水文水利计算习题.docx
《水文水利计算习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水文水利计算习题.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
水文水利计算习题
《水文水利计算》习题
第一章年径流量分析与计算
1、某水库垻址处共有21年年平均流量Qi的资料，已计算出
，
（1）求年径流量均值
，离势系数Cv，均方差
（2）设Cs=2Cv时，P-III型曲线与经验点配合良好，试按表2-1-1求设计保证率为90%时的设计年径流量
表2-1-1P—III型曲线离均系数值表（P=90%）
Cs
解：
（1）
138m3/s
（2）Cs=2Cv=，查表1-5-3Φ值表，得Φ=，则
2、某水库多年平均流量
=15m3/s，Cv=，Cs=Cv，年径流理论频率曲线为P—III型。
（1）按表2-2-1求该水库设计频率为90%的年径流量
（2）按表2-2-2径流年内分配典型，求设计年径流的年内分配
表2-2-1P—III型频率曲线模比系数Kp值表（Cs=Cv）
P（%）
Cv
20
50
75
90
95
99
表2-2-2枯水代表年年内分配典型
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
年内分配（%）
100
解：
（1）Cs=Cv，Cv=，P=90%时
查表1-5-6Kp值表，得K90%=，则
（2）由Q90%乘以12，得全年累积平均流量∑Q90%，再乘各月的分配百分比（见表1-5-7），即得各月的的月平均流量。
计算结果列于答案表2-5-1中。
表2-5-1设计年径流年内分配表（m3/s）
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
计
月径流
3、某水库有24年实测径流资料，经频率计算已求得频率曲线为P—III型，统计参数为：
多年平均径流深
=711.0mm，Cv=，Cs=2Cv，试结合表2-3-1推求该水库十年一遇丰水年的年径流深
表2-3-1P—III型曲线离均系数值表
P（%）
Cs
1
10
50
90
95
解：
Cs=2Cv=2×=，查表1-5-9得10%=，则
RP=
（1+CvP）=711×（1+×）=994.5mm
4、某水文站多年平均流量
=266m3/s，Cv=，Cs=，试结合表2-4-1在P—III型频率曲线上推求设计频率P=90%的年平均流量
表2-4-1P—III型频率曲线模比系数Kp值表（Cs=Cv）
P（%）
CV
20
50
75
90
95
99
解：
由已知的Cv=，Cs=2Cv=，查表1-5-10得KP=90%=，则
QP=KP
=×266=199.5m3/s
5、某水文站多年平均流量
=328m3/s，Cv=，Cs=，试结合表2-5-1在P—III型频率曲线上推求设计频率P=95%的年平均流量
表2-5-1P—III型频率曲线离均系数Φp值表
P（%）
CS
20
50
75
90
95
99
0．83
-0。
03
-0。
69
-1。
26
-1。
59
-2。
18
0．82
-0。
07
-0。
71
-1。
23
-1。
52
-2。
03
0．80
-0。
10
-0。
72
-1。
20
-1。
45
-1。
88
解：
由Cs=查表1-5-11得ΦP=95%=，则QP=
（1+CvΦP）
=328×[1+×（）]=209.1m3/s
6、设本站只有1998年一年的实测径流资料，其年平均流量
=128m3/s。
而临近参证站（各种条件和本站都很类似）则有长期径流资料，并知其Cv=，Cs=，它的1998年的年径流量在频率曲线上所对应的频率恰为P=90%。
试按水文比拟法估算本站的多年平均流量
表2-6-1P—III型频率曲线离均系数Φp值表
P（%）
CS
20
50
75
90
95
99
0．83
-0。
03
-0。
69
-1。
26
-1。
59
-2。
18
0．82
-0。
07
-0。
71
-1。
23
-1。
52
-2。
03
0．80
-0。
10
-0。
72
-1。
20
-1。
45
-1。
88
解：
由CS=，查表1-5-12得P=90%=-1。
20，由公式QP=
（1+Cv），则
200m3/s
7、设有甲乙2个水文站，设计断面位于甲站附近，但只有1971～1980年实测径流资料。
其下游的乙站却有196l～1980年实测径流资料，见表2-7-1。
两站10年同步年径流观测资料对应关系较好，试将甲站1961～1970年缺测的年径流插补出来
表2-7-1某河流甲乙两站年径流资料单位：
m3／s
年份
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
乙站
1400
1050
1370
1360
1710
1440
1640
1520
1810
1410
甲站
年份
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
乙站
1430
1560
1440
1730
1630
1440
1480
1420
1350
1630
甲站
1230
1350
1160
1450
1510
1200
1240
1150
1000
1450
解：
先用两站1971~1980年的同期资料绘制两站年径流的相关直线，如图2-5-1所示；再根据乙站1961～1970年的实测年径流值，从相关线上查出（插补）甲站1961～1970年的年径流值（见表2-5-2）。
图2-5-1某河流甲乙二站年径流相关图
表2-5-2甲站1961～1970年的插补值
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1120
800
1100
1080
1510
1180
1430
1230
1610
1150
8、某水库设计保证率P=80%，设计年径流量QP=8.76m3/s，从垻址18年径流资料中选取接近设计年径流量、且分配较为不利的1953～1954年作设计代表年（典型年），其分配过程列于表2-8-1，试求设计年径流量的年内分配
表2-8-1某水库1953～1954年（典型年）年径流过程
月份
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
年平均
Qm3/s
解：
先求缩放系数
，则
各月的径流量Qp，i=KQ典，i，i=1，2，3，。
。
。
。
。
。
。
。
。
12，表示月份。
如5月的径流量Qp，5=KQ典，5=×=m3/s，同样也可得到其它月份的月径流量，亦即设计年径流量的年内分配。
表2-5-3某水库设计年径流分配过程计算表m3/s
月份
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
年平均
Q
9、某设计流域如图2-9-1虚线所示，其出口断面为B点，流域重心为C点，试用年径流深均值等值线图确定该流域的多年平均径流深
图2-9-1年径流等值线图
解：
由图1-5-6知，流域重心C点在径流深等值线750mm~800mm之间，距800mm线的距离是750mm到800mm线间距的
，则用直线内插法得
C点的径流深R=800-50
=792mm
10、某流域多年平均年径流深等值线图如图2-10-1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2-10-1
（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
表2-10-1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
图2-10-1某流域多年平均年径流深等值线图（单位：
mm）
解：
（1）Ai—第i块面积，Ri—第i块面积上的平均径流深，i=1、2、3、……、9为部分面积的编号。
计算如表2-5-4。
表2-5-4加权平均计算表
编号i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
∑
Ai
100
1320
3240
1600
600
1840
2680
1400
680
13460
Ri
465
475
485
495
500
475
465
455
445
Ri×Ai
46500
627000
1571400
792000
300000
874000
1246200
637000
302600
6396700
（2）先确定流域的重心，如图1-5-7两虚线的交点；点正好在等值线480~490中间，则R=（480+490）/2=485mm
（3）两种方法都不是很严格的。
但从绘制等值线图的原理看，通常是将大中流域的径流资料点绘在流域的重心而得到的，因此，第二种方法更合理一些；况且，对于小流域一般很少有若干条等值线通过。
当等值线由流域出口到流域最远处是均匀递增或递减的分布时，两种方法的计算成果才有可能接近。
11、某站1961～1979年各月径流量列于表2-11-1，试结合表2-11-2求P=10%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=90%的设计枯水年的设计年径流量
表2-11-1某站年、月径流量表（m3/s）
年份
月平均流量Q月（m3/s）
年平均流量Q年（m3/s）
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
61～62
62～63
63～64
64～65
65～66
66～67
67～68
68～69
69～70
70～71
71～72
72～73
73～74
74～75
75～76
76～77
77～78
78～79
表2-11-2P—III型频率曲线Kp值表
p（%）
CV
1
5
10
20
50
75
90
95
99
解：
（1）将各年的年平均流量Q年由大到小排序，计算经验频率，并点绘在频率格纸上。
经验频率计算结果列入表2-5-5，经验频率点据如图2-5-2中的×点。
表2-5-5频率计算表
序号m
Qi（m3/s）
Ki－1
（Ki－1）2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
∑
（2）由表2-5-5的∑Qi=和∑（Ki-1）2=，得
（3）设Cs=2Cv，由Cv=查表1-5-17得相应频率P的KP值（内插），则QP=KP
，成果列于表2-5-6，并绘于图2-5-2中，以实线表示。
理论频率曲线与经验点据配合良好，相应将统计参数也最后确定下来。
表2-5-6P—III型频率曲线计算表
P（%）
1
5
10
20
50
75
90
95
99
KP
QP（m3/s）
（4）在图2-5-2的P—III型理论频率曲线上查出相应频率为10%、50%、90%的设计年径流量，或直接用表2-5-19中的Q10%、Q50%、Q90%值。
P=10%的设计丰水年Q丰P=15.5m3/s
P=50%的设计平水年Q平P=10.7m3/s
P=90%的设计枯水年Q枯P=6.93m3/s
图2-5-2某站年径流量频率曲线
12、某水文站1980～2009实测历年日最小流量如表2-12-1，试推求其经验频率
表2-12-1某站历年实测日最小流量表
年份
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
流量（m3/s）
年份
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
流量（m3/s）
年份
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
流量（m3/s）
13、某流域的集水面积F=500km2，并由悬移质多年平均侵蚀模数
分区图查得该流域的
，试求该流域的多年平均悬移质输沙量
解：
由公式
，已知
=2000t/km2﹒年，F=500km2，则
多年平均悬移质输沙量
=
F=2000×500=1000000t=100万t
升级会员 