水資源計算與管理考試計算題

1、水資源計算與管理考試計算題四、計算題1 某地區(qū)有 5 個水文站，如圖 4-1 所示，各水文站用虛線連接，其垂直平 分線以細實線表示。各垂直平分線與流域邊界線構成多邊形的面積及某次降雨 實測降雨量見表 4-1。試用泰森多邊形法計算本地區(qū)平均降雨量。圖4-1某地區(qū)水 文站圖表4-1某地區(qū)水文站降雨量及 其所在多邊形面積表水文站ABCDE多邊形面積/km27892958085降雨量/mm3542231929i 采用泰森多邊形法計算地區(qū)平均降雨量的 計算式和計算結果為X35 78 42 92 2395 198029 852978929580 85mm2. 由皮爾遜川型曲線適線求得某河流斷面多年平均流量

2、 Q = 40.6m3/s,年平 均流量系列的 Cv=0.25, Cs=0.50。皮爾遜川型曲線模比系數(shù) kp值表摘錄如表 4-2。 試求出該河流斷面 20 年一遇干旱年的年平均流量。0.252.221.961.871.811.771.671.581.451.331.200.980.820.700.630.52（三）Cs=3.0Cv0.252.352.051.951.881.821.721.611.461.341.200.970.820.710.650.5612.由公式可求得重現(xiàn)期 T 為 20 年一遇的干旱年的頻率 P=0.95。按 P = 95 % , Cs= 2.0Cv查皮爾遜川型曲線模

3、比系數(shù) kp值表，求得干旱年 平均流量的模比系數(shù) kp= 0.63。該河流斷面 20 年一遇干旱年的平均流量QP= 40.6X0.63=25.6 m3/s3.某設計流域面積為 680km2,缺乏水文資料。其相鄰流域多年平均流量 通過歷史洪澇災害和氣候成因分析， 可選定 試確定設計流域的多年平均流量。3. 設：相鄰流域（參證流域）設計流域流域面積為 F2、多年平均流量為Q采用水文比擬法，移用參證流域多年平均流量， 則設計流域多年平均流量4.經(jīng)水文分析計算，已求得某河流斷面百年一遇的設計洪峰流量Qmp=1450m3/s。選取典型洪水過程見表 4-3。試用同倍比法（按洪峰倍比）推求設計洪水 過程（可

4、列表表示）。表4-3某河流斷面典型洪水過程時間（t=6h）012345678典型洪水流量20150 950 300(500丄400:300200 120為 89.6m3/s,流域面積為 879km2該相鄰流域為設計流域的參證流域。流域面積為Fi、多年平均流量為Q!;20并按流域面積進行修正,QF2Q1Q2片680 89.6-879-693m3/s(m3/s)4 按洪峰流量倍比的放大系數(shù)為某河流斷面典型洪水、設計洪水過程時間（t=6h）(1)012345678典型洪水流量（m3/s）(2)20150!950!300(600，400:300 200 120設計洪水流量（m3/s）(3)312291

5、45012219166104583051835 某灌溉水庫，規(guī)劃設計時選用設計保證率為80%。經(jīng)年徑流分析計算，已求得水庫所在河流斷面不同頻率的枯水年平均流量，見表4-4。該斷面一實際發(fā)生且徑流年內(nèi)分配對工程不利的枯水年來水流量見表4-5,試確定設計枯水年徑流年內(nèi)分配表4-5實際枯水年流量表月份678910111212345年均14509501.526可求得設計洪水過程如下表第（3）欄所示表4-4不同頻率枯水年平均流量表頻率（）ZTZL亠亠頻率（%）707580年平均流量（m3/s）54.338.230.5(m3/s)實際流量/56.068.398.588.444.632.822.818.91

6、9.620.310.712.941.2均流量的為為的設計枯水年與實際年的年平按K值將實際枯水年各月流量縮小，可求得設計枯水年各月平均流量，見下表第（3）欄某灌溉水庫所在河流斷面實際枯水年與設計枯水年流量表月（1）678910111212345年均實際流量/（m3/s）(2)56.068.398.588.444.632.822.818.919.620.310.7 12.941.2設計流量/（m3/s）(3)41.450.572.965.433.024.316.914.014.515.07.99.530.56.某年調節(jié)水庫各月來水及用水量見表 4-6。不計水庫水量損失，求水庫所需的興利庫容。表4-

7、6某水庫各月 來、用水量月13 4 57 8 9 1 1 1、來份（億64 11 1 11 7 6 73(億84 -1 1 L1-2-98 9m3)0 0 06.計算年調節(jié)水庫各月缺水量，見下表第（4）欄某水庫各月來、用水量(1 2 3 46 7 8 9 1來水12) 6 8 7 41 1 1 11(3)8 9 8 511-7-9缺億w/ aAAA0 0a（水V1/ 2 1 1 122 2該水庫為年內(nèi)一次蓄放運用，當不計水庫水量損失時，水庫所需的興利庫 容 V興等于水利年內(nèi)各月缺水量之和。即V興21112 2 2= 11 (億 m3)30.54120.740(m3/s)7 某年調節(jié)水庫，初步確

8、定其興利庫容為V興=1025X106m3,其設計枯水年來水過程見表 4-7，不考慮水庫水量損失，計算水庫供水期的調節(jié)流量表4-7設計枯水年來水過程月 份678910111212345年均流量/(m3/s)268340214206160102755046383686135.17. 對于年調節(jié)水庫，年內(nèi)一次蓄放運用，不考慮水庫水量損失時,W供天V興Q調供T供進行單位換算，可得V興=1025X106/(2.63X106)= 389.7(m3/s) 月假定水庫供水期為 115 月，可算得(1027550 463836 86)389.77經(jīng)檢驗，115 月各月來水流量均小于 Q調供，610 月各月來水流

9、量均大于 Q調供，可知假定供水期正確。同時可知，該年調節(jié)水庫確為年內(nèi)一次蓄放運用，符合使用公式法推求調 節(jié)流量的條件。故 Q調供=117.5 m3/s 即為所求。8.某水庫庫容與蓄水位關系，以及泄洪建筑物閘門全開時泄流量與蓄水位 的關系分別如圖 4-2、圖 4-3 所示。Q調供117.5m3/s羅位水38.138.0圖4-2某水庫庫容時段初與時段末入庫洪水流量分別為246m3/s 和 223m3/s，時段初水庫蓄水位為38.0m。用試算法計算該時段末的水庫蓄水量和水位， 以及泄洪建筑物的相應下泄 流量(當計算時段末蓄水量相對誤差小于或等于 2%時，可停止試算)。8.用列表試算法進行水庫防洪調節(jié)

10、計算的公式為11(QiQ2) t -(qiq2)tV2Vi22q=f(v)(B)由題意，Z1= 38.0m，查圖 4-2、圖 4-3,可得 V1= 6450 萬 m3, q1= 175m3/s。 進行試算，設 Z2= 38.2m，查圖 4-2、圖 4-3,可得 V2= 6510 萬 m3, q2= 187.5m3/s。將 q2代入式(A)，可算得 V2 = 6508 萬 m3，與 V2比較，可知滿足誤差 要求，故可取 Z2= 38.2m， q2= 187.5m3/s。9 擬建某引水式水電站，無水庫進行徑流調節(jié)，按照有關條件取設計保證率為 80%。水電站所在河流斷面日平均流量頻率分析計算結果見表

11、4-8,水電站上下游水位差受流量影響不大， 發(fā)電凈水頭可取為 18.5m,水電站效率系數(shù)n可取為0.75。(1)計算水電站的保證出力;(2)初步確定水電站的最大工作容量和必需容量。進行調洪計算的時段取為圖卷水庫某水庫泄流量打開(A)TZ位水表4-8某水電站所在河流斷面日平均流量頻率表頻率（%）10203050708090流量 Q/ (m3/s)210.5158.265.330.211.28.13.29. 由表 4-8 可知，日調節(jié)水電站相應于設計保證率的日平均流量為8.1m3/s。故保證出力N保=9.81nQ電H凈=9.81X0.75X8.1X18.5=1102.5kw該水電站為無調節(jié)水電站，

12、最大工作容量即為保證出力，且無調節(jié)水電站不適于承擔備用容量，故可初步確定水電站最大工作容量和必需容量均為110kw。10.某日調節(jié)水電站， 已進行水能計算求得不同裝機容量所對應的多年平 均發(fā)電量，見表 4-9。該水電站所在電網(wǎng)水電比重較大，水電站裝機容量年利用 小時數(shù)的經(jīng)濟合理值為 4600h。試用裝機容量年利用小時數(shù)法初步選擇水電站的 裝機容量。說明：（1）應寫出計算過程。所選水電站裝機容量對應的裝機容量年利用 小時數(shù)與經(jīng)濟合理值的誤差應不超過 2 %。（2）可參照表 4-9，采用直線內(nèi)插方法求得不同裝機容量所對應的多年平均發(fā)電量。對應多年平均發(fā)電量表日調節(jié)水電站裝機容量與裝機容量/kw9000 960010200 1080011400多年平均發(fā)電量/（104kw.h） 4280 456048205050520010.可列表計算，求得不同裝機容量所對應的水電站裝機容量年利用小時N裝=11197 11200 kw按照題意，也