水文水利计算试卷

2006年《工程水文学》课程试卷及部分参考答案
一名词解释（16分）
水循环及水量平衡原理水文比拟法设计保证率经验频率曲线
正常蓄水位设计洪水一回运用完全年调节
二填空题（22分）
1．水文现象的基本规律：和、。

答：地区性、随机性、周期性
2．不稳定水位流量关系曲线有：、、。

答：受洪水涨落影响的水位流量关系、受河床冲淤影响的水位流量关系、受变动回水影响的水位流量关系3．流域面平均降雨量计算方法：。

答：算术平均法、垂直平均法、等雨深线法
4．某流域多年平均流量Q0=15m3/s，流域面积F=1000km2，流域多年平均年降雨量H0=815mm，则该流域多年径流模数M0 = ，多年平均蒸发量E0 = 。

答：0.015 m3/s·km2，342mm
5．频率P=90%，其对应的重现期为T = 。

答：5年
6．日调节水电站的装机容量由组成。

答：N日、（N备）、（N备（季）
7．水文资料“三性审查”包括：、。

答：可靠性、一致性和代表性
8．两个随机变量之间的关系有。

答：完全相关、零相关、相关关系
9．设计年径流量年内分配计算时，典型年选择原则是：、。

答：与设计年径流接近的年份、对工程较不利的年份
10．某水文变量频率曲线，当均值和Cv不变，Cs值时，则该线上端变陡，下端变缓，中部右突。

答：增大
11．在一定的兴利目标下，设计年径流的设计频率愈大，则相应的设计年径流量就愈_ _ ___，要求的水库兴利库容就愈___ __。

答：小、大
三、选择填空题(15分)
1．某水文站的水位流量关系曲线，当受洪水涨落影响时，则[d____]。

a、水位流量关系曲线上抬
b、水位流量关系曲线下降
c、水位流量关系曲线呈顺时绳套状
d、水位流量关系曲线呈逆时绳套状
2．在水文频率计算中，我国一般选[a____]作为理论频率曲线。

a、皮尔逊Ⅲ型分布
b、正态分布
c、对数正态分布
d、极值分布
3．对设计流域历史特大洪水调查考证的目的是[c____]。

a、提高系列的一致性
b、提高系列的可靠性
c、提高系列的代表性
d、使暴雨系列延长一年
4．相关分析在水文分析计算中主要用于[d____]。

a、推求设计值；
b、推求频率曲线；
c、计算相关系数；
d、插补、延长水文系列。

5．无调节水电站在电力系统中的最优工作位置是[a____]
a、基荷
b、腰荷
c、峰荷
d、基荷和峰荷
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和出现小于均值的机会相等；
d、出现小于均值的机会为0。

7．人类活动（例如修建水库、灌溉、水土保持等）通过改变下墊面的性质间接影响年径流量，一般说来，这种影响使得[b____])。

a、蒸发量基本不变，从而年径流量增加；
b、蒸发量增加，从而年径流量减少；
c、蒸发量基本不变，从而年径流量减少；
d、蒸发量增加，从而年径流量增加。

8．在典型年的选择中，当选出的典型年不只一个时，对水电工程应选取[c____]。

a 、灌溉需水期的径流比较枯的年份 b 、非灌溉需水期的径流比较枯的年份
c 、枯水期较长，且枯水期径流比较枯的年份
d 、丰水期较长，但枯水期径流比较枯的年份
9．在年径流系列的代表性审查中，一般将 [c____]的同名统计参数相比较，当两者大致接近时，则认为设计变量系列具有代表性。

a 、参证变量长系列与设计变量系列
b 、同期的参证变量系列与设计变量系列
c 、参证变量长系列与设计变量同期的参证变量系列
d 、参证变量长系列与设计变量非同期的参证变量系列 10．设计洪水三个要素是[d____ ]。

a 、设计洪水标准、设计洪峰流量、设计洪水历时
b 、洪峰流量、洪水总量和洪水过程线
c 、设计洪峰流量、1天洪量、三天洪量
d 、设计洪峰流量、设计洪水总量、设计洪水过程线
四 问答题（21分）
1．简述配线法估计年平均流量统计参数（均值、Cv 和Cs ）的步骤。

【答】1)将实测资料由大到小排列，算出各项的经验频率，在频率纸上点绘经验点据（纵坐标为变量的取值，看横坐标为对应的经验频率）；2)选定水文频率分布线型（一般选用皮尔逊Ⅲ型）；3)假定一组参数均值、Cv 和Cs ，可用矩法、三点法等来估计；4)根据假定的均值、，查表计算x p 值，并做出相应的频率曲线。

查看与经验点据配合的情况，若不理想，则修改参数再次进行计算，主要调整Cv 和Cs ；5) 最后根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选择一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应于曲线的参数便看作是总体参数的估值；6)求指定频率的水文变量设计值 2．简述如何进行年调节水电站的水能计算。

【答】1)正常畜水位和死水位的选择；2)保证出力的计算分别简述长系列法、代表年法并写出主要公式）；3)多年平均年发电量的计算（3个代表年法、长系列法、平水年法及主要公式）；4)装机容量的确定（按负荷要求确定法、保证出力倍比法、固定机组法）。

3．叙述水库调洪计算原理和方法。

【答】水库调洪计算的原理：在某一时段△t 内，入库水量减去出库水量，应等于该时段内水库啬或减少的
蓄水量，（21
Q
Q +/2·△t-（q 1+q 2）/2·△t= V 2- V 1 水库蓄泄方程：)(H f q =或)(V f 考虑静库容的调洪计算方法：1)根据库区地形资料，绘制水库水位容积关系曲线Z ～V ，并求出相应q ～
V 曲线；2)从第一时段开始调洪，由起调水位查得相应V 1、q 1，由入库洪过程线查得1Q 、2Q
；假设一个q 2值，根据水量平衡计算出相应V 2，再由q ～V 曲线查出对应q 2，若二者相同，q 2即为所求。

否则，应重假设q 2是，重复上述过程，直到二者相等为止；3)将上时段末的q 2 、V 2作为下一时段的起始条件，重复上述过程，最后可得出水库下泄流量过程线q （t ）；4)将入库洪水)(t Q t 和下泄流量过程线q （t ）点绘在一张图上，若计算的最大下泄流量q m 正好是二线的交点，说明q m 计算正确。

否则，应改变时段重新计算，直至计算的q m 正好是二线的交点为止；5)由q m 查q ～V 曲线，得最高洪水位时的总库容V 调，从中减去堰顶以下的库容得到调节库容V m 。

由V m 查q ～V 曲线，可得最高洪水位Z m 。

同理可求出其他征值 五 计算题（26分）
1．已求得某流域百年一遇的一、三、七日设计面暴雨量分别为320mm 、500mm 和700mm ，并选定典型暴雨过程如下表，试用同频率控制放大法推求该流域被年一遇的设计暴雨过程。

【答案】K 1=320/140=2.29：K 2=（500-320）/（290-140）=1.20；K 3=（700-500）/（393-290）=1.94
2．已知某水库设计来水过程Q(t)和设计用水过程q(t)如下表，试用列表法计算该水库的兴利库容和月末蓄水量（早许方案，不考虑水量损失，死库容为1200万m3）。

43
V兴=5530（104m3）
2007年《工程水文学》课程试卷及部分参考答案
一、名词解释（14分）
水循环及水量平衡原理水文比拟法设计保证率经验频率曲线
年径流水文统计下渗
二、填空题（22分）
1．水文现象的基本规律：和、。

答：地区性、随机性、周期性
2．不稳定水位流量关系曲线有：、、。

答：冲淤影响的水位～流量关系、洪水涨落影响的水位～流量关系、变动回水影响的水位～流量关系3．流域越大，其调蓄能力越；反之，越。

答：强、弱
4．某流域多年平均流量Q0=15m3/s，流域面积F=1000km2，流域多年平均年降雨量H0=815mm，则该流域多年径流模数M0 = ，多年平均蒸发量E0 = 。

答：0.015 m3/s·km2，342mm
5．频率P=90%，其对应的重现期为T = 。

答：10a
6．影响水面蒸发的因素有：。

答：温度工、温度、气压、水面面积、水质
7．水文资料“三性审查”包括：、。

答：可靠性、一致性和代表性
8．按年径流量得多少，我国可划分为五带：。

答：丰水带、多水带、过渡带、少水带、干枯带
9．设计年径流量年内分配计算时，典型年选择原则是：、。

答：与设计年径流量接近的年份、对工程较不利的年份
10．某水文变量频率曲线，当均值和Cv不变，Cs值时，则该线上端变陡，下端变缓，中部右突。

答：增大
11．对于同一水库而言，设计标准愈高，则相应的设计洪水位就愈_ _ ___，水库防洪库容就愈___ __。

答：高、大
三、选择填空题(20分)
1．某水文站的水位流量关系曲线，当受洪水涨落影响时，则[d____]。

a、水位流量关系曲线上抬
b、水位流量关系曲线下降
c、水位流量关系曲线呈顺时绳套状
d、水位流量关系曲线呈逆时绳套状
2．在水文频率计算中，我国一般选[a____]作为理论频率曲线。

a、皮尔逊Ⅲ型分布
b、正态分布
c、对数正态分布
d、极值分布
3．对设计流域历史特大洪水调查考证的目的是[c____]。

a、提高系列的一致性
b、提高系列的可靠性
c、提高系列的代表性
d、使暴雨系列延长一年
4．相关分析在水文分析计算中主要用于[d____]。

a、推求设计值；c、推求频率曲线；
b、计算相关系数；d、插补、延长水文系列。

5．当不等时距观测或摘录水位时，日平均水位计算采用[a____]
a、加权平均法
b、算术平均法
c、几何平均法
d、都可以
6．偏态系数Cs>0，说明随机变量X[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和出现小于均值的机会相等；
d、出现小于均值的机会为0。

7．人类活动（例如修建水库、灌溉、水土保持等）通过改变下墊面的性质间接影响年径流量，一般说来，这种影响使得[b____]。

a、蒸发量基本不变，从而年径流量增加；
b、蒸发量增加，从而年径流量减少；
c、蒸发量基本不变，从而年径流量减少；
d、蒸发量增加，从而年径流量增加。

8．在典型年的选择中，当选出的典型年不只一个时，对水电工程应选取[c____]。

a、灌溉需水期的径流比较枯的年份
b、非灌溉需水期的径流比较枯的年份
c、枯水期较长，且枯水期径流比较枯的年份
d、丰水期较长，但枯水期径流比较枯的年份
9．在年径流系列的代表性审查中，一般将[a____]的同名统计参数相比较，当两者大致接近时，则认为设计变量系列具有代表性。

a、参证变量长系列与设计变量同期的参证变量系列
b、同期的参证变量系列与设计变量系列
c、参证变量长系列与设计变量系列
d、参证变量长系列与设计变量非同期的参证变量系列
10．设计洪水三个要素是[d____]
a、设计洪水标准、设计洪峰流量、设计洪水历时
b、洪峰流量、洪水总量和洪水过程线
c、设计洪峰流量、1天洪量、三天洪量
d、设计洪峰流量、设计洪水总量、设计洪水过程线
四问答题（24分）
1．简述影响年径流的因素。

【答】流域年径流量平衡方程为R=P-E△W，从上式可知，影响因素为1)气候因素：P、E属于气候因素。

R随P增大而增大，随E增大而减小。

E又与气温、温度有关。

气候因素是影响径流的主要因子，属急变因素；2)下垫面因素：地理因素包括地理位置、地形、植被、流域大小等。

它们从不同角度影响径流；3)人类活动因素：人类在流域上进行的各种活动，包括兴建水利工程、大面积灌溉、水土保持措施、土地利用方式等。

直接影响：引水工程（南水北调），修建水库；间接影响：植树造林，都市化
2．简述配线法估计年平均流量统计参数（均值、Cv和Cs）的步骤。

【答】1)将实资料由大到小排列，算出各项的经验频率，在频率纸上点绘经验点据（纵坐标为变量的取值，看见坐标对应的经验频率；2)选定水文频率分布线型(一般选用皮尔逊Ⅲ型)；3)假定一组参数均值、Cv和Cs，可用矩法、三点法等来估计；4)根据假定的均值、Cv和Css，查表X p值，并做出相应的频率曲线。

查看与经验点据配合的情况，若不理想，则个性参数再次进行计算，主要调整Cv和Cs；5)最后根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选择一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应于该曲线的参数便看作是总体参数的估值；6)求指定频率的水文变量设计值
3．简述具有短期年径流资料时，插补延长年月径流资料的方法。

【答】1)利用设计站水文资料相关延展年、月造纸工流量序列
a.年径流量系列的延展
利用设计站具有较长的年水位资料延长设计断面的处径流资料；
b.月径流量系列的延展
建立设计站月水位资料延展设计站得月平均流量。

建立两者的相关方程（图），其关系一般较好
2)利用径流资料相关延展年、月径流量序列
a.年径流量系列的延展
利用设计站上下游站或邻近具有较长实测年径流资料，延长设计断面的年径流资料
b.月径流量系列的延展
建立设计站月径流与参证站月径流量的相关方程（图），进行查补。

分两种方式：（1）建立各月历年月两站月平均流量的相关图；（2）建立历年两站月平均流量的相关图。

一般而言，枯期径流间相关关系较好，汛期较差
3)利用降雨资料延长设计断面的年径流系列
a.年径水量延展年径流量
利用流域内或邻近地区的年降雨（具有较长的观测系列）与径流的良好关系来延展。

b.月降水量延展年径流量
建立月降水量与月径流量之间的相关关系
五计算题（20分）
1．有一次洪水过程（如表1所示）。

试计算：1) 该次洪水的径流总量，2) 该次洪水的径流深。

表1 洪水过程（(流域面积2500km2，时段长3小时）
【答案】1)该次洪水的径流总量W=
∑
=
∆
15
1
i
i
Q
t
=3*3600*[110+130+…150+60]
2)R=W(100F)=22.5mm
2．已知某坝址断面24年的洪峰流量实测值如下表2，根据历史调查知从1920年以来发生过两次特大洪水，分别是1920年和1934年，推算得洪峰流量分别为12000m3/s和9000m3/s。

试计算各洪峰流量的经验频率。

【答案】N=54年，n=24年，特大洪水洪峰流量计算P m=m/(N+1)，实测洪峰流量计算P=m/(N+1)。

历史特大洪水：1920年11600 m3/s，P1=1.82%；1966年1000 m3/s，P1=3.64%；1934年9000 m3/s，P1=5.45%；
一、名词解释（每个2分，共12分）
非闭合流域饱和产流基线权函数辗转相关
参证变量模比系数
二、填空题（每空1分，共20分）
1．为方便水文分析计算而划分的年度称为______；为方便兴利调节计算而划分的年度称为______。

答：水文年度、水利年度
2．描述河川径流变化特性时可用_____变化和______变化来描述。

答：径流年际、径流年内
3．流域的大小对年径流的影响主要通过流域的_______而影响年径流的变化。

答：调蓄作用
4．下垫面对年径流的影响，一方面______，另一方面______。

答：表现在流域蓄水能力上、通过对气候条件的改变间接影响年径流量
5．在干旱半干旱地区，年雨量与年径流量之间的关系不密切，若引入______为参数，可望改善年雨量与年径流量的关系。

答：年蒸发量
6、如果平原地区的雨量站稀疏且分布不均匀，采用______计算面平均雨量比较合适。

答：加权平均法
7．对年径流系列一致性审查是建立在气候条件和下垫面条件稳定性上的，一般认为______是相对稳定的，主要由于_______受到明显的改变使资料一致性受到破坏。

答：气候条件、下垫面条件
8．当年径流系列一致性遭到破坏时，必须对受到人类活动影响时期的水文资料进行______计算，使之______状态。

答：还原计算、还原到天然条件
9．当缺乏实测径流资料时，可以基于参证流域用______法来推求设计流域的年、月径流系列。

答：水文比拟法
10．年径流设计成果合理性分析，主要是对______进行合理性分析。

答：配线所得的均值、离差系数、偏态系数
11．水文资料的三性审查是指对资料的______、______和______进行审查。

答：可靠性、一致性和代表性
12．在一定的兴利目标下，设计年径流的设计频率愈大，则相应的设计年径流量就愈______，要求的水库兴利库容就愈______。

答：小、大
三、选择题（每小题1分，共20分）
1．我国年径流深分布的总趋势基本上是[a____]。

a、自东南向西北递减；
b、自东南向西北递增；
c、分布基本均匀；
d、自西向东递增。

2．流域中的湖泊围垦以后，流域多年平均年径流量一般比围垦前[a ____]。

a、增大；
b、减少；
c、不变；
d、不肯定。

3．人类活动（例如修建水库、灌溉、水土保持等）通过改变下垫面的性质间接影响年径流量，一般说来，这种影响使得[b____]。

a、蒸发量基本不变，从而年径流量增加；
b、蒸发量增加，从而年径流量减少；
c、蒸发量基本不变，从而年径流量减少；
d、蒸发量增加，从而年径流量增加。

4．一般情况下，对于大流域由于[d ____]的原因，从而使径流的年际、年内变化减小。

a、调蓄能力弱，各区降水相互补偿作用大
b、调蓄能力强，各区降水相互补偿作用小
c、调蓄能力弱，各区降水相互补偿作用小
d、调蓄能力强，各区降水相互补偿作用大
5．用多年平均年径流深等值线图求小流域的多年平均年径流时，其值等于[b ____]。

a、该流域出口处等值线值；
b、该流域重心处等值线值；
c、以上二值的平均值；
d、该流域离出口处最远点的等值线值。

6．已知流域降雨总量P＝100mm，产流总量R＝40mm，初始Pa＝50mm，降雨后流域包气带蓄满，则Wm ＝[c ____]mm。

a、90
b、100
c、110
d、120
7．在设计年径流的分析计算中，把短系列资料展延成长系列资料的目的是[c ____]。

a、增加系列的可靠性；
b、增加系列的一致性；
c、增加系列的代表性；
d、考虑安全。

8．设计年径流量随设计频率[a ____]。

a、增大而减小；
b、增大而增大；
c、增大而不变；
d、减小而不变。

9．如果设计洪峰流量为25m3/s，则其发生的重现期为[c ____]。

a、P(Q>25m3/s)
b、1/P(Q<25m3/s)
c、1/P(Q>25m3/s)
d、P(Q<25m3/s)
10．在年径流系列的代表性审查中，一般将[a ____]的同名统计参数相比较，当两者大致接近时，则认为设计变量系列具有代表性。

a、参证变量长系列与设计变量系列
b、同期的参证变量系列与设计变量系列
c、参证变量长系列与设计变量同期的参证变量系列
d、参证变量长系列与设计变量非同期的参证变量系列
四、问答题（每小题4分，共20分）
1．什么是水文学、什么是工程水文学？什么是水资源？三者之间有何联系?
2．有哪些原因使得雨量器所观测的雨量值有误差?
【答】使雨量器所观测的雨量值有误差的原因有：1) 读雨量器的刻度有误；2) 干燥的雨量器需一定的雨水润湿内壁及漏斗；3) 自记雨量计的浮子导杆的摩擦影响；4) 风速、风向的影响；5) 雨量器安装不够标准。

3．形成降水的充分必要条件是什么？降水可分为哪四种类型？各有什么特点？
【答】形成降水的充分必要条件为：①充足的水汽供应；②强烈持续的空气上升动力冷却。

4．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。

5．为什么年径流的Cv值可以绘制等值线图？从图上查出小流域的Cv值一般较其实际值偏大还是偏小？为什么？
【答】因年径流变化主要受气候因素的影响，后者在地区上的变化具有缓变的规律性，因此，年径流Cv 值可绘成随地区变化的等值线图。

因Cv等值线图大多是由中等流域资料计算的Cv值绘制的，而中等流域比小流域有较大的调蓄补偿作用，故从等值线图上查得的小流域Cv值常常比实际的偏小。

六、计算题（每小题4分，共8分）
1．某工程设计暴雨的设计频率为P＝2%，试计算该工程连续两年发生超标准暴雨的可能性？
【答案】由于暴雨是独立随机事件，每年都有P＝2%的可能性发生超标准暴雨，连续两年发生超标准暴
雨的概率应为：
2．已知A流域面积58km2，多年平均雨量1120mm；B流域面积65km2，多年平均雨量1300mm。

假定两流域特征相似，请采用水文比拟法将B流域设计年、月径流量（见下表）移置到A流域。

（9分）
B流域设计年、月径流量（m3/s·月）
月份 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 年
径流12 22 32 27 18 14 10 9 7 5 4 8 14 【答案】
1）（5分）
2）移置B流域径流量（4分）
月份 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 年
Q B12 22 32 27 18 14 10 9 7 5 4 8 14
Q A9.2 16.9 24.6 20.8 13.8 10.8 7.7 6.9 5.4 3.8 3.1 6.2 10.8
2、已知A流域面积58km2，多年平均雨量1120mm；B流域面积65km2，多年平均雨量1300mm。

两流域特性相似。

采用水文比拟法将B流域设计年、月径流量（见下表）移置到A流域。

（9分）
3
月份456789*********年
径流122232271814109754814
（1）（5分）
（2
月份456789*********年
Q B122232271814109754814
9.216.924.620.813.810.87.7 6.9 5.4 3.8 3.1 6.210.8。