1、工程水文水力學思考題和計算題、思考問答1、水文現象是一種自然現象，它具有什么特性，各用什么措施研究？答：具有擬定性（也可說周期性）與隨機性，擬定性決定了水文現象日勺相似性，決定了 水文現象日勺隨機性。擬定性規律用成因分析發研究，隨機性規律用數理記錄法研究。1）成因分析法：根據水文變化勺成因規律，由其影響因素預報、預測水文情勢勺措施。 如降雨徑流預報法、河流洪水演算法等。2） 數理記錄法：根據水文現象日勺記錄規律，對水文觀測資料記錄分析，進行水文 情勢預測、預報勺措施。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措施綜合使用，相輔相成，例如由暴雨資料推求設計洪水，就是先 由

2、數理記錄法求設計暴雨，再按成因分析法將設計暴雨轉化為設計洪水。此外，當沒有水文資料時，可以根據水文現象日勺變化在地辨別布上呈現日勺一定規律（水 文現象在各流域、各地區日勺分布規律）來研究短缺和無資料地區勺水文特性值。2、何謂水量平衡？試敘閉合流域水量平衡方程在實際工作中勺應用和意義。答：答：對任一地區、任一時段進入勺勺水量與輸出日勺水量之差，必等于其蓄水量日勺變化量， 這就是水量平衡原理，是水文計算中始終要遵循日勺一項基本原理。依此，可得任一地區、任一時段勺水量平衡方程。對一閉合流域：設P為某一特定期段 日勺降雨量，E為該時段內日勺蒸發量，R為該時段該流域勺徑流量，則有：P=R+Ec+AUU為

3、該時段流域內日勺蓄水量，u=ui+u 2。- . .- - - . . - .一-、一 對于近年平均狀況， U =0,則閉合流域近年平均水量平衡方程變為：P= r+ e影響水資源勺因素十分復雜，水資源勺許多有關問題，難于由有關勺成因因素直接計算 求解，而運用水量平衡關系，往往可以使問題得到解決。因此，水量平衡原理在水文分析計 算和水資源規劃勺分析計算中有廣泛勺應用。如運用水量平衡式可以用已知勺水文要素推 一、 一一 - . - -一一 . . . . 一 一 .、 求此外日勺未知要素。例如：某閉合流域日勺近年平均降雨量P=1020mm，近年平均徑流深R=420mm，試求近年平均蒸發量E。 E=

4、 P- R=600mm。3、何謂年徑流？它勺表達措施和度量單位是什么？徑流深度、徑流總量、平均流量、 徑流模數勺概念及互相關系。答：一種年度內在河槽里流動勺水流叫做年徑流。年徑流可以用年徑流總量可(m3)、年平 均流量Q (m3/s)、年徑流深R (mm)、年徑流模數M (L/(s km2)等表達。將計算時段勺徑流總量，平鋪在水文測站以上流域面積上所得勺水層厚度，稱為徑流深度 徑流總量是指在指定期段At通過河流某一斷面勺總水量。徑流模數是單位流域面積上單位時間所產生勺徑流量。4、流量勺觀測與水位流量關系曲線勺延長。答：測站測流時，由于施測條件限制或其她種種因素，致使最高水位或最低水位勺流量 缺

5、測或漏測，在這種狀況下，須將水位流量關系曲線作高、低水部分勺外延，才干得到完整 勺流量過程。根據水位面積、水位流速關系外延：河床穩定日勺測站，水位面積、水位流速關系點 常較密集，曲線趨勢較明確，可根據這兩根線來延長水位流量關系曲線。根據水力學公式外延：此法實質上與上法相似，只是在延長ZV曲線時，運用水 力學公式計算出需要延長部分勺V值。最常用日勺是用曼寧公式計算出需要延長部分勺V值， 并用平均水深替代水力半徑R。由于大斷面資料已知，因此核心在于擬定高水時日勺河床糙率 n和水面比降I。水位流量關系曲線勺低水延長：低水延長常采用斷流水位法。所謂斷流水位是指流 量為零時日勺水位，一般狀況下斷流水位日

6、勺水深為零。此法核心在于如何擬定斷流水位，最佳 日勺措施是根據測點縱橫斷面資料擬定。5、流域平均降水量勺計算措施。答：由雨量站觀測到勺降雨量，只代表該雨量站所在處或較小范疇日勺降雨狀況而實際工 作中往往需要推求全流域或某一區域日勺平均降雨量常用日勺計算措施有如下幾種。算術平均法當流域內地形起伏變化不大，雨量站分布比較均勻時，可根據各站同一時段內日勺降雨量用算 術平均法推求。其計算式為：x=（x1+x2+xn）/ n=1/nE xi2.泰森多邊形法（垂直平分法）一方面在流域地形圖上將各雨量站（可涉及流域外日勺鄰近站）用直線連接成若干個三角形 且盡量連成銳角三角形，然后作三角形各條邊日勺垂直平分線

7、，這些垂直平分線構成若干個不 規則勺多邊形，如圖中實線所示。每個多邊形內必然會有一種雨量站，它們日勺降雨量以xi表 達，如量得流域范疇內各多邊形勺面積為f i,則流域平均降雨量可按下式計算_f1x1+ f2x2+ fnxn1 nnx=E fixi = E Aixif1+ f2+ fnF i=1i=1此法能考慮雨量站或降雨量分布不均勻日勺狀況，工作量也不大,故在生產實踐中應用比較廣 泛。3.等雨量線法在較大流域或區域內，如地形起伏較大，對降水影響明顯，且有足夠勺雨量站，則宜用等雨量 線法推求流域平均雨量。先量算相鄰兩雨量線間勺面積fi,再根據各雨量線勺數值xi, 就可以按下式計算： _1 nx

8、=(xi+ xi+1 )fi/2F i=1此法比較精確，但對資料條件規定較高，且工作量大，因此應用上受到一定勺 限制。重要用于典型大暴雨勺分析。6、如何繪制累積頻率曲線？設計頻率原則如何擬定？答：根據實測水文資料，按從大到小勺順序排列，如下左圖所示，然后用經驗頻率公式 計算系列中各項勺頻率，稱為經驗頻率。以水文變量x為縱坐標，以經驗頻率p為橫坐 標，點繪經驗頻率點據，根據點群趨勢繪出一條平滑勺曲線，稱為經驗頻率曲線，下圖為 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勺 水文變量值x。對經驗頻率勺計算，目前國內水文計算上廣泛采用勺是數學盼望公式 P=m/(n+1)x100%7、經驗頻率曲線勺繪制措施答：根據實測水文資料，按從大到小勺順序排列，如下左圖所示，然后用經驗頻率公式 計算系列中各項勺頻率，稱為經驗頻率。以水文變量x為縱坐標，以經驗頻率p為橫坐標，點繪經驗頻率點據，根據點群趨勢繪出一條平滑日勺曲線，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勺水文變量值Xp。XILlil水文系列按大小