工程水文学试题答案

复习题（一）一、填空1．水循环产生的内因是，外因是。2．计算经验频率采用的公式为。3．流域总蒸发包括。4．计算流域平均雨量常用的方法有。5．按气流上升原因，降雨可分为。二、名词解释1．闭合流域——2．河道纵比降——3．年径流深——4．稳定下渗率——5．重现期——三、分析判断1．甲系列均值为3200sm3，均方差为200sm3，乙系列均值为650mm，均方差为50mm，哪个系列离散程度大？2．同一条河流的上、下游断面（距离较近），哪个断面年径流量系列的均值大？哪个断面年径流量系列的CV值大？哪个断面年径流量系列的CS值大？3．若Y倚X的相关方程已建立，其中Y的均方差为5sm3，相关系数为0.8，试对该相关方程的误差进行分析评价。4．某流域有实测洪水资料24年（1978～2001），通过历史洪水调查、考证，1847年发生的洪水为近200年次大洪水，1963年发生的洪水为近200年最大洪水，1987年发生的洪水为近200年第三大洪水，1998年发生的洪水在实测洪水中排位第2。请分析确定上述4次洪水的经验频率。四、回答问题1．当缺乏实测径流资料时，如何分析计算设计年径流？2．典型洪水过程线放大常用哪些方法？各有什么优缺点？五、计算已知设计暴雨过程和流域的时段单位线如下表，并确定I0=80mm，hmmf2，基流为5sm3。请推求设计洪水过程线并计算该流域面积。时段ht0123456789smtq3)(0100150350300250180100500mmtX)(65903010复习题（一）答案一、填空1．水的物理性质即在自然环境中能够完成三态转换，太阳辐射和地心引力。2．1nmP3．水面蒸发、土壤蒸发、植物散发4．算术平均法、泰森多边形法、等雨量线图法5．对流雨、地形雨、锋面雨、气旋雨二、名词解释1．地面与地下分水线重合而且河道下切比较深，能够汇集本流域全部地下水的流域。2．河段两端河底高程差称为落差，单位河长的落差称为河道纵比降。3．把年径流总量平铺到流域面上得到的水深。4．土壤饱和以后在重力作用下产生的下渗率，用fc表示，单位是mm/h。5．某水文变量重复出现的平均周期。三、分析判断1．解：161320020033smsmCv甲，13165050mmmmCv乙∵乙甲vvCC（3分）∴乙系列离散程度大。2．解：因为是同一条河流的上、下游断面且距离较近，所以两流域属于同一地区，由于下断面流域面积大，所以年径流量系列的均值大。大流域调蓄能力强，CV值小，所以上断面流域年径流量系列的CV值大，同一地区CS/CV值相同，所以上断面流域年径流量系列的CS值大。3．解：smsmsmrSyy/36.0/58.01/5133232假设误差为随机变量，服从正态分布，根据正态分布的性质可知，该相关方程误差不超过3m3/s的概率为0.683，误差不超过9m3/s的概率为0.997。4．解：1963年洪水的频率：20111847年洪水的频率：20121987年洪水的频率：20131998年洪水的频率：252四、回答问题1．答：当缺乏实测径流资料时，应设法确定年径流量的三个统计参数，均值和CV可用等值线图法或水文比拟法确定，CS/CV的值有地区规律，可查水文手册的分区值或参考邻近流域的值，也可以取CS=2CV。年内分配可以用相似流域的代表年推求。2．答：有同倍比放大法和同频率放大法，同倍比放大法是用同一个倍比值遍乘典型洪水过程线纵标值，同频率放大法则用不同的倍比值分别放大峰、量，使放大的过程线峰、量都符合设计频率。同倍比放大法优点是简单且保持典型洪水过程线形状，缺点是峰、量不能同时满足设计频率。同频率放大法优点是峰、量同时满足设计频率，对工程偏于安全，缺点是工作量大，修匀带有主观任意性，不保持典型洪水过程线的形状。五、计算解：产流计算：mmtX)(65903010h（t）mm065180汇流计算：时段ht6q(t)m3/sQ1m3/sQ2m3/sQ基m3/sQ(t)m3/s0005511006500565521509751805116033502275270525504300195063052585525016255405217061801170450516257100650324597985032518055109009059510055流域面积计算：∵)(106.30mmFqtnii∴)(8.319610148066.3106.321kmqtFnii复习题（二）一、填空1．水文现象的基本规律有，水文学的研究方法有。2．水循环总的趋势是。3．若)(xf为正态分布的密度函数，则：683.0)()()(dxxf，997.0)()()(dxxf。4．Y倚X的相关方程为。5．资料的三性审查指的是审查资料的。二、名词解释1．时段单位线——2．径流模数——3．均方误——4．年输沙量——5．PMP——三、分析判断1．河流上修建水库以后，下游的年径流量增加还是减少？大洪水的洪峰流量增大还是减小？2．某闭合流域多年平均年降水量为650mm，多年平均年蒸发量为500mm，多年平均年径流量为6.8m3/s，该流域面积是多少？3．在同一水文分区内，大流域年径流量系列的CS值比小流域大还是小？4．天然湖泊对河流的年内分配及洪水有什么影响？四、回答问题1．适线法有哪些具体步骤？2．直线相关分析应该注意哪些问题？五、计算1．某流域实测年径流资料如下表，已确定设计枯水年的平均径流量为110m3/s，请推求其年内分配。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．已知设计流域百年一遇3天洪量为0.85亿m3，选择的典型洪水过程线如下表，求百年一遇设计洪水过程线。时段Δt=6h0123456789101112Q(t)m3/s100120150210350320300250200180150120100复习题（二）答案一、填空1．确定性规律和随机性规律，成因分析法、数理统计法、地理综合法。2．海洋向陆地输送水汽，陆地向海洋注入径流。月份年度3．xx（2分），33xx。4．XYXXrYY5．可靠性、一致性、代表性二、名词解释1．流域在单位时段内均匀降落的单位地面净雨在出口断面所形成的径流过程线。2．单位流域面积产生的流量，用M表示，单位L/S·Km2。3．误差的均方差4．一个年度内通过河流某断面的沙重称作该断面以上流域的年输沙量。5．可能最大降雨的英文缩写，意思是在现代气候条件下，流域在一定时段内可能发生的最大降雨。三、分析判断1．答：建库以后，增加了蒸发量，所以下游年径流量减少。因为水库可以蓄洪、滞洪，所以下游洪峰流量减小。2．解：由闭合流域的水量平衡方程：0YZX得mmmmmmZXY150500650∵FTQY1000∴)(6.1430150100060602425.3658.610002kmYTQF3．答：在同一水文分区内，大流域调蓄能力强，CV值小，而CS/CV的值相同，所以CS值较小。4．答：天然湖泊对河流的径流有调节作用，可以把汛期流量调节到枯水期，使年内分配比较均匀，也可以把洪峰流量削减，使洪水灾害威胁减小。四、回答问题1．答：①点绘经验频率点据（按照从大到小的顺序排列，按自然数顺序编号，按1nmP计算经验频率，以变量为纵标，相应的频率为横标，在机率格纸上点绘）；②用无偏估值公式计算均值、CV（niiXX1,1)1(12nKCniiV）；③假定一个CS（年径流问题VSCC3~2，暴雨洪水问题VSCC4~5.2）；④假定线型为P-Ⅲ型；⑤根据3个统计参数，查Φ值表或K值表，绘制一条P-Ⅲ型频率曲线，分析曲线与经验点据的拟合情况，若满意，则该曲线对应的3个参数即为总体参数的估计值，若不满意，则修改参数，再画一条P-Ⅲ型曲线拟合，直到满意为止。2．答：①变量间应有密切的物理成因联系，不能盲目建立相关分析；②平行观测资料要长，至少应有十个以上点据；③相关系数要通过统计检验，水文学要求相关系数绝对值要大于0.8，置信度为0.01，否则不能应用；④对相关方程的误差要进行评价、分析。五、计算1．解：按照水量接近、分配不利的原则，选择1967～68年度为设计枯水年代表年，把该年度各月流量遍乘smsm/115/11033，求得年内分配，见下表：1967～6815222932323410184.035.829.425.125.150.089.5115设计年145.4219.0309.0223.896.680.334.228.124.024.047.885.61102．解：由已知典型洪水过程线计算出3天最大洪量用0.85亿m3/0.5292亿m3遍乘典型洪水过程线纵标值即得设计洪水过程线，见下表：时段Δt=6h0123456789101112Q(t)m3/s100120150210350320300250200180150120100Q(t)设计m3/s160.6192.7240.9337.3562.2514.0481.9401.5321.2289.1240.9192.7160.6)(5292.0529200002450216002350505060606212131103亿mQQQtWniind复习题（三）一、填空1．水文学常用统计参数有、、。2．随着试验次数增多，频率有概率的规律。3．连续型随机变量取某一具体值的概率。4．若T为重现期，P为频率，则暴雨、洪水问题，T=（年）干旱、枯水问题，T=（年）5．若F（x）、f（x）分别为某水文变量的分布函数、密度函数，则：dxxfPxF)()()()()(二、名词解释1．径流系数——2．年径流量——3．随机变量——4．悬移质——三、分析判断1．根据多年资料统计，甲地平均每天有72天降水天气，乙地平均每年有60天降水天气，两地每年有36天同时出降水天气，试问两地降水现象是否相互独立？2．河流修建水库后，下游年径流总量及年内分配有何变化？3．在适线中，若画出的P-Ⅲ型曲线上部位于点群下方，而下部位于点群上方，适线情况能否认可？应该如何修改统计参数来改善适线情况？4．河流修建大水库之后，水库下游大洪水洪峰流量增大还是减小？枯水期的径流量增大还是减少？四、问答题1．如何选择典型洪水过程线？如何放大典型洪水过程线？2．有历史特大洪水加入的洪峰流量系列，如何进行频率计算？五、计算1．若某流域有实测洪峰流量资料30年，其中1975年的为近500年来第二大洪峰，1958年为30年实测资料中次大洪峰，1872年的为近500年中最大洪峰。请确定三次洪峰的经验频率。2．已知某次暴雨等雨量线图如下，请计算流域雨雨量。（F=654km2，f1=180km2，f2=254km2，f3=220km2）复习题（三）答案一、填空1．均值、CV、CS2．趋近3．趋近于零4．,1pp115．,xXx二、名词解释1．径流深与相应的降雨深的比值，α＝Rp＜1。2．一个年度内通过河流某断面的水量称作该断面以上流域的年径流量。3．表示随机试验结果的量。4．悬浮于水中，与水流一起运动的泥沙。三、分析判断1f2f3fmm90mm100mm110mm1201．解：因是多年统计资料，频率趋近概率，故可知：25.36572甲P，3652560乙P，25.36536甲乙P。∵25.3653626.36583.1125.36525.3656072甲乙乙甲PPP∴两地降水现象不相互独立。2．下游