工程水文学复习题(27题)详解

复习1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答：1）成因分析法:根据水文变化的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。

如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。

2）数理统计法：根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。

如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。

水文计算常常是二种方法综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先由数理统计法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。

此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象的变化在地区分布上呈现的一定规律（水文现象在各流域、各地区的分布规律）来研究短缺和无资料地区的水文特征值。

2、蒸发能力与蒸发率以及下渗能力、下渗率的概念及相互关系。

答：通常，将处在特定气象环境中，具有充分供水条件的可能达到的最大蒸发量，称为蒸发能力，又称潜在蒸发量或最大可能蒸发量。

单位时间内单位面积上蒸发出来的水汽的质量称为蒸发速率（蒸发率）。

下渗能力是指土壤在充分供水的条件下的下渗率。

下渗率指水分自地表渗入土壤中的强度。

蒸发量的大小主要决定于气象要素及土壤湿度，这可以用流域蒸发能力和土壤含水量来表征。

3、水量平衡原理的应用。

答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。

依此，可得任一地区、任一时段的水量平衡方程。

对一闭合流域：设 P 为某一特定时段的降雨量，E 为该时段内的蒸发量，R 为该时段该流域的径流量，则有：P=R+EC+△U△U为该时段流域内的蓄水量，△U=U1+U2。

对于多年平均情况，△U ＝0，则闭合流域多年平均水量平衡方程变为：⎺P=⎺R+⎺E影响水资源的因素十分复杂，水资源的许多有关问题，难于由有关的成因因素直接计算求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。

因此，水量平衡原理在水文分析计算和水资源规划的分析计算中有广泛的应用。

如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。

例如：某闭合流域的多年平均降雨量⎺P=1020mm ，多年平均径流深⎺R=420mm，试求多年平均蒸发量⎺E 。

⎺E=⎺P-⎺R＝600mm。

4、径流深度、径流总量、平均流量、径流模数的概念及相互关系。

答：将计算时段的径流总量，平铺在水文测站以上流域面积上所得的水层厚度，称为径流深度，径流总量是指在指定时段Δt通过河流某一断面的总水量。

径流模数是单位流域面积上单位时间所产生的径流量。

5、天然河道中,影响水位～流量关系不稳定的主要因素有哪些？答：因受一种或几种因素的影响,实测流量与相应水位的点据不能呈密集带状分布,难以用一条单一曲线表示，同一水位（或流量）具有多个流量（或水位）与之对应，这就是不稳定的水位流量关系。

引起这种水位流量关系变动的因素有：①河床冲淤，使同水位的断面面积发生变化，影响流量，多沙河流冲淤严重，这种变化尤为剧烈；②洪水涨落，涨水与落水阶段，河道水面比降不同，流速不同导致同水位下流量不同，涨落急剧的河流，这种变化比较明显；③变动回水，在河流的中下游，河渠水位受支流汇合、闸门启闭、湖水顶托等影响，使水面比降发生变化，引起水位流量关系的不稳定；④结冰、水生植物等也能导致断面面积和糙率等一些水力因素的变化而影响水位流量关系。

6、河道观测断面的布置，流量的观测？答：流量观测步骤：1.测断面流量有几种方法,视测量条件、测量要求选定；2.准备器材、设备、做好数据统计表；3.根据测量方法按要求进行测量；4.进行数据处理，进行必要修正，得出结果。

7、水文调查包括哪些项，它主要起什么作用？答：水文调查是为了水文分析计算、水利规划、水文预报以及其它工农业生产部门的需要而进行的野外查勘、试验,并向有关部门搜集资料的工作.其目的是补充水文基本站网定位观测之不足.调查内容包括：水文要素（水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等）,气候特征（降水、蒸发、气温、湿度、风等）,流域自然地理（地形、地质、水系、分水线、土壤、植被等）,河道情况（河宽、水深、弯道、建筑物等）,人类活动（水利、水土保持措施、土地利用、工农业用水等）以及水旱灾情,社会经济状况等方面.另外,在某些情况下,为了专门的目的,也可以组织专门的水文调查,例如洪水调查,主要是查清历史洪水的痕迹、发生的日期和情况以及河道情况、估算洪峰流量、洪水总量及发生的频率等。

8、频率曲线的三个统计参数各表示什么意义？对频率曲线各有什么影响？答：三个统计参数：1）均值表示毓中变理的平均情况。

高某水文变更的观测毓为X1，X2，……Xn，则其均值为2)变差系数：水文计算中用均方差与均值之比作为衡量系列的相对离散程度的一个参数，称为变差系数，或称离差系数、离势系数，用Cv表示，其计算式为：3）偏态系数：在数理统计中采用偏态系数CS作为衡量系列不对称程度的参数，其计算式为：关于三个统计参数对频率曲线的影响：均值x对曲线的影响，Cv和Cs值固定时，x大的在频率曲线之上，相反在频率曲线之下，x越大频率曲线越陡。

2，Cv对曲线的影响，当x与Cs为固定值时，Cv越大，则曲线越陡，左上方向上太高，右下方越下降，Cv越小，频率曲线越平缓，Cv=0时，则为水平，3，当Cs对曲线有影响时，且x与Cv固定值，且Cs〉0随着Cs增大频率曲线上端变得陡峭，下端变得平缓，此时曲线中部越来越偏向左边，当Cs〉2时，下端趋于水平，当Cs=0时，曲线呈正态分布。

当Cs〈0时，随着Cs减小上端变缓，下端变陡。

9、偏态系数Cs﹥0或<0，各说明随机变量x[的分布有何特点？答：在数理统计中采用偏态系数CS作为衡量系列不对称程度的参数，当系列对于对称时，CS＝0；当系列对于不对称时，CS≠0，若CS＞0，称为正偏；若CS ＜0，称为负偏，如下图偏态系数Cs﹥0，说明随机变量x出现大于均值的机会比出现小于均值的机会少；偏态系数Cs<0，说明随机变量x出现大于均值的机会比出现小于均值的机会多10、百年一遇、千年一遇洪水，是指什么意思？95％的年径流其重现期为多少？答：百年（千年）一遇洪水是指在长时期内平均100（1000）年出现一次的洪水情况，换句话说，大于等于这样的洪水平均100（1000）年可能出现一次；95％的年径流其重现期T=20年。

11、用配线法进行频率分析计算的步骤，判断配线是否良好所遵循的原则是什么？答：用配线法进行频率分析计算的步骤，判断配线是否良好所遵循的原则是理论频率曲线与经验频率点配合最好原则。

12、相关分析如何进行；有何意义；两种相关关系式子有何异同？13、径流是由降水形成的，但年径流与年降水量的关系不一定很密切，请说明。

答：气候要素中的降水和蒸发直接影响河川径流的形成和变化。

降水方面，降水形式、总量、强度、过程以及在空间上的分布，都会影响河川径流的变化。

降水量受区域影响，在湿润地区影响年径流量的气候因素考虑降水量和蒸发量.比较干旱地区径流量考虑气温和蒸发量.14、修建水库或是围湖造田后对径流会有什么影响？答：一个流域，修建水库后，多年平均径流系数会减少；一个流域，围湖造田后，多年平均径流系数会增加。

15、如何审查资料的可靠性、一致性和代表性？答：可靠性：径流资料一般来自水文测验和摘自整编成果，可靠性审查主要包括以下内容：水文测验资料、水文整编资料、水量平衡检查一致性：一致性是指组成水文资料系列的每个观测值具有同一成因，对年径流量系列而言，一致性是指所在流域的气候条件和下垫面条件在观测期内比较稳定，无显著变化。

代表性：抽样误差用来衡量样本对总体代表性的高低，水文计算成果的精度取决于样本对总体的代表性。

资料代表性的审查对衡量频率计算成果的精度有重要意义。

16、年径流分配和设计洪水过程线推求时如何选取典型。

答：采用典型年径流分配和设计洪水过程线的两种方法为同倍比放大法与同频率放大法。

17、缺乏资料时如何推求年径流？小流域的Cv是偏大还是偏小？答:缺乏实测资料时，一般可采用水文比拟法或年径流量统计参数等值线图、分区图法求得均值、Cv、Cs，并确定线型，推求年径流理论频率曲线，再由设计频率查此曲线得设计年径流量。

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。

18、何为抽样误差，如何减少抽样误差？答：样本只是总体的一部分，由样本来推断总体的统计规律显然会有误差。

这种由样本推断总体统计规律而产生的误差称为抽样误差。

一般说来，样本容量增大的时候，样本的抽样误差会减小。

所以，应当尽可能地增大样本容量。

19、水库的防洪类型，防洪标准、设计洪水的概念。

答：用于防洪的水库一般可分为单纯的防洪水库及承担防洪任务的综合利用水库，也可分为溢洪设备无闸控制的滞洪水库及有闸控制的蓄洪水库。

防洪设计标准为水工建筑物的防洪标准和下游防护对象的防洪标准。

设计洪水位是水库设计的重要参数之一，它决定了设计洪水情况下的上游洪水淹没范围，它同时又与泄洪建筑物尺寸、型式有关，而泄洪设备型式（包括溢流堰、泄洪孔、泄洪隧洞）的选择，则应根据设计工程所在地的地形、地质条件和坝型、枢纽布置特点拟定，并注意以下几点：（1）如拦河坝为不允许溢流的土坝、堆石坝等坝型，则除有专门论证外，应设置开敞式溢洪道。

（2）为增加水库运用的灵活性，尤其是下游有防洪任务的水库，一般宜设置部分泄洪底孔和中孔。

泄洪底孔要尽可能与排沙、放空底孔相结合。

（3）泄洪设备的型式选择，应考虑经济性和技术可靠性。

当在河床布置泄洪设备有困难时，可研究在河岸设置部分旁侧溢洪道和泄洪隧洞。

（4）泄洪闸门类型和启闭设备的选择，应满足洪水调度等方面的要求。

20、设计洪水三要素，洪峰和洪量系列如何选取？答：设计洪水三要素为洪峰流量，洪水总量，洪水过程线。

设计洪峰流量Qm（m3 /s），为设计洪水过程线的最大流量。

设计洪水总量W（m3），为设计洪水的径流总量。

21、不连续系列的频率分析计算。

答：将不连续系列划分为几个不连续系列，作为总体中抽取几个独立样本，分别进行排位，对于每一个独立样本按连续系列处理。

若某项洪水可以同时在两个连续系列中排位时，其经验频率取其中抽样误差较小的。

采用维泊尔公式计算经验频率。

22、同频率法推求设计洪水过程和设计暴雨过程。

答：以符合某一频率的洪水作为设计洪水,如百年一遇洪水、千年一遇洪水等。

此法把洪水作为随机事件,根据概率理论由已发生的洪水来推估未来可能发生的符合某一频率标准的洪水作为设计洪水,它可以克服上法存在的缺点,根据工程的重要性和工程规模选择不同的标准,适用面较宽, 在我国水利、电力、公路桥涵、航道、堤防设计中广泛应用。