前期影响雨量Pa的计算方法
工程水文学(单选)复习题与参考答案
工程水文学(单选)复习题与参考答案一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、对特大洪水进行处理的内容是[ ]。
A、代表性分析B、经验频率和统计参数的计算C、插补展延洪水资料D、选择设计标准正确答案:B2、皮尔逊 III 型频率曲线的三个统计参数 x 、Cv、Cs 值中,为无偏估计值的参数是[ ]。
A、xB、CvC、CsD、Cv 和Cs正确答案:A3、天然河道中的洪水受到水生植物影响时,在水生植物生长期,水位流量关系曲线()。
A、呈逆时绳套状B、上抬C、下降D、呈顺时绳套状正确答案:C4、用经验法(Pa,P=KIm)确定设计暴雨的前期影响雨量 Pa,P 时,在湿润地区设计标准愈高,一般[ ]。
A、K 愈大B、K 愈小C、K 不变D、K 值可大可小正确答案:A5、在年径流系列的代表性审查中,一般将 [ ] 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非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同期的参证变量系列D、参证变量长系列与设计变量系列正确答案:C6、在湿润地区,当流域蓄满后,若雨强i 大于稳渗率fc ,则此时下渗率f 为[ ]。
A、f = iB、f < fcC、f = fcD、f > i正确答案:C7、甲流域为羽状水系,乙流域为扇状水系,其它流域下垫面因素和气象因素均相同,对相同的短历时暴雨所形成的流量过程,甲流域的洪峰流量比乙流域的[ ]。
A、洪峰流量小、峰现时间晚B、洪峰流量大、峰现时间早C、洪峰流量小、峰现时间早D、洪峰流量大、峰现时间晚正确答案:A8、水文预报,是预计某一水文变量在[ ]的大小和时程变化。
A、任一时期内B、以前很长的时期内C、某一时刻D、预见期内正确答案:D9、用马斯京根法作洪水预报,当计算时段t = 2kx ( k , x 为该法的两个参数)时预见期为[ ]。
关于水库洪水预报方法的探究
关于水库洪水预报方法的探究摘要:莱西市境内有大型水库一座,中型水库两座,汛期能否进行正确的洪水调度,关系到我市的工农业生产和人民群众的生命财产安全,及时准确的洪水预报,是进行洪水调度的前提和基础。
分析降雨径流,提出水库洪水预报,要探讨两大问题,一是产流,二是汇流。
产流是解决由毛雨过程求净雨过程的问题,其中确定前期影响雨量Pa为主要前提;汇流是解决由净雨过程求入库流量过程的问题,精度较高的计算方法是经验单位线法。
本文结合我市洪水预报的实际情况,对前期影响雨量Pa、净雨R、经验单位线法进行分析探究。
1前期影响雨量Pa前期影响雨量Pa是反映雨前土壤蓄水量变化的参数,即雨前土壤蓄水量。
其主要影响因素是表层土壤的组成成分和厚度、降雨量的大小、蒸发量的多少、土壤入渗量的快慢等,较适用的计算方法大致分两种:1.1扣损法无雨日:Pa(t+1)=Pa(t)-E;有雨不产流日:Pa(t+1)=Pa(t)+P-E;有雨产流日:Pa(t+1)=Pa(t)+P-R-E≤Im;Pa(t),Pa(t+1)—第t天,第(t+1)天的Pa值。
P—流域平均降雨;R—净雨量;E—第t日的陆面蒸发量,Im—土壤最大持水量。
我市大型水库水文站有E601蒸发皿观测资料,就是陆面蒸发量。
在汛期,蒸发量变化范围1—7毫米,高温天气5—7毫米,晴天3—5毫米,阴天2—3毫米,雨天1—2毫米,据统计,6月份平均日蒸发量为4.7毫米,7月份为4.5毫米,8月份为3.9毫米,9月份为3.6毫米,逐月呈递减趋势。
有雨产流日公式中P—R—E指土壤入渗的部分降雨量。
严格的讲P—R—E 的部分降雨量不能全部入渗土壤,总有一部分降雨量被坑、洼、库、塘拦蓄,但计入拦蓄部分,使Pa的计算更接近实际,当土壤达到饱和,即土壤含水量达到Im,可以认为后期降雨量不再入渗土壤,全为产流净雨,这时的Pa就达到最大值Im。
扣损法看起来较麻烦,实际运用还是可行的,关键在于确定土壤的最大持水量Im,Im的计算可选用流域久旱之后发生的一场大暴雨,用公式Im=P-R-E计算,久旱指Pa=0,大暴雨是指土壤含水量能够达到饱和,R取实际的径流深,选择实际发生的若干次暴雨资料,即可确定Im的值。
第4章习题-流域产汇流计算
第4章习题-流域产汇流计算流域产汇流计算本章学习的内容和意义:本章从定量上研究降雨形成径流的原理和计算方法,包括流域的产流计算和汇流计算。
产流计算主要研究流域上降雨扣除植物截留、补充土壤缺水量、填洼、蒸发等损失,转化为净雨过程的计算方法。
汇流计算主要研究净雨沿地表和地下汇入河网,并经河网汇集形成流域出口断面径流过程的计算方法。
本章研究的流域产汇流计算是工程水文学中最基本的概念和方法之一,是以后学习由暴雨资料推求设计洪水,降雨径流预报等内容的基础。
本章习题内容主要涉及:流域产汇流计算基本资料的整理与分析;前期流域蓄水量及前期影响雨量的计算;降雨径流相关图法推求净雨;初损后损法计算地面净雨过程;流域汇流分析;单位线法推求流域出口洪水过程;瞬时单位线法推求流域出口洪水过程;综合单位线法计算流域出口洪水过程。
一、概念题(一)填空题1. 流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括_____________,______________,_______________, 三大套资料。
2. 图1-7-1是一次实测洪水过程,ac为分割线,ad为水平线,请指出下列各面积的含义:abca代表_______________; acdefa代表__________________; abcdefa代表___________________。
图1-7-1 一次实测洪水过程3. 常用的地面地下径流分割方法有_________________和_________________。
4. 蒸发能力Em,它反映了_______________________________________等气象因素的作用。
5. 蓄满产流是以________________________________为产流的控制条件。
6. 按蓄满产流模式,当降雨使土壤未达到田间持水量时,降雨全部用以补充__________________。
7. 按蓄满产流模式,当流域蓄满时,以后的降雨减去雨期蒸发后,剩余的雨水全部转化为1__________。
水文学问答题
四、问答题(共20 分)1. 何谓前期影响雨量简述其计算方法和步骤。
(5 分)2. 用初损后损法计算地面净雨时,需首先确定初损I0,试问:影响I0的主要因素有哪些(10分)3.一般冲刷和局部冲刷现象形成的原因有何不同(5 分)四、问答题(共20 分)1. 答:前期影响雨量Pa 是反映本次降雨之前流域土壤干湿程度的一种指标,因此,对本次降雨的产流量将产生重要的影响,Pa 一般按下式计算:P a,t+1=K T(P A,T+P T)且P a,t+1<W m ;其计算步骤如下:(1)确定流域蓄水容量Wm;(2)由蒸发资料和Wm确定土壤含水量消退系数Kt;(3)由降雨P和Wm、Kt按上式计算P a,t+1。
2. 答:(1)前期流域蓄水量W0(或前期影响雨量Pa),W0 大,流域湿润,初损I0 小,反之,I0 大;(2)降雨初期平均雨强i0,i0 大,易超渗,I0 小,反之,I0 大;(3)季节的变化,月份不同,I0 不同。
3. 答:一般冲刷主要由桥渡(包括引堤及桥墩)束狭水流,增加单宽流量所引起的;局部冲刷由桥墩阻水使水流结构变化,在桥墩周围发生的。
四、问答题(共20 分)1. 简述时段单位线的定义及其基本假定(10 分)2. 为什么年径流的Cv值可以绘制等值线图从图上查出的小流域的Cv值一般较其实际值偏大还是偏小,为什么(5 分)3.桥面标高的确定包括哪些因素如何确定桥面的最低标高(5 分)四、问答题(共20 分)1. (10 分)答:时段单位线的定义:“流域上单位时段内均匀降单位净雨在流域出口断面所形成的地面径流过程线”。
基本假定有二:⑴倍比假定:同一流域上,如两次净雨历时相等,且相应流量成比例,其比值等于相应的净雨深之比。
⑵叠加假定:如净雨历时不是一个时段而是多个时段,则各时段净雨在流域出口形成的径流过程互不干扰,出口断面的流量过程等于各时段净雨所形成的流量过程相叠加。
2. (5 分)答:因年径流变化主要受气候因素的影响,而气候因素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。
郑大工程水文学(05-19)简答题及答案
1、 展延年径流系列的关键是选取参证变量,简述参证变量应具备的条件? 答:(1)参证变量与设计变量在成因上有密切的联系;(2)参证变量与设计变量有一段相当长的平行观测资料,以便建立相关关系;(3)参证变量必须具有长期的实测资料,以便展延设计站系列使之符合代表性的要求。
2、 何为前期影响雨量?如何计算?计算中应注意哪些问题?答:前期影响雨量a P 是反映本次降雨之前流域土壤干湿程度的一种指标,因此对本次降雨的产流量将产生重要影响。
a P 一般按下式计算:,1t ,=K ()a ta t t P P P 且 ,1a t m P W其计算步骤如下: (1)确定流域蓄水容量m W ;(2)由蒸发资料和m W 确定土壤含水量消退系数t K ;(3)由降雨P 、m W 和t K 按上式计算,1a t P3、 试述设计洪水推求的途径及其适用条件?答:(1)由流量资料推求设计洪水。
当设计断面有足够的实测流量资料时,可用水文统计原理直接由流量系列推求设计洪水。
(2)由暴雨资料推求设计洪水。
当设计断面流量资料不足,但是有比较好的雨量资料时,可根据径流形成原理,由设计暴雨推求设计净雨,再由设计净雨推求设计洪水。
(3)地区综合法推求设计洪水。
当设计流域缺乏降雨-径流资料时,可根据水文地区变化规律采用该办法推求设计洪水。
4、工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段有何作用?答:(1)规划设计阶段。
为规划设计工程位置、规模提供设计洪水、设计年径流等水文数据;(2)施工阶段。
为施工设计提供设计水文数据,为指导现场施工,提供施工水文预报;(3)运行管理阶段。
提供各类水文预报成果,确保工程安全和发挥最大效益。
同时还需不断进行水文复核,提供新的情况下的设计水文数据。
5、现行水文频率计算配线法的实质是什么?简述配线法的方法步骤?实质:认为样本的经验分布反应了总体分布的一部分,因此可用配线法推求总体分布。
方法步骤:(1)将实测资料由大到小排列,计算各项的经验频率,在频率格纸上点绘经验点距(纵坐标为变量的取值,横坐标为对应的经验频率)(2)选定水文频率分布线(一般选择皮尔逊Ⅲ型)(3)先采用矩法和其他方法估计出频率曲线参数得初估值X、vC,而s C凭经验初选为vC的某一倍数;(4)根据拟定的X、vC和s C,查书上附表,计算p x值。
柴河水库流域前期影响雨量的计算方法
柴河水库流域前期影响雨量的计算方法摘要分析了柴河水库产流模型的影响因素,提出了改进流域前期影响雨量的计算方法,以提高水文预报的精度。
关键词产流模型;计算方法;水文预报;柴河水库一场降雨前,流域土壤的干湿状况对此次降雨产生径流的多少影响很大。
因此,在流域产流计算中一般都要考虑这一因素。
流域的干湿程度常用流域蓄水量W或其定量指标——前期影响雨量Pa表示。
流域蓄水量的计算结果,直接关系到水文预报的精度[1-4]。
1柴河水库产流模型流域蓄水量的计算公式为:Wt+1=Wt+Pt-Rpt-Et(1)式(1)中:Wt+1为第t+1天开始时刻的流域蓄水量(mm);Wt为第t天开始时刻的流域蓄水量(mm);Pt为第t天的流域降雨量(mm);Rpt为Pt产生的总径流深(mm);Et为第t天的蒸发量(mm)。
柴河水库地处辽宁省北部,柴河流域位于东经123°54′~124°55′,北纬42°08′~42°21′,采用辽宁省水文总站提出的蓄满产流模型。
产流计算公式为:R=(P-E)-(Im-Pa)×(1-e)(2)式(2)中:R为降雨形成的径流深(mm);P为降雨量(mm);E为降雨期间的蒸发量(mm);Im为流域最大蓄水容量(mm);Pa为前期土壤含水量(mm);K为系数,经资料分析验证,柴河水库K=1.4。
参数的确定:流域平均降水量采用加权平均方法计算;流域内蒸发量采用清源、铁岭气象站资料,折算系数采用营盘站资料,经分析研究,硬性定义,当日降水量大于8.0 mm时为雨天,当日降雨小于或等于8.0 mm时定义为晴天,各月日蒸发能力见表1,前期土壤含水量Pa采用双层计算。
经分析采用Im上=40 mm,Im下=110 mm,上层按蒸发能力计算,下层按E下=(E-E上)×Pa下/Im计算。
当Pt+Pa上,t≥Em,t时:E上,t=Em,tPa上,t+1=Pa上,t+Pt-E上,t-RtPa下,t+1=Pa下,t当Pa上,t+1≥Im上时,Pa上,t+1=Im上,Pa下,t+1= Pa下,t+Pa上,t+1-Im上当Pt+Pa上,t<Em,t时:E上,t=Pt+Pa上,tE下,t=(Em,t-E上,t)×Pa下,t/Im下Pa上,t+1=0Pa下,t+1=Pa下,t-E下,tPa,t+1=Pa上,t+1+Pa下,t+1(3)式(3)中,X上(下),t+1为第t+1天上(下)层参数值,X上(下),t为第t天上(下)层参数值。
工程水文学第四章
2. 垂直平分法(泰森多边形法) 条件:流域雨量站分布不太均匀,为了更好地反映各站在计算流域平均雨量中的作用。 假设:流域各处的雨量可由与其距离最近的雨量站代表。
PP 1f1P 2f2 F ...P nfni n1P i F fi
3. 等雨量线法 条件:当流域地形变化较大,而雨量站分布较密,能结合地形变化绘制等雨量线时。
2.径流过程线的分析 2.径流过程线的分析
(3)
3. 径流量的计算 黄色的面积(ABCDFA):
R 3.6Qt
F
Q(m3/s)
前期洪 水未退 完的部 分
B 本次降雨形成的径流过程
H
C
I
C’ A
D E
F
D’
G
t(h)
深层地下径流(基流)
C′D′D的面积与AEF大约相等,ABCDFA≈ABCC′D′FEA
第四节 超渗产流的产流量计算
(一)概述 在干旱半干旱地区,地下水埋藏很深,流域的包气带很厚,缺水量大,降雨过程中的
下渗的水量不易使整个包气带达到田间持水量,所以不产生地下径流,并且只有当降雨强 度大于下渗强度时才产生地面径流,这种产流方式称为超渗产流。关键是确定流域下渗的 变化规律。
第四节 超渗产流的分析与计算
流第 域四 产章 汇 流 分 析
第二章对径流的形成过程作了定性的描述,本章从定量的角度阐述降雨形成径流的原理 和计算方法,它是以后学习由暴雨资料推求设计洪水、降雨径流预报等内容的基础。
降雨P(t) 蒸发E(t)
产流计算
净雨R(t)
数量上相等
汇流计算
流域出口断面 径流过程Q(t)
第一节 概述
一. 流域产汇流计算基本内容 由流域降雨推求流域出口的河川径流,大体上分为两个步骤: ①产流计算:降雨扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失之后,转化为净雨的计算称为产流计算。 ②汇流计算:净雨沿着汇入地面和地下河网,并经河网汇流形成流域出口的径流过程的计算称
工程水文学题库 第7章习题_流域产汇流计算教学内容
工程水文学题库第7章习题_流域产汇流计算问答题1.在进行流域产汇流分析计算时,为什么还要将总净雨过程分为地面、地下净雨过程?简述蓄满产流模型法如何划分地面、地下净雨?2 .目前常用分割基流的方法有哪几种,简述其优缺点?答:有斜线分割法及水平分割法等。
水平分割法简单认为洪水期间地下径流消退,与其补充是相等:斜线分割则认为洪水期间地下径流补充量大于地下径流消退量,对于大多数流域来说,这种认识较符合实际。
3.何为前期影响雨量?简述其计算方法与步骤?答:前期影响雨量Pa是反映本次降雨之前流域土壤干湿程度的一种指标,因此对本次降雨的产流量将产生重要影响。
Pa一般按下式计算:且其计算步骤如下:⑴确定流域蓄水容量Wm;⑵由蒸发资料和Wm确定土壤含水量消退系数Kt;⑶由降雨P、Wm和Kt按上式计算。
4.简述流域土壤前期影响雨量折减系数的确定方法和步骤?答:⑴根据实测雨量资料确定流域的蓄水容量Wm;⑵根据蒸发资料计算流域多年平均的月平均日蒸散发能力Em;⑶以折减系数公式K=1-Em/Wm计算各月的K;⑷通过产流计算方案进一步优选。
5.土壤前期影响雨量Pa 的计算方法有哪几种,其原理和步骤?答:⑴用公式逐日计算,式中P a, t+1、Pa ,t分别第t+1天、第t天的前期影响雨量;Pt为第t天的降雨量; Wm为流域蓄水容量,K为折减系数。
⑵按公式:Pa,t+1=P a+Pt –Rt - E t逐日计算,式中Rt为Pt产生的径流量,Et为第t天的流域蒸散发量。
6.何谓超渗产流,何谓蓄满产流,它们的主要区别是什么?答:不管当地的土壤含水量是否达田间持水量,只要降雨强度超过下渗强度就产生地表径流,称此为超渗产流。
蓄满产流则是指一次降雨过程中,仅当包气带的含水量达田间持水量后才产流,且以后的有效降雨全部变为径流。
可见这两种产流模式的主要区别在于,蓄满产流以包气带的含水量达到田间持水量(即蓄满)作为产流的控制条件,而超渗产流则以降雨强度大过于当地的下渗能力作为产流的控制条件,而不管蓄满与否。
孔老师—山洪灾害预警指标及阈值计算方法
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5、历史山洪事件统计分析法
以查图的方式实施预警 采用下缘线,以典型时段3h,滚动时间1h为例 依次滚动1h计算对应的3h预警阈值R阈,与该时刻后的3h实测累计时
段雨量R实比较,据此判读是否发布预警信息。
临累 界计 雨 雨 有效降雨量过程线 量量
mm mm
时 段 雨 量
mm 预警 阈值
o
Pa
统计最大6小时雨量以及该6小时最大雨量发生之前的土壤饱和度。 绘制土壤饱和度与降雨量间的散点图,并利用不同的标示将超警戒与
未超警戒的暴雨场次区分开。 根据是否超过警戒流量,将各散点对应的洪水分为2 类。在图中设法
画出一条临界警戒雨量线( 直线)将土壤饱和度和雨量组成的状态空 间分为2个部分。 根据散点图得到与6小时时段对应的土壤饱和度与临界雨量的关系。
50Βιβλιοθήκη 113、预警指标各计算方法特征分析
5)水位/流量反推法 方法给出的临界雨量:针对具体预警保护对象,某一固定大小控
制时段(如1h,3h等)的时段临界雨量。 需要的分析资料:三类资料之一:A 预警断面处临界流量设计频
率及集水区域长系列历史降雨资料;B 预警断面处长系列历史洪 水资料及集水区域内长系列历史降雨资料;C 小流域设计暴雨及 设计洪水计算图集或水文手册。 存在问题:在整个降雨过程中,同一个控制时段的临界雨量是固 定不变的,即没有考虑前期降雨条件对临界雨量的影响;假定暴 雨与洪峰流量具有相同的频率。
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3、预警指标各计算方法特征分析
3)历史实际山洪灾害事件统计法 方法给出的临界雨量:针对具体预警保护对象,某一固定大小控
制时段(如1h,3h等),在降雨过程的不同时间段的时段临界雨 量。除了与控制时段内的雨量有关,还与时段起始时刻的有效降 雨量有关。 需要的分析资料:预警保护对象所在河道断面处历史山洪事件对 应的流量及集水区域的降雨资料。 存在问题:没有考虑降雨过程时程分配对山洪的影响。
工程水文学-第8章习题_由暴雨资料推求设计洪水附答案
第八章 由暴雨资料推求设计洪水本章学习的内容和意义:在设计流域实测流量资料不足或缺乏时,或人类活动破坏了洪水系列的一致性,就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题。
另外,可能最大洪水和小流域设计洪水也常用暴雨资料推求。
由暴雨资料推求设计洪水的基本假定是:暴雨与洪水同频率。
对于比较大的洪水,大体上可以认为某一频率的暴雨将形成同一频率的洪水,即假定暴雨与洪水同频率。
因此,推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨,再按照降雨形成径流的原理和计算方法,由设计暴雨推求出设计洪水。
本章习题内容主要涉及:暴雨资料的选样;不同资料情况下设计暴雨的计算;推求设计净雨;推求设计洪水过程线;可能最大暴雨和可能最大洪水的推求;小流域设计洪水的计算。
一、概 念 题(一)填空题1.设计暴雨的设计频率一般假定与相应的 具有相同的频率。
2.暴雨点面关系是 ,它用于由设计点雨量推求 。
3.由暴雨资料推求设计洪水时,假定设计暴雨与设计洪水频率 。
4.推求设计暴雨过程时,典型暴雨过程的放大计算一般采用 法。
5.判别暴雨资料是否为特大值时,一般的方法是 。
6.由暴雨资料推求设计洪水的一般步骤是 _______________、 、 。
7.暴雨资料的插补延展方法有 。
8.流域内测站分布均匀时,可采用 计算面雨量。
9.流域内侧站分布不均匀时,宜采用 计算面雨量。
10.一般情况下,用泰森多边形法计算流域平均雨量比用算术平均法合理些,但在 情况下,两种方法可获得相同的结果。
11.暴雨频率分析,我国一般采用 法确定其概率分布函数及统计参数。
12.暴雨点面关系有两种,其一是 ;其二 。
13.设计面雨量的时程分配通常选取 作为典型,经放大后求得。
14.对暴雨影响最大的气象因子,包括 和 两大类。
15.用W m 折算法(m p a rW P ,)计算设计暴雨的前期影响雨量P a 时,在湿润地区,当设计标准较高时,r 应取较 值;在干旱地区,当设计标准较低时,r 应取较 值。
华南理工网络教育-工程水文学·作业1答案 (1)
工程水文学作业11、何谓年径流?它的表示方法和度量单位是什么?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:一个年度内在河槽里流动的水流叫做年径流。
年径流可以用年径流总量W (m3)、年平均流量Q(m3/s)、年径流深R(mm)、年径流模数M(L/(s﹒km2))等表示。
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。
2、影响年径流量的因素有哪些?各产生怎样的影响?答:因素:气候因素、流域下垫面因素、人类活动。
影响:气候因素对年径流的影响。
在气候因素中,年降水量与年蒸发量对年径流量的影响程度,随流域所在地区不同而有差异。
流域下垫面因素对年径流的影响。
流域下垫面因素包括地形、土壤、地质、植被、湖泊、沼泽和流域面积等。
这些因素对年径流的作用,一方面表现在流域蓄水能力上,另一方面通过对降水和蒸发等气候条件的改变间接地影响年径流。
人类活动对年径流的影响。
人类活动对年径流的影响,包括直接与间接两个方面。
直接影响如跨流域引水,将本流域的水量引到另一流域,或将另一流域的水引到本流域,都直接影响河川的年径流量。
间接影响如修建水库、塘堰等水利工程,旱地改水田,坡地改梯田,浅耕改深耕,植树造林等措施,这些主要是通过改造下垫面的性质而影响年径流量。
一般地说,这些措施都将使蒸发增加,从而使年径流量减少。
3、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?关于三个统计参数对频率曲线的影响:1,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。
2,2,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。
第七章(由暴雨资料推求设计洪水)
采用实测雨洪(久旱无雨后一次降雨量较大且全 流域产流)资料确定。
取若干次洪水,其前期十分干旱( Pa ≈0),降雨 量相当大,达到全流域蓄满产流,取次洪水损失的最 大值。
流域实际蓄水量在0~WM之间变化。湿润地区80~
注意: 由暴雨资料推求设计洪水,其基本假定是 设计暴雨与设计洪水是同频. 率的。但这一假定在很 5
三、 暴雨资料收集、审查与插补延长 1、资料的收集 来源 :主要为站网观测资料。
2. 暴雨资料的审查 日雨量资料、自记雨量资料、分段雨量资料。(订 正) 可靠性、代表性、一致性。 3、插补延长 基本同前。
(3)特大值重现期的确定 一般认为,当流域面积较小时,流域平均面雨量
的重现期与相应洪水重现期相近。
.
15
3、面雨量频率计算 适线法:经验频率(期望值公式)、线型(P-Ⅲ
型)。
Cv>0.6,Cs≈3.0Cv;Cv<0.45,Cs≈4.0Cv 一般地区Cs≈3.5Cv。
4、设计面暴雨量计算成果合理性检验 1. 比较统计参数,随面积增大而逐渐减小。 2. 直接法计算结果与间接法计算结果比较。 3. 与邻近地区的特大暴雨历时、面积、雨深资料比较。
.
23
暴雨日程分配(同频率法)
1
2
3
45
6
7
X1P
典型分配比
303mm 设计雨量(mm)
X3P-X1P
典型分配比
91mm 设计雨量(mm)
X7P-X3P
典型分配比
30%
91mm 设计雨量(mm)
27
100%
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工程水文学题库第章习题流域产汇流计算
问答题1.在进行流域产汇流分析计算时,为什么还要将总净雨过程分为地面、地下净雨过程?简述蓄满产流模型法如何划分地面、地下净雨?2 .目前常用分割基流的方法有哪几种,简述其优缺点?答:有斜线分割法及水平分割法等。
水平分割法简单认为洪水期间地下径流消退,与其补充是相等:斜线分割则认为洪水期间地下径流补充量大于地下径流消退量,对于大多数流域来说,这种认识较符合实际。
3.何为前期影响雨量?简述其计算方法与步骤?答:前期影响雨量Pa是反映本次降雨之前流域土壤干湿程度的一种指标,因此对本次降雨的产流量将产生重要影响。
Pa一般按下式计算:且其计算步骤如下:⑴确定流域蓄水容量Wm;⑵由蒸发资料和Wm确定土壤含水量消退系数Kt;⑶由降雨P、Wm和Kt按上式计算。
4.简述流域土壤前期影响雨量折减系数的确定方法和步骤?答:⑴根据实测雨量资料确定流域的蓄水容量Wm;⑵根据蒸发资料计算流域多年平均的月平均日蒸散发能力Em;⑶以折减系数公式K=1-Em/Wm计算各月的K;⑷通过产流计算方案进一步优选。
5.土壤前期影响雨量Pa 的计算方法有哪几种,其原理和步骤?答:⑴用公式逐日计算,式中P a, t+1、Pa ,t分别第t+1天、第t天的前期影响雨量;Pt为第t天的降雨量;Wm为流域蓄水容量,K为折减系数。
⑵按公式:Pa,t+1=P a +Pt –Rt - E t逐日计算,式中Rt为Pt产生的径流量,Et为第t天的流域蒸散发量。
6.何谓超渗产流,何谓蓄满产流,它们的主要区别是什么?答:不管当地的土壤含水量是否达田间持水量,只要降雨强度超过下渗强度就产生地表径流,称此为超渗产流。
蓄满产流则是指一次降雨过程中,仅当包气带的含水量达田间持水量后才产流,且以后的有效降雨全部变为径流。
可见这两种产流模式的主要区别在于,蓄满产流以包气带的含水量达到田间持水量(即蓄满)作为产流的控制条件,而超渗产流则以降雨强度大过于当地的下渗能力作为产流的控制条件,而不管蓄满与否。
水文学问答题
四、问答题(共20 分)1. 何谓前期影响雨量?简述其计算方法和步骤。
(5 分)2. 用初损后损法计算地面净雨时,需首先确定初损I0,试问:影响I0的主要因素有哪些?(10分)3.一般冲刷和局部冲刷现象形成的原因有何不同?(5 分)四、问答题(共20 分)1. 答:前期影响雨量Pa 是反映本次降雨之前流域土壤干湿程度的一种指标,因此,对本次降雨的产流量将产生重要的影响,Pa 一般按下式计算:P a,t+1=K T(P A,T+P T)且P a,t+1<W m ;其计算步骤如下:(1)确定流域蓄水容量Wm;(2)由蒸发资料和Wm确定土壤含水量消退系数Kt;(3)由降雨P和Wm、Kt按上式计算P a,t+1。
2. 答:(1)前期流域蓄水量W0(或前期影响雨量Pa),W0 大,流域湿润,初损I0 小,反之,I0 大;(2)降雨初期平均雨强i0,i0 大,易超渗,I0 小,反之,I0 大;(3)季节的变化,月份不同,I0 不同。
3. 答:一般冲刷主要由桥渡(包括引堤及桥墩)束狭水流,增加单宽流量所引起的;局部冲刷由桥墩阻水使水流结构变化,在桥墩周围发生的。
四、问答题(共20 分)1. 简述时段单位线的定义及其基本假定?(10 分)2. 为什么年径流的Cv值可以绘制等值线图?从图上查出的小流域的Cv值一般较其实际值偏大还是偏小,为什么?(5 分)3.桥面标高的确定包括哪些因素?如何确定桥面的最低标高?(5 分)四、问答题(共20 分)1. (10 分)答:时段单位线的定义:“流域上单位时段内均匀降单位净雨在流域出口断面所形成的地面径流过程线”。
基本假定有二:⑴倍比假定:同一流域上,如两次净雨历时相等,且相应流量成比例,其比值等于相应的净雨深之比。
⑵叠加假定:如净雨历时不是一个时段而是多个时段,则各时段净雨在流域出口形成的径流过程互不干扰,出口断面的流量过程等于各时段净雨所形成的流量过程相叠加。
2. (5 分)答:因年径流变化主要受气候因素的影响,而气候因素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。
第四章 流域产汇流分析与计算
研究内容 从定量上研究降雨形成径流的原理和计算方法。
P~t
研究目的
Байду номын сангаас
Q~t
为学习由暴雨资料推求设计洪水、进行降雨径流预 报、建立流域水文模型等奠定基础。
要求
1.能够推求任一场降雨产生的洪水过程。 2.掌握资料分析方法,会建立产汇流方案。
第一节 概述内容提要
1. 流域产汇流计算基本内容
累积雨量过程线
70 60
累积雨量(mm)
50 40 30 20 10 0 0 1 2 时段(1h) 3 4 5
时段(1h) 雨强(mm/h) 累积雨量(mm)
1 5.72 5.72
2 43.74 49.46
3 12.46 61.92
4 0.92 62.84
关系?
雨强过程线
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 时段(1h)
(1)最大值限制问题 当计算出的Pa值大于WM时,取WM作为该日的Pa 值。 (2)Pa起始值的确定
一般前期较长一段时间无雨,令Pa=0;
一场大雨或连续几次大雨之后,取Pa=WM。 (3)流域日蒸发能力EM 取E601型蒸发器观测的水面蒸发值作为近似值。 一般按晴天和雨天或按月份分别选取。
(4)流域蓄水容量Wm的计算 选取久旱无雨后一次降雨量较大且全流域产 流的雨洪资料,计算流域平均降雨量P及相应的产 流量R,此时:
一场降雨的雨强历时曲线
50 45 40 35
雨强(mm/h)
30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 历时(h) 3 4 5
(二)流域降雨特性分析
流域平均降雨量(面雨量) 算术平均法 垂直平分法
工程水文学 4、产流及汇流计算
Q
R
t
图4-5 退水曲线 图4-6 次洪水过程线划分
t
实测流量过程示意图(曲线下方数字为洪号)
流域退水曲线用数学公式表示如下:
Q (t ) Q (0)e t / Kg Q (t t ) Q (0)e ( t t ) / Kg Q (t )e t / Kg t Kg InQ(t ) InQ(t t )
P1 P2 ... Pn 1 n P Pi n n i 1
式中:P — 流域平均降水量,mm; P1……Pn — 各雨量站同时期内的降水量,mm; n — 测站数。
泰森多边形法: 当流域内雨量站分布不太均匀时, 假定流域各处的降水量由距离最近的雨量站代表。设P1 ,P2,……,Pn为各站雨量,f1, f2,……, fn为各站所 在的部分面积,F为流域面积,则流域平均降水量P可由 下式计算:
n P f P f ... P f fi 1 1 2 2 n n P Pi F F i 1
式中fi / F表示第i雨量站所代表面积占整个流域面 积的份额,通常称为权重。求得的流域平均雨深又称为 加权平均雨深。
某一流域
n个雨量站 P1, P 2, … P
n
要求划分各雨量站权重面积
(4-6)
(4-7)
式中:Kg为地下退水参数,可根据式(4-7)用退水曲线来 计算。
地表径流和地下径流汇流特性不同, 一般还要用斜线分割法分割开地面径流和 地下径流。 斜线分割法:从起涨点A到地面径流 终止点B绘制直线AB ,AB线以上为地面 径流,以下为地下径流。
N = 0.84F 0.2
N 起涨点 地表径流
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
工程水文学(第七章流域产汇流计算)
C
I
A E F G
C’ D D’
深层地下径流(基流) 深层地下径流(基流) t(h)
C′D′D的面积与AEF大约相等, C′D′D的面积与AEF大约相等,ABCDFA≈ABCC′D′FEA 的面积与AEF大约相等
@COPY RIGHT 扬大陈平
2、 水源的划分——斜线分割法 水源的划分——斜线分割法
Pa,t
Q Pa = 0时,Et = 0;Pa = I m时,Et = E m
故 又
Pa ,t EtPa ,t +1 = (1 − k ) Pa ,t
Em K = 1− Im
求得: 求得: (3)Pa计算示意 ) 计算示意
@COPY RIGHT 扬大陈平
1
。。。
2
。。。
3
。。。 。。。 。。。 。。。 。。。
。。。
。。。
@COPY RIGHT 扬大陈平
等流时线法汇流计算算例: 等流时线法汇流计算算例:
地面净雨 等流面积 时间 (mm) (km2) ) 部分径流( 部分径流(m3/s) ) 总径流 (m3/s) )
h1=5
0 2.3 4.6 2.3 0
土壤 包气带
缺水量 前期影响雨量
Pa
Im
数学模型: 数学模型:R=P-(Im-Pa) ( )
@COPY RIGHT 扬大陈平
在干旱半干旱地区,地下水埋藏很深, 在干旱半干旱地区,地下水埋藏很深,流域的包 气带很厚,缺水量大。不可能蓄满。 气带很厚,缺水量大。不可能蓄满。 2、超渗产流:只有当降雨强度大于下渗强度时才产 、超渗产流: 生地面径流,这种产流方式称为超渗产流 称为超渗产流。 生地面径流,这种产流方式称为超渗产流。
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前期影响雨量Pa的计算方法
前期影响雨量在水文预报中有着重要的作用,有的方案中对前期影响雨量依赖性很强,前期影响雨量的计算准确性很大程序的影响预报成果的准确度。
而在一些水文设计中,也常用前期影响雨量Pa作为衡量流域指标,反映流域蓄水量的大小。
一般情况,前期影响雨量Pa的计算式为:
Pa[t+1] = Ka * ( Pa[t] + P[t] )
同时必须控制Pa[t+1]≤Wm
式中Pa[t],Pa[t+1]分别为第t天和第t+1天开始时刻的前期影响雨量(mm);
P[t]为第t天的流域降雨量(mm);
Ka为流域蓄水的日消退系数,每个月可近似取一个平均值,等于(1-Em/Wm),其中Em为流域月平均日蒸散发能力;
Wm为流域最大蓄水量,是反映该流域蓄水能力的基本特征。
前期影响雨量Pa的常规计算方法及修正方法
使用上面的方式计算Pa时,一般日分隔点为第天上午8时,而每次预报时使用的也是使用8时的Pa值,而对于预报时刻
不在8时的预报方案,这显然是有误差的,特别是8时之后还有降雨的情况下,因此一般可以有下面两种方法修正:
(1)8时之后的降雨以1个小时的单位进行再计算,当然此时的Ka要改用1个小时的消退系数。
(2)以当前预报时刻为起始为日分隔点,重新计算Pa。
多站流域前期影响雨量Pa的计算
具有多个测站的流域的Pa计算,一般人认为是分别统计各站的降雨量P,然后通过加权求得整个流域的降雨量P,接着再计算流域的Pa,在降雨均匀的情况下这种方法是可行的,而且较为简便。
但是在降雨不均匀时,如一个有3个测站且权重相同的流域,只有一个站降雨并且达到3倍的Wm,如果用上面的计算方法,流域的Pa将达到Wm,即流域达到饱和,这显然不合理。
因此应该先分别计算各测站的Pa,然后通过加权(CnHUP:如果没有确定的面积权重,可以用平均权重替代,当然这样会有些误差)求得整个流域的降雨量Pa,这样就算某个测站降雨很大并且达到饱和,也仅是这个站达到Wm而已,经过加权计算,流域并未达到饱和,这样对反映流域蓄水情况更为合理。