第5章答案_年徑流及年輸沙量.

1、+第五章年徑流及年輸沙量分析與計(jì)算一、概念題（一）填空題1年徑流量的模比系數(shù)2、徑流年際，徑流年內(nèi)3、表現(xiàn)在流域蓄水能力上，通過(guò)對(duì)氣候條件的改變間接影響年徑流量4、增大的5、減小的6、蒸發(fā)量，流域的調(diào)蓄能力7、調(diào)蓄作用8、水文年度9、水利年度或調(diào)節(jié)年度10、可靠性，一致性，代表性11、氣候條件，下墊面條件12、還原，還原到天然條件13、前14、設(shè)計(jì)流域所在的區(qū)域內(nèi)有水文特征值的綜合分析成果，或在水文相似區(qū)內(nèi)有徑流系列較長(zhǎng)的參證站 可資利用15、流量累積頻率曲線(xiàn)，表示出現(xiàn)大于或等于某一流量的累積頻率16、小，大17、水文比擬18、配線(xiàn)所得的均值、離差系數(shù)、偏態(tài)系數(shù)19、年蒸發(fā)量20、枯水期月徑流

2、量與月降水量在成因上聯(lián)系較弱21、月降雨量與其形成的月徑流深在時(shí)間上不對(duì)應(yīng)22、 （ 1）選擇年徑流量接近設(shè)計(jì)年徑流量的實(shí)際年份；（2）選擇分配情況對(duì)工程不利的年份23、灌溉需水季節(jié)的徑流較枯，非灌溉季節(jié)的徑流量相對(duì)比較大的年份24、枯水期較長(zhǎng)，徑流又較枯的年份設(shè)計(jì)代表年年徑流量25、K典型年年徑流量26、就是實(shí)際代表年的各月徑流量27、不足概率 q28、地下蓄水29、坡地侵蝕，河床沖刷30、含沙量p,輸沙率QS，輸沙量 W31、單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)測(cè)驗(yàn)斷面的推移質(zhì)總重量32、在與斷面平均含沙量關(guān)系穩(wěn)定的垂線(xiàn)上取樣測(cè)得的含沙量33、年輸沙量的多年平均值二)選擇題1、 a 2 、c 3、c 4 、a5

3、 、b 6、d 7、 c 8 、 a9 、 b10、 c11 、c 12、d 13、 a14、 b15、 d 16、 a 17 、c 18 、19、 a20 、b 21、 b 22、a 23、 c24、 b 25、 d 26 、 c27 、 a28、 d29 、b(三)判斷題1、 F2、 T3、 F4、 T5、T6、 T7、 F8、 F9、 F10、F11、 T12、 F13、 T14、 T15、F16、 F17、 F18、 T19、 F20、F21、 T22、 F23、 F24、 F25、F26、 T27、 F28、 T29、 F30、T31、 F(四)問(wèn)答題1答：一年內(nèi)通過(guò)河流某一斷面的水

4、流叫做年徑流。年徑流可以用年徑流總量W( mf)、年平均流量 Q(m/s )、年徑流深 R( mm、年徑流模數(shù) M( mm /s.km 2)等表示。2、答：由于水面蒸發(fā)減小,使年徑流增加；由于調(diào)蓄能力減小,使年際、年內(nèi)徑流變化加劇。3、答：有直接與間接兩方面的影響,直接影響如跨流域調(diào)水,間接影響如植樹(shù)造林,通過(guò)影響氣候和下 墊面而對(duì)徑流產(chǎn)生影響。修建水利工程等措施的實(shí)質(zhì)是改變下墊面性質(zhì)而影響年徑流,它們將使蒸發(fā)增 加，從而使年徑流量減少；調(diào)蓄能力增加，從而使徑流的年內(nèi)、年際變化趨于平緩。4、答：保證率就是用水的保證程度，常用頻率表示。保證率為p = 85% ；破壞率為 q =1-85% =15

5、% 。5、答：水文年鑒上的數(shù)據(jù)是從每年1月 1日到 12月 31日統(tǒng)計(jì)的，稱(chēng)為日歷年；水文年度是根據(jù)水文現(xiàn)象的循環(huán)周期劃分的年度，它是從徑流的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)劃分，其原則是在一個(gè)水文年度內(nèi)降雨和它所產(chǎn) 生的徑流不被分割在兩個(gè)年度內(nèi)。水利年度，又稱(chēng)調(diào)節(jié)年度，從水庫(kù)蓄水期開(kāi)始作為調(diào)節(jié)年度的開(kāi)始， 水庫(kù)蓄滿(mǎn)后又經(jīng)供水期將水庫(kù)放空作為調(diào)節(jié)年度的終結(jié)。它的劃分原則是將余、缺水量明顯分開(kāi)，便于 判斷所需庫(kù)容。6、答：徑流年內(nèi)、年際變化的主要特性有：( 1)年內(nèi)變化具有一年為周期的周期性變化；( 2)年際變化具有豐、枯年組的交替現(xiàn)象，但周期很不固定；( 3)年內(nèi)、年際變化還具有明顯的地區(qū)性，我國(guó)北方的徑流變化一般比

6、南方多雨地區(qū)劇烈。7、答：( 1)“三性”是指水文資料的可靠性、一致性、代表性。(2)代表性可通過(guò)兩個(gè)方面論證：用與設(shè)計(jì)變量( n年)關(guān)系密切的具有長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)資料的參證變 量(N年)論證，n年的參證變量系列與 N年參證變量系列的概率分布應(yīng)比較接近，即認(rèn)為這一時(shí)期參證 變量資料的代表性較高，從而可以判定設(shè)計(jì)站年徑流系列在這一時(shí)期代表性也高；用水文變化的周期 性論證，即設(shè)計(jì)變量應(yīng)包括幾個(gè)豐、中、枯交替年組。8、答：從兩方面判斷年徑流系列代表性的優(yōu)劣：年徑流系列是否足夠長(zhǎng)，是否包括幾個(gè)豐、中、枯年組；與關(guān)系密切的長(zhǎng)系列參證變量資料比較，從長(zhǎng)短系列的統(tǒng)計(jì)參數(shù)是否相近上判斷。9、 答：冪函數(shù) y = a

7、x b 兩邊取對(duì)數(shù)后變?yōu)橹本€(xiàn)方程 Y = A + bX ，其中 Y = lgy ， X=lgx ， A=lga 。因此，此時(shí)建立回歸方程的步驟為：將x, yj變換為X，Yj；按一元線(xiàn)性回歸方法計(jì)算 A、b;將A取反對(duì)數(shù)得a;把a(bǔ)、b代入y = a x b中，即得要推求的回歸方程。10、答：分別建立 CD、CA、CB相關(guān)方程，并計(jì)算它們的相關(guān)系數(shù)；取相關(guān)最密切及延長(zhǎng)年份比較長(zhǎng)的作為展延C站年徑流系列的方案。11、答：插補(bǔ)丙站流量資料可能方案有： 通過(guò)甲站流量資料插補(bǔ)延長(zhǎng)； 通過(guò)乙站流量資料插補(bǔ)延 長(zhǎng)；通過(guò)丙站、丁站的降雨資料插補(bǔ)延長(zhǎng)。12、 答：參證站的參證變量應(yīng)具備下列幾個(gè)條件：(1)參證變量

8、與設(shè)計(jì)變量在成因上有密切的聯(lián)系；( 2)參證變量與設(shè)計(jì)變量有一段相當(dāng)長(zhǎng)的平行觀(guān)測(cè)資料，以便建立相關(guān)關(guān)系；(3)參證變量必須具有長(zhǎng)期的實(shí)測(cè)資料，以便展延設(shè)計(jì)站系列使之符合代表性的要求。若流域面積不大，單站的年雨量與流域 平均年雨量有密切關(guān)系，且單站年雨量系列較長(zhǎng)，可以考慮用點(diǎn)雨量，即單站雨量代替流域平均降雨 量，以點(diǎn)雨量資料展延徑流系列。13、 答：點(diǎn)據(jù)散亂的原因有二：(1)枯水期月徑流量與月降水量在成因上聯(lián)系較弱；(2)月降雨量與 其所形成的徑流量在時(shí)間上不對(duì)應(yīng)。14、答：缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)，一般可采用水文比擬法或年徑流量統(tǒng)計(jì)參數(shù)等值線(xiàn)圖、分區(qū)圖法求得均值、CV、CS，并確定線(xiàn)型，推求年徑流理論頻

9、率曲線(xiàn)，再由設(shè)計(jì)頻率查此曲線(xiàn)得設(shè)計(jì)年徑流量。15、答：水文比擬法的實(shí)質(zhì)是基于氣候和自然地理?xiàng)l件類(lèi)似的流域，其徑流情況有共同性，因而可以考 慮將年、月徑流進(jìn)行移用。在推求設(shè)計(jì)年徑流量時(shí)，將參證站的徑流特征值經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男拚笠朴糜谠O(shè)計(jì)斷面。年徑流的移置可采用下面公式：Q K1K2Qc式中Q、Qc 分別為設(shè)計(jì)流域和參證流域的多年平均流量，m/s ；Ki、K2 分別為流域面積和年降水量的修正系數(shù)，K = A /Ac，K2= P / Pc ；A、Ac 分別為設(shè)計(jì)流域和參證流域的流域面積，kmf;P、巨一一分別為設(shè)計(jì)流域和參證流域的多年平均降水量，mm;年徑流的CV值可以直接采用，無(wú)需修正；并取用CS =

10、 23 Cvo如參證站已有年徑流分析成果，可用下式將參證站的設(shè)計(jì)年徑流直接移用于設(shè)計(jì)流域：Q = K1K2 Qpc式中，下標(biāo)P代表頻率，其它符號(hào)的意義同前。16、答：長(zhǎng)系列年月徑流資料可以通過(guò)長(zhǎng)系列直接操作法，去推求年調(diào)節(jié)水庫(kù)或多年調(diào)節(jié)水庫(kù)所需要的 興利庫(kù)容；代表年月徑流資料通常用符合設(shè)計(jì)保證率的枯水代表年的年內(nèi)月徑流過(guò)程與該年的逐月用水 過(guò)程相配合，進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，得到年調(diào)節(jié)水庫(kù)的興利庫(kù)容。前者庫(kù)容保證率的概念比較明確，但計(jì)算工 作量大；后者認(rèn)為徑流能夠得到保證（此時(shí)供水保證率等同于年徑流的設(shè)計(jì)頻率），供水就能夠得到保 證，這一假定有時(shí)不夠合理，但計(jì)算工作量小，一般用在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。17、答：

11、因年徑流變化主要受氣候因素的影響，而氣候因素在地區(qū)上的變化具有緩變的規(guī)律性，因此， 年徑流Cv值可繪成隨地區(qū)變化的等值線(xiàn)圖。因Cv等值線(xiàn)圖大多是由中等流域資料計(jì)算的Cv值繪制的，而中等流域比小流域有較大的調(diào)蓄補(bǔ)償作用，故從等值線(xiàn)圖上查得的小流域C/值常常比實(shí)際的偏小。18、 答：參證變量應(yīng)具備下列幾個(gè)條件：（1）參證變量與設(shè)計(jì)變量在成因上有密切的聯(lián)系；（2）參證變量與設(shè)計(jì)變量有一段相當(dāng)長(zhǎng)的平行觀(guān)測(cè)資料，以便建立相關(guān)關(guān)系；（3 ）參證變量必須具有長(zhǎng)期的實(shí)測(cè)資料，以便展延設(shè)計(jì)站系列使之符合代表性的要求。19、答：選擇典型年的原則有二：典型年的年徑流量應(yīng)接近設(shè)計(jì)年徑流量；對(duì)工程設(shè)計(jì)偏于安全。20、

12、答：方法步驟為：根據(jù)長(zhǎng)期年徑流系列進(jìn)行頻率計(jì)算，推求設(shè)計(jì)年徑流量Q;按選擇代表年（典型年）的原則，在實(shí)際資料中選擇典型年Q典；以K=Qp/Q典分別乘典型年各月的月徑流量，得設(shè)計(jì)年徑流的各月徑流量，即設(shè)計(jì)年徑流的年內(nèi)分配。21、答：時(shí)段徑流在時(shí)序上往往是固定的，而枯水流量則在一年中選其最小值，在時(shí)序上是變動(dòng)的。22、 答：枯水流量常采用不足概率q，即以小于和等于該徑流的概率來(lái)表示；而年徑流量是以保證概率p表示，即以大于和等于該徑流的概率來(lái)表示。兩者頻率曲線(xiàn)的繪制基本相同，并都采用P III型頻率曲線(xiàn)適線(xiàn)。23、答：由實(shí)測(cè)泥沙資料計(jì)算出各年的懸移質(zhì)輸沙量，用頻率分析法求得多年平均懸移質(zhì)輸沙量及其頻

13、 率曲線(xiàn)，它們就體現(xiàn)了一個(gè)流域產(chǎn)沙的高低水平和年際變化，然后，再通過(guò)典型年的泥沙變化過(guò)程求得 設(shè)計(jì)水平年的輸沙量的年內(nèi)分配。24、答：實(shí)測(cè)泥沙資料不足時(shí)，推求流域多年平均懸移質(zhì)輸沙量及其年內(nèi)、年際變化有多種方法。根據(jù) 泥沙與其影響因素的相關(guān)分析及影響因素的資料情況，可采用本站年徑流與年輸沙量、汛期徑流量與年 輸沙量、上（或下）游測(cè)站年懸移質(zhì)輸沙量與年輸沙量，進(jìn)行相關(guān)分析，展延設(shè)計(jì)流域泥沙資料為長(zhǎng)系 列的資料，然后，再按資料充足時(shí)的計(jì)算方法推求泥沙的年際變化及年內(nèi)分配。25、答：影響的主要因素有：流域土壤地質(zhì)特征；流域降水特性；植被特征；人類(lèi)活動(dòng)措施。26、答：主要因兩方面的原因所致：這些年的暴

14、雨比平均情況偏?。凰こ毯退帘３执胧┌l(fā)揮 了巨大的攔沙、減沙效益。27、答：人類(lèi)活動(dòng)措施可分為工程措施（如修建水庫(kù)、梯田等）和植被措施（如造林、種草等）。前者 主要起攔沙作用，見(jiàn)效快，但也容易隨著淤積而較快失效；后者分布在廣大面積上，通過(guò)保護(hù)土壤而減 少地面侵蝕，從根本上減少了產(chǎn)沙量，見(jiàn)效較慢，但減少作用穩(wěn)定、持久。當(dāng)然，不正確的人類(lèi)活動(dòng)措 施也可起到相反的作用，如毀林開(kāi)荒、開(kāi)礦等，可顯著增加水土流失，應(yīng)盡可能避免。二、計(jì)算題1、解：由 W=QT，已知 Wo=5X 108 m3, T=31536000s （年的秒數(shù)），F(xiàn)=600km2,則多年平均流量Q0Wo 5108T 315360003

15、15 9m /s多年平均徑流深R01000F5 1081000 600833mm多年平均徑流m01000Q。F1000 15 9600226 6L/s km2、解：（1） QQi2898138m3/sn21ki120 20QCv 138 0 2027 6m3/s(2) Cs = 2Cv = 0.40，查表 1-5-3 值表，得 =-1.23，則Qp Q 1 Cv138 1 0 201.23 104m3 /s3、解:Cv162 5R 6500 25 , Cs = 2Cv = 2 X 0.25 = 0.50 ,查表1-5-4值表，得 =-1.22，則Rp R 1 Cv 6501 0 251 224

16、51 8mm4、解：G = 2.0C v =2.0 X 0.32 =0.64查表 1-5-5，得 10%= 1.33,90% = - 0.19，則R10%R 1 Cv 10%667 1 0 32 1 33950 9mmR90%Cv90%66710 320 19626 4mm5、解：(1) Cs = 2.0 Cv, Cv= 0.25, P = 90% 時(shí)查表1-5-6 Kp值表，得心0%=0.70,則Q90%QKp 15 0 70 10 5m3 /s（2）由Q90%乘以12,得全年累積平均流量刀Q90%，再乘各月的分配百分比（見(jiàn)表 1-5-7）月的的月平均流量。計(jì)算結(jié)果列于答案表2-5-1中。即

17、得各月份123456789101112月徑流（m3/s）1.264.1613.2016.6817.2846.089.247.443.084.442.521.56表2-5-1設(shè)計(jì)年徑流年內(nèi)分配表6、解：（1）計(jì)算多年平均徑流深R及其均方差rQ T103F20 365 24 3600310852740.3mm3103R tTQ0)2103FR0)2103FT365 24 3600R =3 Q103F3103 8253.46128.1mm(2)建立R倚P回歸方程R R r(P P)PR=740 3 0 871281 (P 1250)0.495P 121.2225(3)年降雨量為1000mn時(shí)的年徑流

18、深R=0.495P 121.20.495 1000121.2616.2mm7、解：(1)將重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換成頻率：1 11T P 110.9595%1 PT20(2)在表1-5-8中查算模比系數(shù) &Cs 2Cv 0.6 Cv0.3，查表得 K95%=0.56(3)計(jì)算設(shè)計(jì)年徑流深尺如 RKp 850 0.56 476mm8、解：(1)推求R0值R RPR KP R (1 0.7) R,即(1-0.7 ) R = 190mm633.3mm R旦10 7(2 )求設(shè)計(jì)的FP R RP 190mm rp = R 190 633.2 190 443.2mm9、解：Cs= 2Cv= 2 X 0.30

19、= 0.60 , 查表 1-5-9 得 10%=1.329，則Rp = R (1+ Cv p) =711 X( 1+ 0.30 X.329) =994.5 mm10、解：由已知的 Cv = 0.20, Cs=2Cv = 0.40，查表 1-5-10 得 Kp=90% = 0.75，則Qp = KpQ = 0.75 266 =199.5 m3/s11、解：由 Cs= 0.60 查表 1-5-11 得p=95% = -1.45，貝U Qp =Q (1+ Cvp) =328X1+ 0.25 (-1.45)=209.1 m3/s 12、解：由 Cs = 0.60，查表 1-5-12 得 p=90% =

20、 -1。 20,由公式 Qp = Q (1+Cv )，則QpK；1280 643200 m3/s13、解：先用兩站19711980年的同期資料繪制兩站年徑流的相關(guān)直線(xiàn)，如圖2-5-1所示；再根據(jù)乙站19611970年的實(shí)測(cè)年徑流值，從相關(guān)線(xiàn)上查出（插補(bǔ)）甲站 19611970年的年徑流值（見(jiàn)表 2-5-2）。圖2-5-1某河流甲乙二站年徑流相關(guān)圖表2-5-2 甲站19611970年的插補(bǔ)值196119621963196419651966196719681969197011208001100108015101180143012301610115014、解：先求縮放系數(shù)K 仝設(shè) 口6 0 994，

21、則Q 典8 81各月的徑流量 Qp, i =KQ典,i , i=1 , 2, 3,。12,表示月份。如5月的徑流量 Qp, 5 =KQ典，5=0.994X 6.0=5.96 m3/s,同樣也可得到其它月份的月徑流量，亦即設(shè)計(jì)年 徑流量的年內(nèi)分配。表2-5-3某水庫(kù)設(shè)計(jì)年徑流分配過(guò)程計(jì)算表月份57891011121234年平均Q3. m /s5.965.2532.726.15.803.534.423.253.734.695.424.158.7615、解：由圖1-5-6知，流域重心 C點(diǎn)在徑流深等值線(xiàn) 750mm800mm之間，距800mm線(xiàn)的距離是1750mm到800mm線(xiàn)間距的一，則用直線(xiàn)內(nèi)插

22、法得61C 點(diǎn)的徑流深 R=800-50- =792mm616、 解：（1） Ai 第i塊面積，Ri 第i塊面積上的平均徑流深，i =1、2、3、9為部分面積的 編號(hào)。計(jì)算如表2-5-4。表2-5-4 加權(quán)平均計(jì)算表編號(hào)i123456789Ai10013203240160060018402680140068013460Ri465475485495500475465455445RiX Ai46500627000157140079200030000087400012462006370003026006396700nnRRiAi / Aii 1i 16396700 475mm13460(2)先確定流

23、域的重心,如圖 1-5-7兩虛線(xiàn)的交點(diǎn)。；。點(diǎn)正好在等值線(xiàn) 480490中間， 則R=(480+490) /2 =485mm(3)兩種方法都不是很?chē)?yán)格的。但從繪制等值線(xiàn)圖的原理看，通常是將大中流域的徑流資料點(diǎn)繪在流域的重心而得到的，因此，第二種方法更合理一些；況且，對(duì)于小流域一般很少有若干條等值線(xiàn)通過(guò)。當(dāng)?shù)戎稻€(xiàn)由流域出口到流域最遠(yuǎn)處是均勻遞增或遞減的分布時(shí)，兩種方法的計(jì)算成果才有可能接近。17、解:(1)將各年的年平均流量 Q年由大到小排序，計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率，并點(diǎn)繪在頻率格紙上。經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算結(jié)果列入表2-5-5，經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)如圖2-5-2中的x點(diǎn)。Qin197 418311 0m /sCv1 63

24、10 18 10 31表2-5-5 頻率計(jì)算表序號(hào)mQi(m3/s)P100%n 1QiKi二QKi 1(Ki 1) 2117.75.31.61410.61410.3771216.910.51.54120.54120.2929315.115.81.37700.37700.1421414.421.11.31320.31320.0981512.626.31.14910.14910.0222611.931.61.08520.08520.0072711.336.81.03050.03050.0009810.942.10.9940-0.00600.0001910.447.40.9484-0.05160.

25、00271010.352.60.9393-0.06070.00371110.257.90.9302-0.06980.00491210.063.20.9119-0.08810.0078139.6468.40.8791-0.12090.0146148.4273.30.7679-0.23210.0539157.8778.90.7177-0.28230.0797167.7884.20.7095-0.29050.0844177.2489.50.6603-0.33970.1154184.3794.70.4314-0.56860.3233刀197.418.00.01.6310(2)由表 2-5-5 的刀 Q

26、i =197.4 和刀(Ki-1) 2 =1.6310,得（3）設(shè)Cs =2 Cv,由6 = 0.31查表1-5-17得相應(yīng)頻率P的Kp值（內(nèi)插），貝U Qp=KpQ，成果列于表2- 5-6，并繪于圖2-5-2中，以實(shí)線(xiàn)表示。理論頻率曲線(xiàn)與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)配合良好，相應(yīng)將統(tǒng)計(jì)參數(shù)也最后確定 下來(lái)。表2-5-6P III型頻率曲線(xiàn)計(jì)算表P (%)0.11510205075909599Kp2.241.861.561.411.250.970.770.630.550.43Qp (m3/s)24.620.517.215.513.610.78.476.936.054.73（4）在圖2-5-2的P III型理論頻率曲線(xiàn)上查出相應(yīng)頻率為10%、50%、90%的設(shè)計(jì)年徑流量，或直接用表 2-5-19 中的 Q10%、Q50%、Q90%值。P=10%的設(shè)計(jì)豐水年Q豐p=：15.5m3/sP=50%的設(shè)計(jì)平水年Q 平 p= 10.7m3/sP=90%的設(shè)計(jì)枯水年Q枯p=:6.93m3/s圖2-5-2某站年徑流量頻率曲線(xiàn)18、解：系列全部項(xiàng)數(shù) n=30 ,其中非零項(xiàng)數(shù)k=24，零值項(xiàng)數(shù) n -k = 6。先用一般方法求出非零項(xiàng)數(shù)ki*mk=24年最小流量的經(jīng)驗(yàn)頻率P非=，然后通過(guò)公式P設(shè)P非求出全系列的設(shè)計(jì)頻率P設(shè)。計(jì)算成k