工程水文學(xué)試題答案

復(fù)習(xí)題（一）一、 填空水循環(huán)產(chǎn)生的內(nèi)因是，外因是。計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率采用的公式為。流域總蒸發(fā)包括。計(jì)算流域平均雨量常用的方法有。按氣流上升原因，降雨可分為。二、 名詞解釋閉合流域一一河道縱比降一一年徑流深一一穩(wěn)定下滲率一一重現(xiàn)期一一三、 分析判斷甲系列均值為3200m5，均方差為200m33，乙系列均值為650mm，均方差為50mm，哪個(gè)系列離散程度大？同一條河流的上、下游斷面（距離較近）哪個(gè)斷面年徑流量系列的均值大？哪個(gè)斷面年徑流量系列的CV值大？哪個(gè)斷面年徑流量系列的CS值大？若Y倚X的相關(guān)方程已建立，其中Y的均方差為5m3s，相關(guān)系數(shù)為0.8,試對(duì)該相關(guān)方程的誤差進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。某流域有實(shí)測(cè)洪水資料24年（1978?2001），通過歷史洪水調(diào)查、考證，1847年發(fā)生的洪水為近200年次大洪水，1963年發(fā)生的洪水為近200年最大洪水，1987年發(fā)生的洪水為近200年第三大洪水，1998年發(fā)生的洪水在實(shí)測(cè)洪水中排位第2。請(qǐng)分析確定上述4次洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率。四、 回答問題當(dāng)缺乏實(shí)測(cè)徑流資料時(shí)，如何分析計(jì)算設(shè)計(jì)年徑流？典型洪水過程線放大常用哪些方法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？五、 計(jì)算已知設(shè)計(jì)暴雨過程和流域的時(shí)段單位線如下表，并確定I0=80mm，/=2mmh，基流為5m*。請(qǐng)推求設(shè)計(jì)洪水過程線并計(jì)算該流域面積。時(shí)段At=Ah0123456789q(t)m3/s0100150350300250180100500X(t)mm65903010復(fù)習(xí)題（一）答案一、填空水的物理性質(zhì)即在自然環(huán)境中能夠完成三態(tài)轉(zhuǎn)換，太陽輻射和地心引力。P'二n+1水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)、植物散發(fā)算術(shù)平均法、泰森多邊形法、等雨量線圖法對(duì)流雨、地形雨、鋒面雨、氣旋雨二、 名詞解釋地面與地下分水線重合而且河道下切比較深，能夠匯集本流域全部地下水的流域。河段兩端河底高程差稱為落差，單位河長(zhǎng)的落差稱為河道縱比降。把年徑流總量平鋪到流域面上得到的水深。土壤飽和以后在重力作用下產(chǎn)生的下滲率，用fc表示，單位是mm/h。某水文變量重復(fù)出現(xiàn)的平均周期。三、 分析判斷C_200m3；s_1c 50mm11.解：'甲3200m3S16， ，乙—650mm—膏???Cv甲＜Cv乙（3分）..?乙系列離散程度大。解：因?yàn)槭峭粭l河流的上、下游斷面且距離較近，所以兩流域?qū)儆谕坏貐^(qū)，由于下斷面流域面積大，所以年徑流量系列的均值大。大流域調(diào)蓄能力強(qiáng)，CV值小，所以上斷面流域年徑流量系列的CV值大，同一地區(qū)CS/CV值相同，所以上斷面流域年徑流量系列的CS值大。y I3解.S J1-r2=5m3/sxj1-0.82=5m3/sx0.6=3m3/s假設(shè)誤差為隨機(jī)變量，服從正態(tài)分布，根據(jù)正態(tài)分布的性質(zhì)可知，該相關(guān)方程誤差不超過3m3/s的概率為0.683,誤差不超過9m3/s的概率為0.997。1解：1963年洪水的頻率：20121847年洪水的頻率：20131987年洪水的頻率：20121998年洪水的頻率：25四、回答問題答：當(dāng)缺乏實(shí)測(cè)徑流資料時(shí)，應(yīng)設(shè)法確定年徑流量的三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，均值和cv可用等值線圖法或水文比擬法確定，CS/CV的值有地區(qū)規(guī)律，可查水文手冊(cè)的分區(qū)值或參考鄰近流域的值，也可以取CS=2CV。年內(nèi)分配可以用相似流域的代表年推求。答：有同倍比放大法和同頻率放大法，同倍比放大法是用同一個(gè)倍比值遍乘典型洪水過程線縱標(biāo)值，同頻率放大法則用不同的倍比值分別放大峰、量，使放大的過程線峰、量都符合設(shè)計(jì)頻率。同倍比放大法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單且保持典型洪水過程線形狀，缺點(diǎn)是峰、量不能同時(shí)滿足設(shè)計(jì)頻率。同頻率放大法優(yōu)點(diǎn)是峰、量同時(shí)滿足設(shè)計(jì)頻率，對(duì)工程偏于安全，缺點(diǎn)是工作量大，修勻帶有主觀任意性，不保持典型洪水過程線的形狀。五、計(jì)算解：產(chǎn)流計(jì)算：X(t)mm65903010h(t)mm065180匯流計(jì)算:

時(shí)段At=6hq(t)m3/sQ1m3/sQ2m3/sQ基基m3/sQ(t)m3/s0005511006500565521509751805116033502275270525504300195063052585525016255405217061801170450516257100650324597985032518055109009059510055流域面積計(jì)算：...3.6流域面積計(jì)算：...3.6xktx2qi i=1——103.6x6x3.6xktx2qi i=1——103.6x6x1480

1^=3196.8(燦2)復(fù)習(xí)題(二)一、填空水文現(xiàn)象的基本規(guī)律有 水文學(xué)的研究方法有 水循環(huán)總的趨勢(shì)是 j( )f(x)dx=0.683若f(x)為正態(tài)分布的密度函數(shù)，則：( ) ，j( )f(x)dx=0.997( ) ^Y倚X的相關(guān)方程為。資料的三性審查指的是審查資料的二、名詞解釋時(shí)段單位線一一徑流模數(shù)一一均方誤——年輸沙量 5.PMP三、 分析判斷河流上修建水庫以后，下游的年徑流量增加還是減少？大洪水的洪峰流量增大還是減??？某閉合流域多年平均年降水量為650mm，多年平均年蒸發(fā)量為500mm，多年平均年徑流量為6.8m3/s,該流域面積是多少？在同一水文分區(qū)內(nèi)，大流域年徑流量系列的CS值比小流域大還是小？天然湖泊對(duì)河流的年內(nèi)分配及洪水有什么影響？四、 回答問題適線法有哪些具體步驟？直線相關(guān)分析應(yīng)該注意哪些問題？五、 計(jì)算1.某流域?qū)崪y(cè)年徑流資料如下表，已確定設(shè)計(jì)枯水年的平均徑流量為110m3/s，請(qǐng)推求其年內(nèi)分配。\月分年度、678910111212345年1961?6214927816817612272.050.043.628.041.156.065.0104::::::::::::::1967?6815222932323410184.035.829.425.125.150.089.5115::::::::::::::1972?7315228317117912411077.544.428.542.257.066.21062.已知設(shè)計(jì)流域百年一遇3天洪量為0.85億m3,選擇的典型洪水過程線如下表，求百年一遇設(shè)計(jì)洪水過程線。時(shí)段△t=6h0123456789101112Q(t)m3/s100120150210350320300250200180150120100復(fù)習(xí)題（二）答案一、填空確定性規(guī)律和隨機(jī)性規(guī)律，成因分析法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、地理綜合法。海洋向陸地輸送水汽，陸地向海洋注入徑流。jX+b jX+3bX~G（2分），X-3b。Y-YX-X可"〒可靠性、一致性、代表性二、 名詞解釋流域在單位時(shí)段內(nèi)均勻降落的單位地面凈雨在出口斷面所形成的徑流過程線。單位流域面積產(chǎn)生的流量，用M表示，單位L/S?Km2。誤差的均方差一個(gè)年度內(nèi)通過河流某斷面的沙重稱作該斷面以上流域的年輸沙量。可能最大降雨的英文縮寫，意思是在現(xiàn)代氣候條件下，流域在一定時(shí)段內(nèi)可能發(fā)生的最大降雨。三、 分析判斷答：建庫以后，增加了蒸發(fā)量，所以下游年徑流量減少。因?yàn)樗畮炜梢孕詈?、滯洪，所以下游洪峰流量減小。解：由閉合流域的水量平衡方程：X-Z-Y=。得Y=X—Z=650mm一500mm=150mmY=且1000F「QT 6.8x365.25x24x60x60F=■_= =1430.6（km2）.?. 1000Y 1000x150答：在同一水文分區(qū)內(nèi)，大流域調(diào)蓄能力強(qiáng)，C值小，而C/C的值相同，所V SV以C值較小。4.答：天然湖泊對(duì)河流的徑流有調(diào)節(jié)作用，可以把汛期流量調(diào)節(jié)S到枯水期，使年內(nèi)分配比較均勻，也可以把洪峰流量削減，使洪水災(zāi)害威脅減小。四、回答問題答：①點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)（按照從大到小的順序排列，按自然數(shù)順序編P=_^_號(hào)，按 n+1計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率，以變量為縱標(biāo)，相應(yīng)的頻率為橫標(biāo)，在機(jī)率格紙上點(diǎn)繪);危(K-1)2用無偏估值公式計(jì)算均值、CV(X一,=1"Cv=\'Tn—1 )；假定一個(gè)CS(年徑流問題C、=2~3Cy，暴雨洪水問題C=2.5~4Cv)；假定線型為P-III型；根據(jù)3個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，查中值表或K值表，繪制一條P-III型頻率曲線，分析曲線與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)的擬合情況，若滿意，則該曲線對(duì)應(yīng)的3個(gè)參數(shù)即為總體參數(shù)的估計(jì)值，若不滿意，則修改參數(shù)，再畫一條P-III型曲線擬合，直到滿意為止。答：①變量間應(yīng)有密切的物理成因聯(lián)系，不能盲目建立相關(guān)分析；平行觀測(cè)資料要長(zhǎng)，至少應(yīng)有十個(gè)以上點(diǎn)據(jù)；相關(guān)系數(shù)要通過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，水文學(xué)要求相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值要大于0.8,置信度為0.01，否則不能應(yīng)用；對(duì)相關(guān)方程的誤差要進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析。五、計(jì)算解：按照水量接近、分配不利的原則，選擇1967?68年度為設(shè)計(jì)枯水年110m3/5/代表年，把該年度各月流量遍乘 ?勺15〃3/5，求得年內(nèi)分配，見下表:1967?6815222932323410184.035.829.425.125.150.089.5115設(shè)計(jì)年145.4219.0309.0223.8【96.680.334.228.124.024.047.885.61102.解：由已知典型洪水過程線計(jì)算出3天最大洪量W=&x-Q+1Q+*1Q=6x60x60x|50+50+2350]3dL20 2ni」 」 -i=1=21600x2450=52920000=0.5292(億m3)用0.85億m3/0.5292億m3遍乘典型洪水過程線縱標(biāo)值即得設(shè)計(jì)洪水過程線，見下表：時(shí)段△t=6h0123456789101112Q(t)m3/s100120150210350320300250200180150120100Q(t)設(shè)計(jì)m3/s160.6192.7240.9337.3562.2514.0481.9401.5321.2:289.1240.()192.7「160.6復(fù)習(xí)題(三)一、 填空水文學(xué)常用統(tǒng)計(jì)參數(shù)有、、。隨著試驗(yàn)次數(shù)增多，頻率有概率的規(guī)律。連續(xù)型隨機(jī)變量取某一具體值的概率。若T為重現(xiàn)期，P為頻率，貝V暴雨、洪水問題，T=(年)干旱、枯水問題，T=(年)若F(x)、f(x)分別為某水文變量的分布函數(shù)、密度函數(shù)，則：r( )F(x)=P()=』( )f(x用二、 名詞解釋徑流系數(shù)一一年徑流量——隨機(jī)變量——懸移質(zhì) 三、 分析判斷根據(jù)多年資料統(tǒng)計(jì)，甲地平均每天有72天降水天氣，乙地平均每年有60天降水天氣，兩地每年有36天同時(shí)出降水天氣，試問兩地降水現(xiàn)象是否相互獨(dú)立？河流修建水庫后，下游年徑流總量及年內(nèi)分配有何變化？在適線中，若畫出的P-III型曲線上部位于點(diǎn)群下方，而下部位于點(diǎn)群上方，適線情況能否認(rèn)可？應(yīng)該如何修改統(tǒng)計(jì)參數(shù)來改善適線情況？河流修建大水庫之后，水庫下游大洪水洪峰流量增大還是減??？枯水期的徑流量增大還是減少？四、 問答題如何選擇典型洪水過程線？如何放大典型洪水過程線？有歷史特大洪水加入的洪峰流量系列，如何進(jìn)行頻率計(jì)算？五、計(jì)算

若某流域有實(shí)測(cè)洪峰流量資料30年，其中1975年的為近500年來第二大洪峰，1958年為30年實(shí)測(cè)資料中次大洪峰，1872年的為近500年中最大洪峰。請(qǐng)確定三次洪峰的經(jīng)驗(yàn)頻率。已知某次暴雨等雨量線圖如下，請(qǐng)計(jì)算流域雨雨量。2 2 2 2)F—65"K【m2，11—180Kdll2，12—25"Kdll2，13—220KU!2/90mm100mm110mm12090mm100mm110mm120mm復(fù)習(xí)題（三）答案一、 填空均值、cv、cs趨近趨近于零1 1'P1-PX>X' 'x二、 名詞解釋p徑流深與相應(yīng)的降雨深的比值，a=RV1。一個(gè)年度內(nèi)通過河流某斷面的水量稱作該斷面以上流域的年徑流量。表示隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果的量。懸浮于水中，與水流一起運(yùn)動(dòng)的泥沙。三、分析判斷解：因是多年統(tǒng)計(jì)資料，頻率趨近概率，P= P=P=36故可知：甲365.25,乙36525,甲乙365.25。p.p二 72*6。二旦竺。p二里?..甲乙365.25x365.25 365.26甲乙365.25?.?兩地降水現(xiàn)象不相互獨(dú)立。下游年徑流總量減少，年內(nèi)分配較均勻。適線情況不能認(rèn)可，應(yīng)該增大CV重新適線。下游大洪水洪峰流量減小，枯水期徑流量增多。四、 問答題答：從實(shí)測(cè)資料中選擇峰高量大、有代表性、對(duì)工程防洪不利的洪水過程線。放大典型洪水過程線可采用同