工程水文水力学思考题和计算题（25题思考问答题，20题计算题）答(3)

1、某水文站控制流域面积F=560KM2，已知多年平均降雨量P?820mm，多年平均径流系数?＝0.40，试求其多年平均年径流总量W，多年平均年径流量

Q，多年平均径流深R及多年平均年径流模数M。

解: 多年平均径流深R??P?0.4?820?328mm

?36年平均年径流总量W?RF?328?560?10?10＝18368（万m3）

多年平均年径流量

Q?W183680000??5.824(m3/s)T365?24?3600 Q5.824?103??103?10.4L/(s?km2 F560多年平均年径流模数M???2、某流域面积F=900KM2，其多年平均降雨量P?1280mm，多年平均径流深R?650mm，试求多年平均蒸发量E。又该地多年平均水面蒸发量

Ew?1500mm，如该河修建水库后，在该河流域面积之内的水面面积比之未建

水库时增加60KM2，试分析建水库后流域多年平均蒸发量是增大还是减小？并计算建水库后的多年平均径流深R?及多年平均年径流量Q。

答：根据流域多年平均水量平衡关系有：E?P?R?1280?650?630(mm) 修建水库后，由于增加了水面面积，而水面蒸发量大于陆面蒸发量，因此，修建水库后增大了蒸发量。可近似取陆面蒸发量为流域多年平均蒸发量，则建水库后多年平均增加的蒸发量：

?W?Ew?E??F??1500?630??60?10?3?106?522?104m3 故修建水库后的多年平均蒸发量为：

522?1043E??E??W/F?630?10?630?5.8?635.8mm 6900?10??故建水库后的多年平均径流深R?为：R??P?E??1280?635.8?644.2(mm)

R??F644.2?900?103??18.38m3/s 多年平均年径流量Q?T365?24?3600??

3、某水库属大（2）型水库，已知年最大7天暴雨系列的频率计算结果为=432mm、CV=0.48，CS=3CV。试确定大坝设计洪水标准，并计算该工程7天设计暴雨。

提示已知适线结果的情况下，推求设计值均用如下公式：

或

答：因为该水库属大（2）型水库，根据水利部2000年颁发的编号为SL 252-2000的《水利水电工程等级划分及洪水标准》，水库工程为Ⅱ等，大坝为2级建筑物，设计洪水标准为500~100年一遇，从工程的重要性考虑，最后选定按500年一遇洪水设计。因为暴雨和洪水同频率，因此要推求500年一遇的设计暴雨，即：

mm

4、某工程设计暴雨的设计频率为P=2%，试计算该工程连续2年发生超标准暴雨的可能性？

答：因为暴雨是随机事件，每年都有P=2%的可能性发生超标准暴雨，连续2年发生超标准暴雨的概率为： pM?px?0.022?0.04%

5、已知某流域多年平均最大3天暴雨频率曲线：试求该流域百年一遇设计暴雨。 答：

mm

=210mm、CV=0.45，CS=3.5CV，

6、某流域根据实测暴雨和历史调查大暴雨资料，已经绘制出7d暴雨量经验频率曲线，现从经验频率曲线上读取三点（945，5%）、（345，50%）、（134，95%），试按三点法计算这一7d暴雨系列的统计参数。

答：（1）计算S=（945+134-2×345）/（945-134）=0.48，由S查S=f（CS）关系表得CS=1.70。

（2）由CS查离均系数Φ值表得：

。

，

计算

（3）

（4）CV=σ/ =267.7/417.3=0.642

mm mm

7、已知某流域50年一遇24h设计暴雨为490mm，径流系数等于0.83，后损率为1.0mm/h，后损历时为17h，试计算其总净雨及初损。 答：总设计净雨量为：

mm

因后损率f=1.0mm/h，后损历时17h，故总后损量为17mm，则初损为：

mm

8、已知某流域百年一遇设计暴雨过程如下表，径流系数等于0.85，后损率为1.5mm/h，试用初损、后损法确定初损和设计净雨过程。

时段(Δt=6h) 雨 量（mm） 1 2 3 4 5 6 6.4 5.6 176 99 82 51 答：总设计净雨量为： 按

mm

=1.5mm/h将降雨过程从后向前逐时段扣除后损，并累加净雨，当累加净

雨量等于总设计净雨量时，其前的降雨即为初损I0，从下表可知，I0=27 mm。

9、已知百年一遇的设计暴雨后损

时段（） 1 2 3 4 5 6 ，其过程如下表，径流系数

及设计净雨过程。

，

，试用初损、后损法确定初损

雨量（mm） 6.4 5.6 176 99 82 51

答：1）设计总降雨量为

=0.88×420=369.6mm

2）按f=1mm/h在降雨过程线上自前向后计算累计净雨?Ri，当

?R时段(Δt=6h) 雨 量（mm） 初损 △ti=369.6mm时，其前面的降雨即为，依此求得 =27.0mm

用初损、后损法确定初损和设计净雨过程

1 6.4 6.4 2 5.6 5.6 3 176 9 15 152 4 99 9 90 5 82 9 73 ，后损历时

6 51 9 42 ，

（mm） 后损I0（mm） 设计净雨（mm） 10、已知百年一遇暴雨为460mm，暴雨径流系数试确定其初损

。

答：P1%=460mm， =0.87， f=1mm/h，tc=24h Ic +

tc=(1- ) P1%

所以 Ic=(0.13×460)-1×24=59.8-24=35.8mm

11、如图所示为一溢流坝上的弧形门。已知：R=10m，门宽b=8m，α=30°，试求：作用在弧形闸门上的静水总压力及压力中心的位置。

解：静水压力的计算

水平分力的计算

静水总压力的铅直分力的计算

静水总压力

合力与水平线的夹角压力中心D：

12、水从水箱流入一管径不同的管道，管道连接情况如图所示。已知：d1为150mm，l1为25m，λ数：进口ζ

1为

0.037；d2为125mm，l2为10m，λ

2为

2为

0.039。局部水头损失系

1为

0.5，逐渐收缩ζ0.15，阀门ζ

3为

2.0。（以上ζ值相应的流速

均采用发生局部水头损失后的流速。）试求：（1）沿程水头损失∑hf；（2）局部水头损失∑hj；（3）要保持流量Q为25000cm3/s所需要的水头H。