水文分析与计算(20110801)

课 程 设 计 报 告课程名称 水文分析计算学 院资源环境学院学生姓名王莲专 业水文与水资源工程学号222101*********年 级2010 级指导教师靳军英一、根据所给资料推求设计年径流与设计年内分配过程1. 点绘经验频率曲线如表1-1将原始资料按由大到小次序排列，用公式P=m/(n+1)*100%算出经验频率，再求出模比系数Ki=Xi/X，以及Ki-1，（Ki-1）^2。

表1-12. 按无偏估计公式计算统计参数1）年最大洪峰流量的均值Qa=∑Qi/n=10.97m3/s2)变差系数Cv=√【{∑(Ki-1)^2}/(n-1)】=0.31均值SUM((Ki-1)^2)Cv3. 选取理论频率曲线1）Qa=10.97m3/s，取Cv=0.3，并假定Cs=2Cv=0.6，查离势系数表得出相应于不同频率P的※p 值，在得出相应的Qp=Xp*(1+Cv*Φp)值。

理论频率曲线1为蓝色曲线，曲线的中部于经验频率点据配合较好，而理论频率曲线的头部位于经验频率点据的下方而尾部又位于经验频率点据的上方。

2）改变参数，重新配线。

增大Cv值，随着Cv的增大，频率曲线的偏离程度也随之增大，显得越来越陡。

现取Cv=0.325Cs=2Cv=0.65 。

再次计算理论频率曲线，得到红色的第二条理论频率曲线，由于经验点频率据配合较好，即作为采用的理论频率曲线。

表1-24. 推求P=10%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=90%的设计枯水年的设计年径流量；并计算P=90%的设计枯水年径流年内分配过程。

1）由图可知，查P=10%、P=50%、P=90%的最大流量分别为：P=10% Q=16.08m3/sP=50% Q=10.56m3/sP=90% Q=6.39m3/s2）设计年径流年内分配过程①代表年的选取P=90%的设计枯水年Q=6.39 m3/s,与之相近枯水年年平均流量的实际年份有1959～1960 年 Q=7.78m3/s；1963～1964年Q=4.73m3/s；1964～1965年Q=7.87 m3/s；1971~1972年Q=7.24 m3/s考虑分配不利，即枯水期水量较枯。

水文分析与计算不同工程要求估算的水文设计特征值不尽相同。

桥梁工程要求估算所在河段可能出现的设计最高水位和最大流量,以便合理决定桥梁的高程和跨度;防洪工程为权衡下游和自身的安全、经济和风险，要求估算工程未来运行时期可能遇到的各种稀遇的洪水；灌溉、发电、供水、航运等工程需要知道所在河流可能提供的水量和水能蕴藏量，以确定灌溉面积、发电量、城市或工矿企业供水量和航运发展规模。

工程的运行时期可长达几十至几百年，不可能象水文预报那样给出该时期内某一水文特征值出现的具体时间和大小，而是用水文统计的方法，估算在该时期中可能出现的某一设计标准的水文特征值。

一般说，运用水文统计方法所依据的样本很少，抽样误差较大，往往不能满足生产需要。

因此，不能单纯根据工程所在地点的水文资料进行计算，还必须对计算过程和计算结果进行充分的合理性分析，才能较可靠地求得工程所在地的设计水文数据。

因此，也常称水文计算为水文分析与计算。

一、设计年径流计算即估算符合设计标准的通过河流某一指定断面的全年和各时段的径流量及其月旬分配，为水资源开发利用的水利规划和工程设计提供科学依据。

计算主要内容包括：①各种设计标准的年最大设计洪峰流量和不同时段设计洪量;②符合设计要求的洪水过程线;③当梯级水库或单一水库下游有防洪要求时，拟定一种或几种满足设计要求的设计洪水的地区组成；④年内不同时期（如某些月份、或丰水期、枯水期和施工期等）的设计洪水。

二、设计洪水计算即计算符合某一地点指定的防洪设计标准的洪水数值，为防洪规划或防洪工程设计提供可靠的水文数据。

计算的主要内容有：①各种历时的设计地点的雨量或流域平均面雨量；②它们的时程分配和地区分布;③大型工程和重要的中小型工程,还要求估算指定流域的可能最大暴雨，供推算可能最大洪水之用。

三、设计暴雨计算并根据设计暴雨计算结果，推求相应的设计洪水和涝水。

算主要内容有：确定某一设计标准的各年输沙量及其年内分配，以估计水库库容减少情况和工程寿命；估算水库和它的上下游河道冲淤变化，为水工建筑物布设和水库运用方式的确定提供依据。

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。

水文分析与计算知识重点水文分析是指通过对水文资料、水文过程和水文工程的研究，分析水文系统的组成、演变和变化规律，从而对水文问题进行预测、评估和解决的过程。

在进行水文分析时，需要重点掌握以下几个知识重点：1.水文资料的收集和处理：水文资料是水文分析的基础，包括雨量、径流、蒸发量、蓄水量等数据。

在水文分析中，需要掌握收集、整理和处理水文资料的方法和技巧，如资料的存档和检索、数据的质量控制和校正等。

2.水文过程的理论和模型：水文过程是指雨水和蒸发等自然过程对水文系统的影响和作用。

要进行水文分析，需要了解常见的水文过程理论，如降雨产流机理、蒸发过程、水文循环等，并能应用数学模型对水文过程进行模拟和推断。

3.水文特征的提取和描述：水文特征是指描述水文系统状态和变量的指标，如流量、水位、径流系数等。

在水文分析中，需要掌握提取和描述水文特征的方法和技巧，如频率分析、趋势分析、周期性分析等。

4.水文统计和概率理论：水文分析中经常用到统计和概率理论的方法，如概率密度函数、频率分布、参数估计等。

掌握水文统计和概率理论的基本原理和方法，对于进行水文分析和预测非常重要。

5.水文模型和模拟：水文模型是指将水文过程和水文特征用数学方程表示的模型，可以用来模拟和预测水文系统的变化。

掌握常用的水文模型，如水文平衡模型、单位线模型、概念性模型等，并了解模型的参数优化和校验方法。

6.水文工程设计和规划：水文分析为水文工程设计和规划提供了科学依据。

了解水文工程的基本原理和方法，如水库调度、泥沙运移、排水设计等，可以更好地进行水文分析和模拟，为工程设计和规划提供可靠性评估和效益分析。

7.水文预报和预警：水文分析还包括对水文灾害的预报和预警。

掌握水文预报和预警的方法和技术，如流域响应模型、水文灾害风险评估等，可以提高对水文灾害的预测和应对能力。

以上所述只是水文分析的一些知识重点，水文分析还涉及到很多细节和实际应用，需要不断学习和实践。

随着科学技术的进步和水文分析方法的更新，水文分析的知识体系也在不断发展和完善。

水文分析与计算教学讲义一、概述水文分析是指通过对水文数据的收集、整理和分析，来研究地表水和地下水的分布、变化和利用情况等。

水文学中的分析是建立在大量的水文数据基础上的，因此数据的收集和整理是水文分析的基础。

二、水文数据的收集与整理水文数据的收集主要包括观测站的建立和水文观测点的选取。

观测站的建立需要考虑到区域的地理条件、地下水位和降水情况等。

水文观测点的选取需要根据实际需要，采取代表性的采样方法，以获得真实可靠的水文数据。

水文数据的整理主要包括数据的筛选、统计和处理。

筛选是指对收集到的水文数据进行初步的处理，去除异常值和错误数据。

统计是指对筛选后的数据进行大致的分析和总结，了解水文数据的分布和特征。

处理是指对统计后的数据进行进一步的计算和分析，得出更精确的结果和结论。

三、水文分析的方法和途径1.水文数据的描述与分析方法：水文数据的描述主要包括频率分析、时域分析和空间分析等。

频率分析是指通过对一定时期内的水文数据进行统计和分析，揭示水文事件的发生规律和概率分布特征。

时域分析是指通过对时间序列数据进行分析，了解水文数据的长期趋势和周期变化。

空间分析是指通过对不同水文观测点的数据进行比较和分析，寻找地表水和地下水的空间分布规律。

2.水文计算的方法和技巧：水文计算主要包括水文循环计算、水文平衡计算和水文模拟计算等。

水文循环计算是指通过计算降水量、蒸发量、径流量和地下水补给量等水文要素之间的关系，研究水文系统的循环过程和能量平衡。

水文平衡计算是指通过计算水文系统的收入和支出之间的差异，来评估水资源的可利用性和水文环境的稳定性。

水文模拟计算是指通过建立数学模型或计算机模型，对水文系统的运行过程进行模拟和预测。

四、水文计算的实例与应用1.降水量的计算与分析：降水量是水文学中的一个重要指标，它直接影响地表水和地下水的补给和存储。

降水量的计算可以通过气象站的观测数据和气象雷达等技术手段来进行。

降水量的分析可以根据时间序列数据和空间数据，揭示降水的分布特征和变化趋势。

第一章绪论第一节水文学一、水文学(一)地球上各种水体的数量与分布水体：大气中的水汽,地面上的江河、湖沼、海洋和地下水等,统称为水体。

水文学(Hydrology)研究各种水体的存在、循环和分布,物理与化学特性,以及水体对环境的影响和作用,包括对生物特别是对人类的影响。

地球上各种水体的数量和分布如表1-1所示。

(二)全球的水储量某一时刻储存于地球表面(5·1亿km2)上的水量,约为13·68亿km3(1km3=10亿m3)。

其中分布在海洋的水量约为1338亿k时,占总水量的96.5%,陆地上的水量约为0·48亿km3,占总水量的3·5%。

而陆地水中有1·7%存在于极地冰雪,1·7%存在于地下水中,仅有0·1%存在于地面和大气中。

其中大气水量很小〈仅1290O km3〉,但地球上的水分循环不已，每年通过大气的水量是很大的,年循环达600000km3。

地球上的水量平衡如表l-2所示(a代表年)。

,可由式(1-1)计算:水体通过水循环得到更新,更新所需时间trt=s/q (1-1)r式中,s为水体的储量,q为流量。

【例1-1】大气中的水量s为12900 km3 (见表1-1),流量q(年降水量为：陆地458000+海洋119000=57700Okm3/a,见表1-2)。

=12900/577000=0.022a=8.2dtr二、水资源(Water Resources)地球表层可供人类利用的水称为水资源。

水资源包括水量、水质、水能资源和水域。

有效水资源：对人类最为实用的水资源,是陆地上每年可以更新的降水量、江河流水量和浅层地下水的淡水量。

降水可以直接为人类利用,同时,它又是江河径流和浅层地下淡水的来源。

全球陆地上多年平均年阵水量为800mm,中国为628mm (在整个国土上平均每年的降水量为6·0万亿m3),比全世界平均少22%。

水文分析与计算教学大纲水文分析与计算教学大纲一、引言水文分析与计算是水文学中的重要内容，它涉及到水文数据的处理、水文过程的分析和水文计算方法的应用。

本文将介绍水文分析与计算的教学大纲，旨在培养学生的水文学习能力和实际应用能力。

二、课程目标1. 理解水文分析与计算的基本概念和原理；2. 掌握常用的水文数据处理方法；3. 学习水文过程的分析方法和模型建立；4. 熟悉水文计算方法的应用；5. 培养学生的问题解决能力和团队合作能力。

三、教学内容1. 水文分析与计算概述1.1 水文学的定义和研究对象1.2 水文分析与计算的意义和应用领域1.3 水文分析与计算的基本步骤2. 水文数据处理方法2.1 水文数据的收集与整理2.2 水文数据的质量控制与校核2.3 水文数据的插值与外推方法2.4 水文数据的统计分析方法3. 水文过程的分析方法3.1 降雨过程的分析与模拟3.2 地表径流过程的分析与模拟3.3 地下水过程的分析与模拟3.4 水文模型的建立与应用4. 水文计算方法4.1 单点水文计算方法4.2 流域水文计算方法4.3 洪水频率分析方法4.4 干旱分析与预测方法五、教学方法1. 理论授课：通过讲授基本概念、原理和方法，培养学生的理论基础；2. 实践操作：组织学生进行水文数据处理、水文过程分析和水文计算的实际操作，提高学生的实际应用能力；3. 课堂讨论：组织学生进行案例分析和问题讨论，培养学生的问题解决能力和团队合作能力；4. 实地考察：组织学生进行水文观测和调查，加深对水文现象和过程的理解。

六、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、实践操作和课堂讨论的评价；2. 期末考试：考察学生对水文分析与计算的理论和方法的掌握程度；3. 实践报告：要求学生完成一份水文分析与计算的实践报告，评价学生的实际应用能力。

七、教材与参考书目1. 主教材：《水文分析与计算教程》2. 参考书目：- 《水文学导论》- 《水文数据处理与分析》- 《水文模型原理与应用》- 《水文计算方法与应用》八、结语通过水文分析与计算教学，学生将掌握水文学的基本理论和实际应用方法，提高对水文过程的认识和分析能力。

水文分析与计算的名词解释水文分析与计算是一门研究自然水文过程的学科，旨在通过对水文数据的收集、整理、分析和计算来揭示水文规律、解决水文问题以及提供水资源管理、水灾防治等方面的决策支持。

本文将对水文分析与计算中涉及的一些关键名词进行解释。

一、降雨分析降雨分析是水文分析的基础工作，指对降雨量进行统计和分析的过程。

主要包括以下几个方面的内容：1. 降雨特征分析：通过统计降雨量、降雨持续时间、降雨频率等指标，得出不同降雨类型的特征，如暴雨、大暴雨、特大暴雨等。

2. 降雨频率分析：利用统计理论和方法，确定特定降雨量在特定频率下的发生概率，从而为水资源规划和水工程设计提供依据。

3. 降雨时空分析：研究降雨的时空分布特征，探究降雨的时空变化规律，并进行空间插值、时序对比等分析，以便更好地理解降雨的形成和分布。

二、径流分析径流是指雨水流经地表、河道、地下水等途径形成的地表水和地下水的总和。

径流分析是研究流域内径流过程及其规律的重要内容，包括以下几个方面：1. 单位线理论：利用单位线理论，通过推导和分析过去的降雨-径流过程，找出流域的水文响应特征，并为未来的洪水预报和设计提供依据。

2. 洪水频率分析：通过对历史洪水事件的统计和分析，确定一定重现期下的洪峰流量，为防洪工程的设计提供依据。

3. 水文模型：利用数学和计算机技术，建立水文模型，模拟流域内的水文过程，预测洪峰流量、径流深度和洪水演变过程等，为水资源管理和防洪预警提供支持。

三、水文计算水文计算是对水文数据进行整理和计算的过程，主要包括以下几个方面：1. 区域化降雨计算：根据降雨观测数据和相关资料，采用插值方法将点降雨数据转化为区域降雨数据，以提供流域径流计算的输入。

2. 时序分析与计算：通过对流量观测数据的分析和计算，研究流域内的径流变化规律、季节性变化、长期趋势等，并利用统计模型对未来流量进行预测。

3. 水文要素计算：对流域面积、壤土水分持有量、植被覆盖率等水文要素进行测算和计算，为水文过程模拟和方案评估提供基础数据。

1水文分析计算水文分析计算是规划的重要环节，是确定临水控制线、外缘控制线、划定河道管理范围的主要技术依据。

水文分析计算，包括准备工作、设计洪水计算、水面线计算等步骤。

应逐条河流、分段计算。

1.1准备工作准备工作包括选择控制断面，计算流域面积和控制集水面积，收集暴雨洪水资料等。

1.选择控制断面。

控制断面应选择干流河口、拦河建筑物坝轴线、主要支流汇合口下游的顺直河段。

控制断面具体位置，根据规划河段的具体情况确定。

2.计算流域面积和控制集水面积。

流域面积为河口断面或控制断面以上，沿着分水岭勾绘的流域总面积；控制集水面积为规划河段典型控制断面以上，按照城市（城镇）规划，实际汇入规划河段的集水面积。

流域面积100km2及以上河流的流域面积，可直接采用《重庆市主要河流和城镇河道岸线保护与利用管理规划汇编》（2013年版）和区县政府已批准的集水面积1000-100km2以上河流的《河道岸线利用管理规划》（2008-2020）中的数据。

流域面积100km2以下河流的流域面积和控制集水面积，可在1:10000地形图上用求积仪计算。

流域地形图，以能画出分水岭和便于面积计算为准，要求图纸清晰。

3.收集暴雨洪水资料。

通过实测、调查、分析等方式收集暴雨洪水资料。

暴雨洪水资料最好是本流域的实测洪水资料，或历史洪水调查资料。

1.2设计洪水计算设计洪水计算主要包括以下工作：一是选择暴雨洪水计算依据或参证站，再根据代表站的数据资料情况；二是根据河道流域情况和设计洪水计算方法的适用条件选择与之符合的计算或推算方法；三是对设计洪水计算成果进行合理性分析，对设计洪水计算成果进行修订。

1.2.1依据站和参证站的选择依据站，应该为本河道的暴雨洪水实测站点。

参证站，为与水文计算流域相关的站点。

应是邻近河流或邻近区域的站点，或与水文计算流域同属一个雨区或产汇流关系相近的站点。

1.2.2计算方法1.2.2.1方法选择根据河段的具体情况，按《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）要求选用洪水计算方法。

水文学计算题答案【篇一：水文学习题集与答案】txt>《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 ]。

水文分析与计算毕业论文[引言]水文分析与计算是水文学中的重要内容，通过对水文数据的收集和分析以及模型的建立和计算，能够更好地理解、预测和管理水资源。

本论文旨在探讨水文分析与计算的理论基础和应用方法，并结合实际案例进行分析。

[水文分析]水文分析是指对水文数据进行整理、统计和分析，以揭示水文变化的规律和特点。

常用的水文分析方法有以下几种：1. 插值分析：通过已知水文数据点的空间位置和数值，预测未知点的数值。

常用的插值方法有逆距离加权法、克里金插值法等。

2. 相关分析：分析不同水文要素之间的相关关系，以探究其影响因素和相互作用。

常用的相关分析方法有皮尔逊相关系数和斯皮尔曼相关系数等。

3. 频度分析：通过对水文数据进行概率统计，确定不同频率下的最大、最小值及其概率。

常用的频度分析方法有极值分布和概率密度函数等。

[水文计算]水文计算是指利用建立的水文模型和数学方法，对水文数据进行计算和预测。

常用的水文计算方法有以下几种：1. 单位线法：通过对流域径流过程的分析和建模，计算不同频率下的设计洪水。

单位线法将流域的总降雨量等效为一段持续时间为单位时间的单位流量。

2. 单峰法：通过对径流过程曲线的分析和拟合，计算流域的净雨。

单峰法假设流域的洪峰出现在雨量和流量之间的中间位置，并进行求解。

3. 定量降水预报模型：通过建立降水量与气象要素的定量关系，预测未来一段时间内的降水量。

常用的定量降水预报模型有回归模型、神经网络模型等。

[应用案例]下面以某水库的水位变化为例，对水文分析与计算进行实例探究。

某水库的水位数据为每日监测一次，选取一年的水位数据进行分析与计算。

采用逆距离加权法进行插值分析，预测水库未监测点的水位。

通过皮尔逊相关系数分析水位与降雨量的相关性，得出结论：水位与降雨量呈正相关关系。

然后，利用单位线法计算不同频率下的设计洪水。

选取流域内的最大降水量数据，根据单位线法计算得到10年、50年和100年一遇的设计洪水量。