工程水文及水利计算复习指导.doc

1． 简述暴雨资料充分时，由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤。

（1）暴雨资料的三性审查；（2）暴雨资料年最大值法选样；（3）特大暴雨移植；（4）暴雨系列平率计算；（5）成果合理性分析；（6）由设计暴雨推求设计净雨；（7）单位线法由设计净雨推求设计洪水。

①暴雨选样；②推求设计暴雨；③推求设计净雨；④推求设计洪水过程线2． 什么是单位线？单位线有哪些假定？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。

3．简述采用适线法推求水文变量统计参数均值、Cv 、Cs 的步骤？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3． 对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于1？因为流域出口的径流过程是相应的降雨扣除损失后的净雨形成的，显然，其径流量必然比相应的降雨量小，所以径流系数必然小于1。

4． 日平均水位是如何通过观测数据计算的？通过观测数据来计算日平均水位有两种方法：（1）算术平均法计算：若一日内水位变化缓慢，或水位变化较大，但系等时距人工观测或从自记水位计上摘录，可采用算术平均法计算。

工程水文及水利计算（A一、名词解释2. 下渗能力3. 经验频率曲线利用已经掌握的几年实测水文资料，按大小次序排列，并利用频率公式计算出各种相应的累积频率，然后点绘在机率格纸上，用一条光滑的曲线连接各经验点子，就是经验频率曲线。

二、问答题1. 水库调洪计算的基本原理及方法分别是什么？答：1）基本原理：以水库的水量平衡方程代替连续方程，以水库蓄泄关系代替运动方程2）方法：列表试算法和图解法。

2. 设计洪水资料的审查包含哪些内容？答：1）资料的可靠性、一致性、代表性、独立性审查 3. 水库死水位选择需要考虑的因素有哪些？答：1）泥沙淤积的需要2）自流灌溉引水高程的需要3）水力发电的需要3）其他用水部门的需要4. 简述由设计暴雨推求设计洪水的方法和步骤。

答：1）由设计暴雨推求设计净雨：拟定产流方案，确定设计暴雨的前期流域需水量2）由设计净雨推求设计洪水：拟定地面汇流计算方法，计算地面径流和地下径流过程三、计算题1. 某闭合流域面积F=1000km 2，流域多年平均降水量为1400mm ，多年平均流量为20m 3/s ，今后拟在本流域修建水库，由此增加的水面面积为100 km 2，按当地蒸发皿实测多年平均蒸发值为2000mm ，蒸发皿折算系数为0.8，该流域原来的水面面积极小，可忽略。

若修建水库后流域的气候条件保持不变，试问建库后多年平均流量为多少？解：1）计算多年平均陆面蒸发量：建库前，流域水面面积甚微，流域蒸发基本等于陆面蒸发，故mm F T Q P E 3.769100010001000864003652014002=⨯⨯⨯⨯-=⋅-=陆 2）计算建库后多年平均蒸发量：建库后流域水面蒸发不能忽略，因此 mm E Fk E F F F E 4.852]2000*8.0*1003.769100-1000[10001)[(1=+⨯=∆+∆-=）（器陆 3）计算建库后流域多年平均径流深 mm E P R 6.5474.8521400=-=-=4）计算建库后多年平均流量 s m T R F Q /7.171000864003656.5471000100032'=⨯⨯⨯⨯=⨯= 2. 某水库坝址处有1954-1984年实测最大洪峰流量资料，其中最大的四年洪峰流量依次为：15080m 3/s ，9670m 3/s,8320m 3/s,7780m 3/s ，此外调查到1924年发生过一次洪峰流量为16500的大洪水，是1883年以来的最大一次洪水，且1883-1953年间其余洪水的洪峰流量均在10000m 3/s 以下，试考虑特大洪水处理，用独立样本法和统一样本法推求上述五项洪峰流量的经验频率。

.设计洪水：指水文水电工程设计所依据的设计标准的洪水，包括洪峰总量，洪水总量和洪水过程线.径流：降雨或融雪形成的，沿着流域的不同路径流入河流，湖泊和海洋的海洋的水流.重现期：某水文变量重复出现的平均周期。

（频率P=90%，其对应的重现期为T=5年）.PMP(可能最大暴雨)现代气候条件下一定历时的理论最大降水量,流域降水物理上限.露点：保持气压及水汽含量不变，降温使水汽刚达到饱和时的温度称露点温度，简称露点。

(历史最大持续露点为12小时).代表性露点：由某一或某些地点、在特定时间的地面露点来反映代表性将水量。

.水文比拟法：就是以流域间的相似性为基础，将相似流域的水文资料移用至研究流域的一种简便方法。

.饱和水汽压：一定体积空气中能容纳的水汽量是有限度的，若空气中水汽含量达到限度，空气就呈饱和状态，即饱和空气，饱和空气的水汽压就是饱和水汽压.相对湿度：大气中实际水汽压与当时温度下的饱和水汽压之比..水库特征水位：水库工程为完成不同时期不同任务和各种水文情况下,需控制达到或允许消落的各种库水位.库容：水库某一水位以下或两水位之间的蓄水容积。

表征水库规模的主要指标。

通常均指坝前水位水平面以下的静库容。

死库容：指死水位以下的水库容积。

兴利库容：亦称调节库容，指正常蓄水位至死水位之间的水库容积。

防洪库容：指防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积。

调洪库容：指校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积。

重叠库容：指正常蓄水位至防洪限制水位之间的水库容积。

这部分库容既可用于防洪，也可用于兴利。

防洪库容与兴利库容完全重叠时，正常蓄水位即为防洪高水位。

防洪库容与兴利库容完全分开时，正常蓄水位即为防洪限制水位。

总库容：校核洪水位以下的水库容积。

它是划分水库等级的主要依据之一。

.设计洪水位：当发生设计洪水时,河道指定断面或水库坝前达到的最高水位.正常洪水位（蓄水位）：水库在正常运行情况下所蓄到的最高水位.死水位：水库在正常运用情况下，允许消落到的最低水位，称死水位，又称设计低水位.可能最大洪水(PMF)：是为保证重要水利枢纽安全的一种不采用频率概念的设计洪水。

工程水文及水利计算工程水文及水利计算工程水文是一门研究水文学在工程领域中的应用和方法的学科。

在工程设计、建设和管理过程中，对于水文数据的获取、处理和分析都是很重要的工作。

水利计算则是根据水文数据及相应的物理规律，对水利工程的运行、设计和优化等方面进行计算分析的一门学科。

本文将从以下几个方面进行讨论：一、工程水文的数据获取和处理1. 水文观测站的建设和运行水文观测站是获取水文数据的重要手段。

它们的建设和运行需要考虑以下一些因素：①位置选择：水文观测站的位置应该选择在目标流域能够代表性的位置，以保证观测数据的有效性和准确性。

②设备选择：水文观测站应该配备专业的水文测量设备，例如水位计、流速计、水温计等，以准确地测量水文信息。

③监测频率：水文观测站的监测频率需要根据实际情况而定，例如不同季节、不同流量范围、不同水文事件等都需要进行不同的监测。

2. 水文数据的处理和分析水文数据需要进行一系列的处理和分析，以满足不同的需求，例如:①数据筛选：根据实际需要筛选出有效的数据，以保证后续处理和分析的准确性。

②数据插补：对于缺失的数据或错误的数据需要进行插补处理，以保证后续计算的正确性。

③数据传输：为了方便数据共享和使用，需要将处理好的数据传输到相关的部门或人员。

二、水利计算的方法和技术1. 水库水文计算对于水库的水文计算，需要考虑以下一些因素:①入库径流计算：根据流域面积、平均降雨量、蒸发量等参数，计算出入库径流的总量。

②出库流量计算：根据出库规划和水位高度等因素，计算出出库流量的大小。

③水库调度规划：根据不同的需求，例如防洪、灌溉、发电等，对水库的调度进行规划和优化。

2. 河流水文计算对于河流的水文计算，需要考虑以下一些因素：①河道断面和流量计算：根据实际情况，建立河道流量和河道断面的数学模型，计算河道内的流量。

②洪水预报和预警：根据流域的水文数据和天气预报等信息，预测不同时间段内的洪水发生概率，提供相应的预警信息。

工程水文学与水利计算工程水文学是水文学的一个分支，它主要研究水文学在工程中的应用。

水利计算则是指在水利工程中进行的各种计算，包括水文计算、水力计算、水位计算等。

工程水文学和水利计算在水利工程中起着至关重要的作用。

一、工程水文学工程水文学主要研究水文学在工程中的应用，包括水文数据的采集、处理和分析，以及水文预报和水文模拟等方面。

在水利工程中，水文数据的准确性和可靠性对工程设计和运行至关重要。

因此，工程水文学的研究对于水利工程的建设和管理具有重要意义。

在工程水文学中，水文预报是一个重要的研究方向。

水文预报是指根据历史水文数据和气象数据，预测未来一段时间内的水文情况。

水文预报可以为水利工程的设计和管理提供重要的参考依据。

同时，水文预报也可以为防洪、供水等方面的决策提供重要的支持。

二、水利计算水利计算是指在水利工程中进行的各种计算，包括水文计算、水力计算、水位计算等。

水利计算是水利工程设计和管理的重要组成部分，它可以为工程设计提供重要的技术支持。

在水利计算中，水文计算是一个重要的研究方向。

水文计算是指根据水文数据和气象数据，计算出水文要素的数值，如径流量、水位等。

水文计算可以为水利工程的设计和管理提供重要的参考依据。

水力计算是水利计算中的另一个重要方向。

水力计算是指根据水力学原理，计算水流的速度、压力等参数。

水力计算可以为水利工程的设计和管理提供重要的技术支持。

水位计算是水利计算中的另一个重要方向。

水位计算是指根据水文数据和水力学原理，计算出水位的数值。

水位计算可以为水利工程的设计和管理提供重要的参考依据。

总之，工程水文学和水利计算在水利工程中起着至关重要的作用。

它们可以为水利工程的设计和管理提供重要的技术支持，同时也可以为防洪、供水等方面的决策提供重要的支持。

因此，我们应该加强对工程水文学和水利计算的研究，为水利工程的建设和管理提供更好的技术支持。

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。

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3W(m) ；也可以用时段平均流量 Q 函(m3／s)或流域径流深R (mm)来表示。

径流量与流量的关系为：W Q T (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。

工程水文学与水利计算——第一章绪论
一、绪论
水文学与水利计算是水利工程技术的重要分支，旨在研究水的变化规律、水量的流动特性及其影响因素，以及汇流的计算方法，为设计和研究
各种水利工程提供基础知识和技术指导。

本章将讲授水利计算的基本原理，包括水量平衡方程、共线水力学、河流流量计算以及水压计算的基础知识，以及更有用的水文学计算的一般方法。

1、水量平衡方程：水量平衡方程是水力学知识中的基本公式，用来
描述水体的流动规律，是水利工程中水力学计算的基础。

水量平衡方程可
以用来计算江河或地下水的流量、残余量、深度和速度，也可以用来分析
地下水的空间分布。

2、共线水力学：共线水力学是研究汇流计算的重要科学，是水文学
的一个重要分支。

该学科以水力学的基本方程为基础，利用均匀及非均匀
流场的基本理论，研究共线河段汇流机理，注重河流运动特性，是水利工
程设计的重要依据。

3、河流流量计算：河流流量计算是水文学中的重要内容，是水利工
程设计的基础。

河流流量计算分为计量流量计算和规划流量计算两大类，
分别用于计算河流其中一时期的流量，以及河流其中一时期内的长期平均
流量。

水文计算1.水文现象的基本特征及水文学的研究方法是什么.基本规律（ 1）成因规律（确定性规律）（2）统计规律（随机性规律）（3）地区性规律研究方法成因分析法、数理统计法、地理综合法2.流域平均雨量计算有哪几种方法.算数平均法、泰森多边形法、等雨量线图法3.径流有哪些表示方法.流量（ Q）：单位时间通过河流某断面的水量径流量（ W）：时段 ?t 内通过河流某一断面的总水量径流深（ R） :径流量平铺在整个流域面积上的水层深度R=QT/1000F径流模数 (M): 流域出口断面流量与流域面积的比值M=1000Q/F径流系数（α）:某一时段的径流深与相应的降雨深度的比值α=R/P4.生么是概率、频率？二者的关系。

概率：表示随机事件出现的可能性或几率，是用来度量可能性大小的数值，常用百分数表示。

频率：一定程度上反映了事件出现的可能性大小。

二者关系 :概率是理论值，是固定不变的，可以按照公式预先计算出来。

具有先验性；而频率是计算值，是可变的（具有明显的随机性）、试验的（不符合古典概率公式的事件，他们的概率只能通过多次观测试验来推求）。

概率是指随机变量某值在总体中的出现机会；频率是指随机变量某值在样本中的出现机会。

当样本足够大时，频率具有一定的稳定性；当样本无限增大时，频率趋于概率。

因此，频率可以作为概率的近似值。

5.重现期（ T）与频率（ P）有什么关系， P=80%的枯水年，其重现期 (T)为多少年？含有是什么。

频率与重现期的关系有两种：（1）当研究暴雨洪水问题时，研究的目的是防洪，一般设计频率 P＜ 50%，则T=1/P (X ≥Xp)T---重现期P---频率 (%)(2)当考虑水库兴利调节研究枯水问题时，研究的目的是灌溉、发电、供水等兴利目的，更关心小于等于某一数值出现的可能性大小，设计频率P＞50%，则11T1 P(x x p)P( x＜ x p)1T（5年）180%P=80%的枯水年，它表示小于等于P＝80%的枯水流量在长时期内平均 5 年出现一次。

《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。