工程水文學(xué)計(jì)算題

1、2.已知某水文站流域面積F=2000Km2,某次洪水過程線如表1-7-2所示，已計(jì)算得該次洪水的總徑流深R=86.6mm。試推求該次洪水的地面徑流總量Ws和地面徑流深Rs以及地下徑流深Rg（用水平分割法分割地下徑流）。表1-7-2某水文站一次洪水過程時(shí)間t（月.日.時(shí)）5.2.25.2.85.2.145.2.205.3.25.3.85.3.145.3.205.4.25.4.8流量3Q(m3/s)120110100210230160014501020800530時(shí)間t（月.日.時(shí)）5.4.145.4.205.5.25.5.85.5.145.5.205.6.25.6.85.6.145.6.20流量

2、.3Q(m/s)410360330300270250160100801302.解:地面、地下徑流過程水平分割計(jì)算時(shí)間：5月2日14時(shí)5月6日8時(shí)；地下徑流量為100m3/s。地面徑流總量:nWs=Qi-100；：-t=652063600=140.832106m3L+地面徑流深:Rs=70.4mmWs140.8321061000F-10002000地下徑流深:Rg=.R-Rs=86.6-70.4=16.2mm24.已知某水文站流域面積271km,1982年6月1416日實(shí)測(cè)流量資料見表1-7-4,已計(jì)算出該次洪水的徑流深R=116.4mm。試用斜直線分割地下徑流，推求該次洪水的地面徑流總量Ws和

3、地面徑流深Rs以及地下徑流深Rg（提示：該次洪水的地面徑流終止點(diǎn)為6月17日2時(shí)）。表1-7-4某水文站實(shí)測(cè)流量資料時(shí)間（月.日.時(shí)）_3Q(m3/s)時(shí)間（月.日.時(shí)）3Q(m3/s)時(shí)間（月.日.時(shí)）_3Q(m3/s)時(shí)間（月.日.時(shí)）_3Q(m3/s)6.14.8246.15.543.56.16.2966.16.23426.14.11216.15.82656.16.5706.17.2386.14.14236.15.113966.16.872.86.17.5376.14.17346.15.143136.16.11706.17.8456.14.20426.15.173236.16.14506

4、.14.23336.15.201866.16.17526.15.231.86.15.231406.16.20464.解:該次洪水過程的起漲時(shí)間為：6月14日11時(shí)，地面流量終止時(shí)間為：6月17日2時(shí)。地面徑流總量:V11(2138)2329.1Ws6.14.11.17.2-Wg,6.14.11，17.2=JQ(0.Qn.Qi肘_9_221；：t33600-1(2138)2133600=(2358.6.619.5)3360018.8106m6地面徑流深：Rs=18.810=69.4mm1000F1000271地下徑流深：Rg=R-Rs=116.4-69.4=47mm5.按表1-7-5所給資料，推

5、求某水文站6月22日25日的前期影響雨量Pa.表1-7-5某水文站實(shí)測(cè)雨量與蒸發(fā)能力資料時(shí)間t(月.日)雨量P(mm)蒸發(fā)能力Em(mm/d)Pa(mm)備注620905.080Im=100mm211005.010022105.0231.55.0245.0255.95.解:求流域土壤含水量日消退系數(shù)Em.5K=1-=1一=0.95Im100計(jì)算6.2225日的Pa6月22日：Pa=K(Pt/+Pg,t4)=0.95x(100+100)100mm取為100mm23日：Pa=0.95父(10+100)=104.5100mm,取為100mm24日：Pa=0.95x(1.5+100)=96.4mm25

6、日：Pa=0.95x(0+96.4)=91.6mm18.已知某流域面積F=400km2,1975年7月5日發(fā)生一次暴雨洪水過程，如表1-7-18，試按水平分割法求地面徑流深，并按初損后損法確定各時(shí)段的凈雨及損失。表1-7-18某流域1975年7月5日發(fā)生一次暴雨洪水過程時(shí)間(日.時(shí))5.206.26.86.146.207.27.87.147.208.2實(shí)測(cè)流量Q(m3/s)109301003001809030910降雨量(mm)18.54014.218.解：計(jì)算地面徑流深分割地下徑流：6日2時(shí)7日20時(shí)地下徑流流量均為9m3/so地面徑流深的計(jì)算。Qs,i=(30-9)+(100-9)+(30

7、0-9)+(180-9)+(90-9)+(30-9)=676m3/s“Qs,it67663600Rs=36.5mm1000F1000400地面凈雨的計(jì)算由降雨與流量過程對(duì)比，流量起漲點(diǎn)之前的降雨量為初損I=18.5mm試算求后損率設(shè)無非超滲雨時(shí)段，即p=0分一鏟加鉆斗智；P-Io-Rs-P72.7-18.5-36.5-0后損率的計(jì)算：f=1.48mm/hts62地面凈雨過程計(jì)算：Rs,i=Pift=Pi-1.48X6=Pi-8.88;計(jì)算結(jié)果見表2-7-11。表2-7-11時(shí)段地面凈雨計(jì)算表日期日.時(shí)5.2()6.26.86.16.227.87.17.24)8.2降雨量(mm)18.54014

8、.2地面凈雨(mm)031.25.328.已知某流域面積F=1800km2,且有某次暴雨洪水資料如表1-7-25,采用直斜線分割法(地面徑流終止點(diǎn)為9日20時(shí))割除基流，用初損后損法扣損，試求該流域的6h10mm#位線。表1-7-26某流域一次暴雨洪水過程日煙月日射賓雷謔QP=4.2,所以假定的非超滲雨正確。地面凈雨Rs=68.2-ft=68.2-9.5=58.7mm推求單位線推求得單位線見表第（7）欄；核驗(yàn)折合成10mm,所以是合理的表2-7-20單位線分析計(jì)算表日期QQgQs降雨量地面凈雨單位線月曰時(shí)(mA3/s)(mA3/s)(mA3/s)(mm)(mm)(mA3/s)(1)(3)(4)

9、(5)862014414472133133015.6081593135145868.258.72481414811371344402229209621398231408270014155995842214327948143091461632820264148116209223715087158202152509141661541222015615600合計(jì)折合58.7mm折合10mm31.已知某流域單位時(shí)段N=6h、單位地面凈雨深為10mm的單位線q(6,t),如表1-7-29所示，試求該流域12h10mm單位線q(12,t)。表1-7-29某流域6h10mm單位線時(shí)間(&=6h)012345

10、6q(6,t)(m3/s)0301421809023031.解：將單位線q(t)滯后6h得q(t-6),并將兩單位線按時(shí)序疊加，得到u(12,t);將u(12,t)除以2得到12h10mm單位線，具體計(jì)算見表2-7-23。表2-7-23單位線轉(zhuǎn)換計(jì)算表時(shí)段數(shù)(&t=6h)單位線q(t)(m3/s)滯后單位線q(t-6)(m3/s)q(t)+q(t-6)(m3/s)q(12,t)(m3/s)000013003015214230172863180142322161490180270135523901135760232312700032.某流域面積為75.6km2,兩個(gè)時(shí)段的凈雨所形成的地面徑流過程

11、如表1-7-30,分析本次洪水單位時(shí)段&=3h,單位凈雨深為10mm的單位線。表1-7-30某流域一次地面凈雨的地面徑流過程時(shí)間（h）0369121518地面徑流（m3/s）0209013080300地面凈雨（mm）0203032.解:分析法推求3h10mm單位線由計(jì)算公式為:qimQi，j=2RRj10qi41.i=1,2,.,nj=2,.,m第一時(shí)段末:10q1mRjQi一70clij1jW1020-0c3=10msR1210第二時(shí)段末：q2推求得單位線見表mRjQi-qi-j1j210R11090-3010103二30mss,22-7-24;核驗(yàn)折合成10mm,所以是合理的。時(shí)間（h）0

12、369121518地面徑流（m3/s）0209013080300表2-7-24單位線分析計(jì)算結(jié)果表地面凈雨（mm）02030單位線（m3/s）010302010005.某水庫壩址斷面處有1958年至1995年的年最大洪峰流量資料，其中最大的三年洪峰流量分別為7500m3/s、4900m3/s和3800m3/s。由洪水調(diào)查知道，自1835年到1957年間，發(fā)生過一次特大洪水，洪峰流量為9700m3/s,并且可以肯定，調(diào)查期內(nèi)沒有漏掉6000m3/s以上的洪水，試計(jì)算各次洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率，并說明理由。5、解：實(shí)測(cè)系列長度n=1995-1958+1=38（年）考證期系列長度N=1995-1835+1=

13、161（年）表2-6-2各次洪水經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算表特大洪水序號(hào)洪洪峰流量各次洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率理由說明1970011P=1=0.0062=0.62%N+1161+1考證期內(nèi)最大洪水，因此要排在N年第1位。27500P=2=0.012=1.2%161+1考證期內(nèi)第2大洪水，因?yàn)镹年內(nèi)沒有漏掉6000m/s以上的洪水。2490022P=0.051=5.1%n+138+1一般洪水，在n年內(nèi)是第2大。最大的已在N年中排位，但在n年中要空3380033一.P=-=0.077=7.7%n+138+1一般洪水，在n年內(nèi)是第3大。9.某水庫壩址處有1954年至1984年實(shí)測(cè)年最大洪峰流量資料，其中最大的四年洪峰流量依

14、次為：15080m7s,9670m7s,8320n3/s和7780n3/s。此外，調(diào)查到1924年發(fā)生過3一次洪峰流量為16500m/s的大洪水，是1883年以來最大的一次洪水，且1883年至1953年間其余洪水的洪峰流量均在10000m/s以下，試考慮特大洪水處理，用獨(dú)立樣本法和統(tǒng)一樣本法分別推求上述五項(xiàng)洪峰流量的經(jīng)驗(yàn)頻率。9、解：證期系列長度N=1984-1883+1=102（年）實(shí)測(cè)系列長度n=1984-1954+1=31（年）表2-6-4各次洪水經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算表序號(hào)Qm(m3/s)獨(dú)立樣本法P（%）統(tǒng)一樣本法P（%）Mm特大洪水一般洪水特大洪水一般洪水1165000.970.972150

15、801.941.94296276.255.1383209.388.34778012.511.311.某水文站有19502001年的實(shí)測(cè)洪水資料，其中1998年的洪峰流量2680m3/s,為實(shí)測(cè)期內(nèi)的特大洪水。另根據(jù)洪水調(diào)查，1870年發(fā)生的洪峰流量為3500m3/s和1932年發(fā)生的洪峰流量為2400m3/s的洪水，是1850年以來僅有的兩次歷史特大洪水?，F(xiàn)已根據(jù)19502001年的實(shí)測(cè)洪水資料序列（不包括1998年洪峰）求得實(shí)測(cè)洪峰流量系列的均值為560m3/s,變差系數(shù)為0.95。試用矩法公式推求1850年以來的不連續(xù)洪峰流量序列的均值及其變差系數(shù)為多少？11、解：（1）計(jì)算不連續(xù)系列的均

16、值N=2001-1850+1=152（年），n=2001-1950+1=52（年）1152-33.Qn350026802400-51560=605m/s152_52-1（2）計(jì)算不連續(xù)系列的變差系數(shù)計(jì)算公式：Cv=1歸（XjX）2十1X.N-1ILijn-ll16l=Q；CVn=560x0.95=532m3/sCVN-6051,152-1=1.021.3500-60522680-60522400-6052152-3-153221Qm=2180m3/s、Wid=1.06億m3,W3d=1.48億m3,W7d=1.91億m3。試按同頻率放大法計(jì)算百年一遇設(shè)計(jì)洪水的17.已求得某站百年一遇洪峰流量和

17、1天、3天、7天洪量分別為：Qm,p=2790m3/s、W1d,p=1.20億mW3d,p=1.97億mW7d,p=2.55億m3。選得典型洪水過程線，并計(jì)算得典型洪水洪峰及各歷時(shí)洪量分別為:放大系數(shù)。17、解：洪峰的放大倍比KqQm,pQm21802790=1.2801天洪量的放大倍比Kw1W1d,pW1d1.2=1.1321.063天之內(nèi)，1天之外的洪量放大倍比KW3W3d,P-W1d,PW3d-W1d1.97-1.20二1.8331.48-1.067天之內(nèi)，3天之外的洪量放大倍比W7d,P-W3d,PW7d-W3d上旦:1.3491.91-1.482、某水庫填址處共有21年年平均流量Q的

18、資料，已計(jì)算出21、Qi=2898m3/s,i=121、Ki-1=080i曾(1)求年徑流量均值Q,離勢(shì)系數(shù)均方差仃？(2)設(shè)G=2Cv時(shí)，P-III型曲線與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)配合良好，試按表1-5-3求設(shè)計(jì)保證率為90%寸的設(shè)計(jì)年徑流量?表1-5-3P-III型曲線離均系數(shù)中值表(P=90%Cs0.20.30.40.50.60-1.26-1.24-1.23-1.22-1.201289832、解：(1)Q=Qi=138m3/sn21Cv%ki-12n-1:21-1=0203二二QCv=138020=276m/s(2)Cs=2Cv=0.40,查表1-5-3值表，得=-1.23,則Qp=01Cv：，=1381

19、020-1.231=104m3/sp5、某水庫多年平均流量Q=15m/s,G=0.25,Cs=2.0Cv,年徑流理論頻率曲線為PIII型。(1)按表1-5-6求該水庫設(shè)計(jì)頻率為90%勺年徑流量？(2)按表1-5-7徑流年內(nèi)分配典型，求設(shè)計(jì)年徑流的年內(nèi)分配？(由Q90%乘以12,得全年累積平均流量匯Q90%表1-5-6PIII型頻率曲線模比系數(shù)Kp值表(G=2.0Cv)0.201.160.990.860.750.700.890.251.200.980.820.700.630.520.301.240.970.780.640.560.44表1-5-7枯水代表年年內(nèi)分配典型月份123456789101

20、112年年內(nèi)分配（%1.03.310.513.213.736.67.35.92.13.51.71.21005、解：（1）Cs=2.0Cv,Cv=0.25,P=90%時(shí)，一_一_3.查表1-5-6Kp值表，得K90%=0.70,則Q90%=QKP=15父070=10-5m/s（2）由Q90%乘以12,得全年累積平均流量5Q90%,再乘各月的分配百分比（見表1-5-7）,即得各月的的月平均流量。計(jì)算結(jié)果列于答案表2-5-1中。表2-5-1設(shè)計(jì)年徑流年內(nèi)分配表月份123456789101112月徑流1.24.113.216.617.246.09.27.43.04.42.51.5(m3/s660888

21、448426)4.已求得某流域百年一遇12h、1d、3d設(shè)計(jì)暴雨量依次是140mm、185mm、250mm,并求得(X3d，1%+Pa)1%=295mm,Wm=60mm,試求該流域設(shè)計(jì)情況下的前期影響雨量Pa，p。4、解：Pa,p=(X3d,1%+Pa)X3d,1%=295250=45.0Wm(mm)12.經(jīng)對(duì)某流域降雨資料進(jìn)行頻率計(jì)算，求得該流域頻率p=1%的中心點(diǎn)設(shè)計(jì)暴雨，并由流域面積F=44km2,查水文手冊(cè)得相應(yīng)的點(diǎn)面折算系數(shù)otF,一并列入表1-8-8,選擇某站1967年6月23日開始的3天暴雨作為設(shè)計(jì)暴雨的過程分配典型，如表1-8-9，試用同頻率放大法推求p=1%的三日設(shè)計(jì)面暴雨過

22、程。表1-8-8某流域設(shè)計(jì)雨量及其點(diǎn)面折算系數(shù)時(shí)段6h1d3d設(shè)計(jì)雨量(mm)192.3306.0435.0折算系數(shù)af0.9120.9380.963表1-8-9某流域典型暴雨過程線時(shí)段d=6h123456789101112合計(jì)雨量(mm)4.84.2120.575.34.42.62.42.32.22.11.01.0222.812、解：設(shè)計(jì)面雨量P6h,1%=192.3X0.912=175.4mmP1d,1%=306.0X0.938=287.0mmP3d,1%=435X0.963=418.9mm典型暴雨量P6h=120.5mm,Pid=204.8mm,P3d=222.8mm放大倍比K6h=17

23、5.4/120.5=1.46K6h1d=(287.0-175.4)/(204.2-8-120.5)=1.32K1d-3d=(418.9-287.0)/(222.2-8-204.8)=7.33表2-8-4設(shè)計(jì)暴雨(P=1%)時(shí)程分配時(shí)段At=6h123456789101112典型4.4.120754.2.2.2.2.2.1.1.雨量82.5.346432100mm放大1.1.1.41.7.7.7.7.7.7.7.7.倍比32326323333333333333333K設(shè)計(jì)6.5.175993219171616157.7.暴雨35.4.4.3.1.6.9.1.433mm13.已求得某流域百年一遇的一、三、七日設(shè)計(jì)面暴雨量分別為336mm、560mm和690mm,并選定典型暴雨過程如表1-8-10，試用同頻率控制放大法推求該流域百年一遇的設(shè)計(jì)暴雨過程。表1-8-10某流域典型暴雨資料時(shí)段（At=12h）1234567891011121314雨量（mm）15132010050806010-0-030012