随机水文学作业

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水文学作业

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P31:第二章 2.3、2.5、2.62.3 如题2.3表,已知各河段特征点的河底高程及其间距,试求各河段的平均比降及全河的平均比降。

河段平均比降计算资料 2.3表自河源起至河口至各和段编号底坡变化特征点上、下高程(m)各特征点间距(km)各段平均比降(%)Ⅰ72.5~41.9 211 0.0145Ⅱ41.9~25.6 253 0.0064Ⅲ25.6~16.3 248 0.0038Ⅳ16.3~3.7 200 0.0063Ⅴ 3.7~0 60 0.0062全河0.0059 解:河段纵比降的计算式为SⅠ=(72.5-41.9)/(211×1000)=0.0145%SⅡ=(41.9-25.6)/(253×1000)=0.0064%SⅢ=(25.6-16.3)/(248×1000)=0.0038%SⅣ=(16.3-3.7)/(200×1000)=0.0063%SⅤ=(3.7-0)/(60×1000)=0.0062%S全河=={[(0+3.7)×60+(3.7+16.3)×200+(16.3+25.6)×248+(25.6+41.9)×253+(41.9+72.5)×211-0]/(972×972×1000)}×100=0.0059%2.5河川径流一般指的是什么?河川径流量可用哪几个特征值表示?答:河川径流是指下落到地面的降水、由地面和地下汇流到河槽并沿河槽流动的水流的统称。

河川径流量是指河流出口断面的流量或某一时段内的河流总量。

常用5个特征值表示:(一)流量Q,单位时间内通过河流某一过水断面的水量称为流量,记为Q,以/s 计;(二)径流总量:径流总量指一定时段内通过河流某一过水断面的总水量,记为W,以、万或亿计,通常采用108m3。

计算公式: W=QT;(三)径流模数M:流域出口断面流量与流域面积之比称为径流模数,记为M,以计。

水文学复习题作业题与答案

水文学复习题作业题与答案

水文学复习题绪论复习题:1、水文学的发展经历了哪几个阶段?①萌芽阶段——水文现象定性描述阶段②奠基阶段——水文科学体系形成阶段③应用水文学兴起时期④现代水文学阶段作业题:1、水文现象有哪些特点?①水循环永无止尽(境)②水文现象在时间变化上,既具有周期性,又具有随机性③水文现象在地区分布上,既存在相似性,又存在特殊性总之,任何水文现象无论在时间或空间上均同时存在确定性和不确定性这两方面的性质。

第一章地球上水的性质与分布第一节地球上水的物理性质复习题:2、淡水的最大密度温度是多少度?3.98 C (约4 C)时,最大密度为13、我国湖泊冰情如何?我国的湖泊,大约以28° N为界,①此界以南的平原区和云贵高原区湖泊不结冰;②我国结冰的湖泊,又可分为常结冰湖和不常结冰湖:a.常结冰湖,分布在青藏高原、新疆、黄河以北广大地区。

这类湖泊每年都要结冰。

b.不常结冰湖,分布在我国黄河以南、28° N以北地区。

这些地区的湖泊不是每年冬季都结冰,而是遇到强寒潮南下才结冰。

4、测量水色和透明度的常用仪器是什么?1 )测量水色常用水色计2)测量透明度常用透明度盘作业题:2、海水表面温度的水平分布有何特点?总趋势如何?海水温度的垂直分布有何特点?(1)海水表面温度的水平分布有何特点:①北半球高于南半球②在南北纬0°- 30 °之间以印度洋水温最高③在南北纬50°- 60 °之间大西洋水温相差悬殊(2)总趋势:①水温从低纬向高纬递减,等温线大致呈带状分布,特别是在南半球高纬区,等温线几乎与纬线平行。

②在南北回归线之间的热带海区,水温最高,水温水平梯度较小,等温线较疏。

而在南北回归线以外的海区等温线变密,水平梯度增大,到南北纬40°- 50 °水温水平梯度达最大值;南北纬40°- 50 °以外地区,等温线又变疏,水温水平梯度又减小。

水文学作业

水文学作业

水文学习题一、流域分水线的勾绘与流域面积的计算:1.按下图(附图一)所示地形图,绘出河沟ABD的D处、CB的B处的流域分水线;梧桐溪流域地形图(附图一)比例尺:1:500002.在方格坐标纸上,近似计算两河沟的流域面积;3.在方格坐标纸绘出ABD河沟的纵断面图,并按教材中公式(6-31)计算河沟平均纵比降值。

(D处河沟的高程为390.0米)二、径流量的各种单位表示值的计算:灞河马渡王水电站1953~1982年各年的平均流量如下表表示,试计算其多年平均流量值Q,并求其年径流总量W,年径流模数M,年径流深度R和径流系数α的值。

该站控制的流域面积为1601平方公里,多年平均降水量为647.2mm。

三、水位与流量关系曲线的延长;已知汉江安康站1959年7月的实测流量成果如表所示,试绘制H~Q、H~W、四、现有黑河黑峪口站年平均流量(1941~1964)共24年的资料如下表所示,试自行整理统计,并绘出频率密度直方图和累积频率直方图。

(组距取为4.5m3/s 时,最小分点以9.00m3/s或10.00m3/s为宜,组距取为5.0m3/s时,最小分点以7.00m3/s或8.00m3/s或9.00m3/s为宜。

)五、累积频率曲线的绘制及比较当C=1.5时,C v=0.1,0.3,0.75当C v=0.30时,C s=0.3,0.6,1.80分别查皮尔逊Ⅲ型曲线离均系数值表(见教材附录3),在概率格纸上(见教材附录7)上绘制K P ~P曲线,试比较分析统计参数C v、C s对累积频率曲线的影响。

六、累积频率分析计算某河流的年径流总量记录共20年(1949~1968)。

使用适线法对该系列进行频率分析,求频率为95%和99%的年径流总量。

(累积频率曲线会在海森概率格纸上)83七、相关分析计算。

试由升仙村站的年径流模数展延酉水街站的年径流模数,从而由升水河的径流资料推求出酉水河的多年平均流量(m3/s)。

升仙村站控制的流域面积为2143(106m2),酉水街站控制的流域面积为11(106m2)。

随机水文学典型解集计算题

随机水文学典型解集计算题

随机水文学典型解集计算题摘要:一、引言二、随机水文学基本概念介绍三、随机水文学典型解集计算题的概述四、随机水文学典型解集计算题的解法及步骤五、结论正文:一、引言随着我国水文事业的发展,水文预报、水文模型和水文地质研究等领域对随机水文学的需求越来越大。

随机水文学作为水文学的一个重要分支,主要研究随机过程在水文过程中的应用。

本文将对随机水文学中的一个典型解集计算题进行分析和讨论。

二、随机水文学基本概念介绍随机水文学主要研究水文过程中的随机现象,如水位、流量、降雨量等。

随机水文学的基本概念包括概率、随机过程、随机函数等。

概率:概率是描述随机现象发生可能性的数值,取值范围为0~1。

随机过程:随机过程是指一组随机变量按照时间顺序排列而形成的过程。

随机函数:随机函数是指将一个随机变量映射到另一个随机变量的函数。

三、随机水文学典型解集计算题的概述随机水文学典型解集计算题主要包括求解随机过程的累积分布函数(CDF)、概率密度函数(PDF)以及相关性等。

这类题目的求解方法通常涉及到数理统计和概率论的知识。

四、随机水文学典型解集计算题的解法及步骤以求解随机过程的累积分布函数为例,其解法及步骤如下:1.确定随机过程的类型:首先需要判断所给随机过程是连续型还是离散型。

2.确定随机过程的概率密度函数:对于连续型随机过程,需要求解其概率密度函数;对于离散型随机过程,需要求解其概率质量函数。

3.求解累积分布函数:累积分布函数是概率密度函数从负无穷到某一值x 的积分。

对于离散型随机过程,累积分布函数是概率质量函数的和。

4.求解累积分布函数的逆函数:累积分布函数的逆函数称为累积分布函数的反函数,可以用来求解随机变量落在某一区间内的概率。

五、结论随机水文学典型解集计算题是研究随机水文学过程中随机现象的重要手段。

随机过程在水文学及水资源中的应用

随机过程在水文学及水资源中的应用

随机过程在水文学及水资源中的应用摘要:应用随机过程的知识对水文现象进行分析是水科学工作者的一项重要工作,本文介绍了时间序列分析的ARMA(p,q)模型,并具体讨论了其在某地区干旱频率分析中的应用。

关键词:随机过程模拟频率降雨量Abstract:Knowledgeof random process analysis of the hydrological water is an important work of scientists, this paper introduces time series analysis of the ARMA (p, q) model, and specifically discussed the frequency of droughts in a region analysis Key words:random process Simulation Frequency Rainfall1 引言随机过程是研究随时间演变的随机现象的一门学科.它以概率论为基础,但又是概率论的深入和发展,随着科学技术的发展,它巳技广泛地应用到雷达与通信、动态可靠性、自动控制、生物工程、社会科学以及其它工程科学等领域,并反在这些领域显示出十分重要的作用。

对于水文学,要了解水文水资源系统各组成间的相互关系,预测水资源规划设计方案可能产生的效果及对生态的影响,当前可行的一个方法就是水文水资源随机模拟。

水文随机模拟技术,最初是从水库设计问题提出的。

1927年C.E.祖德勒曾为确定水库容积的概率分布而生成了1000年的年径流记录。

但在此后的30年间,由于计算技术的限制,这种方法并未在工程界得到实际应用。

直至50年代,随着计算机的问世,水文随机模拟又重新受到重视。

在水资源系统工程的规划设计及管理运用方面应用水文随机模拟的大量研究,是从60年代几乎同时在苏联和美国开始的。

我国20世纪70年代末及80年代,以成都科技大学(四川大学)、河海大学为代表开展了大量的水文水资源随机模拟的理论与应用研究工作,形成了以随机过程理论为基础的水文学新分支—随机水文学[1]。

随机水文学考试重点整理

随机水文学考试重点整理

随机水文学以水文过程为研究对象,以随机过程理论和时间序列分析技术为手段的一门学科随机模拟法的特点1随机水文模型全面表征水文现象统计变化的特征,不同模型表征水文现象变化特性的重点有所差异。

2、由随机模型能模拟出大量的水文序列。

3、大量的模拟序列表征着未来水文现象可能出现的各种情况。

当随机函数随时间t 连续地取有限区间内的值时,称此随机函数为随机过程。

是否相依:相关和独立随机过程 按变量多少:单变量和多变量随机过程 参数是否随时间改变:平稳和非平稳随机过程据分布函数的不同性质:独立,平稳,独立增量,马尔柯夫过程非平稳随机过程一个随机过程X(t),若对任意n 与实数k ,X(t)的n 维分布函数满足关系式称X(t)为平稳随机过程(简称平稳过程),否则被称为非平稳过程。

特征:平稳随机过程的n 维分布函数不因所选开始时刻的改变而不同;平稳随机过程的统计特性不随时间原点(起点)的选取不同而变化。

各态历经性:在一定条件下,平稳随机过程的一个相当长的样本资料(一个现实)可以用来分析计算平稳随机过程的统计特性。

这样的随机过程被称为具备各态历经性或遍历性,并称为各态历经过程判断:年径流或年降水过程在人类活动影响很小时可以认为是平稳随机过程。

月降水过程和日降水过程是非平稳的。

马尔柯夫过程如果随机过程X(t)满足 则随机过程X(t)被称为马尔柯夫过程(马氏过程)。

性质1 马尔柯夫过程在时刻tn+k 所处的状态只与其在时刻tn 所处的状态有关,而与其在tn 时刻之前所处的状态无关2马尔柯夫过程的统计特性完全由它的初始分布和转移概率确定。

水文序列的组成;确定成分(周期性、非周期性)随机性成分(平稳的(相依的和独立的)非平稳的)自相关分析中:判断时间序列是否独立的方法。

① 计算样本自相关系数rk 并绘制样本自相关图。

② 计算rk 的容许限(选择显著性水平α=5%),即 之中:取“+”时为容许上限;取“-”时为容许下限③ 推断。

南京师范大学 水文学 作业

南京师范大学  水文学  作业

1、分析说明水循环基本过程、循环的动力与循环现象的本质。

答:水循环是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。

整个过程可分解为水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、水分入渗,以及地表、地下径流等5个基本环节。

2、综合分析水循环的地理效应。

答:水循环作为地球上最基本的物质大循环和最活跃的自然现象,它深刻地影响到全球地理环境,影响生态平衡,影响水资源的开发利用,对自然界的水文过程来说,水循环是千变万化的水文现象的根源。

(1)水循环与地球圈层构造:地球表层系由大气圈、岩石圈、生物圈以及水圈组合而成。

水圈居于主导地位,正式水圈中的水,通过周流不息的循环运动,积极参与了圈层之间界面活动,并且深入4大圈层,将它们融合在一起。

水循环深刻地影响了地球表层结构的形成以及今后的演变与发展。

(2)水循环与全球气候:水循环一方面受到全球气候变化,尤其是大气环流活动的影响,另一方面它又深入大气系统内部,极其深刻地制约了全球气候。

首先,水循环是大气系统能量的主要传输、储存和转化者。

其次,水循环通过对地表太阳辐射能的重新再分配,使不同纬度热量收支不平衡矛盾得到缓解。

再次,水循环的强弱及其路径,还会直接影响到各地的天气过程,甚至可以决定地区的其后基本特征。

此外,像雨、雪、霜以及台风暴雨等天气现象,本身就是水循环的产物,没有水循环,亦就不存在这类天气现象。

(3)水循环与地貌形态及地壳运动:水循环过程中的流水以持续不断的冲刷、侵蚀作用、搬运与堆积作用,以及水的溶蚀作用,在地质构造的基底上重新塑造了全球的地貌形态,从两极与高山地区的冰川地貌、滨海地区的海岸地貌、到河流冲击、堆积地貌以及千姿百态的熔岩地貌,水循环不仅重新塑造了地表形态,而且还影响到地壳表层内应力的平衡,是触发地震,甚至引起地壳运动的重要原因。

(4)水循环与生态平衡:没有水循环,就不会有生命活动,亦就不存在生物圈。

水文作业2分析

水文作业2分析

水文学作业2:一、名词解释水系:流域内所有河流、湖泊等各种水体组成的水网系统,称作水系。

流域:指由分水线所包围的河流集水区分水岭:是指分隔相邻两个流域的山岭或高地,河水从这里流向两个相反的方向河流纵断面: 河流纵断面是指沿河流中线(也有取沿程各横断面上的河床最低点)的剖面河流横断面: 河槽中某处垂直于流向的断面称为在该处河流的横断面。

比降: 亦称坡降、坡度。

指水面水平距离内垂直尺度的变化洪水波: 当流域上发生暴雨或大量融雪后,河槽中流量急剧增加,水位也相应上涨。

洪峰过后,流量逐渐减小,水位相应降低,这时在河槽剖面上形成的波,即为洪水波,它向下游传播含沙量: 含沙量一般是单位体积的浑水中所含的干沙的质量输沙率: 一定水流和床沙组成条件下,水流能够输移的泥沙量有效库容: 校核洪水位与死水位之间的库容称防洪库容: 防洪库容,水库正常蓄水位或防洪高水位至防洪限制水位之间的容积盐水楔: 在河口区,从上游来的淡水通过河口区泄入海中,而含有一定盐分的海水则随潮上溯,于是便发生了盐水与淡水的混合和盐水入侵问题。

当河道中径流来势较强而潮汐势力较弱时,淡水因重力密度较小居于上层而向海中泄出,重力密度较大的盐水位于底层并随潮上溯而形成盐水楔二、选择题1. 使水资源具有再生性的原因是自然界的[B ]。

a、径流b、水文循环c、蒸发d、降水2. 自然界中,海陆间的水文循环称为[C]。

a、内陆水循环b、小循环c、大循环d、海洋水循环3. 自然界的水文循环使水资源具有[A ]。

a、再生性b、非再生性c、随机性d、地区性4. 流域面积是指河流某断面以上[D] 。

a、地面分水线和地下分水线包围的面积之和b、地下分水线包围的水平投影面积c、地面分水线所包围的面积d、地面分水线所包围的水平投影面积5.某河段上、下断面的河底高程分别为725m和425m,河段长120km,则该河段的河道纵比降[D ]。

a、0.25b、2.5c、2.5%d、2.5‰6. 山区河流的水面比降一般比平原河流的水面比降[ D ]。

(完整word版)水文学作业

(完整word版)水文学作业

P31:第二章 2.3、2.5、2.62.3 如题2.3表,已知各河段特征点的河底高程及其间距,试求各河段的平均比降及全河的平均比降。

河段平均比降计算资料 2.3表自河源起至河口至各和段编号底坡变化特征点上、下高程(m)各特征点间距(km)各段平均比降(%)Ⅰ72.5~41.9 211 0.0145Ⅱ41.9~25.6 253 0.0064Ⅲ25.6~16.3 248 0.0038Ⅳ16.3~3.7 200 0.0063Ⅴ 3.7~0 60 0.0062全河0.0059 解:河段纵比降的计算式为SⅠ=(72.5-41.9)/(211×1000)=0.0145%SⅡ=(41.9-25.6)/(253×1000)=0.0064%SⅢ=(25.6-16.3)/(248×1000)=0.0038%SⅣ=(16.3-3.7)/(200×1000)=0.0063%SⅤ=(3.7-0)/(60×1000)=0.0062%S全河=={[(0+3.7)×60+(3.7+16.3)×200+(16.3+25.6)×248+(25.6+41.9)×253+(41.9+72.5)×211-0]/(972×972×1000)}×100=0.0059%2.5河川径流一般指的是什么?河川径流量可用哪几个特征值表示?答:河川径流是指下落到地面的降水、由地面和地下汇流到河槽并沿河槽流动的水流的统称。

河川径流量是指河流出口断面的流量或某一时段内的河流总量。

常用5个特征值表示:(一)流量Q,单位时间内通过河流某一过水断面的水量称为流量,记为Q,以/s 计;(二)径流总量:径流总量指一定时段内通过河流某一过水断面的总水量,记为W,以、万或亿计,通常采用108m3。

计算公式: W=QT;(三)径流模数M:流域出口断面流量与流域面积之比称为径流模数,记为M,以计。

随机水文学典型解集计算题

随机水文学典型解集计算题

随机水文学典型解集计算题
(原创实用版)
目录
一、随机水文学简介
二、随机水文学中的典型解集计算题
三、解题步骤与方法
四、结论
正文
一、随机水文学简介
随机水文学是一门研究水文过程及其随机特性的学科。

在水文过程中,许多因素具有不确定性和随机性,如降雨、蒸发、径流等。

随机水文学通过对这些随机变量的研究,揭示水文过程的统计规律,为水文预报、水资源评价和水利工程设计等提供科学依据。

二、随机水文学中的典型解集计算题
在随机水文学中,解集计算题是一种典型的题目类型,主要涉及求解水文过程的统计特性,如概率分布、累积分布函数等。

这类题目的关键在于找到合适的概率分布模型,并利用数学方法求解。

三、解题步骤与方法
以求解某河流径流量的累积分布函数为例,步骤如下:
1.根据实测资料,确定河流径流量的概率分布模型。

常见的模型有皮尔逊分布、高斯分布、对数正态分布等。

2.确定模型参数。

对于皮尔逊分布,需要确定形状参数α和尺度参数β;对于高斯分布,需要确定均值和标准差;对于对数正态分布,需要确定均值和标准差。

3.利用概率论和数理统计方法,求解累积分布函数。

常见的求解方法有矩法、分位数法、极大似然估计法等。

4.根据累积分布函数,分析水文过程的统计特性,如均值、中位数、极值等。

四、结论
随机水文学中的典型解集计算题,通过对水文过程的统计特性进行分析,可以为水文预报、水资源评价和水利工程设计等提供重要依据。

在解题过程中,选择合适的概率分布模型和求解方法是关键。

3—2《土木工程水文学》作业

3—2《土木工程水文学》作业

第一次作业4—3、设系列值为1、2、3、4、20,试求其三统计参数v s x C C 、、及1%P =时的p x 。

解答:由题可得均值x 为:12342065niixx n++++===∑从而可根据ii x K x=可求得各模比系数如下表所示:∴离差系数v C 为:1.32v C ==偏差系数s C 为:33333333(1)(1)(2)5(0.83)(0.67)(0.50)(0.33) 2.3343 1.322.10i s v K n C n n C -=⋅---+-+-+-+=⋅⨯=∑ 此时,由 2.10s C =及1%P =查表知: 3.656p Φ= 从而由(1)i p v x C x =Φ+可得:(1)(3.656 1.321)635.0p p v x C x =Φ+=⨯+⨯= 4—6、已知100年中所得样本容量为100,若各样本的数值各异,求重现期()20a T x x ≥=年时,a x 在系列中排第几位? 解答:由题有:11()100%100%5%()20a a P x x T x x ≥=⨯=⨯=≥∴a x 在系列中的位置为:5%1005⨯=即a x 在系列中排第5位。

4—7、如题下表为某站实测最大洪峰流量记录,使用试错试线法、三点适线法、矩法分别推求重现期200T =将1936~1955年这20年间记录的实测最大洪峰流量,不论年份按从大到小的顺序排列。

由此可得:37964/Q m s =总 从而有:37964398.2/20Q Q m s n ===总 根据ii Q K =及100%1m P n =⨯+求得各个流量下的模比系数i K 及i P 值,列入表1中。

此时,有20.00i K n ==∑,(1)0i K -≡∑,计算结果正确。

∴有0.27v C === 取20.54s v C C ==、30.81s v C C ==、4 1.08s v C C ==,列表试算合适理论累积曲线,其值如表2所示。

随机水文学典型解集计算题

随机水文学典型解集计算题

随机水文学典型解集计算题(最新版)目录一、引言二、随机水文学基本概念1.随机水文学的定义2.随机水文学的研究对象三、典型解集计算题的概述1.典型解集计算题的类型2.典型解集计算题的解法四、随机水文学在典型解集计算题中的应用1.随机水文学在解决地下水问题中的应用2.随机水文学在解决渠道水流问题中的应用五、结论正文一、引言随着我国经济的快速发展,水资源的合理开发和利用已经成为了一个重要课题。

在这个背景下,随机水文学应运而生,作为一种研究水文现象的新兴学科,它为我国水资源的保护和利用提供了重要的理论支持。

本文将从随机水文学的基本概念入手,探讨其在典型解集计算题中的应用。

二、随机水文学基本概念1.随机水文学的定义随机水文学是研究水文现象随机性的学科,它主要研究水文过程中的不确定性因素,如水量、水质、水文过程等。

2.随机水文学的研究对象随机水文学的研究对象包括河流、湖泊、地下水、冰川等各种水文现象。

三、典型解集计算题的概述1.典型解集计算题的类型典型解集计算题主要包括地下水问题、渠道水流问题等。

2.典型解集计算题的解法典型解集计算题的解法主要包括概率论法、数理统计法、随机过程法等。

四、随机水文学在典型解集计算题中的应用1.随机水文学在解决地下水问题中的应用地下水问题是典型解集计算题中的一种,它涉及到地下水位、水量等随机现象。

随机水文学通过研究这些随机现象,可以更准确地预测地下水的变化。

2.随机水文学在解决渠道水流问题中的应用渠道水流问题也是典型解集计算题中的一种,它涉及到渠道水流量、流速等随机现象。

随机水文学通过研究这些随机现象,可以更好地指导渠道的规划、设计和管理。

五、结论总的来说,随机水文学在典型解集计算题中的应用,为我国水资源的保护和利用提供了重要的理论支持。

最新水文学习题集与答案资料

最新水文学习题集与答案资料

北京建筑工程学院教材建设项目《水文学》习题集参考答案环能学院市政工程系北京建筑工程学院2010.12目录第一章绪论 (1)第二章水文学的一般概念与水文测试 (5)第三章水文统计基本原理与方法 (18)第四章年径流及洪、枯径流 (33)第五章降雨资料的收集与整理 (50)第六章小流域暴雨洪峰流量的计算 (54)第一章绪论一、填空题1.水文现象是指(地球上的水受外部作用而产生的永无休止的运动形式)。

2.水文学是研究自然界各种水体的(存在)(分布)(循环)(物理化学性质)及(环境因素)的变化规律,预测、预报各水文现象变化情势的一门水利学科。

3.水文循环的重要环节有(降水)、(蒸发)、(渗流)和(径流)。

4.按水文循环的规模和过程不同,水文循环可分为(大)循环和(小)循环。

5.自然界中,海陆之间的水文循环称(大循环),海洋或陆面局部的水循环称(小循环)。

6.工程水文学是水文学的一个重要分支,为(工程规划设计)、(施工建设)和(运行管理)提供水文依据的一门科学。

工程水文学的内容,根据在工程设计、施工、管理中的作用,基本可分为两个方面(水文分析与计算)和(水文预报)。

7.水资源是水文循环使陆地一定区域内平均每年产生的淡水量,通常用(多年平均年降雨量)和(多年平均年径流量)描述。

8.水文现象变化的基本规律可分为二个方面,它们是(成因规律)和(统计规律)。

根据水文现象变化的基本规律,水文计算的基本方法可分为(成因分析法)和(数理统计法)。

9.水文现象具有时程变化的(周期性)与(随机性)的对立统一,地区分布的(相似性)与(特殊性)的对立统一。

二、选择题1. 水文现象的发生[ d ]。

a 完全是偶然性的b 完全是必然性的c 完全是随机性的d 既有必然性也有随机性2. 水文分析与计算,是预计水文变量在[ c ]的概率分布情况。

a 任一时期内b 预见期内c 未来很长很长的时期内d 某一时刻3. 水文预报,是预计某一水文变量在[ b ]的大小和时程变化。

随机水文学典型解集计算题

随机水文学典型解集计算题

随机水文学典型解集计算题【最新版】目录一、引言二、随机水文学基本概念1.水文学的基本概念2.随机水文学的定义三、随机水文学典型解集计算题的概述1.计算题的背景和意义2.计算题的难点和要点四、随机水文学典型解集计算题的解法1.第一种解法2.第二种解法3.第三种解法五、结论正文一、引言随着人类社会的发展和经济的繁荣,水资源的合理利用和管理变得越来越重要。

水文学作为一门研究水资源和水环境的学科,在水资源管理中起着关键作用。

随机水文学作为水文学的一个重要分支,主要研究水文过程的不确定性,为水资源和水环境的管理提供了理论依据。

本文主要介绍随机水文学中的一个典型解集计算题,旨在帮助读者理解和掌握随机水文学的基本概念和解题方法。

二、随机水文学基本概念1.水文学的基本概念水文学是研究地球上水循环和水资源的学科,主要研究水文要素(如水量、水质、水文过程等)的分布、变化和相互关系。

水文学的研究对象包括地表水、地下水、大气水等。

2.随机水文学的定义随机水文学是研究水文过程不确定性的水文学分支。

水文过程的不确定性主要体现在水文要素的随机变化、水文过程的随机性和水文模型的随机性等方面。

随机水文学通过对水文过程的概率分布、统计特性和随机模拟等研究,为水资源和水环境的合理管理提供了理论支持。

三、随机水文学典型解集计算题的概述1.计算题的背景和意义随机水文学典型解集计算题是针对一个水文过程的随机解集进行计算的问题。

该计算题的背景是水文过程的不确定性,意义在于通过对水文过程的随机解集进行计算,可以更好地理解和评价水文过程的不确定性,为水资源和水环境的管理提供科学依据。

2.计算题的难点和要点该计算题的难点在于如何处理水文过程的随机性和复杂性,以及如何选择合适的数学方法和模型进行计算。

要点包括对水文过程的概率分布和统计特性的理解,以及对随机模拟和模型计算方法的掌握。

四、随机水文学典型解集计算题的解法1.第一种解法:基于概率论的方法该方法主要通过对水文过程的概率分布进行分析,计算解集的概率分布,从而得到解集的统计特性。

水文学-王版作业2

水文学-王版作业2
fp(mm/min)
R(mm)
入渗量(mm)
11.16.8
0.3
25
9
0.3
10
0.3
11
0.3
12
1
13
1
14
1.9
15
1.9
16
1.9
17
1.9
18
3.3
19
3.3
20
3.4
作业2 姓名: 学号:
1、某流域面积为402km2,产流方式为超蓄产流,流域蓄水容量面积分配曲线采用抛物线形,已知WM=100mm,b=0.3,某次降雨过程的逐时段降雨量级蒸散发能力如表中第2、3列,本次降雨开始时W0=61.83mm,求该流域产流过程。
计算时段Δt
面雨量P
观测蒸发Ew
流域蒸发E
有效降雨PE
0.7
0.1
0.154
8
2.3
0.1
0.154
2、某流域面积为310km2,产流方式为超渗产流,流域下渗曲线采用霍尔坦公式fp=0.1+0.02(50-W)1.4来描述,已知W0=25mm,b=0.3,某次降雨过程的逐时段降雨量第2列,采用列表法求该流域产流过程。
日.时.分
有效降雨量(mm)
流域蓄水量W
前期影响雨量A
流域蓄水量W
产流量R
6.27.17
0
20
0.5
0
0
23
38.1Βιβλιοθήκη 0.2028.228.9
0.2
0
5
6.8
0.3
0
8
19.7
0.3
0
11
46.7
0.2
0.143
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结合所学专业和研究方向,重点谈谈随机水文学的应用前景(可以包括总体思路,研究的内容,技术路线,研究的难点等)
(一)对随机水文学的认识
随机水文学是一门介于确定性水文学和纯随机水文学之间的一门学科,它的出现填补了确定性水文学和纯随机水文学之间的缺口,因为一般的水文过程都是随时间而变化的过程,包含着确定成分和随机成分,前者表现为水文现象的趋势变化和周期性变化等,后者表现为水文现象的相依性和纯随机性变化。

所以引入了随机模型,使得概率和过程这两种因素在模型中均能得到反映。

(二)问题的提出
农业面源污染又称非点源污染,是指溶解性或固体污染物在降水和径流冲刷作用下汇入受纳水体而导致的水体污染,是造成我国水环境污染的主要原因之一。

目前,农村大部分地区地表水污染严重,浅层地表水收到不同程度的污染,对农民饮用水质量造成威胁。

农村生活污水、固体废弃物未经处理,直接排入渠沟、水塘;农业生产过程中,农药、化肥、农膜过多、过量和不科学使用;畜禽粪便、农作物秸秆等废弃物无序排放。

不仅造成资源的巨大浪费,而且导致农业面源污染加剧,严重破坏了农业生产、农村生活环境,导致农产品有害物质含量高,影响到食品安全性和市场占有率。

农业面源污染的形成主要是由降雨径流过程、土壤侵蚀过程、地表溶质溶出过程和土壤溶质渗漏过程四个过程组成的。

这是一种间歇性、随机性、不确定性很强的复杂过程,估算其负荷难度较大,且用
传统方法计算出来的结果具有随机性和不确定性。

因此,我们这里采用SWAT模型对面源污染进行模拟。

(三)研究背景
SWAT模型是一个具有物理基础的分布式水文模型,能同时计算数百个子流域,能模拟层间流、地下水流、河段演算输移损失和通过池塘、水库、河流、山谷运动的泥沙和化学物质量,具有柔性流域和子流域特点及演算结构,它可以读入观测的流量数据和点源数据,还可以用于无法收集输入数据地区的模拟。

SWAT模型方便地提取天气、土地利用、土壤类型、农业活动和其他输入数据的能力使它能够对大流域进行模拟。

模型在土地利用活动和流域过程之间建立了重要联系,因此可以对流域管理中各种决策的适用性进行评估,包括作物类型、施肥、施用农药、灌溉的时间和数量,以及对流域内水质和水量有重要影响的其他管理决策。

目前,该模型已经成为水资源保护管理规划中不可或缺的工具,被一些国家和地方政府机构的决策者应用。

(四)技术路线
根据土地利用和土壤类型的分布和组合特征,swat模型将各个亚流域划分HRU(水文响应单元)。

模型可以定量化不同农业管理情景的相对影响,而农业管理情景则由种植、耕作、收获和施肥等一系列操作组成。

AVSWAT模型会根据输入的GIS地图、输入数据文件及属性数据库自动生成SWAT模型输入文件,同时也提供了对每个亚流域修改输入文件的界面。

模型输入文件生成后,运行模型即可进行流域非点源污染模拟。

模拟结果可以在ArcView中进行分析和显示。

为了进行模拟,我们需要输入土地利用、土壤、天气、地下水、水资源利用、农业管理、土壤化学、池塘、河流水质以及模拟日期等数据。

这些资料既有确定性成分,又有随机性成分。

对于雨量资料,首先将初始的降雨资料通过合理的随机模型加以处理,得出比较符合实际情况的降雨序列,经过合理的频率计算,得出各个具有代表性的水平年。

同时,将缺测的日雨量资料利用随机水文学知识进行适当的插补延长,得到完整的日降雨资料之后再输入到SWAT模型之中。

通过这些前期的数据处理之后,就得到了较好的模型运行同时。

关于其他气象资料,也可以通过上述方法进行插补延长。

同时,关于灌区的下垫面条件,同样可以利用随机水文学的知识进行“还原”或“还现”计算。

经过计算,可以将下垫面条件还原到当时的情况。

经过这些前期处理之后的模型输入资料更加能够代表当时的实际情况,因此在进行模拟时可以得到更加准确的结果。

当模型的结构和输入参数初步确定后,需要对模型进行参数校准和验证。

通常将使用的资料系列分为两部分:其中一部分用于模型参数校准,而另一部分则用于模型的验证。

径流过程具有随机性,对所研究区域的不同排水沟的出流过程监测较困难,但因为所有出流都汇入一个湖泊中,今年,在湖的下游开设闸门,因此可以把该湖泊量化为一个小水库,通过闸门的启闭情况计算水库的出流量,并且通过该湖泊水位的观测、湖泊蒸发以及入渗的计算,反推该湖泊的入流过程,之后进行基流的分割,然后分别对直接径流和基流进行模型参数的校准,经参数校准后的降雨径流过程具有可操作性。

通过模型模拟之后,在进行模拟结果分析时,同样需要用到随机水文学的知识。

模拟的氮磷负荷序列,也是随机序列,不能将其看成纯随机过程,也不能将其看成完全确定的过程。

通过模型模拟得到的氮磷负荷变化过程。

但是,对这个过程的影响因素我们可能不能直接进行分析判断。

因此,需要运用随机水文学的相关知识,对模拟结果进行主成分分析,从中找出哪些是影响模拟结果的最重要因素。

最终得到氮磷负荷随降雨条件、施肥制度条件和土地利用方式的变化规律。

(五)存在的问题
1、天气是水文模型的驱动力,而可用的天气数据来自气象测站。

由于天气具有时空分布的差异性,从几个测站得到的天气数据并不能代表整个流域。

2、SWAT模型假定亚流域中的每个响应单元含有相同的特征,例如在单个亚流域中对所有的草地和稻田使用相同的坡度,当流域中的一种土地利用具有不同的地形特征时,这个问题就更加突出了。

3、在SWAT模型中,具有较小面积的土地利用通常不被考虑,因而有些小面积的陆地覆盖类型如未硬化的路面、小面积裸地、建筑用地和中耕作物等不能进行模拟,而这些小面积区域可能比相同草地面积的泥沙产量大几百倍甚至上千倍。

(六)参考文献
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科学出版社,2006.
[2].胡远安,程声通,贾海峰. 非点源模型中的水文模拟——以SWAT模型在芦溪小流域的
应用为例[J]. 环境科学研究,2003,16(5):29-32, 36.
[3].贾仰文,王浩,倪广哼等. 分布式流域水文模型原理与实践[M]. 北京:中国水利水电出
版社,2005.
[4].王培. 基于GIS的SWAT模型在农业面源污染模拟中的应用[D]. 安徽农业大学硕士学位
论文. 2008.
[5].代峻峰. 基于分布式水文模型的灌区水管理研究[D]. 武汉大学博士学位论文. 2007.
[6].Abbott M B,Refsgaard J C. 分布式水文模型[M]. 郝芳华,王玲译. 郑州:黄河水利出版
社,2003.
[7].詹道江,徐向阳,陈元芳. 工程水文学[M]. 北京:中国水利水电出版社,2010.
[8].胡雪涛,陈吉宁,张天柱. 非点源污染模型研究[J]. 环境科学,2002,22(3):124-128.。

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