工程水文学第五章习题含答案

工程水文学第五章习题含答案一、选择题

1.设计年径流计算中，设计频率愈大，则（）A.设计年径流量就愈大B.设计年径流量相应的枯水年的频率就愈大C.设计年径流量相应的枯水年的频率就愈小D.设计年径流量就愈接近多年平均径流量

答案：B

解析：设计频率越大，枯水年出现的概率越大，相应的枯水年的频率就愈大，设计年径流量越小，且远离多年平均径流量。

2.设计年径流年内分配计算中，对控制年径流分配的关键性季节是（）A.春季B.夏季C.秋季D.冬季

答案：B

解析：我国大部分地区夏季降水丰富，河川径流主要由夏季降雨形成，所以夏季是控制年径流分配的关键性季节。

3.推求设计年径流量的年内分配时，应遵循的原则是（）A.设计年径流量与多年平均径流量偏差系数Cs相等B.设计年径流量与多年平均径流量的比值等于设计频率C.同频率控制原则D.典型年原则

答案：C

解析：推求设计年径流量的年内分配时，应遵循同频率控制原则，即设计年径流量及其年内分配都应符合设计频率。

4.年径流系列的代表性，是指（）A.该年径流系列是否能很好地反映流域的径流变化规律B.年径流系列的均值是否与多年平均径流深相等C.年径流系列的Cv值是否与总体的Cv值相等D.年径流系列的Cs值是否与总体的Cs值相等

答案：A

解析：年径流系列的代表性是指该系列是否能很好地反映流域的径流变化规律，与均值、Cv、Cs值是否相等并无直接关联。

5.对同一流域，一般情况下，年径流的Cv值与年降水量的Cv值相比，（）A.年径流的Cv值更大B.年径流的Cv值更小C.两者相等D.无法比较

答案：A

解析：年径流受气候、下垫面等多种因素综合影响，其变化比年降水量更为复杂，所以年径流的Cv值一般比年降水量的Cv值更大。

6.设计年径流量随设计频率（）A.增大而减小B.增大而增大C.减小而减小D.变化无规律

答案：A

解析：设计频率越大，相应的设计年径流量越小，二者呈反比关系。

7.用典型年法推求设计年径流量的年内分配时，选择典型年的原则是（）A.年径流量接近设计年径流量B.年径流量接近多年平均年径流量C.分配情况对工程不利D.分配情况对工程有利

答案：C

解析：选择典型年的原则是其分配情况对工程不利，这样设计出的工程更安全可靠。

8.年径流分析计算中，进行还原计算的目的是（）A.提高资料的代表性B.提高资料的可靠性C.提高资料的一致性D.提高资料的精度

答案：C

解析：还原计算是为了使资料系列具有一致性，消除人类活动等因素对径流资料的影响。

9.下列哪项不是年径流系列代表性分析的内容（）A.资料的一致性分析B.资料的可靠性分析C.资料的代表性分析D.资料的独立性分析

答案：D

解析：年径流系列代表性分析包括资料的一致性、可靠性、代表性分析，不包括独立性分析。

10.设计年径流计算中，确定设计频率的方法是（）A.根据工程的重要性B.根据地区经验C.根据规范规定D.以上都是

答案：D

解析：确定设计频率可根据工程的重要性、地区经验以及规范规定等综合考虑。

二、填空题

1.设计年径流计算的内容包括______、______和______。答案：设计年径流量计算、设计年径流年内分配计算、年径流系列代表性分析解析：这是设计年径流计算的三个主要方面。

2.设计年径流量的计算方法有______、______和______。答案：资料充足时直接由流量资料推求、资料不足时由年降水量资料推求、年径流量相关分析推求解析：根据资料情况选择合适的计算方法。

3.用年降水量资料推求设计年径流量时，需要建立______与______之间的相关关系。答案：年径流量、年降水量解析：通过建立二者相关关系来推求设计年径流量。

4.年径流系列的代表性，取决于______和______。答案：资料系列的长短、资料系列在总体中的位置解析：资料系列的长短和在总体中的位置影响其代表性。

5.设计年径流年内分配计算的方法有______和______。答案：同频率控制缩放法、典型年法解析：这是常用的两种计算设计年径流年内分配的方法。

6.年径流的Cv值反映了年径流量的______程度，Cs值反映了年径流量的______程度。答案：离散、偏态解析：Cv反映离散程度，Cs反映偏态程度。

7.还原计算的内容包括______、______、______等人类活动对径流的影响。答案：工农业及生活用水、水库蓄水、跨流域调水解析：这些是常见的人类活动对径流产生影响的方面。

8.设计年径流量的年内分配计算，应遵循______原则。答案：同频率控制解析：保证设计年径流量及其年内分配符合设计频率。

9.用典型年法推求设计年径流量的年内分配时，若典型年的年径流量大于设计年径流量，则应将典型年的各月径流量______。答案：缩放解析：按比例缩放以符合设计年径流量。

10.年径流系列的一致性分析，主要是对______进行修正。答案：受人类活动影响的径流资料解析：使资料系列具有一致性。

三、简答题

1.简述设计年径流量计算的步骤。答案：（1）资料审查与整理：对收集到的径流资料进行可靠性、一致性和代表性审查，剔除不可靠资料，对不一致资料进行还原计算，分析资料代表性。（2）计算年径流量统计参数：计算年径流量的均值、Cv、Cs等统计参数。（3）确定设计频率：根据工程要求和规范规定确定设计频率。（4）计算设计年径流量：根据资料情况，采用直接由流量资料推求、由年降水量资料推求或年径流量相关分析推求等方法计算设计年径流量。（5）计算设计年径流年内分配：采用同频率控制缩放法或典型年法计算设计年径流年内分配。

解析：这是设计年径流量计算的完整流程，每个步骤都很关键，共同确保设计年径流量计算的准确性。

2.什么是年径流系列的代表性？如何分析年径流系列的代表性？答案：年径流系列的代表性是指该系列是否能很好地反映流域的径流变化规律。

分析年径流系列代表性的方法如下：（1）资料系列的长短：资料系列越长，代表性越好。（2）资料系列在总体中的位置：通过与更长的系列或总体特征值比较，判断该系列在总体中的位置是否能代表总体。（3）统计参数对比：将计算得到的年径流系列统计参数（均值、Cv、Cs）与地区综合分析成果或上下游站、邻近流域的参数进行对比，若相近，则代表性较好。（4）典型年检验：选择典型年，将年径流系列中的典型年与设计典型年对比，看其径流变化过程是否相似，若相似，则代表性较好。

解析：年径流系列代表性对于准确分析径流情况至关重要，通过多种方法综合判断才能得出较为准确的结论。

3.用典型年法推求设计年径流量的年内分配时，如何选择典型年？答案：选择典型年的原则是其分配情况对工程不利。具体方法如下：（1）从实测年径流资料中选择：找出年径流量接近设计年径流量的年份。（2）考虑年内分配情况：选择年内径流分配过程对工程不利的年份，如枯水期较长、枯水流量较小等情况。（3）多方面综合考虑：除了年径流量和年内分配，还可结合流域的气候特点、下垫面条件等因素，选择具有代表性且对工程不利的典型年。

解析：选择典型年要综合考虑多个因素，确保所选典型年能使设计出的工程在面对不利径流情况时仍能安全可靠运行。

4.简述年径流Cv值的含义及影响因素。答案：年径流Cv值反映了年径流量的离散程度。

影响年径流Cv值的因素主要有：（1）气候因素：降水变率大的地区，年径流Cv值较大；蒸发量大且变率大的地区，年径流Cv值也较大。（2）下垫面因素：流域面积大，调蓄作用强，年径流Cv值较小；流域坡度大、植被差、土壤透水性强，年径流Cv值较大。（3）人类活动因素：人类活动如修建水库、灌溉工程等，会改变流域下垫面条件，从而影响年径流Cv值。一般来说，人类活动使年径流变化趋于均匀，Cv值减小。

解析：了解年径流Cv值的含义及影响因素，有助于更好地分析和理解流域年径流的变化特性。

5.什么是年径流的还原计算？为什么要进行还原计算？答案：年径流的还原计算是指对受人类活动影响而改变了的径流系列，通过调查分析，将其还原到天然状态下的径流系列计算方法。

进行还原计算的原因是：人类活动如工农业及生活用水、水库蓄水、跨流域调水等会改变流域的下垫面条件和径流形成过程，使实测径流资料不能真实反映天然径流情况。为了保证水文资料的一致性，以便进行准确的水文分析计算和水资源评价等工作，需要对受人类活动影响的径流资料进行还原计算。

解析：还原计算是保证水文资料质量和相关分析计算准确性的重要环节。

四、计算题

1.某流域有30年实测年径流资料，经审查资料具有可靠性和一致性。已知年径流量均值\(\overline{Q}=100m^3/s\)，Cv=0.5，Cs=2Cv。试求：（1）设计频率\(P=5\%\)时的设计年径流量\(Q_p\)；（2）绘出年径流量频率曲线。

答案：（1）首先查皮尔逊Ⅲ型曲线的\(K_p\)值表，当\(P=5\%\)，\(Cv=0.5\)，\(Cs=2Cv=1\)时，\(K_p=2.0\)。则设计年径流量\(Q_p=K_p\overline{Q}=2.0×100=200m^3/s\)。（2）计算不同频率下的\(K_p\)值，如：当\(P=10\%\)时，查\(K_p\)值表得\(K_p=1.64\)，年径流量\(Q=K_p\overline{Q}=1.64×100=164m^3/s\)；当\(P=20\%\)时，查\(K_p\)值表得\(K_p=1.34\)，年径流量\(Q=K_p\overline{Q}=1.34×100=134m^3/s\)；......（依次计算多个不同频率下的年径流量）以频率为横坐标，年径流量为纵坐标，绘制年径流量频率曲线。

解析：通过查\(K_p\)值表计算设计年径流量，并根据计算结果绘制频率曲线，直观展示年径流量随频率的变化关系。

2.某流域面积\(F=500km^2\)，多年平均年降水量\(\overline{P}=1000mm\)，多年平均年径流量\(\overline{Q}=20m^3/s\)。已知该流域年降水量变差系数\(Cv_p=0.2\)，年径流变差系数\(Cv_Q=0.4\)，年降水量与年径流量的相关系数\(r=0.8\)。试求：（1）设计频率\(P=10\%\)时的设计年径流量\(Q_p\)；（2）该流域的年蒸发量均值\(\overline{E}\)。

答案：（1）首先计算年降水量均值\(P_0=\overline{P}×F=1000×10^{3}×500×10^6=5×10^8m^3\)。设计频率\(P=10\%\)时，年降水量的\(K_p\)值：查\(K_p\)值表，当\(Cv_p=0.2\)时，\(K_p=1.28\)。设计年降水量\(P_p=K_pP_0=1.28×5×10^8=6.4×10^8m^3\)。根据年降水量与年径流量的相关关系，计算设计年径流量：由\(r=0.8\)，可得\(Q_p=\overline{Q}+r\frac{Cv_Q}{Cv_p}(P_pP_0)\)\(=20+\0.8×\frac{0.4}{0.2}×(6.4×10^8÷(500×10^6)1000×10^{3})\)\(=20+1.6×(12801000)×10^{3}\)\(=20+1.6×280×10^{3}\)\(=20+0.448\)\(=20.448m^3/s\)（2）根据水量平衡方程\(\overline{P}=\overline{Q}+\overline{E}\)，可得：\(\overline{E}=\overline{P}\overline{Q}=1000×10^{3}×50020×365×24×3600÷(500×10^6)\)\(=50012.74\)\(=487.26mm\)

解析：通过计算年降水量均值，利用相关关系和水量平衡方程求解设计年径流量和年蒸发量均值，综合运用了水文学的多个知识点。

3.某流域有19702000年共31年实测年径流资料，经审查资料具有可靠性和一致性。其中有连续7年的枯水期资料如下表所示：|年份|年径流量\(Q(m^3/s)\)|||||1975|10||1976|12||1977|8||1978|9||1979|11||1980|10||1981|13|

已知该流域年径流量均值\(\overline{Q}=2