流時(shí)線概念簡明地闡述了流域出口流量是如何組成的。它是水量平衡方程在動(dòng)態(tài)條件下的表述， 是流域匯流計(jì)算的一個(gè)基本概念。但它只考慮了匯流的平均流速， 沒有考慮同一條等流時(shí)線上的水質(zhì)點(diǎn)具有不相同的流速。 在匯流過種中， 各條等流時(shí)線上的水質(zhì)點(diǎn)可以相互混合。這種.精品文檔現(xiàn)象稱為流域的調(diào)節(jié)作用。它使得出口的流量過程比上述公式所計(jì)算的更為平緩。因此，等流時(shí)線方法的誤差很大，現(xiàn)已很少直接應(yīng)用，或需經(jīng)調(diào)蓄改正后，才能實(shí)際應(yīng)用。25、推求設(shè)計(jì)洪水有哪幾種基本途徑？這里所指的設(shè)計(jì)洪水是廣義的，包括校核洪水。設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算內(nèi)容包括洪峰流量、設(shè)計(jì)洪量

21、和設(shè)計(jì)洪水過程線。 由于每個(gè)工程的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求不同， 設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和計(jì)算的內(nèi)容不同。例如，提防、灌溉用渠道、橋涵等建筑物沒有調(diào)蓄能力，則對(duì)工程起控制作用的是洪峰流量，因此，只需重點(diǎn)計(jì)算設(shè)計(jì)洪峰流量；而對(duì)于滯洪、蓄洪區(qū)則主要計(jì)算洪水總量；對(duì)于水庫，由于設(shè)計(jì)洪峰流量、設(shè)計(jì)洪水總量和設(shè)計(jì)洪水過程線對(duì)水庫都有影響， 則需要計(jì)算設(shè)計(jì)洪峰流量、 設(shè)計(jì)洪水總量和設(shè)計(jì)洪水過程線。設(shè)計(jì)洪水的推求一般分為有資料和無資料兩種情況。有資料推求設(shè)計(jì)洪水分為三種：由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水；由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水；由水文氣象資料推求設(shè)計(jì)洪水。無資料推求設(shè)計(jì)洪水分為地理差值法和經(jīng)驗(yàn)公式法兩種方法。地理差值法是對(duì)于缺乏實(shí)測資料地

22、區(qū)，根據(jù)鄰近地區(qū)的實(shí)測或調(diào)查資料，對(duì)洪峰流量模數(shù)、暴雨特征值、暴雨和徑流的統(tǒng)計(jì)參數(shù)等，進(jìn)行地區(qū)綜合，繪制相應(yīng)的等值線圖，一般供無資料的中小流域使用； 經(jīng)驗(yàn)公式法是在上述地區(qū)綜合分析基礎(chǔ)上， 建立洪水與暴雨特征值和流域特征值的簡化公式，用于估算無資料地區(qū)的設(shè)計(jì)洪水。無論采用何種方法推求設(shè)計(jì)洪水，均需要進(jìn)行歷史洪水調(diào)查，用來參加計(jì)算或作為分析論證的依據(jù)， 上述各種方法是相輔相成的， 可同時(shí)使用幾種方法， 相互驗(yàn)證、綜合分析，選定合理成果。二、分析計(jì)算題.精品文檔1、某水文站控制流域面積F=560KM2 ，已知多年平均降雨量P820mm ，多年平均徑流系數(shù)0.40，試求其多年平均年徑流總量W ，多年

23、平均年徑流量Q ，多年平均徑流深R 及多年平均年徑流模數(shù)M 。解: 多年平均徑流深 RP0.4820328mm年平均年徑流總量 WRF32856010310618368（萬 m3）QW1836800005.824( m3 / s)多年平均年徑流量T36524 3600多年平均年徑流模數(shù) MQ1035.82410 310.4 L /( s km 2F5602、某流域面積 F=900KM 2 ，其多年平均降雨量P1280mm ，多年平均徑流深 R650mm ，試 求多 年平 均蒸 發(fā) 量 E 。 又 該地 多年 平 均水 面 蒸 發(fā)量Ew1500mm ，如該河修建水庫后，在該河流域面積之內(nèi)的水面面

24、積比之未建水庫時(shí)增加 60KM 2，試分析建水庫后流域多年平均蒸發(fā)量是增大還是減?。坎⒂?jì)算建水庫后的多年平均徑流深 R 及多年平均年徑流量 Q 。答：根據(jù)流域多年平均水量平衡關(guān)系有：EPR1280650630(mm)修建水庫后，由于增加了水面面積，而水面蒸發(fā)量大于陸面蒸發(fā)量，因此，修建水庫后增大了蒸發(fā)量。 可近似取陸面蒸發(fā)量為流域多年平均蒸發(fā)量，則建水庫后多年平均增加的蒸發(fā)量：W Ew EF 1500 630 60 10 3 106522 10 4 m3故修建水庫后的多年平均蒸發(fā)量為：E EW/F 63052210 41036305.8635.8mm900106故建水庫后的多年平均徑流深R 為

25、：RP E1280 635.8 644.2(mm)多年平均年徑流量 QR F644.2 900 10318.38 m 3 / sT365243600.精品文檔3、某水庫屬大（ 2）型水庫，已知年最大7 天暴雨系列的頻率計(jì)算結(jié)果為=432mm、CV=0.48 ，CS=3CV。試確定大壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，并計(jì)算該工程7 天設(shè)計(jì)暴雨。提示已知適線結(jié)果的情況下，推求設(shè)計(jì)值均用如下公式：或答：因?yàn)樵撍畮鞂俅螅?）型水庫，根據(jù)水利部 2000 年頒發(fā)的編號(hào)為 SL 252-2000 的水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) ，水庫工程為等， 大壩為 2 級(jí)建筑物，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 500100 年一遇，從工程的重要性考

26、慮， 最后選定按 500 年一遇洪水設(shè)計(jì)。因?yàn)楸┯旰秃樗l率，因此要推求 500 年一遇的設(shè)計(jì)暴雨，即：mm4、某工程設(shè)計(jì)暴雨的設(shè)計(jì)頻率為P=2%，試計(jì)算該工程連續(xù)2 年發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)暴雨的可能性？答：因?yàn)楸┯晔请S機(jī)事件，每年都有P=2%的可能性發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)暴雨，連續(xù)2年發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)暴雨的概率為：pM p x0.0220.04%5、已知某流域多年平均最大3 天暴雨頻率曲線：=210mm、CV=0.45 ，CS=3.5CV，試求該流域百年一遇設(shè)計(jì)暴雨。答：mm6、某流域根據(jù)實(shí)測暴雨和歷史調(diào)查大暴雨資料，已經(jīng)繪制出7d 暴雨量經(jīng)驗(yàn)頻率曲線，現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)頻率曲線上讀取三點(diǎn)（945，5%）、（345，50%）、

27、（134，95%），試按三點(diǎn)法計(jì)算這一7d 暴雨系列的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。答：（ 1）計(jì)算 S=（945+134-2×345） / （ 945-134） =0.48 ，由 S 查 S=f（ CS）關(guān)系表得 CS=1.70。（2）由 CS查離均系數(shù) 值表得：，。.精品文檔計(jì)算mm（3）mm（4）CV= /=267.7/417.3=0.6427、已知某流域 50 年一遇 24h 設(shè)計(jì)暴雨為 490mm，徑流系數(shù)等于0.83 ，后損率為1.0mm/h，后損歷時(shí)為17h，試計(jì)算其總凈雨及初損。答：總設(shè)計(jì)凈雨量為：mm因后損率f =1.0mm/h ，后損歷時(shí)17h，故總后損量為17mm，則初損為：mm8

28、、已知某流域百年一遇設(shè)計(jì)暴雨過程如下表，徑流系數(shù)等于0.85 ，后損率為1.5mm/h，試用初損、后損法確定初損和設(shè)計(jì)凈雨過程。時(shí)段 (123456t=6h)雨量6.45.6176998251（ mm ）答：總設(shè)計(jì)凈雨量為：mm按 =1.5mm/h將降雨過程從后向前逐時(shí)段扣除后損，并累加凈雨，當(dāng)累加凈雨量等于總設(shè)計(jì)凈雨量時(shí)，其前的降雨即為初損I0 ，從下表可知， I0=27 mm。9、已知百年一遇的設(shè)計(jì)暴雨，其過程如下表， 徑流系數(shù)，后損，試用初損、后損法確定初損及設(shè)計(jì)凈雨過程。時(shí)段123456（）雨量（ mm）6.45.6176998251.精品文檔答： 1）設(shè)計(jì)總降雨量為=0.88 

29、15;420=369.6mm2）按 f =1mm/h 在降雨過 程線上 自前向 后計(jì)算 累計(jì)凈 雨Ri ，當(dāng)Ri =369.6mm時(shí)，其前面的降雨即為，依此求得=27.0mm用初損、后損法確定初損和設(shè)計(jì)凈雨過程時(shí)段 (123456t=6h)雨量（ mm）6.45.6176998251初損t9999（mm）后損 I0（mm）6.45.615設(shè)計(jì)凈雨152907342（mm）10、已知百年一遇暴雨為 460mm，暴雨徑流系數(shù)，后損歷時(shí)，試確定其初損。答： P1%=460mm，=0.87 ，f =1mm/h，tc=24hIc +tc=(1-) P1%所以 Ic=(0.13×460)-1 &

30、#215;24=59.8-24=35.8mm11、如圖所示為一溢流壩上的弧形門。已知：R=10m，門寬b=8m， =30°，試求：作用在弧形閘門上的靜水總壓力及壓力中心的位置。.精品文檔解：靜水壓力的計(jì)算水平分力的計(jì)算靜水總壓力的鉛直分力的計(jì)算靜水總壓力合力與水平線的夾角壓力中心 D：12、水從水箱流入一管徑不同的管道， 管道連接情況如圖所示。 已知：d1為 150mm， l 1 為 25m，1 為 0.037；d2 為 125mm，l 2 為 10m，2 為 0.039。局部水頭損失系數(shù)：進(jìn)口 1 為 0.5，逐漸收縮 2 為 0.15，閥門 3 為 2.0。（以上 值相應(yīng)的流速均

31、采用發(fā)生局部水頭損失后的流速。 ）試求：（ 1）沿程水頭損失 hf；（2）局部水頭損失 hj；（3）要保持流量 Q 為 25000cm3/s 所需要的水頭 H。.精品文檔解：（ 1）求沿程水頭損失第一管段：第二管段：故（2）求局部水頭損失.精品文檔進(jìn)口水頭損失逐漸收縮水頭損失閥門水頭損失故（3）要保持 Q 為 25000cm3/s所需要的水頭以 0-0 為基準(zhǔn)面，對(duì)水箱液面上與管子出口取能量方程式得因故所需水頭13、一簡單管道，如圖所示。長為800m，管徑為 0.1m，水頭為 20m，管道中間有 2 個(gè)彎頭，每個(gè)彎頭的局部水頭損失系數(shù)為0.3，已知沿程阻力系數(shù) =0.025，試求通過管道的流量

32、。.精品文檔解：（一）先將管道作為短管，求通過管道流量。根據(jù)（4-4）式并且不考慮行近流速水頭，則1c1ld局部損失共包括進(jìn)口損失和彎頭損失。進(jìn)口局部損失系數(shù)故e 0.5c110.070310.0258000.520.3202.100.1Q 0.07033.14 0.1219.6 20 0.01093m2 / s4(二)計(jì)算沿程損失及局部損失Q0.010931.39m / s管中流速 v3.14 0.12A4v21.392流速水頭 2g0.0989m19.6沿程損失 h fl v28000.0250.0989 19.79 md 2g0.12局部損失 hjv (0.5 2 0.3) 0.0989

33、 0.109m 2gh f19.79故沿程水頭損失占總水頭的百分?jǐn)?shù)為0.989 98.9%H20所以該管道按長管計(jì)算就可以了。.精品文檔（三）按長管計(jì)算管道所通過的流量根據(jù)HKACRQ Kl8g89.81C0.02555.9m 2 / sQ3.14 0.1255.90.1200.01097 m3 / s44800故按長管計(jì)算與短管計(jì)算所得流量相差0.00004m3/s，相對(duì)誤差為 0.0004 0.36% 。由此可見，將上述管道按長管計(jì)算，誤差很小。0.0109314、一矩形斷面的棱柱體渠道，底寬b=6m，底坡 i=1.25×10-4，粗糙系數(shù)03。時(shí)，問能否通過設(shè)計(jì)流量Q=20m/

34、sn=0.025。當(dāng)正常水深 h =3m設(shè)解 : 用式進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)正常水深h0=3m 時(shí)相應(yīng)過水?dāng)嗝孢^水?dāng)嗝婷娣eA=bh 0 =6×3=18 (m2 )濕周xb2h0 =6+2 x 3 12( m)A18R1.5(m)水力半徑x12流量QA R2/3iv 2182 / 31 / 23/ s)n= 0.025× 1.5×0.00012510.545(m計(jì)算渠道通過的流量 Q10.55m3 / s 小于設(shè)計(jì)流量。所以該渠道不能滿足設(shè)計(jì)要求。15、某梯形斷面渠道，土質(zhì)為粘土，其底寬b=0.4m，邊坡系數(shù)m=1.5，渠道底坡 i=0.001，糙率 n=0.025，渠道的設(shè)

35、計(jì)流量 Qp=0.55m3/s，渠底至渠頂高差為 0.86m，渠頂?shù)陌踩邽?0.2m，渠道不淤流速 v 不淤 =0.5m/s。試校核渠道的輸水能力和流速。解：渠堤的安全超高為 0.2m，則渠中水深為 h=0.66m.精品文檔渠道水面寬度B=b+2mh=0.4+2× 1.5× 0.66=2.38 (m)過水?dāng)嗝婷娣e A(bmh0 ) h0(0.41.50.66)0.660.917 (m)濕周b2h 1m20.420.66 11.522.78(m)水力半徑 RA0.9170.33(m)2.78流量A R2 3i 1 20.917 0.332/ 30.0011 / 20.55

36、4( m2 /s)Qn0.025計(jì)算的流量大于已知流量， QQP0.55(m2/ s) ，表明該渠道滿足設(shè)計(jì)要求。道的穩(wěn)定校核按 v不淤 v v不沖進(jìn)行，查表，當(dāng)水力半徑R=1m 時(shí)，粘土 的 不 沖 流 速 v不沖0.85( m / s) ； 當(dāng) 水 力 學(xué) 半 徑 R=0.33m時(shí)，不沖流速 v不沖 0.85 0.331/ 40.64(m / s) ，渠中不淤v不淤0.5( m / s)流速 。渠中實(shí)際流速Q(mào)0.554v0.604(m / s)A0.917所以，渠中流速滿足v不淤 v v不沖 ，渠道是穩(wěn)定的。16、一矩形渠道，渠中水深h=0.8m，渠道底寬 b=2m，通過的流量Q=2.0m3/s，試用波速 c 和弗勞德數(shù) Fr 判