工程水文學複習題 一、思考問答 1、水文現象是一種自然現象，它具有什麼特性，各用什麼方法研究？ 【具有确定性（也可說周期性）與随機性，确定性決定了水文現象的相似性，決定了水文現象的随機性。确定性規律用成因分析發研究，随機性規律用數理統計法研究。 1）成因分析法:根據水文變化的成因規律，由其影響因素預報、預測水文情勢的方法。如降雨徑流預報法、河流洪水演算法等。 2）數理統計法：根據水文現象的統計規律，對水文觀測資料統計分析，進行水文情勢預測、預報的方法。如設計年徑流計算、設計洪水計算、地區經驗公式等。 水文計算常常是二種方法綜合使用，相輔相成，例如由暴雨資料推求設計洪水，就是先由數理統計法求設計暴雨，再按成因分析法将設計暴雨轉化為設計洪水。 此外，當沒有水文資料時，可以根據水文現象的變化在地區分布上呈現的一定規律（水文現象在各流域、各地區的分布規律）來研究短缺和無資料地區的水文特征值。】 2、蒸發能力與蒸發率以及下滲能力、下滲率的概念及相互關系。 3、水量平衡原理的應用。 4、何謂年徑流？它的表示方法和度量單位是什麼？徑流深度、徑流總量、平均流量、徑流模數的概念及相互關系。 【一個年度内在河槽裡流動的水流叫做年徑流。年徑流可以用年徑流總量W（m3）、年平均流量Q（m3/s）、年徑流深R（mm）、年徑流模數M（L/(s﹒km2)）等表示。】 5、流量的觀測與水位流量關系曲線的延長。 【測站測流時，由于施測條件限制或其他種種原因，緻使最高水位或最低水位的流量缺測或漏測，在這種情況下，須将水位流量關系曲線作高、低水部分的

外延，才能得到完整的流量過程。

1）根據水位面積、水位流速關系外延：河床穩定的測站，水位面積、水位流速關系點常較密集，曲線趨勢較明确，可根據這兩根線來延長水位流量關系曲線。

2）根據水力學公式外延：此法實質上與上法相同，隻是在延長Z～V曲線時，利用水力學公式計算出需要延長部分的V值。最常見的是用曼甯公式計算出需要延長部分的V值，并用平均水深代替水力半徑R。由于大斷面資料已知，因此關鍵在于确定高水時的河床糙率n和水面比降I。

3）水位流量關系曲線的低水延長：低水延長常采用斷流水位法。所謂斷流水位是指流量為零時的水位，一般情況下斷流水位的水深為零。此法關鍵在于如何确定斷流水位，最好的辦法是根據測點縱橫斷面資料确定。】

6、流域平均降水量的計算方法。

7、經驗頻率曲線的繪制方法

【根據實測水文資料，按從大到小的順序排列，如下左圖所示，然後用經驗頻率公式計算系列中各項的頻率，稱為經驗頻率。以水文變量x為縱坐标，以經驗頻率p為橫坐标，點繪經驗頻率點據，根據點群趨勢繪出一條平滑的曲線，稱為經驗頻率曲線，下右圖為某站年最大洪峰流量經驗頻率曲線。有了經驗頻率曲線，即可在曲線上求得指定頻率p的水文變量值Xp。

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對經驗頻率的計算，目前我國水文計算上廣泛采用的是數學期望公式:

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式中 p-等于和大于xm的經驗頻率； m —— xm的序号，即等于和大于xm的項數； n —— 系列的總項數。】

8、頻率曲線的三個統計參數各表示什麼意義？對頻率曲線各有什麼影響？

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偏态系數Cs﹥0，說明随機變量x出現大于均值的機會比出現小于均值的機會少；偏态系數Cs<0，說明随機變量x出現大于均值的機會比出現小于均值的機會多】

10、重現期（T）與頻率（P）有何關系？千年一遇洪水，是指什麼意思？ 95％的年徑流其重現期為多少？ P=90%的枯水年，其重現期（T）為多少年？以P=90%的枯水年為設計依據，其安全率和風險率各為多少，

【頻率曲線繪制後，就可在頻率曲線上求出指定頻率p的設計值xp。由于"頻率"較為抽象，水文上常用"重現期"來代替"頻率"。所謂重現期是指某随機變量的取值在長時期内平均多少年出現一次，又稱多少年一遇。根據研究問題的性質不同，頻率P與重現期T的關系有兩種表示方法。

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千年一遇洪水是指在長時期内平均1000年出現一次的洪水情況，換句話說，大于等于這樣的洪水平均1000年可能出現一次； 95％的年徑流其重現期T=20年；P=90%的枯水年，其重現期T=10年，在長時期内平均10年出現一次的枯水情況，若以P=90%的枯水年為設計依據，其安全率和風險率分别為90％和10％】

11、若年徑流量與年降水量之間的回歸線近似為幂函數，試以分析法為例說明推求其回歸方程的方法步驟？

【幂函數y=axb兩邊取對數後變為直線方程Y=A bX，其中Y=lgy，X=lgx，A=lga。因此，此時建立回歸方程的步驟為：①将xj，yj變換為Xj，Yj；②按一元線性回歸方法計算A、b；③将A取反對數得a；④把a、b代入y=axb中，即得要推求的回歸方程。】

12、徑流是由降水形成的，但年徑流與年降水量的關系不一定很密切，請說明。

13、某流域下遊有一個較大的湖泊與河流連通，後經人工圍墾湖面縮小很多。試定性地分析圍墾措施對正常年徑流量、徑流年際變化和年内變化有何影響？

【由于水面蒸發減小，使年徑流增加；由于調蓄能力減小，使年際、年内變化加劇。】

14、人類活動對年徑流有哪些方面的影響？其中間接影響如修建水利工程等措施的實質是什麼？如何影響年徑流及其變化？

【有直接與間接兩方面的影響。修建水利工程等措施的實質是改變下墊面性質而影響年徑流，它們将使蒸發增加，從而使年徑流量減少；調蓄能力增加，從而使徑流的年内、年際變化趨于平緩。】

15、水文資料的三性審查是指對資料的可靠性 、一緻性 和 代表性 進行審查。對年徑流系列一緻性審查是建立在氣候條件和下墊面條件穩定性上的，一般認為氣候條件是相對穩定的，主要由于下墊面條件受到明顯的改變使資料一緻性受到破壞。

16、缺乏實測資料時，怎樣推求設計年徑流量？

【缺乏實測資料時，一般可采用水文比拟法或年徑流量統計參數等值線圖、分區圖法求得均值、CV、Cs，并确定線型，推求年徑流理論頻率曲線，再由設計頻率查此曲線得設計年徑流量。】

17、為什麼年徑流的Cv值可以繪制等值線圖？從圖上查出小流域的Cv值一般較其實際值偏大還是偏小？為什麼？

【因年徑流變化主要受氣候因素的影響，後者在地區上的變化具有緩變的規律性，因此，年徑流Cv值可繪成随地區變化的等值線圖。 因Cv等值線圖大多是由中等流域資料計算的Cv值繪制的，而中等流域比小流域有較大的調蓄補償作用，故從等值線圖上查得的小流域Cv值常常比實際的偏小。】

18、推求設計年徑流量的年内分配時，應遵循什麼原則選擇典型年？

【選擇典型年的原則有二：①典型年的年徑流量應接近設計年徑流量；②對工程設計偏于安全。】

19、簡述具有長期實測資料情況下，用設計代表年法推求年内分配的方法步驟？

【方法步驟為：①根據長期年徑流系列進行頻率計算，推求設計年徑流量Qp；②按選擇代表年（典型年）的原則，在實際資料中選擇典型年Q典；③以K=Qp/Q典分别乘典型年各月的月徑流量，得設計年徑流的各月徑流量，即設計年徑流的年内分配。】

20、簡述年徑流年内、年際變化的主要特性？

【（1）年内變化具有一年為周期的周期性變化；

（2）年際變化具有豐、枯年組的交替現象，但周期很不固定；

（3）年内、年際變化還具有明顯的地區性，我國北方的徑流變化一般比南方多雨地區劇烈。】

21、何謂保證率？若某水庫在運行100年中有85年保證了供水要求，其保證率為多少？破壞率又為多少？

【用水的保證程度。p=85%；q=1-85%=15%】

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23、設計洪水的概念。

【由于流域内降雨或溶雪，大量徑流彙入河道，導緻流量激增，水位上漲，這種水文現象，稱為洪水。在進行水利水電工程設計時，為了建築物本身的安全和防護區的安全，必須按照某種标準的洪水進行設計，這種作為水工建築物設計依據的洪水稱為設計洪水。在工程設計中,設計标準由國家制定,以設計規範給出。規劃中按工程的種類、大小和重要性,将水工建築物劃分為若幹等級,按不同等級給出相應的設計标準。】

24、如何确定淨雨曆時、産流曆時？并闡述等流時線原理。

25、闡述推求設計洪水的途徑和方法。

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3、某水庫屬大（2）型水庫，已知年最大7天暴雨系列的頻率計算結果為

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=432mm、CV=0.48，CS=3CV。試确定大壩設計洪水标準，并計算該工程7天設計暴雨。

提示已知适線結果的情況下，推求設計值均用如下公式：

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答：因為該水庫屬大（2）型水庫，根據水利部2000年頒發的編号為SL 252-2000的《水利水電工程等級劃分及洪水标準》，水庫工程為Ⅱ等，大壩為2級建築物，設計洪水标準為500~100年一遇，從工程的重要性考慮，最後選定按500年一遇洪水設計。因為暴雨和洪水同頻率，因此要推求500年一遇的設計暴雨，即：

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6、某流域根據實測暴雨和曆史調查大暴雨資料，已經繪制出7d暴雨量經驗頻率曲線，現從經驗頻率曲線上讀取三點（945，5%）、（345，50%）、（134，95%），試按三點法計算這一7d暴雨系列的統計參數。

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7、已知某流域50年一遇24h設計暴雨為490mm，徑流系數等于0.83，後損率為1.0mm/h，後損曆時為17h，試計算其總淨雨及初損。

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