工程水文学第四版教材习题.docx
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工程水文学第四版教材习题
习题
2-1某水文站控制流域面积F=8200km2，测得多年平均流量，多年平均降雨量，问该站多年平均径流量、多年平均径流深、多年平均径流系数、多年平均径流模数各为多少
2-2某流域6月上中旬降雨量稀少，6月21日发生一场暴雨洪水，实测得流域面平均雨量P1=190.1mm，相应的径流深R1=86.3mm；6月25日又有一次暴雨过程，流域面平均降雨量P2=160.2mm，径流深R2=135.8mm。
试计算这两次暴雨洪水的径流系数，并分析两者不同的主要原因。
2-3某流域集水面积1600km2，多年平均降水量1150mm，多年平均流量26.5m3/s。
问该流域多年平均陆面蒸发量是多少若在流域出口断面修建一座水库，水库平均水面面积35km2，当地蒸发器实测多年平均水面蒸发量1210mm，蒸发器折算系数。
问建库后该流域多年平均径流量有何变化，变化量多少
习题
4-1某流域1981年5月一次暴雨的逐时段雨量及净雨深见表4-12，已分析得流域稳定下渗率fc＝0.4mm/h，试划分地面、地下净雨。
表4-12开峰峪水文站以上流域降雨及径流资料
时间（日时）
～
～
～
～
～
P（mm）
h（mm）
4-2某流域1992年6月发生一次暴雨，实测降雨和流量资料见表4-13。
该次洪水的地面径流终止点在27日1时。
试分析该次暴雨的初损量及平均后损率，并计算地面净雨过程。
表4-13某水文站一次实测降雨及洪水过程资料
时间
（月.日.时）
P
（mm）
Q
（m3/s）
时间
（月.日.时）
Q
（m3/s）
时间
（月.日.时）
Q
（m3/s）
6.23.01
6.23.07
6.23.13
6.23.19
6.24.01
6.24.07
6.24.13
10
9
30
106
324
190
117
6.24.19
6.25.01
6.25.07
6.25.13
6.25.19
6.26.01
6.26.07
80
56
41
34
28
23
20
6.26.13
6.26.19
6.27.01
6.27.07
6.27.13
6.27.19
6.28.01
17
15
13
12
11
10
9
4-3某流域面积881km2，一次实测洪水过程见表4-14。
根据产流方案，求得本次洪水的地面净雨历时为两个时段，净雨量分别为14.5mm和9.3mm。
（1）试用分析法推求本次洪水的单位线；
（2）将所求的单位线转换为6h单位线；（3）根据所求的单位线及表4-15的净雨过程推算流域出口断面的地面径流过程线。
表4-14单位线分析
日期
（月.日.时）
地面
净雨量hs
（mm）
实测流
量Q
（m3/s）
地下径流量Qg
（m3/s）
地面径流量Qs
（m3/s）
分析
单位线q’
（m3/s）
修正
单位线q
（m3/s）
5.10.16
5.10.19
5.10.22
5.11.01
5.11.04
5.11.07
5.11.10
5.11.13
5.11.16
5.11.19
5.11.22
5.12.01
S.]
5.12.105.12.125.12.165.12.195.12.225.13.015.13.04
4-4利用表4-14资料推求瞬时单位线的参数n、K，并转化为6h单位线，并根据表4-15的资料推求流域出口断面的地面径流流量过程线。
4-5某流域出口断面一次退水过程见表4-16。
试推求地下水蓄水常数Kg。
表4-16某流域一次退水过程
时间
（月.日）
Q（m3/s）
34300
25000
14000
8960
5740
4300
3230
2760
2390
2060
1770
1520
1320
习题
5-1由实测资料摘录到某河段上、下游站相应洪峰水位及传播时间，如表5-9所示。
要求：
（1）点绘相应洪峰水位及传播时间关系曲线；
（2）当已知该河段8月10日8时上游站洪峰水位Z上=26.00m时，求下游站的洪峰水位及其出现时间。
表5-9某河段上、下游站相应洪峰水位及传播时间摘录
上游站洪峰水位
下游站洪峰水位
传播时间τ（h）
日期
水位（m）
日期
水位（m）
月
日
时:
分
月
日
时:
分
4
6
6
6
6
6
7
28
2
7
16
22
28
14
17:
30
1:
30
7:
30
14:
15
0:
00
16:
45
11:
15
4
6
6
6
6
6
7
29
2
7
16
22
29
14
4:
00
8:
00
16:
00
22:
00
6:
00
2:
00
9:
00
5-2表5-10是一次复式洪水过程的计算结果。
其中Q（t）表示实测洪水过程，QC（t）表示计算洪水过程。
假设该次洪水可以采用自回归模型进行修正，试确定2阶自回归模型的参数并计算修正后的流量。
表5-10一次洪水过程
时序
Q（t）
QC（t）
时序
Q（t）
QC（t）
时序
Q（t）
QC（t）
1
732
877
22
2020
2410
43
1550
1720
2
1150
1080
23
2450
2580
44
1610
1740
3
1550
1290
24
2660
2600
45
1530
1680
4
1850
1530
25
2600
2590
46
1440
1660
5
2140
1810
26
2490
2600
47
1340
1540
6
2370
1950
27
2550
2630
48
1250
1450
7
2170
2010
28
2580
2670
49
1150
1340
8
1900
1880
29
2580
2520
50
1080
1250
9
1650
1730
30
2360
2530
51
1010
1150
10
1450
1630
31
2190
2480
52
954
1050
11
1340
1580
32
2070
2380
53
902
975
12
1250
1560
33
2000
2320
54
864
948
13
1090
1600
34
1980
2250
55
811
930
14
1020
1630
35
1970
2220
56
722
931
15
1050
1680
36
1860
2180
57
760
956
16
1080
1650
37
1740
2060
58
755
979
17
1160
1690
38
1650
1940
59
738
1010
18
1220
1650
39
1570
1840
60
723
980
19
1220
1710
40
1480
1780
61
697
947
20
1460
1900
41
1390
1690
21
1630
2290
42
1400
1630
习题
7-1某流域多年平均年径流深等值线图如图7-21所示，要求：
（1）用加权平均法求流域的多年平均径流深，其中部分面积值见表7-6。
（2）用内插法查得流域重心附近的年径流深代表全流域的多年平均径流深。
（3）试比较上述两种成果，哪一种比较合理理由何在在什么情况下，两种成果才比较接近
图7-21某流域多年平均年径流深等值线图（单位：
mm）
7-2某水利工程的设计站，有1954～1971年的实测径流资料。
其下游有一参证站，有1939～1971年的年径流系列资料，如表7-7示，其中1953～1954、1957～1958年和1959～1960年，分别被选定为P=50%、P=75%和P=95%的代表年，其年内的逐月径流分配如表7-8示。
试求：
（1）根据参证站系列，将设计站的年径流系列延长至1939～1971年。
（2）根据延长前后的设计站年径流系列，分别绘制年径流频率曲线，并分析比较二者有何差别
（3）根据设计站代表年的逐月径流分配，计算设计站P=50%、P=75%和P=95%的年径流量逐月径流分配过程。
表7-6径流深等值线间部分面积表
部分面积编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
全流域
部分面积（km2）
100
1320
3240
1600
600
1840
2680
1400
680
13460
表7-7设计站与参证站的年径流系列（单位：
m3/s）
年份
参证站
设计站
年份
参证站
设计站
年份
参证站
设计站
1939
778
1952
703
1965
676
547
1940
1060
1953
788
1966
1230
878
1941
644
1954
945
761
1967
1510
1040
1942
780
1955
1023
800
1968
1080
735
1943
1029
1956
587
424
1969
727
519
1944
872
1957
664
552
1970
649
473
1945
932
1958
947
714
1971
870
715
1946
1246
1959
702
444
1947
933
1960
859
643
1948
847
1961
1050
752
1949
1177
1962
782
569
1950
878
1963
1130
813
1951
996
1964
1160
775
注：
本表采用的水利年度为每年7月至次年6月
表7-8设计站代表年月径流分配（单位：
m3/s）
年份
月份
全年
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
1953～1954
827
920
1780
1030
547
275
213
207
243
303
363
714
619
1957～1958
1110
1010
919
742
394
200
162
152
198
260
489
965
552
1959～1960
1110
1010
787
399
282
180
124
135
195
232
265
594
444
习题
8-1某河水文站有实测洪峰流量资料共30年（见表8-10），根据历史调查得知1880年和1925年曾发生过特大洪水，推算得洪峰流量分别为2520和2100m3/s。
试用矩法初选参数进行配线，推求该水文站200年一遇的洪峰流量。
表8-10某河水文站实测洪峰流量表
年份
流量
Q（m3/s）
年份
流量
Q（m3/s）
年份
流量
Q（m3/s）
年份
流量
Q（m3/s）
1880
1925
1952
1953
1954
1955
1956
1957
2520
2100
920
880
784
160
470
1210
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
590
650
240
510
960
1400
890
790
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
200
670
386
368
300
638
480
520
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
262
220
322
462
186
440
340
288
8-2某水库设计标准P=1％的洪峰和1天、3天、7天洪量，以及典型洪水过程线的洪峰和1天、3天、7天洪量列于表8-11，典型洪水过程列于表8-12，试用同频率放大法推求P=1％的设计洪水过程线。
表8-11某水库洪峰、洪量统计表
项目
洪峰（m3/s）
洪量（m3/sh）
1天
3天
7天
设计值（P=1％）
3530
42600
72400
117600
典型值
1620
20290
31250
57620
起迄日期
21日9：
40
21日8：
00～22日8：
00
19日21：
00～22日21：
00
16日7：
00～23日7：
00
表8-12典型洪水过程
时间
流量（m3/s）
时间
流量（m3/s）
16日7：
00
200
21：
00
180
13：
00
383
22：
00
250
14：
30
370
24：
00
337
18：
00
260
20日8：
00
331
20：
00
205
17：
00
200
17日6：
00
480
23：
00
142
8：
00
765
21日5：
00
125
9：
00
810
8：
00
420
10：
00
801
9：
00
1380
12：
00
727
9：
40
1620
20：
00
334
10：
00
1590
18日8：
00
197
24：
00
473
11：
00
173
22日4：
00
444
14：
00
144
8：
00
334
20：
00
127
12：
00
328
19日2：
00
123
18：
00
276
14：
00
111
21：
00
250
17：
00
127
24：
00
236
19：
00
171
23日2：
00
215
20：
00
171
7：
00
190
习题
9-1已知某雨量站各历时的年最大平均雨强的统计参数如表9-8，求短历时暴雨公式
中的Sp值和n值。
9-2用推理公式法计算P＝1％的设计洪峰流量。
已知条件：
①流域面积F＝78km2，主河长L＝14.6km，河道纵比降J＝；②最大24h暴雨参数
＝110mm，Cv=，Cs=，暴雨递减指数n＝；③损失参数μ＝2.0mm/h；④汇流参数m＝θ（
）。
在求得Qp和τ后，为什么要用产流历时tc来检验
9-3已知设计暴雨和产、汇流计算方案，推求P＝1％的设计洪水。
资料及计算步骤如下：
1）已知平垣站以上流域（F＝992km2）P=1%的最大24小时设计面雨量为152mm，其时程分配按1969年7月4日13时～5日13时的实测暴雨进行（见表9-9），△t取3h，可求得设计暴雨过程。
2）设计净雨计算：
本流域位于湿润地区，用同频率法求得设计Pa=82mm，Im=100mm，稳渗fc=1.5mm/h。
由设计暴雨扣损，得地面、地下净雨过程（列表进行）。
3）设计洪水计算：
地面净雨采用大洪水分析得来的单位线（成果见表9-10）进行地面汇流计算，地下净雨采用三角形过程的地下汇流计算，再加深层基流40m3/s，叠加得设计洪水过程线（列表进行）。
表9-9典型暴雨面雨量过程
月日时
，13~16
16~19
19~22
22~5,1
1~4
4~7
7~10
10~13
合计
面雨量
（mm）
表9-103h10mm的单位线
时段数
（
=3h）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
合计
q（m3/s）
0
237
258
184
0
习题
10-1广东省某圩汇水面积为8km2，其中水面占0.9km2，水田占5.2km2。
设计雨量为240mm，按二日排出，每日排涝泵站开机时间为22h。
设计条件下雨前水田水深为40mm，雨后最大蓄水深为80mm；旱地及非耕地径流系数为；降雨日的蒸散发量忽略。
试推求该圩设计排涝模数。
10-2已知北京市某住宅区，地面平缓，汇水面积64hm2，其中屋面和道路面积占54%，裸土面积占12%，其它为绿地；管道排水系统设计标准为抵御2年重现期暴雨，如果住宅区雨水的管流时间为25min，试推求该住宅区管道出口设计流量。
10-3某城市圩，设计逐时入河径流为、、、、、2.6mm，河道水面率%，可调蓄水深0.5m，试推求排涝模数。
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