水文水利计算习题集

项目一：年径流的分析与计算

一、填空题

1．年径流是指 。 2．影响年径流量的因素有 和 。 3．对同一条河流而言，一般年径流流量系列均值从上游到下游是 ，变差系数值从上游到下游是 。 4．流域的大小对年径流的影响主要通过流域的 而影响年径流的变化。

5．为了保证设计年径流计算成果的精度和合理性，必须审查年径流资料的 、 、 。

6．代表性是指 。

7.参证变量的选择必须考虑应满足的条件是 。

8．偏态系数反映的是 。 9．某一年的年径流量与多年平均的年径流量之比称为 。

二、 问答题

1．年径流分析计算的任务是什么？

2．三个水文统计参数的含义及其对频率曲线的影响（画图表示）。

3．推求设计年径流量的年内分配时，应遵循什么原则选择代表年？

4．简述具有长期实测资料情况下，用设计代表年法推求年内分配的方法步骤？

5．缺乏实测资料时，怎样推求设计年径流量？

6．日历年度、水文年度、水利年度的涵义各是什么？

三、计算题

km，流域多年平均年降雨量为H1100mm，坝址1．某水库坝址集水面积为F125003Q100m/s。要求计算多年平均径流量W、径流深R、蒸发量E、处多年平均流量为

2径流模数M、径流系数。

2．已知某河流某断面的多年平均流量为100m /s CV =0.20，CS =0.40。（1）计算十年一遇设计枯水年的年径流量。（2）计算百年一遇设计丰水年的年径流量。

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3．某以发电为主的工程，已求得设计断面处年径流量的统计参数为

Q50.0m3/s，

Cv=0.35，Cs=2Cv。要求计算：①设计枯水年（P=90%）和设计平水年（P=50%）的设计年径流量；②根据表1中所列资料选用设计枯水代表年，推求设计年径流量的年内分配；③根据设计平水年年内分配百分比（见表2），推求设计平水年年径流量的年内分配。

表1枯水年逐月平均流量（单位m3/s） 月平均流量 年份 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 年平均 1978~1979 29.7 13.2 60.8 62.7 39.6 59.5 44.2 21.8 10.0 7.8 22.6 17.4 1991~1992 62.8 15.8 7.8 设计枯水年

.4 92.5 6.8 14.9 12.7 13.0 2.0 1.5 52.7 表2 平水年逐月径流分配表 月份(月) 平水代表年(%) 设计平水年3(m/s) 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 全年 100 4.2 2.3 12.0 18.0 15.7 8.3 10.0 7.6 6.4 4.2 5.3 6.0 4．已知某站历年（1990~2001）径流资料，见表3。试用图解适线法推求该站设计频率P=10%、50%和90%的年径流量。

表3 某站历年逐月平均流量表（单位m3/s） 月 1 年 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均 1990 2.06 21.8 19.5 14.9 13.9 39.9 16.1 7.55 17.5 3.04 5.78 4.69 1991 3.76 2.14 10.2 16.1 36.4 16.4 14.2 13.4 5.91 2.41 3.67 3.53 1992 2.52 6.83 17.0 40.4 28.2 65.7 9.96 24.5 5.23 9.66 10.4 7.00 1993 6.82 3.84 15.9 17.3 38.1 90.2 17.8 5.49 4.08 3.31 7.19 2.61 1994 2.19 3.25 5.33 5.35 2.42 11.6 12.8 21.8 1.61 1.16 4.70 2.40 1995 9.02 7.42 15.2 26.8 15.3 60.8 6.87 5.45 2.09 4.28 1.67 1.22 1996 1.10 1.50 5.50 17.3 39.9 39.1 6.81 4.73 2.10 7.22 7.91 5.66 1997 4.82 7.33 7.05 24.1 26.7 39.0 17.7 4.40 4.05 3.98 2.57 3.43 1998 2.39 8.65 7.11 15.6 25.1 12.9 8.53 7.36 2.42 1.37 1.19 1.69 1999 1.45 2.37 9.70 17.5 17.2 84.5 4.51 7.09 2.88 2.72 2.27 1.88 2000 3. 7.02 11.2 13.3 17.0 27.5 6.12 3.53 0.17 17.1 6.57 3.44 2001 5.41 5.30 19.5 31.8 .9 38.5 19.7 6.14 21.3 26.0 7.08 1.20

2

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项目二：由流量资料推求设计洪水

一、 填空题

1．洪水的三要素是指 、 、 。 2．防洪设计标准分为两类，一类是 、另一类是 。

3．目前计算设计洪水的基本途径有三种，它们分别是 、 、 。

4．在设计洪水计算中，洪峰及各时段洪量采用不同倍比，使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值，此种放大方法称为 。

5．在洪水峰、量频率计算中，洪峰流量的选样采用 、时段洪量的选样采

用 。

6．连序样本是指 。不连序样本是指 。 7．对于同一流域，一般情况下洪峰及洪量系列的CV值都比暴雨系列的CV值 ，这主要是洪水受 和 影响的结果。 二、 问答题

1．什么是特大洪水？特大洪水在频率计算中的意义是什么？

2．对特大洪水进行处理时，洪水经验频率计算的方法有哪两种？分别是如何进行计算的？

3．洪水频率计算的合理性分析应从几个方面进行考虑？

4．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线，典型洪水过程线的选择原则是什么？

5．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线的两种放大方法是什么？分别是如何计算的？

6．在洪水峰、量频率计算工作中，为了提高资料系列的可靠性、一致性和代表性，一般要进行下列各项工作，试在下表的相应栏中用“+”表明该项措施起作用，用“-”表明该项措施不起作用。

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序号 对资料系列采取的措施 1 2 3 4 5 6 7 设计站历年水位流量关系曲线的对析 设计流域自然地理、水利化措施历年变化情况的调查研究 设计流域历史特大洪水的调查考证 设计成果的地区协调分析 对洪水系列进行插补延长 设计站与上下游站平行观测的流量资料对比分析 设计流域洪水资料长短系列的统计参数相互对比 可靠性 一致性 代表性 三、 计算题

1．某水库坝址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流量资料，其中最大的三年洪峰流量分别为7500 m/s、4900 m/s和3800 m/s。由洪水调查知道，自1835年到1957年间，发生过一次特大洪水，洪峰流量为9700 m/s ，并且可以肯定，调查期内没有漏掉6000 m/s 以上的洪水，试计算各次洪水的经验频率，并说明理由。

2．某水文站根据实测洪水和历史调查洪水资料，已经绘制出洪峰流量经验频率曲线，现从经验频率曲线上读取三点（2080，5%）、（760，50%）、（296，95%），试按三点法计算这一洪水系列的统计参数。

3．已知设计标准P=1%洪水过程的洪峰、1天、3天洪量和典型洪水的相应特征值及其过程线（见表1和表2），试用同频率放大法推求P=1%的设计洪水过程线（保留三位有效数字，不需修匀）。

3

3

3

3

3

表1 设计洪水和典型洪水峰、量特征值

特征值 洪峰流量Qm 最大一天洪量W1 最大三于洪量W3 设计洪水 11000（m/s） 7.36（10m） 14.3（10m）

4

83833典型洪水 9790（m/s） 5.14（10m） 8.28（10m） 83833水文与水资源专业核心技能课程 《水文水利计算》习题集

表2 典型洪水过程

时间(日 时) Qm(m/s) 31日00 2530 06 4700 18 2300 12 5800 3日00 1600 18 9790 06 1100 2日00 4500 12 0 06 3050 18 420 时间(日 时) Qm(m/s)

3 12 3000 5

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项目三：由暴雨资料推求设计洪水

一、 填空题

1．暴雨资料系列的选样采用 。

2．设计暴雨是指 。 3．设计暴雨的计算包括两部分内容， 和 。 4．产流计算方法包括 等。 5．汇流计算方法包括 等。

二、问答题

1．由暴雨资料推求设计洪水的计算内容是什么？

2．动点动面关系与定点定面关系的含义。

3．如何利用降雨径流相关图计算设计净雨？

4．何谓等流时线，简述等流时线法汇流计算的方法。

5．什么是全面汇流和部分汇流？ 二、 计算题

1． 某流域百年一遇各种时段设计暴雨量如表1，选定的典型暴雨日程分配如表2，试完成

表中的设计暴雨过程分配（第（4）栏）。

表1 某流域百年一遇各种时段设计暴雨量

时 段 设计面雨量（mm） 1 400 3 500 7 600 表2 暴雨日程分配表

编 号 （1） （2） （3） （4）

6

日程 典型分配比 X1日，P X3日，P-X1日，P X7日，P-X3日，P 设计暴雨过程 1 15% 2 30% 3 35% 4 40% 5 100% 6 60% 7 20% 水文与水资源专业核心技能课程 《水文水利计算》习题集

2．已知24h设计面雨量如表3最大24h典型暴雨过程如下表4，已知Pa=70mm，Im=100mm，稳渗率fc=2mm/h，请完成表5。

表3

时段 设计面雨量（mm） 最大4h 40 最大12h 100 最大24h 160 表4

时段(△t=4h） 典型暴雨面雨量(mm) 1 20 2 20 3 25 4 40 5 25 6 10 表5

时段(△t=4h） 设计暴雨过程(mm) 设计地面净雨(mm) 设计地下净雨(mm)

7

1 2 3 4 5 6 水文与水资源专业核心技能课程 《水文水利计算》习题集

项目四：小流域设计洪水的推求

一、问答题

1．短历时暴雨公式的基本形式是什么？

2． 写出全面汇流和部分汇流时用推理公式法求解小流域设计洪峰流量的公式，并说明其中

符号的意义和单位。

3．试述推理公式图解法计算洪峰流量的方法步骤。 4．简述小流域推理公式的基本原理和基本假定。 三、 计算题

1． 利用暴雨概化公式推求设计暴雨量。已知从等值线图上查得某流域中心雨量

又查得n1=0.30，n2=0.65，求P=1%及P=2%H24125mm，Cv0.50，Cs/Cv3.5；的6小时及30分钟的设计暴雨量。

2．某流域在地形图上量得其流域面积F=136km，主河槽长L=16.65km，河道比降J=7.65‰；暴雨参数n1=0.55，n2=0.70，损失参数μ=3mm/h，H2457mm，Cv0.46，Cs/Cv3.5，汇流参数为0.7。试计算五十年一遇（P=2%）的设计洪峰流量。

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2

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项目五：水库兴利调节计算

一、填空题

1．径流调节是指 。为兴利目的进行的径流调节称为 。

2．水库的特性曲线是指 。 3．死水位是指 。

4．汛期水位是指 。 5．水库的水量损失包括 。 6．水库的调节周期是指 。

二、问答题

1．用简易图表示水库的特征水位和库容，并简述其含义。

2．水库死水位的确定原则是什么？

3．兴利调节计算的原理是什么？

4．年调节水库一次运用、二次运用和多次运用时，如何确定兴利库容？

5．考虑水库水量损失的年调节兴利库容如何计算？

6．对于年调节水库，如何利用长系列法推求兴利库容？

三、计算题

1．已知某年调节水库的来水、用水过程（见下表1），不计水量损失，设V死=10.0万m，列表计算V兴和各时段末的蓄水库容。（单位：万m）

33表1某年调节水库来水和用水过程表

时间（月） 6 来水量 用水量

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 60 50 55 50 60 20 10 20 10 10 10 15 30 30 25 20 20 35 30 10 20 20 20 20 9

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2．某水库集水面积F=472km，多年平均流量Q=18.92m/s，多年平均降水量H2000mm，

2

3

测得水面蒸发量E801600mm，蒸发皿换算系数K=0.80，水库蒸发月分配百分比见表2。要求计算水库的蒸发损失。

表2 蒸发损失分配百分比表 月份 百分比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 6.8 5.3 7.1 7.6 9.3 8.3 10.4 9.8 9.7 9.8 8.8 7.1 100

3．多年调节水库兴利调节计算。已知资料：水库特性曲线资料见表3；水库死水位142m；设计频率P=90%，经分析多年平均来水量W6075万m，Cv=0.30，Cs=2Cv。多年平均年来

3

水量分配百分比见表4。经分析P=90%的年用水量W=4920万m，该水库发电与灌溉用水分配无矛盾，采用等流量分配。 要求：（1）绘制水库的特性曲线；（2）判断是否需多年调节；（3）不计损失计算V年与V多，并确定水库的正常蓄水位。

3

表3 水库的特性曲线资料 Z(m) 23131 132 2 1 158 286 134 8 10 160 329 136 18 35 162 362 138 37 90 1 403 140 57 183 166 425 142 75 315 168 445 144 479 170 463 146 108 676 172 483 148 135 918 174 507 150 168 1220 176 536 152 198 1586 178 562 1 229 2013 180 590 F(万m) 0 V(万m) 0 Z(m) 23156 F(万m) 260

V(万m) 2500 3047 3662 4352 5116 5944 6814 7722 8668 9658 10700 11800 12950

表4 多年平均年来水量分配百分比 月份 来水分配(%)

5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 全年 11.3 13.7 19.6 13.8 10.2 9.4 4.9 2.7 1.9 1.9 4.1 6.5 100 10

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项目六：水电站水能计算

一、 填空 1．水能计算主要是确定水电站的动能指标 和 ，及其相应的主要参数 和 。 2．水能开发方式是指 。 3．负荷图是指 。

4．一台发电机组所标的铭牌出力为 ，即 ；一座电站所有发电机组的铭牌出力之和，即 。 5．年调节水电站的保证出力是指 。

二、问答题

1．什么是电力系统？它有何作用？电力用户可分哪几类？

2． 电力系统的容量由哪几部分组成？其含义是什么？

3． 水能计算的主要内容有哪些？计算的目的是什么？

3． 水能计算的基本原理是什么？

5．水能开发方式有哪几种类型？

6．年调节水电站用等流量法求N保、E保的方法步骤如何？在计算中怎样分析其供水期和蓄

水期？

7．年调节水电站用长系列法求N保、E保的方法步骤如何？

8．水电站多年平均年发电量如何进行计算？

9．如何利用装机容量年利用小时数法推求装机容量？ 二、 计算题

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已知资料：水库水位库容关系见表1；V死=7500万m，V兴=30000万m；设计保证率P=90%；实测丰、平、枯典型年径流过程见表2；下游水位流量关系见表3；水头损失按1.3m估算；出力系数取8.5。要求（1）用等流量法列表计算年调节水电站设计枯水年、平水年、丰水年的各月出力及电能；（2）计算该年调节水电站的保证出力；（3）按单纯发电且水电站在电网中所占的比重较小考虑，用保证出力法（倍比系数C=3.5）确定该水电站的装机容量；（4）计算该水电站的多年平均发电量。

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表1水位库容关系表

水位(m) 库万m 容 (m3/s)月 3355 360 0 0 50 365 370 375 380 385 390 395 400 405 450 1300 2700 4900 8200 13400 20300 37500 73200 71.3 142.8 278.6 0.19 1.71 4.95 10.3 18.7 31.2 51.0

表2 丰、平、枯典型年径流过程

月份 丰水年 平水年 枯水年 1 2 3 4 5 146 6 163 7 8 9 132 10 11 12 年平均 9.68 8.39 39.6 139 184 243 32.4 17.8 10.5 3.17 3.75 26.7 106 95.3 141 233 135 24.8 14.1 10.4 6.66 5.73 5.46 41.2 46.0 52.4 47.1 96.5 168 18.2 14.7 13.8 7.85

表3 水电站尾水出口水位流量关系

水位 流量3(m/s)

12

348.0 348.5 349.0 349.5 350.0 350.5 351.0 352.0 353.0 3.0 0 10 100 250 490 750 1050 1680 2490 3300 水文与水资源专业核心技能课程 《水文水利计算》习题集

项目七：水库防洪调节计算

一、 问答题

1．水库调洪计算的任务是什么？

2．水库调洪计算的基本原理是什么？

4． 列表试算法调洪计算的方法和步骤如何？

５．单辅助曲线法调洪计算的原理和计算步骤是什么？

二、计算题

无闸门控制的水库调洪计算。已知：某水库P=0.2%的校核洪水过程如表1所示；水库的Z~V关系见表2；下游无防洪要求；溢洪道采用宽顶堰，无闸门控制，正常蓄水位Z=100m，经比

0.5

较采用B=40m，流量系数m=0.35（M=m(2g)），堰顶高程与正常蓄水位齐平，起调水位为溢洪道堰顶高程。

要求（1）绘制Z~V曲线，计算并绘制调洪辅助曲线；（2）用列表试算法推求校核洪水位和校核调洪库容；（3）用半图解法推求校核洪水位和校核调洪库容；（4）绘制P=0.2%的校核洪水过程及下泄流量过程线。

表1 某水库P=0.2%的校核洪水过程 时间t(h) Q(m/s) 30 4 2 20 4 55 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 6 87 122 155 430 960 590 360 260 150 60 表2 某水库Z~V关系 水位Z(m) 库容(万m)

396 520 98 738 100 980 102 1240 104 1560 106 1940 108 2400 110 2950 13