水利水电工程水文计算规范.docx
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水利水电工程水文计算规范
水利水电工程水文计算规范
一、名词解释
1.流域流域，指由分水线所包围的河流集水区。
分地面集水区和地下集水区两类。
如果地面集水区和地下集水区相重合，称为闭合流域；如果不重合，则称为非闭合流域。
平时所称的流域，一般都指地面集水区。
2.下渗能力
3.经验频率曲线
利用已经掌握的几年实测水文资料，按大小次序排列，并利用频率公式计算出各种相应的累积频率，然后点绘在机率格纸上，用一条光滑的曲线连接各经验点子，就是经验频率曲线。
二、问答题
1.水库调洪计算的基本原理及方法分别是什么？
答：
1）基本原理：
以水库的水量平衡方程代替连续方程，以水库蓄泄关系代替运动方程
2）方法：
列表试算法和图解法。
2.设计洪水资料的审查包含哪些内容？
答：
1）资料的可靠性、一致性、代表性、独立性审查
3.水库死水位选择需要考虑的因素有哪些？
答：
1）泥沙淤积的需要2）自流灌溉引水高程的需要3）水力发电的需要3）其他用水部门的需要
4.简述由设计暴雨推求设计洪水的方法和步骤。
答：
1）由设计暴雨推求设计净雨：
拟定产流方案，确定设计暴雨的前期流域需水量2）由设计净雨推求设计洪水：
拟定地面汇流计算方法，计算地面径流和地下径流过程
三、计算题
1.某闭合流域面积F=1000km2，流域多年平均降水量为1400mm，多年平均流量为20m3/s，今后拟在本流域修建水库，由此增加的水面面积为100km2，按当地蒸发皿实测多年平均蒸发值为2000mm，蒸发皿折算系数为0.8，该流域原来的水面面积极小，可忽略。
若修建水库后流域的气候条件保持不变，试问建库后多年平均流量为多少？
解：
1）计算多年平均陆面蒸发量：
建库前，流域水面面积甚微，流域蒸发基本等于陆面蒸发，故
2）计算建库后多年平均蒸发量：
建库后流域水面蒸发不能忽略，因此
3）计算建库后流域多年平均径流深
4）计算建库后多年平均流量
2.某水库坝址处有1954-1984年实测最大洪峰流量资料，其中最大的四年洪峰流量依次为：
15080m3/s，9670m3/s,8320m3/s,7780m3/s，此外调查到1924年发生过一次洪峰流量为16500的大洪水，是1883年以来的最大一次洪水，且1883-1953年间其余洪水的洪峰流量均在10000m3/s以下，试考虑特大洪水处理，用独立样本法和统一样本法推求上述五项洪峰流量的经验频率。
解：
考证期系列长度N=1984-1883+1=102年
实测系列长度n=1984-1954+1=31年
各次洪水经验频率计算表
序号
Qm
（m3/s）
独立样本法P（%）
统一样本法P（%）
M
m
特大洪水
一般洪水
特大洪水
一般洪水
1
16500
0.97
0.97
2
15080
1.94
1.94
2
9627
6.25
5.1
3
8320
9.38
8.3
4
7780
12.5
11.4
3.某流域6h单位线见下表，该流域7月23日发生一次降雨，地面净雨过程见下表，洪水基流为50m3/s，求该次暴雨在流域出口形成的洪水过程。
时间（日.时）
23.2
23.8
23.14
23.20
24.2
24.8
24.14
单位线（m3/s）
0
20
80
50
25
15
0
地面净雨（mm）
5
20
解：
列表计算暴雨在流域出口形成的洪水过程见下表。
暴雨洪水过程计算表
时间
（日.时）
地面净雨
（mm）
单位线
（m3/s）
各时段净雨量地面径流（m3/s）
基流（m3/s）
洪水过程（m3/s）
5mm
20mm
23.2
5
0
0
50
50
23.8
20
20
10
0
50
60
23.14
80
40
40
50
130
23.20
50
25
160
50
235
24.2
25
12.5
100
50
163
24.8
15
7.5
50
50
108
24.14
0
0
30
50
80
24.20
0
50
50
工程水文及水利计算（B）本科答案要点
一、名词解释
1.分水线
分水线，是分水岭最高点的连线。
降落在分水线两侧的降水分别注入两个流域。
由于流域内的水流包括地面水和地下水，因此分水线也有地面分水线和地下分水线之分。
2.径流模数
径流模数是单位流域面积上单位时间所产生的径流量。
单位立方米/秒*平方千米。
在所有计算径流的常用量中，径流模数消除了流域面积大小的影响，最能说明与自然地理条件相联系的径流特征。
通常用径流模数对不同流域的径流进行比较。
3.适线法
二、问答题
1.水库正常高水位选择需要考虑的因素有哪些？
答：
上限考虑：
1）库区的淹没浸没2）坝址及库区的地形地形条件3）考虑河流梯级开发4）蒸发、渗漏损失5）人力、物力、财力及工期的限制。
下限考虑水库兴利的最低水位要求。
2.影响流域产沙的主要因素有哪些？
答：
1）流域土壤地质特征2）降水特性3）地形特征4）植被特征5）人类活动措施
3.简述当暴雨资料充分时，如何由暴雨资料推求设计暴雨
答：
1）设计面雨量的计算2）设计暴雨过程的拟定3）设计暴雨的地区分布及组成分析
4.绘制年调节水库调度图，说明各分区的名称及水库水位落在该区域如何调度？
答：
水库调度图略，减小出力区，减少水库供水；加大出力区，加大供水；正常出力区，水库正常供水。
三、计算题
1.某水库多年平均流量为15m3/s，Cv=0.25，Cs=2.0Cv，年径流的频率曲线为P-Ⅲ型。
求：
1）按照表1求该水库设计频率为90%的年径流量。
2）按照表2典型年径流的年内分配，求设计年径流的年内分配。
表1P-Ⅲ型频率曲线模比系数Kp表
CvP
20%
50%
75%
90%
95%
99%
0.20
1.16
0.99
0.86
0.75
0.70
0.89
0.25
1.20
0.98
0.82
0.70
0.63
0.52
0.30
1.24
0.97
0.78
0.64
0.56
0.44
表2枯水代表年年内分配典型
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
年内分配（%）
1.0
3.3
10.5
13.2
13.7
36.6
7.3
5.9
2.1
3.5
1.7
1.2
100
解：
1）Cs=2.0Cv，Cv=0.25，P=90%时，查表1得K90%=0.70，则Q90%=
2）由Q90%乘以12，得全年累积平均流量，再乘以各月的分配百分表（表2），即得各月的月平均流量，计算结果见下表。
设计年径流年内分配
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
月径流（m3/s）
1.26
4.16
13.20
16.68
17.28
46.08
9.24
7.44
3.08
4.44
2.52
1.56
2．根据某河段一次实测洪水资料，见表3，采用马斯京根法进行流量演算，马斯京根流量演算公式中系数为C0=0.26,C1=0.48,C2=0.26。
表3某河段一次实测洪水过程
时间（月.日.时）
7.1.14
7.2.8
7.3.2
7.3.20
7.4.14
7.5.8
7.6.2
Q上（m3/s）
19900
24300
38800
50000
53800
50800
43400
Q下（m3/s）
22800
解：
马斯京根流量演算方程
计算过程见下表
马斯京根流量演算表
时间（月.日.时）
Q上（m3/s）
0.26Q上,2（m3/s）
0.48Q上,1（m3/s）
0.26Q下,1（m3/s）
Q下,2（m3/s）
7.1.14
19900
22800
7.2.8
24300
6318
9552
5928
21798
7.3.2
38800
10088
11664
5667
27419
7.3.20
50000
13000
18624
7129
38753
7.4.14
53800
13988
24000
10076
48064
7.5.8
50800
13208
25824
12497
51529
7.5.8
43400
11284
24384
13397
49065
3.某地区拟建设一供水水库，水库坝址处多年平均流量为24m3/s，按照设计保证率95%选定的设计枯水年的流量过程（见下表4）。
水库的兴利库容初步选定1.3亿m3。
求水库的调节流量及调节系数。
表495%设计保证率设计枯水年流量过程
月份
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
月平均流量（m3/s）
30
50
25
10
9
8
6
4
8
7
6
4
解：
假定水库供水期为10-6月，则水库调节流量为
10<12.38<25，所以供水期假定正确，水库调节流量为12.38m3/s
水库调节系数
工程水文及水利计算（C）本科答案要点
一、名词解释
1.水文循环
地球上的水在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流等方式进行的周而复始的运动过程。
又称“水分循环”或“水循环”。
2.水位
[waterlevel]河流，湖泊，海洋及水库等水体的自由水面离固定基面的高程，以m计，小数点取两位，如432.23m
3.相关分析
相关分析（correlationanalysis），相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度，是研究随机变量之间的相关关系的一种统计方法。
二、问答题
1.简述降雨径流形成过程
答：
1）降雨过程2）流域蓄渗过程3）坡面汇流过程4）河网汇流过程
2.简述由流量资料推求设计洪水的步骤和方法。
答：
1）资料的审查2）设计年、月径流系列的推求3）设计代表年年径流量的计算与年内分配（同倍比法或同频率法）
3.实测径流资料较短时，径流资料的插补延长方法有哪些？
答：
1）利用年径流资料展演系列2）利用月径流资料展延系列3）利用年降雨量资料展延系列4）利用月降雨资料展延系列
4.毁林开荒和围垦湖泊为什么会加剧下游的洪水灾害？
答：
毁林开荒使山区的植被受到破坏，暴雨时将会造成严重的水土流失，使下游河道淤塞，排水不畅；2）裸露的坡地，下渗差，暴雨产生的地面径流大，汇流速度快，将使洪峰大大增加；3）围垦湖泊，使湖泊的蓄水容积减小；同时被围垦的土地，大量排渍，使河流洪水显著加剧。
三、计算题
1.已知某流域年径流深R与年降雨量呈直线相关，并求得年雨量的均值为950mm，年平均径流深为460mm，回归系数RR/P=0.85，求1）R倚P的相关方程；2）某年年降雨量为1500，求年径流深。
解：
R倚P的相关方程：
年降雨量为1500mm时，年
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