工程水文习题集 答案

工程水文习题集河海大学·.21总和57.5868.8288.9546.1970.4891.4049.0135.7630.7327.6245.7650.36平均2.743.284.242.203.364.352.331.701.461.322.182.40习题七年径流量样本系列抽样误差的确定及成果精度分析一、给定资料同习题五的给定资料二、要求1、为了进一步分析了解习题六选出与经验频率点据最吻合的理论频率曲线及其相应的统计数据参数、、的可能精度如何？尚需估计样本系列估计参数的抽样误差；此抽样误差的大小，一般可用各个样本统计参数的均方误来表示，即可根据样本容量年n及估计随机变量总体估计参数，代入公式算出均方误再分别除以各自的统计参数，以相对误差（%）来说明其可能精度。2、如果要求样本平均数的可能精度达到不超过5%，试问本次计算成果是否能满足要求?如果不满足，则按其抽样误差公式推算出还需补充多少年资料（系列长度增大）估计才能满足此要求？该项计算成果满足此精度要求的可靠程度（频率）估计有多大？为什么？习题八河川年径流量特征值的单位换算一、给定资料同习题五的给定资料二、要求1、将习题六所得成果中的多年平均流量值，换算成下列径流特征值:年径流总量（万平米）；年径流深R（毫米）年径流模数M（分米/s·Km）;年径流系数α（%）2、如果设计频率P=85%，从习题六所得结论频率曲线上查算出丰（P1=15%）、平(P2=50%)、枯（P3=85%）三个设计年的年径流量（万立方米）？表6年份19461947194819491950195119521953195419551956甲站年径流深x（毫米）274205306188956415250433296230432乙站年径流深y（毫米）449311507384284511年份19571958195919601961196219631964196519661967甲站年径流深x(毫米)589197174312183553548886297148209乙站年径流深y（毫米）6042302003301535924971020319181216习题九用图解法推求甲、乙站年径流相关的相关方程及插补展延系列一、给定资料山东省某河甲站具有22年(1946~1667年)实测径流资料，而其上游乙站只有17年实测径流资料（1951~1967年）,如表6所列，由于两站同在一条河上。且同在一气候区内，从径流成因分析两站的年径流深具有较密切的联系，且有17年同期观测资料，因此，可以用相关分析来插补延展乙站年径流系列。二、要求1、以甲、乙站的年径流深、为横、纵坐标在方格纸上点绘相关点距，以相关点群分布的趋势来确定直线或曲线相关。2、若属直线相关，用相关图解法在方格纸上从相关点群分布中心直接目估确定一条相关直线，并在此直线上下两端任取两点A(,)、B(,)。根据此两点坐标值，解出直线式的系数a、b，则相关方程式为y=a+bx。3、以此相关方程式来插补乙站缺测年份的年径流深值。习题十用最小二乘相关分析法推求甲、乙站年径流相关的回归方程及估计其误差一、给定资料同习题九的给定资料。1、用最小二乘相关分析法，计算、同期观测系列的统计参数值；则y倚x的回归方程为：并计算y倚x的均方误：作为估计y的可能误差。2、以显著性水平=0.01及r值来检验两变量与之间是否存在相关关系？同时以相关系数r和y倚x回归方程的均方误的大小，来评判该相关关系是否良好？说明y倚x的回归方程是否可作为插补展延系列的依据。若可将乙站年径流系列以回归方程进行插补展延。习题十一推求丰、平、枯三个设计（代表）年的径流年内分配过程一、给定资料浙江省曹娥江隐潭溪青山水库坝址断面的实测径流系列，如习题五中表5所列。青山水库的开发任务主要为解决上虞县余上闸基灌区干旱缺水问题，即以灌溉为主，兼顾发电、养鱼等综合利用要求。该地区农作物需水区为每年3~9月份、其中以7、8月份用水量最大，而每年此时正逢霉讯（5、6月）已过，而台讯未到、故经常发生旱情缺水现象，称为伏旱。有的年份缺水极为严重，如1971年曾经历连续70天无雨，旱情严重，对当地农业生产影响很大。灌溉设计保证率P=85%。二、要求1、根据习题六配线的结果——年径流量频率曲线，由P=15、50、85%在频率曲线上分别查得相应丰、平、枯三个设计年径流量值：、、。2、根据选典型的原则（习题五表5）中选出较符合设计要求的丰、平、枯三个典型年，其流量、、。3、用典型年法先求出丰、平、枯三个年份的修正系数为：再将各个修正系数值K分别乘以相应丰、平、枯典型（代表）年各月流量，即可求得丰、平、枯三个设计年的径流年内分配过程。习题十二缺乏资料河流流域设计年径流量及其径流年内分配的推求一、给定资料浙江省曹娥江另一小支流（隐潭溪附近）缺乏实测径流资料、该小支流某站以上集水面积F=192km,现从该地区多年平均年径流深及其等直线图上查得该流域平均多年平均年径流深值为985毫米，=0.32，令=2，丰、平、枯年的设计频率为15%、50%、85%。二、要求1.先将多年平均年径流深=985mm,换算成多年平均流量值,然后采用皮-Ⅲ型曲线值表，由已知、、推求丰、平、枯三个设计年径流量=（1+˙）,=(1+˙),=(1+˙)。2.由于该流域与隐潭溪同在一气候区内，且相距不远，径流年内分配具有较好的相似性，故可选隐潭溪为参证流域，可直接从隐潭溪实测径流系列中选择丰、平、枯的典型年，同样可求得丰、平、枯三个年份的修正系数、、，进行对丰、平、枯三个典型年月流量放大，即可求得丰、平、枯三个设计年的径流年内分配过程。习题十三典型洪水过程线的绘制及其洪水特征值的计算一、给定资料浙江省某水库工程根据设计规范确定：大坝以百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核。现根据实测洪水资料经过频率分析计算已求得百年一遇设计洪峰流量及各种不同时段的洪量：设计洪峰流量=1210m3/s最大4小时洪量=1500万立米最大8小时洪量=2580万立米最大24小时洪量=4310万立米72小时洪水总量=5750万立米从实测洪水资料中根据设计要求；已选定1962年9月的洪水作为典型洪水过程线，其流量过程如下：表7时间（小时）第1天0246810121416182022流量Q（m/s）813256216029017810070737050时间（小时）24第2天24681012141618流量Q（m/s）55125200245370530685810670390时间（小时）202224第3天24681012141618流量Q（m/s）2702051501158668554232282215时间（小时）202224流量Q（m/s）1086二、要求1.将1962年9月的典型洪水过程线的数据点给到方格纸上，一并连成连续的洪水过程线。2.按表7中2小时时段摘取数据，用梯形面积近似计算洪量，则得典型洪水特征值：典型洪水的最大洪峰流量、最大4小时洪量、最大8小时洪量、最大24小时洪量以及72小时洪水总量。习题十四用同频率放大法推求百年一遇设计洪水过程线给定资料同习题十三的给定资料。要求1、根据习题十三已给定百年一遇设计洪峰流量、最大4、8、24、72小时设计洪量值，以及求出典型洪水的最大洪峰流量、最大4、8、24、72小时洪量值。分别求出洪峰和各种不同时段的放大（倍比）系数：2、用列表计算，由各放大（倍比）系数乘以典型洪水过程线上各相应时段内的流量值，得出放大流量过程，交界处两个流量值取平均修匀，即为百年一遇设计洪水过程线，点绘在方格纸上。习题十五由设计净雨量用单位线法推求设计洪水过程给定资料浙江省某水库坝址断面以上集水面积F=10500km，该水库为下游防灾的设计标准为百年一遇洪水。现根据暴雨资料已分析求得百年一遇设计净雨时程分配如表8所列。时段（24小时）1234567净雨量（毫米）301344009872此外，根据本流域的实测降雨径流资料，通过流域产流、汇流分析计算，已得出24小时净雨10毫米的单位线如下：时间t（小时）01224364860728496108120132144156168地面径流量Q（m/s）030055048038029018011063432010520设计洪水的基流（地下径流）采用汛期非涨水期的平均流量估计=100m3/m。二、要求1、由已知百年一遇设计净雨和单位线，应用单位线法求设计洪水过程，其中应注意各时段净雨所产生的地面径流起点应与相应时段净雨的起点时刻一致，即逐时段（24小时）净雨所产生的流量（起点）延滞24小时。2、绘制百年一遇设计洪水过程线。3、由百年一遇设计洪水过程统计出洪水特征值：最大洪峰流量、最大24h、72h、7日洪水量以及洪水总量。4、推求时段为12小时净雨10mm的单位线。解答时段h24h单位线净雨hs=30hs=13hs=44hs=0hs=0hs=98hs=72QsQgQ000010010024550301650016501001750483801311407150185510019557218044540494242003454100355496630189234167200209510021951202006081.9792000933.91001033.91445981526277.200539005708.21005808.216807206.58800372439607778.51007878.5192022001764273645221004622216000617.412961913.41002013.424000196453.6649.6100749.62640491441931002932880363610013631200100100最大洪峰流量Q168=7878.5m3/s最大1d洪量W144-168=0.5*(7878.5+5808.2)*24=164240.4m3最大3d洪量W144-216=243865.2m3最大7d洪量W72-216=325260m3时段h24h单位线s(t)s(t-3)s(t)-s(t-3)12h单位线0000012300300030060024550550300250500364807805502304604838093078015030060290107093014028072180111010704080841101180111070140966311731180-7-141084312231173501001202011931223-30-6013210123311934080144511981233-35-701562123511983774168011981235-37-741801198119800习题十六已知某河段设计断面以上的流域面积F=550km，从实测径流降水资料分析计算得知该断面以上流域的多年平均年径流=1100毫米，流域多年平均年降水量=1600毫米，从附近水文站蒸发皿测得多年平均年水面蒸发量=1000毫米，估计蒸发皿的折算系数为0.80左右，现