同济大学 水文学与水文地质 期终考试试卷

'同济大学水文学与水文地质期终考试试卷课程考试题（第1套）学号应考班级级专业考试形式_____卷(开或闭卷)姓名题号总分得分一、填空题（15分，每空1分）1.为满足实测资料有代表性_的要求，收集的水文资料，必须能反映实际水文情势的情况，并有20～30年的实测资料样本。2.按规定的_设计防洪标准_______________而确定的洪峰流量，称为设计洪峰流量。3.河流平面形态特征弯曲系数是_河长与起点终点间直线距离_____________之比。4.为满足累积频率曲线计算时对资料____一致性__________的要求，在收集资料时，应收集同类型、同条件下的资料。5.岩石的水理性质指__持水性__、_容水性__、__给水性___、_透水性__。6.流域汇流时间是指_降水从流域最远点到达流域出口断面的时间________________。7.式X0=Y0+Z0称为流域的水量平衡关系，它说明闭合流域多年平均降水量消耗于_蒸发和径流方面。8.渗流模型中的水流流量____等于____________相应点上实际渗流场中的流量，而流速___小于_____________相应点上实际渗流场中的流速。（大于、小于、等于）9.降水三要素是指____降水总量___、__降水历时___、___降水强度_______________。二、选择题(20分，每题2分)1.确定桥涵设计水位时，若容许破环率［P］=5%，则其重现期及设计保证率为(D)。A.5年，95%B.5年，90%C.20年，95%D.20年，90%2.自然界中各种现象的近似关系称为相关关系，水文现象的相关关系多属（　B　　）。A.近似相似B.统计相关C.线性相关D.简单相关3．表1是四个城市40年降雨量的年平均数、均方差和变差系数。请问：根据该表可获得下列哪一项结论？（D）A．丙城的降雨强度最大B．丁城的年降雨量最少C．乙城的降雨量季节变化最大D．甲城的年降雨量变化最小表140年降雨量资料表城市均值(mm)均方差（mm）变差系数甲1300.9150.90.116乙903.2188.10.2086 丙701.8190.50.271丁244.3112.30.46图1土壤类型4．根据土壤中粘土、坋砂、砂的比例，将某区的土壤分为子～亥十二种类型（图1）。下列土壤类型中，哪一种的排水性最差？(A)A.子B.辰C.午D.亥5．减少抽样误差的途径是[ A]A．增大样本容量   B．提高观测精度C．改进测验仪器   D．提高资料的一致性6.偏态系数Cs>0，说明随机变量[B ]。  a、出现大于均值的机会比出现小于均值的机会多  b、出现大于均值的机会比出现小于均值的机会少  c、出现大于均值的机会与出现小于均值的机会相等  d、出现小于均值的机会为零7．.洪水三要素是指(D)。A.洪峰流量、洪水水位、洪水灾害B.洪峰流量、洪水水位、洪水总量C.洪峰流量、洪水水位、洪水过程D.洪峰流量、洪水过程、洪水总量8.在等流时线法中，当净雨历时大于流域汇流时间时，洪峰流量是由[_b__]a、部分流域面积上的全部净雨所形成；b、全部流域面积上的部分净雨所形成；c、部分流域面积上的部分净雨所形成；d、全部流域面积上的全部净雨所形成。9.当降雨满足初损后，形成地面径流的必要条件是[__b__]a、雨强大于枝叶截留；b、雨强大于下渗能力；c、雨强大于填洼量；d、雨强大于蒸发量。10.研究地下水运动规律时，不属于用假想水流代替真正水流的条件是[__c__]：，a、水头；b、流量；c、流速；d、阻力。一、问答题（35分）1.何谓『水文循环』，请绘示意图并进行说明。(10分)地球上的水在太阳辐射作用下，不断地成水汽进入大气，随气流输送到各地；输送中，遇到适当的条件，凝结成云，重力作用下降落到地面，即降水；6 到达地面的雨水，除部分为植物截留并蒸发外，一部分沿地面流动成为地面径流，一部分渗入地下沿含水层流动成为地下径流，最后它们之中的大部分都流归大海。然后又重新蒸发、降雨，如此永不停止的循环运动，称为水文循环。（图解正确得6分，文字说明正确得4分）水蒸汽降水地面水土壤水分地下水海洋凝结下渗毛细管上升下渗补给补给地面径流地下径流径流下渗蒸发凝结凝结蒸发1.试对比在水文频率分析计算中常用的两种方法。（10分）【答】水文频率分析计算中常用的两种方法是试错适线法和三点适线法。试错适线法步骤如下：（4分）（1）将审核过的水文资料按降序排列，并计算各随机变量的经验频率，绘于概率格纸。（2）计算统计参数（3）假定Cs值（在经验范围内选用）（4）确定线型（一般选用P-III），并根据Cs,Pi查离均系数表，计算绘出理论频率曲线（5）观察理论频率曲线与经验点的拟合程度，并根据统计参数对频率曲线的影响规律进行参数调整，即适线过程，直至找到与经验点最为符合的统计参数值（6）用所得的理论频率曲线进行设计频率下水文参数的计算；三点适线法步骤如下：（4分）（1）将审核过的水文资料按降序排列，并计算各随机变量的经验频率，绘于概率格纸。（2）目估一条最佳配合线。假定它是一条理论频率曲线，在曲线上找出三点，该三点频率分别为1－50－99％或3－50－97％或5－50－95％或10－50－90％，此三点应在经验点据范围内。（3）通过三点的随机变量取值计算偏度系数S,,并查表求出Cs（4）由，Cs绘制理论频率曲线，观察和经验频率曲线的关系，如果配合不好，调整参数重新适线，直至满意（5）用所得的理论频率曲线进行设计频率下水文参数的计算；对比两种方法，试错适线法首先假定Cs值，绘制频率曲线，再根据经验点据进行调整；三点适线法则以最佳拟合线为依据，用线上三点的信息计算Cs值6 ，其中三点适线法一般在Cv较小时效果较好。（2分）1.简述在建立渗流模型时以假想水流代替岩石空隙中的真实水流应满足的条件。（5分）答：（1）假想水流通过任意断面的流量必须等于真正水流通过同一断面的流量（1分）（2）假想水流在任意断面的水头必须等于真正水流在同一断面的水头（2分）（3）假想水流通过岩石所受到的阻力必须等于真正水流所受到的阻力（2分）2.试对比简述承压含水层与潜水含水层的特点。（10分）答：潜水含水层是指饱水带中第一个具有自由表面的含水层。它上部没有连续完整的隔水顶板。其主要特征包括：具有自由表面，在重力作用下由高处向地处流动在重力作用下从潜水位高处向低处流动(2分)，其流动快慢取决于潜水层的渗透性能和水力坡度；潜水通过包气带与地表水及大气圈之间密切联系，潜水的分布区与补给区一致（2分）；潜水的水位、流量和化学成分都随地区和时间的不同而变化（1分）。承压含水层是指充满上下两个稳定隔水层之间的含水层，其重要特征包括：它上面具有稳定的隔水顶板，没有自由水面，水体承受静水压力（2分）。分布区与补给区不一致（2分）；受水文气象因素、地形因素及人为因素影响较小；水质类型多样（1分）。一、计算题（30分）1．（已知某流域的流域面积为600km2，多年平均径流量为10m3/s，多年平均降雨量为700mm，试求该流域多年平均径流总量、径流模数、径流深度与径流系数。（5分）答：多年平均径流总量：W=10*86400*365=31536*104m3;(1分)径流模数：M=1000Q/F=1000*10/600=16.67L/(s.Km2)（2分）径流深度：Y=W/F/1000=31536*10000/600/1000=525.6mm（1分）径流系数：a=Y/X=525.6/700=0.7508（1分）2．某水库坝址处有1968~1995年共28年实测洪水资料，通过历史洪水调查得知，1925年发生过一次大洪水，坝址洪峰流量6100m3/s，实测系列中1991年为自1925年以来的第二大洪水，洪峰流量4900m3/s。（15分）196819691970197119721973197419751976197719781979198019819003803561840322280165010525550051215602100553198219831984198519861987198819891990199119921993199419951230600919204008601400193022004900121028803400670（1）用统一样本法计算特大洪水及实测系列洪水的经验频率（2）已知不连续洪水系列均值的计算公式如下，求以上不连续系列的均值：，其中a为特大洪水个数，n为实测系列个数，为发生在实测系列的特大洪水个数【解】：N=1995-1925+1=71(a),n=28(a);a=2,l=1（2分）对于特大洪水，P1925=1/(1+71)=1.39%;P1991=1/(1+71)=2.78%（2分）以下表格结果正确得8分年份流量排序频率6 特大洪水1925610011.39%1991490022.78%一般洪水1994340026.25%1993288039.72%19902200413.20%19802100516.67%19891930620.14%19711840723.61%19741650827.09%19791560930.56%198814001034.03%198212301137.50%199212101240.97%19859201344.45%19689001447.92%19878601551.39%19956701654.86%19836001758.33%19815531861.81%19785121965.28%19775002068.75%19864002172.22%19693802275.70%19703562379.17%19723222482.64%19732802586.11%19762552689.58%19751052793.06%1984912896.53%（3分）3．某河流上游拟建一座水库工程，由于缺乏施测资料，据工程说在位置等值线图得流域中心处最大24小时平均暴雨量为H24=105mm,Cv=0.1,Cs=3.5Cv，n=0.65,设计频率为1%，查表得模比系数为Kp=2.31，试推求t=5h得设计暴雨量。（10分）答：查表得，,（1分）（2分）,（2分）（3分）,（2分）6 6'