華南理工工程水文水力學(xué)作業(yè)-wenkub
2023-07-01 05:07:58 本頁(yè)面
【正文】 情勢(shì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)的方法。. . . .工程水文水力學(xué)思考題和計(jì)算題一、思考問(wèn)答水文現(xiàn)象是一種自然現(xiàn)象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答：具有確定性（也可說(shuō)周期性）與隨機(jī)性，確定性決定了水文現(xiàn)象的相似性，決定了水文現(xiàn)象的隨機(jī)性。如設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算、設(shè)計(jì)洪水計(jì)算、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式等。答：對(duì)任一地區(qū)、任一時(shí)段進(jìn)入的水量與輸出的水量之差，必等于其蓄水量的變化量，這就是水量平衡原理，是水文計(jì)算中始終要遵循的一項(xiàng)基本原理。=R39。 如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。 E39。 何謂年徑流？它的表示方法和度量單位是什么？徑流深度、徑流總量、平均流量、徑流模數(shù)的概念及相互關(guān)系。徑流模數(shù)是單位流域面積上單位時(shí)間所產(chǎn)生的徑流量。2）根據(jù)水力學(xué)公式外延：此法實(shí)質(zhì)上與上法相同，只是在延長(zhǎng)Z～V曲線時(shí)，利用水力學(xué)公式計(jì)算出需要延長(zhǎng)部分的V值。所謂斷流水位是指流量為零時(shí)的水位，一般情況下斷流水位的水深為零。設(shè)流域內(nèi)共有n個(gè)雨量站，各雨量站的雨量分別為X1，X2，…，Xn（mm），則流域平均雨量為：其計(jì)算式為:Xp=(X1+X2+_Xn)/ n = 1/n (n∑i1)Xi（垂直平分法）首先在流域地形圖上將各雨量站（可包括流域外的鄰近站）用直線連接成若干個(gè)三角形,且盡可能連成銳角三角形,然后作三角形各條邊的垂直平分線,這些垂直平分線組成若干個(gè)不規(guī)則的多邊形,如圖中實(shí)線所示。主要用于典型大暴雨的分析。 對(duì)經(jīng)驗(yàn)頻率的計(jì)算，目前我國(guó)水文計(jì)算上廣泛采用的是數(shù)學(xué)期望公式 P=m/(n+1)x*100%。對(duì)經(jīng)驗(yàn)頻率的計(jì)算，目前我國(guó)水文計(jì)算上廣泛采用的是數(shù)學(xué)期望公式：式中 p等于和大于xm的經(jīng)驗(yàn)頻率； m —— xm的序號(hào)，即等于和大于xm的項(xiàng)數(shù)； n —— 系列的總項(xiàng)數(shù)。 偏態(tài)系數(shù)Cs﹥0或0，各說(shuō)明隨機(jī)變量x的分布有何特點(diǎn)？答：在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中采用偏態(tài)系數(shù)CS作為衡量系列不對(duì)稱程度的參數(shù)，當(dāng)系列對(duì)于x對(duì)稱時(shí)，CS=0；當(dāng)系列對(duì)于x不對(duì)稱時(shí)，CS≠0，若CS0，稱為正偏；CS≠0，若CS0,稱為負(fù)偏，如下圖。所謂重現(xiàn)期是指某隨機(jī)變量的取值在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次，又稱多少年一遇。因此，此時(shí)建立回歸方程的步驟為：①將xj，yj變換為Xj，Yj；②按一元線性回歸方法計(jì)算A、b；③將A取反對(duì)數(shù)得a；④把a(bǔ)、b代入y=axb中，即得要推求的回歸方程。同倍比法較為簡(jiǎn)單，可采用設(shè)計(jì)洪峰流量與典型洪峰流量的比值或某時(shí)段的設(shè)計(jì)洪量與典型洪量的比值對(duì)典型洪水過(guò)程線進(jìn)行放大。試定性地分析圍墾措施對(duì)正常年徑流量、徑流年際變化和年內(nèi)變化有何影響？答：由于水面蒸發(fā)減小，使年徑流增加；由于調(diào)蓄能力減小，使年際、年內(nèi)變化加劇。對(duì)年徑流系列一致性審查是建立在氣候條件和下墊面條件穩(wěn)定性上的，一般認(rèn)為氣候條件是相對(duì)穩(wěn)定的，主要由于下墊面條件受到明顯的改變使資料一致性受到破壞。1 推求設(shè)計(jì)年徑流量的年內(nèi)分配時(shí)，應(yīng)遵循什么原則選擇典型年？答：選擇典型年的原則有二：①典型年的年徑流量應(yīng)接近設(shè)計(jì)年徑流量；②對(duì)工程設(shè)計(jì)偏于安全。p=85%；q=185%=15%2 何為抽樣誤差，如何減少抽樣誤差？答：用一個(gè)樣本的統(tǒng)計(jì)參數(shù)來(lái)代替總體的統(tǒng)計(jì)參數(shù)是存在一定誤差的，這種誤差是由于從總體中隨機(jī)抽取的樣本與總體有差異而引起的，與計(jì)算誤差不同，稱為抽樣誤差。抽樣誤差的大小，隨樣本項(xiàng)數(shù)、cv、和cs的大小而變化。在工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家制定,以設(shè)計(jì)規(guī)范給出。 等流時(shí)線概念可用方程式表述如下:按等時(shí)距 Δt在流域圖上作等流時(shí)線,如圖中11，22,...。等流時(shí)線概念簡(jiǎn)明地闡述了流域出口流量是如何組成的。這種現(xiàn)象稱為流域的調(diào)節(jié)作用。設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算內(nèi)容包括洪峰流量、設(shè)計(jì)洪量和設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。 設(shè)計(jì)洪水的推求一般分為有資料和無(wú)資料兩種情況。①地理差值法是對(duì)于缺乏實(shí)測(cè)資料地區(qū)，根據(jù)鄰近地區(qū)的實(shí)測(cè)或調(diào)查資料，對(duì)洪峰流量模數(shù)、暴雨特征值、暴雨和徑流的統(tǒng)計(jì)參數(shù)等，進(jìn)行地區(qū)綜合，繪制相應(yīng)的等值線圖，一般供無(wú)資料的中小流域使用；②經(jīng)驗(yàn)公式法是在上述地區(qū)綜合分析基礎(chǔ)上，建立洪水與暴雨特征值和流域特征值的簡(jiǎn)化公式，用于估算無(wú)資料地區(qū)的設(shè)計(jì)洪水。解：多年平均徑流深R=ap=*820=328mm年平均徑流總量W39。)多年平均年徑流量Q39。=*10m179。答：根據(jù)流域多年平均水量平衡關(guān)系有：E’=P’R’=1280650=630(mm)修建水庫(kù)后，由于增加了水面面積，而水面蒸發(fā)量大于陸面蒸發(fā)量，因此,修建水庫(kù)后增大了蒸發(fā)量。故修建水庫(kù)后的多年平均蒸發(fā)量為：/s）某水庫(kù)屬大（2）型水庫(kù)，已知年最大7天暴雨系列的頻率計(jì)算結(jié)果為=432mm、CV=，CS=3CV。*%=KPX’=*432=1391mm 某工程設(shè)計(jì)暴雨的設(shè)計(jì)頻率為P=2%，試計(jì)算該工程連續(xù)2年發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)暴雨的可能性？答：因?yàn)楸┯晔请S機(jī)事件，每年都有P=2%的可能性發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)暴雨，連續(xù)2年發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)暴雨的概率為： PM=PX=178。 （2）由CS查離均系數(shù)Φ值表得：Φ5%Φ95%=+=，Φ50%=計(jì)算：211。X10%=*490=因后損率f’=，后損歷時(shí)17h，故總后損量為17mm，則初損為：I0=XRf’t后=*17=已知某流域百年一遇設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程如下表，試用初損、后損法確定初損和設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程。已知百年一遇的設(shè)計(jì)暴雨，其過(guò)程如下表，徑流系數(shù)，后損，試用初損、后損法確定初損及設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程。用初損、后損法確定初損和設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程時(shí)段（△t=6h）123456雨量（mm）176998251初損f’△t（mm）9999后損IO（mm）15設(shè)計(jì)凈雨152907342 已知百年一遇暴雨為460mm，暴雨徑流系數(shù)，后損歷時(shí)，試確定其初損。答：靜水壓力的計(jì)算：H=Rsin30176。Py178。壓力中心D：hD=4+10*176。（以上ζ值相應(yīng)的流速均采用發(fā)生局部水
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