工程水文及水利计算-第17讲

《工程水文及水利计算》水利计算部分水文水资源学院2013年12月1水利计算任务（狭义）（一）兴建水利工程不同阶段水利计算的任务。

1、规划设计阶段A、确定水利工程规模及基本尺寸；B、估计水利工程效益（发电量、防洪效益、灌溉效益）2、施工阶段：编制枢纽初期运转调度图，许多水利工程都分期施工，如三峡工程工期的17年，但第7年后第一台机组发电，这时如何调度要有初期调度图。

3、运行管理阶段：水库建成后，如何管理？编制水量调度方案（合理调度以发挥最大效益）。

（二）《水利计算》主要内容⏹径流调节计算(第11章）⏹灌溉计算（第12章）⏹水能计算（第13章）⏹防洪计算（第14章）⏹水利经济计算（教材无此内容）⏹库群调节及水利系统规划（教材无此内容）第一节基本概念水资源的特性⏹时空分布不均匀性⏹利害两重性⏹循环再生性⏹多功能性径流调节的概念径流调节的必要性⏹径流调节的含义狭义：通过修建水利工程，来重新分配河川 径流量，人为地增加和减少某一时期 的流量。

⏹径流调节的意义修建了水库，可以把丰水期水蓄起来，供枯水期时使用，一方面解决来水过多可能引起洪涝灾害问题，也可解决枯水季节水量不够的问题，该问题目前越来越突出。

→径流调节的概念径流调节的分类⏹按照调节的对象和重点分洪水调节；枯水调节⏹按照服务目标分灌溉、发电、给水、航运、防洪等⏹按照调节周期分日调节、周调节、年（季）调节、多年调节⏹其它形式的调节（不作要求）补偿调节、反调节、库群调节水库水位-面积与水位-库容曲线水库特征水位和特征库容⏹死水位与死库容水库在正常运用时，允许削落的最低。

死水位以下的库容， 水位，称死水位Z死称死库容V死考虑泥沙的淤积自流灌溉等水轮机工作水头⏹正常高（蓄）水位水库在正常运用时，允许回蓄的最高水位，称正常高水位Z。

与死水位之间的库容称兴利库容正⏹防洪限制水位与结合库容水库汛期允许蓄水的上限水位为防洪限制水位汛限水位至正常高水位之间的库容为结合库容⏹防洪高水位与防洪库容当发生下游防护标准的洪水时，水库经调洪后，坝前达到的最高水位，称防洪高水位。

《工程水文及水利计算》工程水文学部分章复习思考题1．水文循环的外因和内因各是什么？什么是大循环、小循环？2．水文现象有哪些基本规律？相应地有哪些水文学的研究方法？3．描述降水特征的量有哪些？时-面-深曲线的特点。

4．计算流域面平均雨量的方法有哪些？各方法的适用条件。

5．水文观测项目主要有哪些？根据测站的性质，水文测站可分为哪几类？6．流速仪测流量包括哪些内容？如何用实测流速推算断面流量？7．描述径流的物理量有哪些？每个物理量分别是什么含义？相互之间有什么关系？8．径流的天然补给来源有哪些？我国大部分河流汛期、枯期的主要径流补给分别是什么？9．什么是径流形成过程？一般将其分解为哪几个子过程？10．什么叫闭合流域？写出闭合流域多年平均的水量平衡方程，全球多年平均的水量平衡方程。

11．土壤蒸发有什么样的规律？为什么？流域蒸发包括哪几部分？12．什么是下渗率？什么是下渗能力？降雨情况下，雨强、下渗率和超渗地面径流三者之间的关系怎样？13．蓄满产流的产流条件是什么？如何将其产流量划分成地面和地下两部分？14．超渗产流的产流条件是什么？如何用初损后损法计算超渗产流的产流量？15．如何进行前期影响雨量Pa的连续计算？降雨径流关系曲线有什么规律？16．单位线的概念和单位线的基本假定。

怎样用单位线进行地面净雨的汇流计算？17．如何用分析法推求流域单位线？为什么相同流域各次洪水分析得到的单位线不相同？18．什么是总体，什么是样本？19．什么是重现期？重现期与频率之间是什么关系？百年一遇洪水是什么含义？20．我国常用的水文变量概率分布线型哪种线型？包含哪几个参数？目估适线法估计水文变量P-3型分布参数包括哪些步骤？21．在P-Ⅲ型分布参数x、C V和C S已知的情况下，如何求指定频率P的水文设计值x p？22．什么是年径流量？什么是设计年径流量?23．水文资料审查包括哪几个方面？各自的含义是什么？24．什么是设计洪水？简述由流量资料推求设计洪水的主要步骤。

水利工程师-工程水文及水利计算考试题含参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、水库淹没损失是一项重要的技术经济指标,在人口稠密地区,有时达工程总投资的[ ]。

A、30%~40%B、20%~30%C、40%~50%D、50%~60%正确答案：C2、天然河道中的洪水受到结冰影响时,水位流量关系点据的分布,总的趋势是偏在畅流期水位流量关系曲线的[ ]。

A、以下B、以上C、上下摆动D、不变正确答案：A3、流域中的湖泊围垦后,流域的多年平均年径流量一般比围垦前[ ]。

A、减少B、不肯定C、增大D、不变正确答案：C4、当水库溢洪道上不设闸门时,其正常蓄水位[ ]。

A、≥堰顶高程B、≤堰顶高程C、>堰顶高程D、=堰顶高程正确答案：D5、设计正常用水保证率的选定,实质上是一个确定缩减用水合理程度的[ ]问题。

A、社会权衡B、政治权衡C、经济权衡D、技术权衡正确答案：A6、土层的包气带是指[ ]。

A、地面到地下潜水面之间的土层B、地下潜水面以下的土层C、地面以下的整个土层D、土壤的表层正确答案：A7、普列什柯夫线解图是假定年径流量的[ ]的情况下绘制的。

A、Cs=CvB、Cs=1.5CvC、Cs=2CvD、Cs=2.5Cv正确答案：C8、当受回水顶托影响时,水位流量关系的点据,是在原稳定的水位流量关系曲线[]。

A、以下B、以上C、上下摆动D、不变正确答案：B9、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非同期的参证变量系列D、参证变量长系列与设计变量同期的参证变量系列正确答案：D10、按蓄满产流模式,当某一地点蓄满后,该点雨强 i 小于稳渗率 fc,则该点此时降雨产生的径流为[ ]。

A、地面径流和地下径流B、地下径流C、地面径流D、零正确答案：B11、某流域多年平均降水量为 800mm,多年平均径流深为 400mm,则该流域多年平均径流系数为[ ]。

水利工程师工程水文及水利计算习题（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、从流域洪水过程的流量起涨点,用斜线法或水平线法分别分割得到的地面径流过程线,分析其地面经验单位线。

用斜线分割法分析的单位线比水平线分割法分析的单位线[]。

A、洪峰流量大,流量过程历时短,总水量相等B、洪峰流量大,流量过程历时长,总水量相等C、洪峰流量小,流量过程历时短,总水量大D、洪峰流量小,流量过程历时长,总水量小正确答案：A2、水电站出力系数A,与机组类型以及水轮机和发电机传动形式有关,一般大中型水电站为[ ]。

A、6~6.5B、7~7.5C、8~8.5D、9~9.5正确答案：C3、水库面积曲线坡度变化平缓,说明水库库区地形[ ]。

A、狭窄B、开阔C、简单D、复杂正确答案：B4、某流域面积为 1000km2,多年平均降水量 1050mm,多年平均流量为15m3/s,该流域多年平均的径流系数为[ ]。

A、0.68B、0.65C、0.45D、0.55正确答案：C5、设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值α,称为[ ]。

A、调节系数B、模比系数C、库容系数D、径流系数正确答案：A6、正态分布的偏态系数[ ]。

A、Cs= 0B、Cs> 0C、Cs< 0D、Cs= 1正确答案：A7、设计洪水是指[ ]。

A、符合设计标准要求的洪水B、设计断面的最大洪水C、历史最大洪水D、任一频率的洪水正确答案：A8、某闭合流域一次暴雨洪水的地面净雨与地面径流深的关系是[ ]。

A、前者大于后者B、二者可能相等或不等C、前者小于后者D、前者等于后者正确答案：D9、一般水库在由典型洪水放大推求设计洪水时,常采用[ ]。

A、同倍比放大法B、同频率放大法C、可任意选择两种方法之一D、同时用两种方法正确答案：B10、对设计流域洪水资料长短系列的统计参数相互对比的目的是检查系列的[ ]。

A、可靠性B、一致性C、代表性D、长短正确答案：B11、一条垂线上测三点流速计算垂线平均流速时,应从河底开始分别施测[]处的流速。

（完整版）水文水利计算第一章绪论1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。

施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。

2我国水资源特点？答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重3水文计算与水文预报的区别于联系?答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。

（1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报几天或一个月内的未来情况。

（2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。

4水文分析与计算必须研究的问题？答：（1）决定各种水文特征值的数量大小。

（2）确定该特征值在时间上的分配过程。

（3）确定该特征值在空间上的分布方式。

（4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。

次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。

第二章水文循环及径流形成1水循环种类：大循环、小循环次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。

2水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。

3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域，则流域多年平均p=E+R4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。

年级________；层次________；专业________；姓名________复习资料，自我完善，仅供参考，考完上交！山东大学期末考试工程水文及水利计算答案A3一、单选题1.水库校核洪水位一下的全部静库容，称为（C ）。

A.调洪库容 B.拦洪库容 C.总库容D.兴利库容2.某流域根据三场雨强相同，但暴雨中心分别在上、中、下游的洪水分析的三条单位线，它们的洪峰流量分别为q 上，q 中，q 下，则它们之间的关系一般应该（B ）。

A.q 上>q 中>q 下B.q 上<q 中<q 下C.q 上=q 中=q 下D.q 上=q 中<q 下3.山区河流的水面比降一般比平原河流的水面比降（D ）。

A.相当B.小C.平缓D.大4.河道航运保证率一般采用（C ）来表示。

A.工作保证率B.设计年保证率C.历时保证率D.均可以5.有闸门的水库溢洪道的堰顶高程（B ）正常蓄水位。

A.高于 B.低于 C.等于D.大于等于6.由上断面洪峰水位预报下断面洪峰水位的相应水位法，其预见期为两断面间的（B ）。

A.洪水上涨历时 B.洪水传播时间C.整个洪水历时 D.考虑河道坡降的作用7.某一地区的暴雨点面关系，对于同一面积，折算系数α（B ）。

A.随暴雨历时增长而减小 B.随暴雨历时增长而增大C.随暴雨历时的变化时大时小 D.不随暴雨历时而变化8.E601型等水面蒸发器观测的日水面蒸发量与那里的大水体日蒸发量的关系是（D ）。

A.前者小于后者 B.前者大于后者C.二者相等 D.二者有一定的相关关系9.枯水径流变化相当稳定，是因为它主要来源于（B ）。

A.地表径流 B.地下蓄水 C.河网蓄水D.融雪径流10.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。

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参证变量长系列与设计变量非同期的参证变量系列11.自然界中水文循环的主要环节是（B ）。

水利工程师工程水文及水利计算练习题库及参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、河川径流组成一般可划分为[ ]。

A、地面径流、浅层地下径流潜水、深层地下径流B、地面径流、表层流、地下径流C、地面径流、坡面径流、地下径流D、地面径流、表层流、深层地下径流正确答案：B2、一次流域降雨的净雨深形成的洪水,在数量上应该[ ]该次洪水的径流深。

A、小于B、等于C、大于D、大于、等于正确答案：B3、设计年径流量随设计频率[ ]。

A、增大而不变B、增大而增大C、减小而不变D、增大而减小正确答案：D4、径流是由降水形成的,故年径流与年降水量的关系[ ]。

A、在干旱地区密切B、在湿润地区密切C、一定不密切D、一定密切正确答案：B5、水库在正常运用时,汛期到来之前库水位应降到[ ]。

A、库底B、正常蓄水位C、防洪限制水位D、死水位正确答案：C6、决定土壤稳定入渗率 fc 大小的主要因素是[ ]。

A、土壤特性B、降雨历时C、降雨初期的土壤含水量D、降雨强度正确答案：A7、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为[ ]。

A、2.5B、0.25C、2.5%D、2.5‰正确答案：D8、当兴利库容一定时,设计保证率将随调节流量值的增加而[ ]。

A、不确定B、降低C、提高D、不变正确答案：B9、气温一定时,露点温度的高低与空气中水汽含量的关系是[ ]。

A、露点高低与水汽含量关系不大B、露点高低与水汽含量无关C、水汽含量越大露点越低D、水汽含量越大露点越高正确答案：D10、推求分期设计洪水的原因是[ ]。

A、水库库容的大小不同B、各分期灌溉和发电用水不同C、各分期气候变化无常D、各分期的洪水成因和洪水大小不同正确答案：D11、设计正常用水保证率的选定,实质上是一个确定缩减用水合理程度的[ ]问题。

A、经济权衡B、技术权衡C、社会权衡D、政治权衡正确答案：C12、重现期为一千年的洪水,其含义为[ ]。

工程水文与水利计算(武大版教材)第三章水文信息采集与处理水文信息采集与处理是：研究各种水文信息的测量、计算与数据处理的原理和方法的-门科学,是水文学与水资源学的重要组成部分。

水文信息的采集有两种情况:一种是对水文事件当时发生情况下实际观测的信息;另一种是对水文事件发生后进行调查.所得的信息。

获取水文信息的方法多种多样。

现代科学技术的不断发展,新技术、新仪器的不断出现,更促进了获取水文信息手段不断更新。

第一节测站与站网一、测站测站：在流域内一定地点(或断面)按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行处理为即时观测信息。

这些指定的地点称为测站。

水文测站所观测的项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地下水位等。

只观测上述项目中的一项或少数几项的测站,则按其主要观测项目而分别称为水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。

根据测站的性质,河流水文测站又可分为基本站、专用站两大类。

基本站是水文主管部门为全国各地的水文情况而设立的,是为国民经济各方面的需要服务的。

专用站是为某种专门目的或用途由各部门自行设立的。

这两类测站是相辅相成的,专用站在面上辅助基本站,而基本站在时间系列上辅助了专用站。

.二、水文站网测站在地理上的分布网称为站网。

理由：因为单个测站观测到的水文要素其信息只代表了站址处的水文情况,而流域上的水文情况则须在流域内的一些适当地点布站观测。

广义的站网是指测站及其管理机构所组成的信息采集与处理体系。

布站的原则是通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后,达到可以内插流域内任何地点水文要素的特征值,这也就是水文站网的作用。

水文站网规划的任务：就是研究测站在地区上分布的科学性、合理性、最优化等问题。

按站网规划的原则布设测站,例如：河道流量站的布设,当流域面积超过3000--~5000km2,应考虑能够利用设站地点的资料,把干流上没有测站地点的径流特性插补出来。

预计将修建水利工程的地段,一般应布站观测。

工程水文与水利计算(武大版教材)第六章 设计年径流及径流随机模拟第一节 设计年径流分析计算的目的和内容在一定时段内，通过河流某一断面的累积水量称径流量，记作W(m 3)；也可以用时段平均流量Q 函(m 3／s)或流域径流深R (mm)来表示。

径流量与流量的关系为： T Q W ∆⋅= (8—1)式中T ∆⋅——计算时段，s 。

根据工程设计的需要，T ∆⋅可分别采用年、季或月。

则其相应的径流分别称为年径流、季径流或月径流。

其中年径流及其时程分配形式对水利水电工程的规划设计尤为重要。

本章重点介绍年径流的分析计算，较短时段径流的分析计算。

可以参照进行。

一、径流特性河川径流具有如下的一些特性：1。

径流的季节分配河川径流的主要来源为大气降水。

降水在年内分配是不均匀的，有多雨季节和少雨季节，径流也随之呈现出丰水期和枯水期，或汛期与非汛期。

最大日径流量较之最小日径流量，有时可达几倍到几十倍。

2．径流的地区分布河川径流的地区性差异非常明显，这也和雨量分布密切相关。

多雨地区径流丰沛，少雨地区径流较少。

我国的丰水带。

包括东南和华南沿海，云南西部和西藏东部，年径流深在1000mm 以上。

我国的少水带，包括东北西部，内蒙古、宁夏、甘肃大部和新疆西北部，年径流深在10—50mm 之间；而许多沙漠地区为干涸带。

年径流深不足10mm 。

3。

径流的周期性绝大多数河流以年为周期的特性非常明显。

在一年之内，丰水期和枯水期交替出现，周而复始。

又因特殊的自然地理环境或人为影响，在一年的主周期中，也会产生一些较短的特殊周期现象。

例如，冰冻地区在冰雪融解期间，白昼升温，融解速度加快，径流较大；夜间相反，呈现出以锯齿形为特征的径流日周期现象。

又如担任调峰任务的水电站下游，在电力负荷高峰期间，加大下泄流量，峰期过后。

减小下泄流量，也会出现以日为周期的径流波动现象。

在实测年径流系列中，往往发现连续丰水段或连续枯水段交替出现的现象，连续2—3年年径流偏丰或偏枯的现象极为常见；连续3—5年也不罕见，有的甚至超过10年以上。

《工程水文与水利计算》自学指导书一、说明1、课程的性质、地位和任务本课程是水利水电工程专业的重要课程之一。

本课程是一门应用广泛、实用性强的学科，主要介绍水文学的基本知识、水文计算和水利计算的基本原理和方法。

其教学目的和任务是通过理论教学和实践教学，使学生全面系统地掌握水文计算和水利计算的原理和方法，为将来从事水利水电规划设计工作打下一定的理论基础。

2、课程教学的基本要求通过本课程的学习，要求学生掌握水文频率计算及水文相关分析等水文统计基本知识，掌握设计年径流计算的基本方法；掌握由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水的计算方法，小流域推求设计洪水的计算方法；掌握兴利调节计算、防洪调节计算、水能计算的原理与计算方法。

二、自学内容第一章绪论主要内容：①几个基本概念：水体、水文、水资源、水文学、工程水文学；②工程水文与水利计算的研究对象、研究内容；③工程水文与水利计算在水利工程的规划设计、施工、运行管理阶段的主要任务。

思考题：1、水文计算与水利计算的主要研究内容是什么？2、本课程在水利工程的规划设计、施工、运行管理阶段的任务是什么？第二章水循环及径流形成第一节水循环及水量平衡主要内容：①水循环、大循环和小循环；②地球水量平衡方程；③流域水量平衡方程。

第二节河流与流域主要内容：①河流分段、长度、弯曲系数、河网密度；②水系干、支流及水系形态；③流域自然地理特征。

第三节降水、蒸发、下渗①流域平均降水量计算；②水面蒸发量、陆面蒸发计算；下渗率、下渗能力。

第四节径流与径流形成过程主要内容：①径流的表示方法；影响径流的因素②径流形成过程。

本章重点：1、水量平衡方程、流域自然地理特征、水面蒸发量计算；2、流域平均降水量计算；3、径流的表示方法；影响径流的因素、径流形成过程。

基本要求：掌握水量平衡方程、影响径流的因素、径流的表示方法及计算、由洪水过程求径流总量和径流深思考题：1、何谓自然界的水循环？产生水循环的原因是什么？2、何谓水量平衡原理？3、影响径流的因素有哪些？分别是如何影响径流的？计算题：1、径流的表示方法之间的换算；2、由洪水过程求径流总量和径流深；第三章水文测验与水文资料收集第一节水文测站主要内容：水文测站的任务，水文站的设立。