《工程水文学》设计年径流及径流随机模拟-精品文档

四、现代水文学时期（1950年后） 现代水文学时期（1950年后） 年后
随着计算机、遥感等高新技术的应用， 随着计算机、遥感等高新技术的应用， 使水文学发展进入了一个新时代， 使水文学发展进入了一个新时代，流域数 学模型、水资源学、水环境学、 学模型、水资源学、水环境学、随机水文 学相继形成。
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二、奠基时期（1400～1900年） 奠基时期（1400～1900年
该时期， 该时期，西欧的产业革命促进了水利事业 的发展，在水文观测方面， 的发展，在水文观测方面，发明制造了雨 量器、蒸发器、流速仪等， 量器、蒸发器、流速仪等，系统的水文测 验为水文定量计算及预报奠定了坚实基础。 验为水文定量计算及预报奠定了坚实基础。
这一时期中国的水文知识居于世界领先 地位， 2000年前建成的都江堰 年前建成的都江堰， 地位，如2000年前建成的都江堰，至今仍在 发挥巨大作用， 发挥巨大作用，其中就体现着成功的水文知 又如527年的《水经注》 527年的 识；又如527年的《水经注》，是早于欧洲 1000多年的水文地理巨著 公元前239 多年的水文地理巨著； 239年的 1000多年的水文地理巨著；公元前239年的 吕氏春秋》最先提出水文循环的概念。 《吕氏春秋》最先提出水文循环的概念。
本章小结：
⑴明确水文学概念 ⑵理解水文学在水利工程的规划任务和作 用 了解其在水利工程的规划设计中的作用， ⑶了解其在水利工程的规划设计中的作用， 掌握水文的特性 重点难点：认识倒水文现象的随机性、 ⑷重点难点：认识倒水文现象的随机性、 规律性和地区性。 规律性和地区性。
工程水文及水利计算的总导
工程在规划设计期间，对河流洪水量 的估算直接关系到工程规模和投资的大小； 在施工期间，施工期设计洪水的估算则关 系到工程的安全性和经济性；运行管理期 间，根据水文预报进行径流调节，充分利 用水库的调节功能，拦蓄洪水变害为利， 确保工程的本身的安全性和下游人民的生 命与财产安全。工程水文学对在流域内规 划设计施工运营管理各种水工程，具有极 其重要的意义。

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工程水文及水利计算（A）本科含答案一、名词解释1. 流域：某一封闭的地形单元，该单元内有溪流或河川排泄某一断面以上全部面积的径流。

2. 下渗能力：是指水分从土壤表面向土壤内部渗入的过程。

3. 经验频率曲线：是指由实测样本资料绘制的频率曲线二、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20m3/s，今后拟在本流域修建水库，由此增加的水面面积为100 km2，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Q T 20 365 86400发，故mmE P 1400 1000 769.3陆2F1000 10002）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E1F[(F F )E陆Fk E器1（[ 10001000-100）769.3 100* 0.8* 2000] 852.4mm3）计算建库后流域多年平均径流深R P E 1400 852.4 547.6mm2F R 1000 1000 547.6 3 '4）计算建库后多年平均流量Q 17.7m / sT 365 86400 10002. 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：15080m3/s，9670m3/s,8320m3/s,7780m3/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10000m3/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。

小流域的河槽切割较浅，往往不能全部汇集本流域所产生的地 下径流（属于流域不闭合的情况），其年径流深或年径流模数 一般比同一气候区内较大流域的小。
（三）人类活动因素对年径流量的影响
人类活动对年径流的影响，包括直接和间接影响。
直接影响如跨流域引水，直接减少（或增加）本流域的年径流量。
间接影响如修水库、塘堰等水利工程，旱地改水田，坡地改梯田， 植树造林，种植牧草等措施，主要通过改变下垫面性质而影响年径 流量。
（1）还原计算的基本原理
W天然 W实测 W还原 W 还 原 W 农 业 W 引 水 W 蒸 发 W 调 蓄 W 工 业 W 渗漏
W 生 活 W 水 保 W 分 洪 W 其他
（2）还原方法 总量还原法、过程还原法
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量 及其年内分配的分析计算
第一节 概述
二、 设计年径流分析计算的任务
（一）工程规模与来水、用水、保证率的关系
V＝(QR－Q2)×T2
为保证用水所需的水库库容V的大小，决定于径流的天然过程和用水过程之 间的差别。
第一节 概述
设计保证率：用水量在多年期间能够充分满足 的概率。 （二）设计年径流计算的任务
分析研究年径流量的变化(年际变化和年内变化) 规律，提供工程设计需要的来水资料，作为确定工 程规模的主要依据。
（2）植被
一般情况下，由于植被对径流的调蓄作用，年径流量年内 分配区趋于均匀。
第二节 影响年径流的因素
（3）土壤和地质
土壤的结构和透水岩层的厚度，直接影响地下水 储量的大小和调节能力的大小，因此影响年径流的年 内分配过程。 （4）湖泊和沼泽
湖泊（包括水库在内）一方面通过蒸发的影响而间 接影响年径流量的大小，另一方面通过对流域蓄水量的 调节而影响年径流量年际的变化。