工程水文学第六章 由流量资料推求设计洪水
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工程水文学题库及题解宋星原雒文生赵英林魏文秋张利平编著内容提要本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目按工程水文学基本内容分为概念题和计算题两大题型,概念题又划分填空题、选择题、判断题和问答题四类题型,题目中有易、中、难三个难度档次,分别考核不同的知识结构和知识层次。
题库中有的题目在于了解学生对基本概念、基本理论和基本计算方法的掌握程度,有的则是了解学生分析问题与解决问题的能力以及对学科前沿知识的理解程度,所有的题目都给出了解题过程和结果,以便于学习和理解。
为了便于学生报考研究生的参考,本书还选编了武汉大学以及原武汉水利电力大学近年来的考研试题及题解。
本书涵盖了工程水文学基本内容,可作为高等院校水利水电类、土木工程类和环境工程类各专业本科生的辅助教材,尤其适用于立志报考研究生的同学使用,也可供上述专业的成人教育、函授教育、网络学院的学生以及专业技术人员的学习和参考。
前言为使考试规范化,保证教师按教学大纲教学、学生按教学大纲学习,全面、系统和有重点地掌握工程水文学的基本概念、原理和方法,提高学生分析问题与解决问题的能力, 1994年11月,由原武汉水利电力大学水文试题库编写组编印了《工程水文学试题库》,并在我校工程水文学教学中得到广泛应用,受到老师和同学们的一致好评。
随着教学改革的深入,在前期题库研究工作的基础上又积累了大量的资料,为本书的出版奠定了一定的基础。
作者通过多年的教学研究及实践,对原有的资料进行了编辑与加工,重新修改并补充了大量题目,对所有题目给出了解题过程,以便于读者学习。
本书题量大、内容新颖,并配有全部题解及近年考研试题。
书中难、中、易题型有机结合,有益于学生深刻理解工程水文学的基本理论、提高分析与解决有关工程水文学问题的能力。
同时,本书的出版对高校教师出题组卷也具有一定的借鉴作用。
本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目覆盖了水文循环与径流形成、水文信息采集与处理、水文统计、年径流及年输沙量分析与计算、由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、流域产汇流计算、水文预报等工程水文学的基本内容。
工程水文学试题库第一章绪论1.工程水文学与水文学有何联系?主要包括哪两方面的内容?2.工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段有何作用?7.长江三峡工程主要由哪些建筑物组成?其规划设计、施工和运行管理中将涉及哪些方面的水文问题?1. 答:工程水文学是水文学的一个重要分支,随着水利水电工程建设的大规模开展,为满足工程规划设计、施工和运行管理的迫切需要,水文工作者针对提出的问题,进行大量的、深入的试验研究,使水文学发展到工程水文学阶段。
它主要包括水文分析与计算及水文预报两方面的内容。
2. 答:工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段的作用主要是:(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)运用管理阶段,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,提供新情况下的设计水文数据。
第二章水文循环与径流形成4.如何确定河流某一指定断面控制的流域面积?24. 蒸发器折算系数 K值的大小随哪些因素而异?43. 对于闭合流域来说,为什么径流系数必然小于 1?44. 河川径流是由流域降雨形成的,为什么久晴不雨河水仍然川流不息?45. 同样暴雨情况下,为什么流域城市化后的洪水比天然流域的显著增大?4. 答:(1)搜集指定断面以上河流所在地区的地形图;(2)在地形图上画出地面集水区的分水线;(3)用求积仪量出地面分水线包围的面积,即流域面积。
24. 答:蒸发器折算系数K 值的大小主要随下列因素影响而变化:(1)蒸发器的类型;(2)地理环境情况;(3)季节月份的不同。
43.答: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。
44.答:河川径流是流域降雨通过产流、汇流过程形成的,汇流包括地面汇流和地下汇流,前者主要受控于河网、湖泊的调蓄作用,后者主要受控于地下水库的调蓄作用,使径流过程变远远比降雨过程平缓和滞后,尤其是地下汇流速度极其缓慢,使河川径流常年不断。
工程水文学题库及题解宋星原雒文生赵英林魏文秋张利平编著内容提要本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目按工程水文学基本内容分为概念题和计算题两大题型,概念题又划分填空题、选择题、判断题和问答题四类题型,题目中有易、中、难三个难度档次,分别考核不同的知识结构和知识层次。
题库中有的题目在于了解学生对基本概念、基本理论和基本计算方法的掌握程度,有的则是了解学生分析问题与解决问题的能力以及对学科前沿知识的理解程度,所有的题目都给出了解题过程和结果,以便于学习和理解。
为了便于学生报考研究生的参考,本书还选编了武汉大学以及原武汉水利电力大学近年来的考研试题及题解。
本书涵盖了工程水文学基本内容,可作为高等院校水利水电类、土木工程类和环境工程类各专业本科生的辅助教材,尤其适用于立志报考研究生的同学使用,也可供上述专业的成人教育、函授教育、网络学院的学生以及专业技术人员的学习和参考。
前言为使考试规范化,保证教师按教学大纲教学、学生按教学大纲学习,全面、系统和有重点地掌握工程水文学的基本概念、原理和方法,提高学生分析问题与解决问题的能力, 1994年11月,由原武汉水利电力大学水文试题库编写组编印了《工程水文学试题库》,并在我校工程水文学教学中得到广泛应用,受到老师和同学们的一致好评。
随着教学改革的深入,在前期题库研究工作的基础上又积累了大量的资料,为本书的出版奠定了一定的基础。
作者通过多年的教学研究及实践,对原有的资料进行了编辑与加工,重新修改并补充了大量题目,对所有题目给出了解题过程,以便于读者学习。
本书题量大、内容新颖,并配有全部题解及近年考研试题。
书中难、中、易题型有机结合,有益于学生深刻理解工程水文学的基本理论、提高分析与解决有关工程水文学问题的能力。
同时,本书的出版对高校教师出题组卷也具有一定的借鉴作用。
本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目覆盖了水文循环与径流形成、水文信息采集与处理、水文统计、年径流及年输沙量分析与计算、由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、流域产汇流计算、水文预报等工程水文学的基本内容。
工程水文学题库及题解宋星原雒文生赵英林魏文秋张利平编著内容提要本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目按工程水文学基本内容分为概念题和计算题两大题型,概念题又划分填空题、选择题、判断题和问答题四类题型,题目中有易、中、难三个难度档次,分别考核不同的知识结构和知识层次。
题库中有的题目在于了解学生对基本概念、基本理论和基本计算方法的掌握程度,有的则是了解学生分析问题与解决问题的能力以及对学科前沿知识的理解程度,所有的题目都给出了解题过程和结果,以便于学习和理解。
为了便于学生报考研究生的参考,本书还选编了武汉大学以及原武汉水利电力大学近年来的考研试题及题解。
本书涵盖了工程水文学基本内容,可作为高等院校水利水电类、土木工程类和环境工程类各专业本科生的辅助教材,尤其适用于立志报考研究生的同学使用,也可供上述专业的成人教育、函授教育、网络学院的学生以及专业技术人员的学习和参考。
前言为使考试规范化,保证教师按教学大纲教学、学生按教学大纲学习,全面、系统和有重点地掌握工程水文学的基本概念、原理和方法,提高学生分析问题与解决问题的能力, 1994年11月,由原武汉水利电力大学水文试题库编写组编印了《工程水文学试题库》,并在我校工程水文学教学中得到广泛应用,受到老师和同学们的一致好评。
随着教学改革的深入,在前期题库研究工作的基础上又积累了大量的资料,为本书的出版奠定了一定的基础。
作者通过多年的教学研究及实践,对原有的资料进行了编辑与加工,重新修改并补充了大量题目,对所有题目给出了解题过程,以便于读者学习。
本书题量大、内容新颖,并配有全部题解及近年考研试题。
书中难、中、易题型有机结合,有益于学生深刻理解工程水文学的基本理论、提高分析与解决有关工程水文学问题的能力。
同时,本书的出版对高校教师出题组卷也具有一定的借鉴作用。
本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目覆盖了水文循环与径流形成、水文信息采集与处理、水文统计、年径流及年输沙量分析与计算、由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、流域产汇流计算、水文预报等工程水文学的基本内容。
第六章由流量资料推求设计洪水本章学习的内容和意义:在进行水利水电工程设计时,为了建筑物本身的安全和防护区的安全,必须按照某种标准的洪水进行设计,这种作为水工建筑物设计依据的洪水称为设计洪水。
设计洪水包含三个要素,即设计洪峰流量、设计洪水总量和设计洪水过程线。
按工程性质不同,设计洪水分为:水库设计洪水; 下游防护对象的设计洪水; 施工设计洪水; 堤防设计洪水、桥涵设计洪水等。
推求设计洪水有多种途径,本章研究由流量资料推求设计洪水,目的是解决水库、堤防、桥涵等工程设计洪水的计算问题。
本章习题内容主要涉及:防洪标准及其选择;洪峰、洪量样本系列的选样,资料的可靠性、一致性、代表性审查;特大洪水的处理,即不连续系列的经验频率和统计参数的计算方法;典型洪水的选择及放大方法;入库洪水、分期洪水、洪水地区组成等内容。
一、概 念 题(一)填空题1.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类:第一类为保障的防洪标准;第二类为确保水库大坝等水工建筑物自身安全的洪水标准。
2.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类:第一类为保障防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准;第二类为确保的洪水标准。
3.设计洪水的标准高时,其相应的洪水数值就;则水库规模亦,造价亦;水库安全所承担风险则。
4.目前我国的防洪规划及水利水电工程设计中采用先选定,再推求与此相应的洪峰、洪量及洪水过程线。
5.设计永久性水工建筑物需考虑及两种洪水标准,通常称前者为设计标准,后者为校核标准。
6.目前计算设计洪水的基本途径有三种,它们分别是、、。
7.通常用、及三要素描述洪水过程。
8.洪水资料系列有两种情况:一是系列中没有特大洪水值,称为系列;二是系列中有特大洪水值,称为系列。
9.用矩法计算不连续系列(N年中有a次特大洪水) 统计参数时,假定实测洪水(n年) 除去实测特大洪水( 次)后构成的(n-)年系列的和 与除去特大洪水后的(N-a)年系列l l 的相等。
10.在设计洪水计算中,洪峰及各时段洪量采用不同倍比,使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值,此种放大方法称为 法。
【水文知识】如何用流量资料推求设计洪水当设计断面有比较充分的实测流量资料时,可由流量资料推求设计洪水,其计算的程序大体是:①洪水资料审查,以取得具有可靠性、一致性和代表性的资料;②选样,从每年洪水中选取符合要求的洪峰流量和洪量,组成各种统计系列;③频率计算,推求设计洪峰和设计洪量;④推求设计洪水过程线,选择典型洪水过程线,根据设计洪峰和设计洪量进行放大,推求设计洪水过程线。
1.设计洪峰流量的推求(1)洪水资料的审查洪水资料是洪水分析计算的基础,实际工作中要十分重视对洪水资料进行“三性审查”,即对资料进行可靠性、一致性和代表性审查。
1)资料的可靠性审查可靠性是指资料的可靠程度。
资料的可靠性审查就是要鉴定资料的可靠程度。
要审查资料的测验方法、整编方法和成果质量,特别是要审查观测和整编质量较差的年份(如建国前及“文革”期间),以及对设计洪水计算成果影响较大的大洪水年份。
注意了解测站、水尺位置、水准基面的变动情况;汛期是否有水位观测中断的情况;测流断面的冲淤变化情况;水位流量关系曲线的延长是否合理等。
一般可通过历年水位流量关系曲线的对照(特别是高水部分),上下游、干支流的水量平衡及洪水过程线的对照,暴雨洪水资料的对照等方面来进行检查。
如发现问题,应会同有关单位进一步审查和作必要的修改。
例如水利部松辽水利委员会水文局在应用哈尔滨站的水文资料时,通过上、下游站的水量平衡计算,发现整编刊印的1966~1980年的流量显著偏大,致使下游的卡通站水量比哈尔滨站还小12.6%。
后经反复调查,得知这是由于航运部门在哈尔滨下游不远处疏浚河道,引起测流断面流向发生很大改变所致。
后来征得水文部门的同意,将实测流速按疏浚后的流向进行改正,从而消除了上下游水量不平衡的矛盾。
对调查洪水的审查,应多方面分析论证其洪峰流量、洪水总量的数值及重现期的可靠性,并要调查是否还有大洪水被遗漏。
2)资料的一致性审查一致性是指样本是否来自于同一总体。
第六章由流量资料推求设计洪水本章学习的内容和意义:在进行水利水电工程设计时,为了建筑物本身的安全和防护区的安全,必须按照某种标准的洪水进行设计,这种作为水工建筑物设计依据的洪水称为设计洪水。
设计洪水包含三个要素,即设计洪峰流量、设计洪水总量和设计洪水过程线。
按工程性质不同,设计洪水分为:水库设计洪水; 下游防护对象的设计洪水; 施工设计洪水; 堤防设计洪水、桥涵设计洪水等。
推求设计洪水有多种途径,本章研究由流量资料推求设计洪水,目的是解决水库、堤防、桥涵等工程设计洪水的计算问题。
本章习题内容主要涉及:防洪标准及其选择;洪峰、洪量样本系列的选样,资料的可靠性、一致性、代表性审查;特大洪水的处理,即不连续系列的经验频率和统计参数的计算方法;典型洪水的选择及放大方法;入库洪水、分期洪水、洪水地区组成等内容。
一、概念题(一)填空题1.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类:第一类为保障的防洪标准;第二类为确保水库大坝等水工建筑物自身安全的洪水标准。
2.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类:第一类为保障防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准;第二类为确保的洪水标准。
3.设计洪水的标准高时,其相应的洪水数值就;则水库规模亦,造价亦;水库安全所承担风险则。
4.目前我国的防洪规划及水利水电工程设计中采用先选定,再推求与此相应的洪峰、洪量及洪水过程线。
5.设计永久性水工建筑物需考虑及两种洪水标准,通常称前者为设计标准,后者为校核标准。
6.目前计算设计洪水的基本途径有三种,它们分别是、、。
7.通常用、及三要素描述洪水过程。
8.洪水资料系列有两种情况:一是系列中没有特大洪水值,称为系列;二是系列中有特大洪水值,称为系列。
9.用矩法计算不连续系列(N年中有a次特大洪水) 统计参数时,假定实测洪水(n年) 除去实测特大洪水( l次)后构成的(n-l)年系列的和与除去特大洪水后的(N-a)年系列的相等。
10.在设计洪水计算中,洪峰及各时段洪量采用不同倍比,使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值,此种放大方法称为 法。
第六章由流量资料推求设计洪水一、概念题(一)填空题1. 防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准2. 水库大坝等水工建筑物自身安全的洪水标准3. 大,大,高,小4. 设计频率,设计频率5.正常运用标准,非常运用标准6.由流量资料推求设计洪水,由暴雨资料推求设计洪水,小流域用推理公式法、地区经验公式法。
7.洪峰流量,洪水总量,洪水过程线8.连续系列,不连续系列9.均值,均方差10.同频率放大法11.包含特大值的矩法公式,三点法12.年最大值法13.独立样本法,统一样本法14.同倍比放大法,同频率放大法15.大,产流过程,汇流过程16.小于,大于17.入库断面洪水,区间洪水,库面洪水18.大,提前19.设计流域洪水季节性变化规律和工程要求20.分期内的年最大值法21.大22.典型年法,同频率法23.相交,合理24.大25.大26.历史洪水调查和考证27.大28.洪峰,短历时洪量,长历时洪量29.设计流域洪水特性和水库的调节性能30. 0.01%(二)选择题1.[b] 2.[a] 3.[d] 4.[a] 5. [c] 6. [b] 7. [b] 8. [d]9. [c] 10.[a] 11.[c] 12.[d] 13.[a] 14.[b] 15.[a] 16.[c]17.[a] 18.[b] 19.[a] 20.[b] 21.[b] 22.[c] 23.[c] 24.[a]25.[c] 26.[d] 27.[c] 28.[a] 29.[c] 30.[a] 31.[b] 32.[a]33.[b] 34.[d](三)判断题1.[T] 2.[T] 3.[T] 4.[F] 5. [T] 6. [F] 7. [F] 8. [F]9. [F] 10.[T] 11.[F] 12.[T] 13.[F] 14.[T] 15.[F] 16.[F]17.[T] 18.[F] 19.[T] 20.[T] 21.[F] 22.[T] 23.[F] 24.[F]25.[T] 26.[T] 27.[T] 28.[T] 29.[F] 30.[F](四)问答题1、答:一次洪水,涨水期短,落水期长。
第一节概述设计洪水是指水利水电工程规划、设计中所指定的各种设计标准的洪水。
合理分析计算设计洪水,是水利水电工程规划设计中首先要解决的问题。
在河流上筑坝建库能在防洪方面发挥很大的作用,但是,水库本身却直接承受着洪水的威胁,一旦洪水漫溢坝顶,将会造成严重灾害。
为了处理好防洪问题,在设计水工建筑物时,必须选择一个相应的洪水作为依据,若此洪水定得过大,则会使工程造价增多而不经济,但工程却比较安全;若此洪水定得过小,虽然工程造价降低,但遭受破坏的风险增大。
如何选择对设计的水工建筑物较为合适的洪水作为依据,涉及一个标准问题,称为设计标准。
确定设计标准是一个非常复杂的问题,国际上尚无统一的设计标准。
我国1978年颁发了SDJ12-78《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(试行)》,通过十余年工程实践经验,结合我国国情,水利部又会同有关部门于1994年共同制订了GB50201-94《防洪标准》作为强制性国家标准,自1995年1月1日起施行。
GB50201-94根据工程规模效益和在国民经济中的重要性,将水利水电枢纽工程分为五等,其等别见表6-1 。
水利水电枢纽工程的水工建筑物,根据其所属枢纽工程的等别、作用和重要性分为五级,其级别见表6-2 。
设计时根据建筑物级别选定不同频率作为防洪标准。
这样,把洪水作为随机现象,以概率形式估算未来的设计值,同时以不同频率来处理安全和经济的关系。
水利水电工程建筑物防洪标准分为正常运用和非常运用两种。
按正常运用洪水标准算出的洪水称为设计洪水,用它来决定水利水电枢纽工程的设计水位、设计泄流量等,宣泄正常运用洪水时,泄洪设施应保证安全和正常运行。
GB50201-94规定的设计洪水标准见表6-3 。
表6-3 水库工程水工建筑物的防洪标准当河流发生比设计洪水更大的洪水时,选定一个非常运用洪水标准进行计算,算出的洪水称为非常运用洪水或校核洪水。
GB50201-94规定的校核洪水标准见表7-3 。