河海大学工程水文学习题集

第一章绪论1－1水资源的定义，我国地表水资源的时空分布特点。1－2通过哪些工程措施来提高水资源的利用率。1－3工程水文学的任务是什么，在本专业中有什么作用。1－4工程水文学包括哪些内容，有哪些主要的研究方法。第二章水循环及径流形成2－1水循环包括哪些要素，与水资源有什么关系。2－2如何量算流域面积、河流长度、河流纵比降。2－3某流域面积为793km2，多年平均流量Q＝26.4m3/s，流域内多年平均降水量为1980mm。试求多年平均径流总量W（104m3），多年平均径流深R（mm），多年平均径流模数M（m3/s/km2）及多年平均径流系数α。2－4如在上题的流域上兴建一座水库，从而增加水面面积△F＝24km2，当地多年平均的水面蒸发量（蒸发皿读数）E皿＝1220mm。蒸发皿折算系数采用0.83。问建库后该流域的流量增加还是减少。建库后多年平均流量为多少。2－5北方的河流上修建水库和南方的河流上建库对径流的影响哪一个大。为什么。2－6写出任一时段的流域水量平衡方程式，说明各符号的意义不同时段（多年、年、一次雨）的流域水量平衡方程式中影响径流的主要因素为什么不同。2－7试述流速仪测流的操作步骤及适用条件。2－8试述实测流速推算断面流量的方法、步骤。2－9已知某测流断面，起点距和测点流速如图2－1所示，岸边系数α＝0.7，计算相应水位，断面面积，断面流量。表2－1流速仪测流，断面流量计算表序号起点距(m)水位(m)水深(m)测速垂线间水道断面部分面积(m2)平均流速(m/s)部分流量(m3/s)测深测速平均水深(m)间距(m)垂线部分14522.26021552.532673.043771.258522.280图2－12－10为什么要建立水位流量关系，如何延长稳定的水位流量关系。第三章降雨径流分析3－1写出计算流域（面）平均雨量的方法、公式及适用条件。3－2图3－1中有四个雨量站，用垂直平分法求面雨量可以连成三角形ABC、BDC，也可连成三角形ADC、ABD，哪一种连法比较好，面雨量成果有无不同。图3－1雨量站点分布图3－3为什么一次降雨总量大于对应的径流深，而一次径流过程历时一般大于降雨历时。3－4什么叫蓄满产流，判别蓄满产流与超渗产流主要依据是什么。3－5在我国南方湿润地区产流计算中采用什么扣损方案，其中参数（P、R、Pa、Em、Im、K）如何确定及计算。3－6计算某流域1960年6月13～14日的流域平均降水量P、前期影响雨量Pa和相应的径流深R，成果填入表3－4的洪号3中。（1）求6月13～14日的流域平均降水量P（资料见表3－2，表中A、B、C、三个雨量站的面积权重各为20%、50%、30%）。（2）求6月13～14日降雨开始时的Pa值。（资料见表3－2，Im＝100mm，K＝0.92）。ABDC说明初始Pat确定的方法，若发现Pa值超过Im时，该如何处理，为什么。（3）计算6月13～14日一次降雨所产生的径流深R，本次暴雨所对应的径流过程见表3－3。（请先在方格纸上点绘流量过程线图，对上次径流进行分割，计算时段可自选，由峰顶开始向两旁读数。）把计算的P、Pa、R值填入表3－4的洪号3中，根据表3－4中的资料，点绘P+Pa～R的降雨径流相关图。表3－2P和Pa计算表单位：mm年月日PAPA×20%PBPB×50%PCPC×30%PPa1960673.600857.6119.584.691.66.43.2100.50.12.4116.111.08.6121.301.9134.36.315.01468.364.886.2表3－3某流域1960年6月14～19日洪水过程月日时Q(m3/s)月日时Q(m3/s)月日时Q(m3/s)6133036.0614209036161274.92428.2246692452.014421.015248817845.4818.063142034.81020.01218818829.71445.4201202024.91696.72410619819.01843816691.9表3－4某流域各次降雨P、径流深R及Pa成果表单位：mm洪号PPaRP+Pa152.597.748.4249.831.99.834110.943.951.5570.510068.0644.010045.5747.495.046.4863.359.131.4966.182.643.310103.315.028.41177.932.815.91246.490.539.51327.993.020.11445.396.544.01574.191.766.31686.959.043.61788.739.625.81895.993.083.01930.731.04.32043.823.03.62142.552.09.02268.483.552.23－7单位线有哪些假定，其实质是什么；据实际的雨洪资料分析，不同洪水分析出不同的单位线，说明什么问题。3－8某流域（F＝793km2）1968年5月的一次实测洪水过程如表3－5所列，根据该次洪水的实测降雨过程，应用降雨径流相关图和稳定下渗率fc已求出时段地面净雨深为：5月10日16～19时h1＝12mm；19～22时h2＝7.4mm，试用列表法分析单位线。（1）在分析单位线之前，先检查一下，本次地面径流总量与地面净雨深二者是否相等。如不等，应如何调整。（2）为什么要分割地下径流。目前常用方法存在什么问题。表3－5单位线分析表单位：m3/s日时实测流量地下径流地面径流部分径流单位线修正后单位线h1形成h2形成101618181941183335418111382184236187158181011818139118166818195218224218121361843218729181026181323181620181918182218183－9将上题分析出的3小时单位线利用S曲线转换为6小时单位线，两条单位线在峰、量、过程上有何差异；如不用S曲线，是否也可以将3小时单位线转换为6小时单位线，试述具体步骤。3－10若已知流域具有充分暴雨资料和洪水资料，试述如何率定本流域的瞬时单位线参数n、k，当参数n、k率定后，又如何推求时段单位线。3－11等流时线法有什么假定，在实际应用时，存在什么问题；等流时线法适用于何种条件的流域。3－12在半对数纸上点绘下表3－6中退水段流量数据，确定地面径流，壤中流和地下水的退水常数。表3－6一次洪水退水流量过程时间（月，日）8月2日3日4日5日6日7日8日Q(m3/s)3430025000140008960574043003230时间（月，日）8月9日10日11日12日13日14日Q(m3/s)2760239020601770152013203－13马斯京根法是否适用任何河道演算，为什么。3－14已知某河段1968年9月一次洪水过程如表3－7所列，推求该次洪水的马斯京根法参数K和X。3－15将上题的出流过程作为下一河段的入流量，此河段的X＝0.45，K＝12小时，用马斯京根法进行流量演算，计算下一河段的出流量，△t仍采用6小时。（区间来水应如何考虑。）3－16何谓相应水位，如何建立相应水位预报方案。3－17合成流量法出发点是什么，有哪些优缺点。表3－7某河段一次洪水过程（△t＝6小时）时段1234567891011121314Q入（m3/s）205028604300482047004350375032002700240022002050Q出（m3/s）210032504620490046804260370033002920255022102100第四章水文统计的基本原理及方法4－1概率和频率有什么区别和联系。4－2重现期与频率有何关系。P＝90%的设计枯水年，其重现期为多少。4－3某河测站年最高水位超过10m的概率为1/100（即P＝1%），求今后十年内至少发生一次年最高水位超过或等于10m的概率是多少。4－4某水利枢纽施工期预定3年，施工用的围堰设计标准按20年一遇洪水设计，问：（1）在施工期内，一次也不发生超过设计洪水的概率。（2）在施工期内，发生超过设计洪水的概率。（3）在施工期内，连续两年发生超过设计洪水的概率。（4）在施工期内，发生两次超过设计洪水的概率。（5）在施工期内，发生一次以上超过设计洪水的概率。（6）在施工期内，连续超过发生设计洪水的概率。（7）在施工期内，围堰的破坏概率。4－5何谓样本的经验频率分布，在水文分析计算中，为什么需要用P－Ⅲ型概率分布去适线。4－6如P{X≥x1}＝P1，则P{X＜x1＝为多少。并作出P{X≥x}和P{X＜x＝的分布曲线图。4－7数理统计中的参数估算是什么概念，为什么说参数估计总是有误差的。4－8什么叫抽样误差，用什么来衡量；用不偏估值公式计算参数，是否可以消除抽样误差；对样本系列的经验频率点据用适线法吻合很好时，是否就不存在抽样误差；用什么方法来降低抽样误差。4－9某水库坝址处的年平均流量资料如表4－1所列，现要求用适线法（Cs＝2CV）推求设计标准P＝90%的设计年径流量。表4－1某水库坝址处年平均流量表单位：m3/s年份1959196019611962196319641965196619671968流量11.97.7810.09.6414.44.737.8310.410.210.9年份1969197019711972197319741975197619771978流量12.610.315.17.2411.311.78.4216.96.825.74年份1979198019811982198319841985198619871988流量15.610.75.157.2713.17.726.4212.913.29.494－9某水文站年最大洪峰流量Qm及年最大三日洪量W3的对应实测资料共18组，见表4－2所示。要求：①在普通方格纸上点绘Qm～W3相关点据，并目估确定相关线。②已知1954年最大洪峰流量调查值为Q54m＝4500m3/s，以此值在Qm～W3相关线上推求1954年最大三日洪量。③计算相关数r和W3倚Qm的回归方程，并将回归方程标在图上。④应用W3倚Qm的回归方程，计算1954年最大三日洪量。⑤与目估确定相关线及计算结果对比。表4－2某水文站年最大洪峰流量与最大三日洪量表年份195719581959196019611962196319641965Qm（m3/s）11703090150035401430392016501300295W3（108m3）1.012.661.485.001.703.312.402.100.53年份196619671968196919701971197219731974Qm（m3/s）172016403393010281014507749501550W3（108m3）1.581.940.572.272.271.780.084.701.61第五章年径流分析与计算5－1水利工程调节性能的差异要求提供的设计年径流有什么不同。5－2什么叫年径流资料系列的可靠性、一致性和代表性，如何分析判断系列代表性的好坏并提高代表性。5－3用相关法插补年、月径流资料时，选择参证变量条件；造成年降雨径流、月降雨径流、次降雨径流相关图上点据散乱的主要原因，请用流域水量平衡方程来解释；如何改进以提高插补成果的精度。5－4某流域的水文站、雨量站分布及资料情况如图5－1、表5－1所示，其中1979年后在A站上游10km处修建一引水工程。试拟定插补B站年、月径流的各种可行方案。表5－1站名流域面积观测项目系列长度A1600km2流量（m3/s）雨量（mm）1950～19831950～1983B800km2流量（m3/s）水位（m）雨量（mm）1958～19791958～19831950～1983C300km2流量（m3/s）1970～1983甲雨量（mm）1950～1983乙雨量（mm）1950～1983图5-1某流域水文测站和引水枢纽分布图ABC甲乙引水枢纽5－5资料情况及测站分布见图5－2、表5－2，