工程水文学第四版教材习题

'第五章水文预报习题2-1某水文站控制流域面积F=8200km2，测得多年平均流量，多年平均降雨量，问该站多年平均径流量、多年平均径流深、多年平均径流系数、多年平均径流模数各为多少？2-2某流域6月上中旬降雨量稀少，6月21日发生一场暴雨洪水，实测得流域面平均雨量P1=190.1mm，相应的径流深R1=86.3mm；6月25日又有一次暴雨过程，流域面平均降雨量P2=160.2mm，径流深R2=135.8mm。试计算这两次暴雨洪水的径流系数，并分析两者不同的主要原因。2-3某流域集水面积1600km2，多年平均降水量1150mm，多年平均流量26.5m3/s。问该流域多年平均陆面蒸发量是多少？若在流域出口断面修建一座水库，水库平均水面面积35km2，当地蒸发器实测多年平均水面蒸发量1210mm，蒸发器折算系数0.87。问建库后该流域多年平均径流量有何变化，变化量多少？习题4-1某流域1981年5月一次暴雨的逐时段雨量及净雨深见表4-12，已分析得流域稳定下渗率fc＝0.4mm/h，试划分地面、地下净雨。表4-12开峰峪水文站以上流域降雨及径流资料时间（日时）2.14～2.202.20～3.23.2～3.83.8～3.143.14～3.20P（mm）12.617.416.93.31.4h（mm）7.911.716.73.31.4 第五章水文预报4-2某流域1992年6月发生一次暴雨，实测降雨和流量资料见表4-13。该次洪水的地面径流终止点在27日1时。试分析该次暴雨的初损量及平均后损率，并计算地面净雨过程。表4-13某水文站一次实测降雨及洪水过程资料时间（月.日.时）P（mm）Q（m3/s）时间（月.日.时）Q（m3/s）时间（月.日.时）Q（m3/s）6.23.016.23.076.23.136.23.196.24.016.24.076.24.135.338.313.12.8109301063241901176.24.196.25.016.25.076.25.136.25.196.26.016.26.07805641342823206.26.136.26.196.27.016.27.076.27.136.27.196.28.0117151312111094-3某流域面积881km2，一次实测洪水过程见表4-14。根据产流方案，求得本次洪水的地面净雨历时为两个时段，净雨量分别为14.5mm和9.3mm。（1）试用分析法推求本次洪水的单位线；（2）将所求的单位线转换为6h单位线；（3）根据所求的单位线及表4-15的净雨过程推算流域出口断面的地面径流过程线。 第五章水文预报表4-14单位线分析日期（月.日.时）地面净雨量hs（mm）实测流量Q（m3/s）地下径流量Qg（m3/s）地面径流量Qs（m3/s）分析单位线q’（m3/s）修正单位线q（m3/s）5.10.165.10.195.10.225.11.015.11.045.11.075.11.105.11.135.11.165.11.195.11.225.12.01S.]2.04S.12.075.12.105.12.125.12.165.12.195.12.225.13.015.13.0414.59.318762403662962432181721441189878706252403633313028181920202121222324242525252626262627272828表4-15某流域一次净雨过程时间（h）0～66～1212～1818～24净雨量（mm）15.321.804.24-4利用表4-14资料推求瞬时单位线的参数n、K，并转化为6h单位线，并根据表4-15的资料推求流域出口断面的地面径流流量过程线。 第五章水文预报4-5某流域出口断面一次退水过程见表4-16。试推求地下水蓄水常数Kg。表4-16某流域一次退水过程时间（月.日）8.28.38.48.58.68.78.88.96.108.118.128.138.14Q（m3/s）3430025000140008960574043003230276023902060177015201320习题5-1由实测资料摘录到某河段上、下游站相应洪峰水位及传播时间，如表5-9所示。要求：（1）点绘相应洪峰水位及传播时间关系曲线；（2）当已知该河段8月10日8时上游站洪峰水位Z上=26.00m时，求下游站的洪峰水位及其出现时间。表5-9某河段上、下游站相应洪峰水位及传播时间摘录上游站洪峰水位下游站洪峰水位传播时间τ(h)日期水位(m)日期水位(m)月日时:分月日时:分466666728271622281417:301:307:3014:150:0016:4511:1522.2827.3824.2723.3325.1622.5923.1146666672927162229144:008:0016:0022:006:002:009:008.7410.109.228.989.358.728.8910.506.509.007.756.009.257.755-2表5-10是一次复式洪水过程的计算结果。其中Q(t)表示实测洪水过程，QC(t 第五章水文预报)表示计算洪水过程。假设该次洪水可以采用自回归模型进行修正，试确定2阶自回归模型的参数并计算修正后的流量。表5-10一次洪水过程时序Q(t)QC(t)时序Q(t)QC(t)时序Q(t)QC(t)17328772220202410431550172021150108023245025804416101740315501290242660260045153016804185015302526002590461440166052140181026249026004713401540623701950272550263048125014507217020102825802670491150134081900188029258025205010801250916501730302360253051101011501014501630312190248052954105011134015803220702380539029751212501560332000232054864948131090160034198022505581193014102016303519702220567229311510501680361860218057760956161080165037174020605875597917116016903816501940597381010181220165039157018406072398019122017104014801780616979472014601900411390169021163022904214001630 第五章水文预报习题7-1某流域多年平均年径流深等值线图如图7-21所示，要求：(1)用加权平均法求流域的多年平均径流深，其中部分面积值见表7-6。(2)用内插法查得流域重心附近的年径流深代表全流域的多年平均径流深。(3)试比较上述两种成果，哪一种比较合理？理由何在？在什么情况下，两种成果才比较接近？图7-21某流域多年平均年径流深等值线图（单位：mm）7-2某水利工程的设计站，有1954～1971年的实测径流资料。其下游有一参证站，有1939～1971年的年径流系列资料，如表7-7示，其中1953～1954、1957～1958年和1959～1960年，分别被选定为P=50%、P=75%和P=95%的代表年，其年内的逐月径流分配如表7-8示。试求：(1)根据参证站系列，将设计站的年径流系列延长至1939～1971年。(2)根据延长前后的设计站年径流系列，分别绘制年径流频率曲线，并分析比较二者有何差别？(3)根据设计站代表年的逐月径流分配，计算设计站P=50%、P=75%和P=95%的年径流量逐月径流分配过程。 第五章水文预报表7-6径流深等值线间部分面积表部分面积编号123456789全流域部分面积(km2)10013203240160060018402680140068013460表7-7设计站与参证站的年径流系列（单位：m3/s）年份参证站设计站年份参证站设计站年份参证站设计站193977819527031965676547194010601953788196612308781941644195494576119671510104019427801955102380019681080735194310291956587424196972751919448721957664552197064947319459321958947714197187071519461246195970244419479331960859643194884719611050752194911771962782569195087819631130813195199619641160775注：本表采用的水利年度为每年7月至次年6月表7-8设计站代表年月径流分配（单位：m3/s）年份月份全年7891011121234561953～1954827920178010305472752132072433033637146191957～1958111010109197423942001621521982604899655521959～196011101010787399282180124135195232265594444习题8-1某河水文站有实测洪峰流量资料共30年（见表8-10），根据历史调查得知1880年和1925年曾发生过特大洪水，推算得洪峰流量分别为2520和2100m3 第五章水文预报/s。试用矩法初选参数进行配线，推求该水文站200年一遇的洪峰流量。表8-10某河水文站实测洪峰流量表年份流量Q（m3/s）年份流量Q（m3/s）年份流量Q（m3/s）年份流量Q（m3/s）1880192519521953195419551956195725202100920880784160470121019581959196019611962196319641965590650240510960140089079019661967196819691970197119721973200670386368300638480520197419751976197719781979198019812622203224621864403402888-2某水库设计标准P=1％的洪峰和1天、3天、7天洪量，以及典型洪水过程线的洪峰和1天、3天、7天洪量列于表8-11，典型洪水过程列于表8-12，试用同频率放大法推求P=1％的设计洪水过程线。表8-11某水库洪峰、洪量统计表项目洪峰（m3/s）洪量（m3/sh）1天3天7天设计值（P=1％）35304260072400117600典型值1620202903125057620起迄日期21日9：4021日8：00～22日8：0019日21：00～22日21：0016日7：00～23日7：00 第五章水文预报表8-12典型洪水过程时间流量(m3/s)时间流量(m3/s)16日7：0020021：0018013：0038322：0025014：3037024：0033718：0026020日8：0033120：0020517：0020017日6：0048023：001428：0076521日5：001259：008108：0042010：008019：00138012：007279：40162020：0033410：00159018日8：0019724：0047311：0017322日4：0044414：001448：0033420：0012712：0032819日2：0012318：0027614：0011121：0025017：0012724：0023619：0017123日2：0021520：001717：00190习题9-1已知某雨量站各历时的年最大平均雨强的统计参数如表9-8，求短历时暴雨公式中的Sp值和n值。表9-8某雨量站各历时年最大平均雨强的统计参数9-2用推理公式法计算P＝1％的设计洪峰流量。已知条件：①流域面积 第五章水文预报F＝78km2，主河长L＝14.6km，河道纵比降J＝0.026；②最大24h暴雨参数＝110mm，Cv=0.50，Cs=3.5Cv，暴雨递减指数n＝0.65；③损失参数μ＝2.0mm/h；④汇流参数m＝0.218θ0.38（）。在求得Qp和τ后，为什么要用产流历时tc来检验？9-3已知设计暴雨和产、汇流计算方案，推求P＝1％的设计洪水。资料及计算步骤如下：1）已知平垣站以上流域（F＝992km2）P=1%的最大24小时设计面雨量为152mm，其时程分配按1969年7月4日13时～5日13时的实测暴雨进行（见表9-9），△t取3h，可求得设计暴雨过程。2）设计净雨计算：本流域位于湿润地区，用同频率法求得设计Pa=82mm，Im=100mm，稳渗fc=1.5mm/h。由设计暴雨扣损，得地面、地下净雨过程（列表进行）。3）设计洪水计算：地面净雨采用大洪水分析得来的单位线（成果见表9-10）进行地面汇流计算，地下净雨采用三角形过程的地下汇流计算，再加深层基流40m3/s，叠加得设计洪水过程线（列表进行）。表9-9典型暴雨面雨量过程月日时7.4，13~1616~1919~2222~5,11~44~77~1010~13合计面雨量（mm）1.85.620.41.844.634.027.47.2142.8表9-103h10mm的单位线时段数（=3h）0123456789101112合计q(m3/s)068.923725818491.944.121.18.32.81.80.920918.8 第五章水文预报习题10-1广东省某圩汇水面积为8km2，其中水面占0.9km2，水田占5.2km2。设计雨量为240mm，按二日排出，每日排涝泵站开机时间为22h。设计条件下雨前水田水深为40mm，雨后最大蓄水深为80mm；旱地及非耕地径流系数为0.75；降雨日的蒸散发量忽略。试推求该圩设计排涝模数。10-2已知北京市某住宅区，地面平缓，汇水面积64hm2，其中屋面和道路面积占54%，裸土面积占12%，其它为绿地；管道排水系统设计标准为抵御2年重现期暴雨，如果住宅区雨水的管流时间为25min，试推求该住宅区管道出口设计流量。10-3某城市圩，设计逐时入河径流为2.0、9.1、18.5、12.4、7.0、2.6mm，河道水面率6.4%，可调蓄水深0.5m，试推求排涝模数。'