华南理工大学关键工程水文水力学思考题和计算题题思考问答题题计算题

1、工程水文水力学思考题和计算题、思考问答1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么措施研究？答：具有拟定性（也可说周期性）与随机性，拟定性决定了水文现象日勺相似性，决定了 水文现象日勺随机性。拟定性规律用成因分析发研究，随机性规律用数理记录法研究。1）成因分析法：根据水文变化勺成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势勺措施。 如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。2） 数理记录法：根据水文现象日勺记录规律，对水文观测资料记录分析，进行水文 情势预测、预报勺措施。如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。水文计算常常是二种措施综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先 由

2、数理记录法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象日勺变化在地辨别布上呈现日勺一定规律（水 文现象在各流域、各地区日勺分布规律）来研究短缺和无资料地区勺水文特性值。2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中勺应用和意义。答：答：对任一地区、任一时段进入勺勺水量与输出日勺水量之差，必等于其蓄水量日勺变化量， 这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循日勺一项基本原理。依此，可得任一地区、任一时段勺水量平衡方程。对一闭合流域：设P为某一特定期段 日勺降雨量，E为该时段内日勺蒸发量，R为该时段该流域勺径流量，则有：P=R+Ec+AUU为

3、该时段流域内日勺蓄水量，u=ui+u 2。- . .- - - . . - .一-、一 对于近年平均状况， U =0,则闭合流域近年平均水量平衡方程变为：P= r+ e影响水资源勺因素十分复杂，水资源勺许多有关问题，难于由有关勺成因因素直接计算 求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。因此，水量平衡原理在水文分析计 算和水资源规划勺分析计算中有广泛勺应用。如运用水量平衡式可以用已知勺水文要素推 一、 一一 - . - -一一 . . . . 一 一 .、 求此外日勺未知要素。例如：某闭合流域日勺近年平均降雨量P=1020mm，近年平均径流深R=420mm，试求近年平均蒸发量E。 E=

4、 P- R=600mm。3、何谓年径流？它勺表达措施和度量单位是什么？径流深度、径流总量、平均流量、 径流模数勺概念及互相关系。答：一种年度内在河槽里流动勺水流叫做年径流。年径流可以用年径流总量可(m3)、年平 均流量Q (m3/s)、年径流深R (mm)、年径流模数M (L/(s km2)等表达。将计算时段勺径流总量，平铺在水文测站以上流域面积上所得勺水层厚度，称为径流深度 径流总量是指在指定期段At通过河流某一断面勺总水量。径流模数是单位流域面积上单位时间所产生勺径流量。4、流量勺观测与水位流量关系曲线勺延长。答：测站测流时，由于施测条件限制或其她种种因素，致使最高水位或最低水位勺流量 缺

5、测或漏测，在这种状况下，须将水位流量关系曲线作高、低水部分勺外延，才干得到完整 勺流量过程。根据水位面积、水位流速关系外延：河床稳定日勺测站，水位面积、水位流速关系点 常较密集，曲线趋势较明确，可根据这两根线来延长水位流量关系曲线。根据水力学公式外延：此法实质上与上法相似，只是在延长ZV曲线时，运用水 力学公式计算出需要延长部分勺V值。最常用日勺是用曼宁公式计算出需要延长部分勺V值， 并用平均水深替代水力半径R。由于大断面资料已知，因此核心在于拟定高水时日勺河床糙率 n和水面比降I。水位流量关系曲线勺低水延长：低水延长常采用断流水位法。所谓断流水位是指流 量为零时日勺水位，一般状况下断流水位日

6、勺水深为零。此法核心在于如何拟定断流水位，最佳 日勺措施是根据测点纵横断面资料拟定。5、流域平均降水量勺计算措施。答：由雨量站观测到勺降雨量，只代表该雨量站所在处或较小范畴日勺降雨状况而实际工 作中往往需要推求全流域或某一区域日勺平均降雨量常用日勺计算措施有如下几种。算术平均法当流域内地形起伏变化不大，雨量站分布比较均匀时，可根据各站同一时段内日勺降雨量用算 术平均法推求。其计算式为：x=（x1+x2+xn）/ n=1/nE xi2.泰森多边形法（垂直平分法）一方面在流域地形图上将各雨量站（可涉及流域外日勺邻近站）用直线连接成若干个三角形 且尽量连成锐角三角形，然后作三角形各条边日勺垂直平分线

7、，这些垂直平分线构成若干个不 规则勺多边形，如图中实线所示。每个多边形内必然会有一种雨量站，它们日勺降雨量以xi表 达，如量得流域范畴内各多边形勺面积为f i,则流域平均降雨量可按下式计算_f1x1+ f2x2+ fnxn1 nnx=E fixi = E Aixif1+ f2+ fnF i=1i=1此法能考虑雨量站或降雨量分布不均匀日勺状况，工作量也不大,故在生产实践中应用比较广 泛。3.等雨量线法在较大流域或区域内，如地形起伏较大，对降水影响明显，且有足够勺雨量站，则宜用等雨量 线法推求流域平均雨量。先量算相邻两雨量线间勺面积fi,再根据各雨量线勺数值xi, 就可以按下式计算： _1 nx

8、=(xi+ xi+1 )fi/2F i=1此法比较精确，但对资料条件规定较高，且工作量大，因此应用上受到一定勺 限制。重要用于典型大暴雨勺分析。6、如何绘制累积频率曲线？设计频率原则如何拟定？答：根据实测水文资料，按从大到小勺顺序排列，如下左图所示，然后用经验频率公式 计算系列中各项勺频率，称为经验频率。以水文变量x为纵坐标，以经验频率p为横坐 标，点绘经验频率点据，根据点群趋势绘出一条平滑勺曲线，称为经验频率曲线，下图为 某站年最大洪峰流量经验频率曲线。有了经验频率曲线，即可在曲线上求得指定频率p勺 水文变量值x。对经验频率勺计算，目前国内水文计算上广泛采用勺是数学盼望公式 P=m/(n+1)x100%7、经验频率曲线勺绘制措施答：根据实测水文资料，按从大到小勺顺序排列，如下左图所示，然后用经验频率公式 计算系列中各项勺频率，称为经验频率。以水文变量x为纵坐标，以经验频率p为横坐标，点绘经验频率点据，根据点群趋势绘出一条平滑日勺曲线，称为经验频率曲线，下右图为某站 年最大洪峰流量经验频率曲线。有了经验频率曲线，即可在曲线上求得指定频率p勺水文变量值Xp。XILlil水文系列按大小