水文水利计算复习资料.docx

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水文水利计算复习资料

水文计算

1.水文现象的基本特征及水文学的研究方法是什么.

基本规律

（1）成因规律（确定性规律）

（2）统计规律（随机性规律）

（3）地区性规律

研究方法成因分析法、数理统计法、地理综合法

2.流域平均雨量计算有哪几种方法.

算数平均法、泰森多边形法、等雨量线图法

3.径流有哪些表示方法.

流量（Q）：

单位时间通过河流某断面的水量

径流量（W）：

时段∆t内通过河流某一断面的总水量

径流深（R）:

径流量平铺在整个流域面积上的水层深度

R=QT/1000F

径流模数（M）:

流域出口断面流量与流域面积的比值

M=1000Q/F

径流系数（α）:

某一时段的径流深与相应的降雨深度的比值

α=R/P

4.生么是概率、频率？

二者的关系。

概率：

表示随机事件出现的可能性或几率，是用来度量可

能性大小的数值，常用百分数表示。

频率：

一定程度上反映了事件出现的可能性大小。

二者关系:

概率是理论值，是固定不变的，可以按照公式预先计算出来。

具有先验性；而频率是计算值，是可变的（具有明显的随机性）、试验的（不符合古典概率公式的事件，他们的概率只能通过多次观测试验来推求）。

概率是指随机变量某值在总体中的出现机会；频率是指随机变量某值在样本中的出现机会。

当样本足够大时，频率具有一定的稳定性；当样本无限增大时，频率趋于概率。

因此，频率可以作为概率的近似值。

5.重现期（T）与频率（P）有什么关系，P=80%的枯水年，其重现期（T）为多少年？

含有是什么。

频率与重现期的关系有两种：

（1）当研究暴雨洪水问题时，研究的目的是防洪，一般设计频率P＜50%，则

T=1/P（X≥Xp）T---重现期P---频率（%）

（2）当考虑水库兴利调节研究枯水问题时，研究的目的是灌溉、发电、供水等兴利目的，更关心小于等于某一数值出现的可能性大小，设计频率P＞50%，则

P=80%的枯水年，

它表示小于等于P＝80%的枯水流量在长时期内平均5年出现一次。

6．在频率计算中，为什么要给经验频率曲线选配一条“理论”频率曲线？

答：

因为样本系列一般比较短，当设计标准很稀遇的情况下，在经验频率曲线上就查不到设计值，必须将经验频率曲线外延，为避免外延的任意性，给经验频率曲线选配一条理论频率曲线，将是一种比较好的方法。

其次，一个国家用同一个线型，还便于地区之间的参数比较，也便于参数的归纳和分析。

7．现行水文频率计算配线法的实质是什么？

简述配线法的方法步骤？

答：

配线法的实质认为样本的经验分布反映了总体分布的一部分，因此可用配线法推求总体分布，其步骤如下：

（1）经过审核的实测水文资料，按变量由大到小的次序排列，以各变量的序号m，代入

式中，计算其经验频率值P，并将（x,p）点绘在频率格纸上；

（2）以实测资料为样本，用无偏估计值公式计算统计参数

、Cv、Cs，由于Cs抽样误差太大，一般当样本容量不够大时，常根据经验估计Cs值；

（3）选定线型，一般采用皮尔逊Ⅲ型曲线，如配合不好，可改用其他线型，如克~闵型等；

（4）按计算的

、Cv及假定Cs的几个值，组成几组方案，分别查皮尔逊Ⅲ型曲线的Φ值或Kp值表，并计算出各种频率对应的xp，最后以xp为纵坐标，以P为横坐标，将几条理论频率曲线点绘在有经验点据的图上。

（5）经分析比较，选一条与经验频率点配合较好的曲线作为计算成果。

8．统计参数x、Cv、Cs含义及其对频率曲线的影响如何？

答：

统计参数

为平均数，它为分布的中心，代表整个随机变量的水平。

当Cv和Cs值固定时，由于

的不同，频率曲线的位置也就不同，

大的频率曲线位于

小的频率曲线之上。

Cv称变差系数，为标准差之和与数学期望值之比，用于衡量分布的相对离散程度。

当

和Cs值固定时，Cv值越大，频率曲线越陡；反之，Cv值越小，频率曲线越平缓。

Cs为偏差系数，用来反映分布是否对称的特征，它表征分布的不对称程度。

当

和Cv值固定时，Cs愈大，频率曲线的中部愈向左偏，且上段愈陡，下段愈平缓；反之，Cs愈小，频率曲线的中部愈向右偏，且上段愈平缓，下段愈陡。

9．如何分析两变量是否存在相关关系？

答：

按数理统计方法建立依变量和自变量间近似关系或平均关系，称为相关分析。

变量间是否存在相关关系，首先应从物理成因上分析，看变量之间是否确有成因关系，并把变量间的对应观测值点在坐标纸上，观察点群的密集程度进行判断，也可计算出相关系数，通过相关系数的大小和检验判断。

10．怎样进行水文相关分析？

它在水文上解决哪些问题？

答：

相关分析步骤：

（１）从成因上分析影响倚变量的主要因素，并结合实际选择相关变量；

（2）建立相关方程（或相关图）；（3）检验相关的密切程度和可靠性；（4）当相关密切及关系可靠时，其相关方程（或相关图）即可付诸使用。

相关分析一般用于插补和延展水文系列及建立水文预报方案。

11.何谓年径流？

它的表示方法和度量单位是什么？

在一个年度内，通过河流出口断面的流量，称为该断面以上流域的年径流量。

它常用年平均流量、年径流深、年径流总量或年径流模数表示。

其统计年度常采用水文年度和水利年度。

12.简述日历年度、水文年度、水利年度的含义。

日历年：

《水文年鉴》上的数据是从每年1月1日到12月31日统计的。

水文年度：

针对河流而言，常把河流涨水日期作为元旦，长度等于日历年长度。

在南方，以一年的雨季来临河水上涨时开始，到次年枯水期终了为止，作为一个水文年长度。

水利年度：

又称调节年度，从水库蓄水期开始作为调节年度的开始，水库蓄满后又经供水期将水库放空作为调节年度的终结。

13.人类活动对年径流有哪些方面的影响。

直接影响:

如跨领域引水，将本流域的水量引到另一个领域，或将另一个领域的水引到本流域，都直接影响河川的年径流量。

间接影响：

如修建水库、塘堰等水利工程，旱地改造，坡地改梯田，浅耕改深耕，植树造林等措施，这些主要是通过改造下垫面性质而影响年径流量。

一般来说，这些措施都将使蒸发量增加，从而使年径流量减少。

14.水文资料的“三性”审查是指什么？

如何审查资料的代表性？

三性：

可靠性、一致性、代表性

代表性可通过两个方面论证：

①用与设计变量（n年）关系密切的具有长期观测资料的参证变量（N年）论证，n年的参证变量系列与N年参证变量系列的概率分布应比较接近，即认为这一时期参证变量资料的代表性较高，从而可以判定设计站年径流系列在这一时期代表性也高；②用水文变化的周期性论证，即设计变量应包括几个丰、中、枯交替年组。

15.如何分析判断年径流系列代表性的好坏？

怎样提高系列的代表性？

答：

从两方面判断年径流系列代表性的优劣：

①年径流系列是否足够长，是否包括几个丰、中、枯年组；②与关系密切的长系列参证变量资料比较，从长短系列的统计参数是否相近上判断。

16．月降雨径流相关图上点据散乱的原因是什么？

答：

点据散乱的原因有二：

（1）枯水期月径流量与月降水量在成因上联系较弱；

（2）月降雨量与其所形成的径流量在时间上不对应。

17．缺乏实测资料时，怎样推求设计年径流量？

答：

缺乏实测资料时，一般可采用水文比拟法或年径流量统计参数等值线图、分区图法求得均值、Cv、Cs，并确定线型，推求年径流理论频率曲线，再由设计频率查此曲线得设计年径流量。

18．简述具有长期实测资料情况下，用设计代表年法推求年内分配的方法步骤？

答：

方法步骤为：

①根据长期年径流系列进行频率计算，推求设计年径流量Qp；②按选择代表年（典型年）的原则，在实际资料中选择典型年Q典；③以K=Qp/Q典分别乘典型年各月的月径流量，得设计年径流的各月径流量，即设计年径流的年内分配。

19.推求设计年径流量的年内分配时，应遵循什么原则选择典型年？

答：

选择典型年的原则有二：

①典型年的年径流量应接近设计年径流量；②对工程设计偏于安全。

20.什么是设计洪水？

什么是设计标准？

设计洪水有哪些计算任务和途径？

设计洪水：

水利水电工程规划、设计中所指定的各种设计标准的洪水

设计防洪标准：

一是水工建筑物本身的防洪标准；二是与防洪对象保护要求有关的防洪区的防洪安全标准。

设计洪水的三要素

设计洪峰流量。

为设计洪水过程线的最大流量

设计洪水总量。

为设计洪水的设计总量

设计洪水过程线。

设计洪水计算的基本方法和内容

方法

历史最大洪水加成法

频率计算法

水文气象法

地区综合法推求设计洪水

内容：

水库设计洪水、下游防护对象的设计洪水、施工设计洪水、堤防设计洪水、桥涵设计洪水

21.．一次洪水中，是涨水期长还是落水期长？

为什么？

答：

一次洪水，涨水期短，落水期长。

因为降雨停止后，流域上的净雨还需要一段汇流时间才能进入河网，经过河网的汇流、调蓄才能通过水文测站。

22．什么叫特大洪水？

特大洪水的重现期如何确定？

答：

符合设计标准要求的洪水称为设计洪水。

设计洪水三要素包括：

设计洪峰流量、设计洪水总量和设计洪水过程线。

23.典型洪水过程线的选择应该注意哪些方面？

资料完整，精度较高，洪峰量大的实测大洪水过程线

具有良好的代表性，即它的发生季节、地区组成、峰型、主峰位置、峰量关系等能代表设计流域大洪水的特性

从防洪安全着眼，选择对工程防洪不利的典型，如峰型比较集中、主峰靠后的洪水过程。

若水库下游有防洪要求，应考虑与下游洪水遭遇的不利典型。

24..典型洪水放大有哪几种方法？

它们各有什么优缺点？

答：

典型洪水放大有同倍比法和同频率法两种。

同倍比法又有按洪峰倍比和按某一历时洪量的倍比之分，该方法简单，计算工作量小，但按峰放大和按量放大结果不同，按峰放大，放大后的洪峰等于设计洪峰，但洪量就不一定等于设计洪量。

同频率法能使放大后的过程线，洪峰等于设计洪峰，各历时洪量都等于相应的设计洪量，但计算工作量较大，如控制时段过多，放大后的洪水过程线变形较大

25.什么是入库洪水，如何计算入库洪水？

水库建成后，通过各种途径进入水库回水区的洪水。

包括：

水库回水末端干支流河道断面洪水、水库区间陆面洪水、库面洪水

计算方法

（1）合成流量法

（2）马斯京根法

（3）水量平衡法

26.入库洪水和坝址洪水的区别

水库的“库首”在“坝址”的上游,对于非湖泊型水库（水库库面形态较狭长）尤其明显.入库洪水指“库首”处的洪水,坝址洪水指“坝址”处的洪水,入库洪水经过水库库面的槽蓄调节,到达坝址处时洪峰减小,也就是说入库洪峰一般大于坝址洪峰,其它指标同理分析.

27..产流方式有几种？

产流面积各有和变化规律。

方式：

蓄满产流、超渗产流

28．目前常用分割地面、地下径流的方法有哪几种，简述其适用条件？

答：

有斜线分割法及水平分割法等。

水平分割法简单，认为洪水期间地下径流消退，与其补充是相等；斜线分割则认为洪水期间地下径流补充量大于地下径流消退量，对于大多数流域来说，这种认识较符合实际。

29．何谓超渗产流，何谓蓄满产流，它们的主要区别是什么？

答：

不管当地的土壤含水量是否达田间持水量，只要降雨强度超过下渗强度就产生地表径流，称此为超渗产流。

蓄满产流则是指一次降雨过程中，仅当包气带的含水量达田间持水量后才产流，且以后的有效降雨全部变为径流。

可见这两种产流模式的主要区别在于：

蓄满产流以包气带的含水量达到田间持水量（即蓄满）作为产流的控制条件，而超渗产流则以降雨强度大过于当地的下渗能力作为产流的控制条件，而不管蓄满与否。

30..流域地面径流的汇流计算有几种常用方法？

各有什么优缺点

等流时线法

时段单位线法

瞬时单位线法

31时段单位线的定义及基本假定是什么？

如何用其进行汇流计算？

时段单位线的定义：

“流域上单位时段内均匀降单位净雨在流域出口断面所形成的地面径流过程线”。

基本假定有二：

⑴倍比假定：

同一流域上，如两次净雨历时相等，且相应流量成比例，其比值等于相应的净雨深之比。

⑵叠加假定：

如净雨历时不是一个时段而是多个时段，则各时段净雨在流域出口形成的径流过程互不干扰，出口断面的流量过程等于各时段净雨所形成的流量过程相叠加。

32.什么是S曲线

单位线各时段累计流量和间的关系曲线