工程水文水力学思考题和计算题(题思考问答题,题计算题)

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1、工程水文水力学思考题和计算题一、思考问答1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答：水文现象具有确定性与随机性、相似性与特殊性。对水文现象的分析研究方法有成因分析法、数理统计法和地理综合法。研究确定性规律采用成因分析法；研究随机性规律采用数理统计法；研究相似性规律采用地理综合法；研究各区域的特殊性需要合理布设各代表网站，以便全面分析计算，最终总结其变化规律，某种程度上为进行地理综合法研究提供基础。各研究方法简述如下：1）成因分析法:确定性成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。2）数理统计法

2、：根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。如设计年径流计算、设计洪水计算等。3）地理综合法：根据气候要素及其它地理要素的地区性规律，说明水文现象也具有地区性的分布规律。这种地区性规律可用地区经验公式或等值线图或分区图或图表来反映水文特征值的变化与分布。2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中的应用和意义。答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。依此，得任一地区、任一时段的水量平衡方程。对一闭合流域：设P为某一特定

3、时段的降雨量，E为该时段内的蒸发量，R为该时段该流的径流量，则有：P＝R+Ec+△U△U为该时段流域内的蓄水量，△U=U2－U1。对于多年平均情况，U＝0，则闭合流域多年平均水量平衡方程变为：P＝R+E影响水资源的因素十分复杂，水资源的许多有关问题，难于由有关的成因因素直接计算求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。因此，水量平衡原理在水文分析计算和水资源规划的分析计算中有广泛的应用。如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。例如：某闭合流域的多年平均降雨量P＝1020mm，多年平均径流深R＝420mm，多年平均蒸发量E.E＝P－R

4、＝600mm3、何谓年径流？它的表示方法和度量单位是什么？径流深度、径流总量、平均流量、径流模数的概念及相互关系。答：一个年度内在河槽里流动的水流叫做年径流。年径流可以用年径流总量W（m3）、年平均流量Q（m3/s）、年径流深R（mm）、年径流模数M（L/(s﹒km2)）等表示。将计算时段的径流总量，平铺在水文测站以上流域面积上所得的水层厚度，称为径流深度.径流总量是指在指定时Δt通过河流某一断面的总水量。径流模数是单位流域面积上单位.4、流量的观测与水位流量关系曲线的延长。答：测站测流时，由于施测条件限制或其他种种原因，致使最高水位或最低水位的流量缺测或

5、漏测，在这种情况下，须将水位流量关系曲线作高、低水部分的外延，才能得到完整的流量过程。1）根据水位面积、水位流速关系外延：河床稳定的测站，水位面积、水位2）流速关系点常较密集，曲线趋势较明确，可根据这两根线来延长水位流量关系曲线。3）根据水力学公式外延：此法实质上与上法相同，只是在延长Z～V曲线时，利用水力学公式计算出需要延长部分的V值。最常见的是用曼宁公式计算出需要延长部分的V值，并用平均水深代替水力半径R。由于大断面资料已知，因此关键在于确定高水时的河床糙率n和水面比降I。4）水位流量关系曲线的低水延长：低水延长常采用断流水位法。所谓断流水位是指流量为

6、零时的位，一般情况下断流水位的水深为零。此法关键在于如何确定断流水位，最好的办法是根据测点纵横断面资料确定。5、流域平均降水量的计算方法。答：1）算数平均法。1、P为流域平均降水量，Pi为各站同期降水量，n为测站数。2、此法适用于流域内地形起伏不大，雨量站网分布均匀且比较稠密的地区。2）泰森多边形法。1、F为流域总面积fi为各多边形面积n为多边形个数。2、此法用于雨量站分布不均匀的流域。3、步骤：a、将相邻雨量站用直线连接而成若干个多边形。b、对每个三角形各边做垂直平分线，这些线和流域边界线将流域分成若干个多边形，每个多边形内有一个雨量站。C、此雨量站测得

7、的降水量代表多边形面积上的平均降水量。3）等量降水量法。1、fi为各相邻等降水量线间的距离n为等降水线间的面积快数。2、此法需足够数量的雨量站才能绘出反映实际降水空间分布的等水量线。6、如何绘制累积频率曲线？设计频率标准如何确定？答：根据实测水文资料，按从大到小的顺序排列，如下左图所示，然后用经验频率公式计算系列中各项的频率，称为经验频率。以水文变量x为纵坐标，以经验频率p为横坐标，点绘经验频率点据，根据点群趋势绘出一条平滑的曲线，称为经验频率曲线，下图为某站年最大洪峰流量经验频率曲线。有了经验频率曲线，即可在曲线上求得指定频率p的水文变量值x。对经验频率

8、的计算，目前我国水文计算上广泛采用的是数学期望公式7、经验频率曲线