1、 工程水文学 习题 康 艳 巨娟丽 编 专业班级： 学 号： 姓 名： 西北农林科技大学 2011 年 9 月 1 前 言 为了学生能全面、系统和有重点地掌握工程水文学的基本概念、原理和计算方法，提高学生分析解决问题的能力，编者编写了本习题集。本习题集中的习题主要来源于武汉大学水电学院编写的工程水文学题库及题解一书，同时还采用了河海大学水文水资源及环境工程学院的 部分习题，本书第三章的习题引用了陕西省宝鸡水文局千阳水文站和益门镇水文站的实测资料，在此，一并向他们表示衷心地感谢！ 本课程作业的具体要求如下： 习题作业前，应阅读习题中涉及的有关基本理论和方法； 严肃、认真、仔细、按时完成作业，达到
2、“分析正确，计算无误、图幅美观，字迹端正”，作业中的曲线图严格按照工程制图要求进行绘制，文字说明和计算数据书写应工整； 鼓励学生使用计算机，应用 Excel 进行数据处理； 要求统一用 A4 白纸书写作业； 作业经教师批改，认真改正错误之处； 作业要妥为保存，待课程学习结束后 ，作业装订成册，以留毕业参加实际工作参考使用； 切忌随手乱涂乱划，以作为期末考查的依据。 编 者 2011 年 9 月 2 目 录 第一章 绪 论 . 1 第二章 流域径流形成过程 . 2 第三章 水文信息采集与处理 . 7 第四章 流域产流与汇流计算 . 12 第五章 水文预报 . 22 第六章 水文统计 . 25 第
3、七章 设计年径流分析 . 31 第八章 由流量资料推求设计洪水 . 37 第九章 由暴雨资料推求设计洪水 . 43 1 第一章 绪 论 学习本章的意义： 学习本章的目的，主要了解什么是工程水文学 ?它主要包括哪些内容 ?在国民经济建设，尤其在水利水电建设中有哪些重要作用 ?希望能结合某一工程实例进行学习。本章内容主要有：水文学与 工程水文学，水资源，水文变化基本规律与计算方法。 本章内容： 水文学与工程水文学的基本概念、主要内容及作用，水文变化基本规律及基本研究方法。 一、填空题 1.水文学是研究自然界各种水体的 的变化规律，预测、预报 的变化情势的一门水利学科。 2.工程水文学的内容，根据在
4、工程规划设计、施工、管理中的作用，基本可分为两个方 法 ： 和 。 3.水文现象变化的基本规律可分： 、 和 。 4.根据水文现象变化的基本规律，水文计算的基本方法可分为 、 和 。 二、选择题 1水文现象的发生 。 a、完全是偶然性的 b、完全是必然性的 c、完全是随机性的 d、既有必然性也有随机性 2水文分析与计算，是预计水文变量在 的概率分布情况。 a、任一时期内 b、预见期内 c、未来很长很长的时期内 d、某一时刻 3水文预报，是预计某一水文变量在 的大小和时程变化。 a、任一时期内 b、预见期内 c、以前很长的时期内 d、某一时刻 4水资源是一种 。 a、取之不尽、用之不竭的资源 b
5、、再生资源 c、非再生资源 d、无限的资源 5水文现象的发生、发展，都具有偶然性，因此，它的发生和变化 。 a、杂乱无章 b、具有统计规律 c、具有完全的确定性规律 d、没有任何规律 6水文现象的发生、发展，都是有成因的，因此，其变化 。 a、具有完全的确定性规律 b、具有完全的统计规律 c、具有成因规律 d、没有任何规律 三、简答题 1.工程水文学与水文学有何联系？主要包括哪两方面的内容？ 2.工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段有何作用？ 2 第二章 流域径流形成过程 学习本章的意义： 本章主要学习工程水文学的基本概念，如流域、河流、降雨、蒸发、下渗、径流；再是最基本的水文学原理，如水文
6、循环、区域与流域水量平衡、流域径流的形成过程；三是掌握水文要素的定量计算方法，如流域面积、河流长度、河流坡降 、 蒸发量、径流量、径流深等，为后面学习水文分析计算及水文预报打下坚实基础。学好本章内容，对今后的学习具有非常重要的指导意义。 本章的内容： 自然界水文循环及水资源；河流与流域及其对水文变化的影响； 降水成因、分类与计算；蒸发分类与计算；下渗过程与计算；径流及其形成的基本概念与定量描述方法；流域水量平衡原理与计算。 一、填空题 1.地球上的水以 态、 态 、 态三种形式存在于自然界的 、 和 中。 2.按水文循环的规模和过程不同，水文循环可分为 循环和 循环。 3.水文循环的外因是 ，
7、内因 。 4.水文循环的重要环节有 、 、 和 。 5.水文循环过程中，对于某一区域、某一时段的水量平衡方程可表述为 。 6.一条河流，沿水流方向，自上而下可分为 、 、 、 、 五段。 7.河流某一断面的集水区域称为 。 8.地面分水线与地下分水线在垂直方向彼此相重合，且 在流域出口河床下切较深的流域，称 流域；否则，称 流域。 9.自河源沿主流至河流某一断面的距离称该断面以上的 。 10.河长的落差称为 。 11.流域平均单位面积内的河流总长度称为 。 12.在闭合流域中，流域蓄水变量的多年平均值近似为 。 13.按暖湿空气抬升而形成动力冷却的原因，降雨可分为 雨、 雨、 雨和 雨。 14
8、.计算流域平均雨深的方法通常有 、 和 。 15.观测水面蒸发，我国水文和气象部门一般采用的水面蒸发器类： 、 、 和 。 16.流域的总蒸发包括： 蒸发、 蒸发和 蒸散发。 17.包气带土壤中所能保持的水分最大量称为 。 18.在充分供水条件下，干燥土壤的下渗率 f 随时间 t 呈 变化，称为 曲线。 19.降雨初期的损失包括 、 、 、和 等。 20.河川径流的形成过程可分为 过程和 过程。 21.河川径流的成分包括 、 和 。 22.某一时段的降雨量 P 与形成的径流深 R，则 R 与 P 之比值称为 。 3 二、选择题 l使水资源具有再生性的 是因为自然界的 。 a、径流 b 水文循环
9、 c、蒸发 d、降水 2自然界中，海陆间的水文循环称为 。 a、内陆水循环 b、小循环 c 大循环 d、海洋水循环 3山区河流的水面比降一般比平原河流的水面比降 。 a、相当 b、小 c、平缓 d、大 4甲乙两流域，除甲的流域坡度大于乙的外，其它的流域下垫面因素和气象因素都一样，则甲 流域出口断面的洪峰流量比乙流域的 。 a、洪峰流量大、峰现时间晚 b、洪峰流量小、峰现时间早 c、洪峰流量大、蜂现时间早 d、洪峰流量小、峰现时间晚 5甲流域为羽状水系，乙流域为扇状水系，其它流域下垫面因素和气象因素均相同，对相同的短历时暴雨所形成的流量过程，甲流域的洪峰流量比乙流域的 。 a、洪峰流量小、峰现时
10、间早 b、洪峰流量小、峰现时间晚 c、洪峰流量大、蜂 现时间晚 d、洪蜂流量大、峰现时间早 6某流域有两次暴雨，除暴雨中心前者在上游，后者在下游外，其它情况都一样，则前者在流域出口断面形成的洪峰流量比后者的 。 a、洪峰流量大、峰现时间晚 b、洪蜂流量小、峰现时间早 c、洪峰流量大、蜂现时间早 d、洪蜂流量小、峰现时间晚 7甲、乙两流域除流域植被率甲大于乙外，其它流域下垫面因素和气象因素均相同，对相同降雨所形成的流量过程，甲流域的洪峰流量比乙流域的 。 a、峰现时间晚、洪峰流量大 b、峰现时间早、洪峰流量大 c、峰现时间晚、洪峰流量小 d、峰现时间早、洪峰流量小 8甲乙两流域除河网密度甲大于乙
11、的外，其它流域下垫面因素和气象因素均相同，对相同降雨所形成的流量过程，甲流域的洪峰流量比乙流域的 。 a、峰现时间晚、洪峰流量小 b、峰现时间早、洪峰流量小 c、峰现时间晚、洪峰流量大 d、峰现时间早、洪峰流量大 9某流域两次暴雨，除降雨强 度前者小于后者外，其它情况均相同，则前者形成的洪峰流量比后者的 。 a、峰现时间早、洪峰流量大 b、峰现时间早、洪峰流量小 c、峰现时间晚、洪峰流量小 d、峰现时间晚、洪峰流量大 10对于较干燥的土壤，在充分供水条件下，下渗的物理过程可分为三个阶段，它们依次为 。 a、渗透阶段 渗润阶段 渗漏阶段 b、渗漏阶段 渗润阶段 渗透阶段 c、渗润阶段 渗漏阶段
12、渗透阶段 d 渗润阶段 渗透阶段 渗漏阶段 11土壤稳定下渗阶段，降水补给地下径流的水分主要是 。 4 a、毛管水 b 重力水 c、薄膜水 d、吸着水 12下渗容量 (能力 )曲线，是指 。 a、降雨期间的土壤下渗过程线 b、干燥的土壤在充分供水条件下的下渗过程线 c、充分湿润后的土壤在降雨期间的下渗过程线 d、土壤的下渗累积过程线 13决定土壤稳定入渗率 f 大小的主要因素是 。 a、降雨强度 b、降 雨初期的土壤含水量 c、降雨历时 d 土壤特性 14降雨期间，包气带土壤蓄水量达到田间持水量之后，其下渗能力为 。 a、降雨强度 b、后损期的平均下渗率 c 稳定下渗率 d、初损期的下渗率 1
13、5形成地面径流的必要条件是 。 a、雨强等于下渗能力 b、雨强大于下渗能力 c、雨强小于下渗能力 d、雨强小于、等于下渗能力 16流域汇流过程主要包括 。 a、坡 面漫流和坡地汇流 b、河网汇流和河槽集流 c 坡地汇流和河网汇流 d、坡面漫流和坡面汇流 17一次流域降雨的净雨深形成的洪水，在数量上应该 。 a 等于该次洪水的径流深 b、大于该次洪水的径流深 c、小于该次洪水的径流深 d、大于、等于该次洪水的径流深 18河网汇流速度与坡面汇流速度相比，一般 。 a、前者较小 b 前者较大 c、二者相等 d、无法肯定 19某 流域的一场洪水中，地面径流的消退速度与地下径流的相比，其情况是 。 a、
14、前者小于后者 b、前者大于后者 c、前者小于等于后者 d、二者相等 20某闭合流域多年平均降水量为 950mm，多年平均径流深为 450mm，则多年平均年蒸发量为 。 a、 450mm b 500mm c、 950mm d、 1400mm 21某流域面积为 500km2，多年平均流量为 7.5m3/s，换算成多年平均径流深为 。 a、 887.7mm b、 500mm c、 473mm d、 8052mm 22某流域面积为 1000km2，多年平均降水量为 1050mm，多年平均流量为 15m3/s，该流域多年平均的径流系数为 。 a、 0.55 b 0.45 c、 0.65 d、 0.68
15、23已知某流域，一次历时 3h 的降雨，降雨强度均大于上层土壤人渗能力 4.0mm/h，下层土壤入渗能力为 2.5mm/h，不考虑其它损失，则此次降雨所产生的壤中 流 (表层流 )净雨为 。 a、 2.0mm b、 6.0mm c、 4.5mm d、 7.5mm 24某闭合流域的面积为 1000km 2，多年平均降水量为 1050mm，多年平均蒸发量为 576mm，则多年平均流量为 。 a、 150m3/s b l 5 m3/s c、 74 m3/s d、 18m m3/s 5 25某流域多年平均降水量为 800mm，多年平均径流深为 400mm，则该流域多年平均径 流系数为 。 a、 0.4
16、7 b、 0.50 c、 0.65 d、 0.35 26水量平衡方程式 P-R-E W(其中 P、 R、 E、 W 分别为某一时段的流域降水量、径流量、蒸发量和蓄水变量 )，适用于 。 a、非闭合流域任意时段情况 b、非闭合流域多年平均情况 c、闭合流域多年平均情况 d、闭合流域任意时段情况 27流域中的湖泊围垦后，流域的多年平均年径 流量一般比围垦前 。 a、增大 b、减少 c、不变 d、不肯定 28流域中大量毁林开荒后，流域的洪水流量一般比毁林开荒前 。 a、增大 b、减少 c、不变 d、减少或不变 29流域退田还湖，将使流域蒸发 。 a 增加 b、减少 c、不变 d、难以肯定 30、 下
17、渗率总是 。 a、等于下渗能力 b、大于下渗能力 c、小于下渗能力 d、小于、等于下渗能力 31田间持水量可以转化为 。 a、地下径流 b、地面径流 c、地面和地下径流 d、蒸、散发水量 32某流域 (为闭合流域 )上有一场暴雨洪水，其净雨量将 。 a、等于其相应的降雨量 b、大于其相应的径流量 c、等于其相应的径流量 d、小于其相应的径流量 三、简答题 1. 如何确定河流某一指定断面控制的流域面积？ 2. 蒸发折算系数 K 值 的大小随哪些因素而异？ 3. 对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于 1？ 4. 河川径流是由流域降水形成的，为什么久晴不雨 河 水仍然川流不息？ 5. 同样暴雨情
18、况下，为什么流域城市化后的洪水比天然流域的显著增大？ 四、计算题 1.已知某河从河源至河口总长 L 为 5500m，其纵断面如图 2-2， A、 B、 C、 D、 E 各点地面高程分别为 48、 24、 17、 15、 14m，各河段长度 1, 2 3 4l l, l, l 分别为 2000、 1400、 、 1300、 800m， 试推求该河流的平均纵比降。 6 图 2-2 某河流纵断面图 2.根据某流域附近的水面蒸发实验站资料， 已 分析得 E601 型蒸发器 112 月的折算系数 K 依次为0.98， 0.96， 0.89， 0.88， 0.89， 0.93， 0.95， 0.97， 1
19、.03， 1.03， 1.06， 1.02。本流域应用 E601型蒸发器测得 8 月 30、 31 和 9 月 1 3 日的水面蒸发量依次为 5.2mm， 6.0mm， 6.2mm， 5.8mm， 5.6mm，试计算该流域某水库这些天的逐日水面蒸发量。 3.某平原流域，流域面积 F=360km2，其中 水面面积占 21%，从有关水文手册中查得该流域的多年流域平均降水量 P =1115.0mm，多年平均陆面蒸发量 E 陆 =750.0mm，多年平均水面蒸发量 E 水=1040.0mm，试求该流域的多年平均径流深为多少？ 4. 闭合流域，流域面积 21000kmF ，多年平均降水量 mmP 140
20、0 ，多年平均流量为 20m3/s，其多年平均蒸发量是多少？今拟在该流域修建一水库，库面面积为 2100kmF 水 ，当地蒸发器测得多年平均水面蒸发值为 2000mm，蒸发器折算系数为 0.8。若修建水库后流域的气候条件保持不变，试问建库后多年平均流量 Q （ m3/s）？ 5. 某水文站控制流域面积 F=8200km2，测得多年平均流量 smQ /140 3 ，多年平均降雨量mmP 1050，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？ ABCD E0h1h2h3h4h1l2l3l4l7 第三章 水文信息采集与处理 学习本章的意义 ： 本章主要学习水文
21、信息的采集与处理技术，包括水文测站的设立和水文站网的布设；水位、流量、泥沙、水质等各种水文信息要素的观测；水文的调查方法；以及水文数据的处理方法和技术。本章研究的水文信息采集与处理是工程水文学中最基本的概念和方法之一，是以后学习水文统计、流域产汇流计算、水文预报等内容的基础。 本章内容： 水文测站的设立、水文站网的布设、水位的测验方法、日平均水位的计算、流速的测验方法、断 面面积的测量和计算、断面流量和流速的计算、流量资料的整理、泥沙的测验方法、悬移质含沙量和输沙率的计算、水质监测的方法、水文调查的方法、水文资料的收集等。 一、填空题 1水文测站是指 。 2根据水文测站的性质 ， 测站可分为
22、和 两大类。 3水文测站的建站包括 和 两项工作。 4目前按信息采集工作方式的不同， 采集水文信息的基本途径可分为 、 、 和 。 5水位是指 。 6我国现在统一规定的水准基面为 。 7水位观测的常用设备有 和 两类。 8水位的观测包括 和 的水位。 9我国计算日平均水位的日分界是从 时至 时。 10由各次观测或从自记水位资料上摘录的瞬时水位值计算日平均 水位的方法有 和 两种。 11单位时间内通过河流某一断面的水量称为 。时段 t 内通过河流某一断面的总水量称为 ，将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度称为 。 12流量测量工作实质上是由 和 两部分工作组成。 13断面测量包括测量 、 和 。 14水道断面面积包括 和 。 15 测量水深常用的方法有 、 、 和 。 16起点距是指 。 17河流中的泥沙，按其运动形式可分为 、 和 三类。 18水位流量关系可分为 和 两类，同一水位只有一个相应流量，其关系呈单一的曲线。这时的水位流量关系称为 。同一水位不同时期断面通过的流量不是一个定值，点绘出的水位流量关系曲线 ，其点据分布比较散乱，这时的水位流量关系称为 。 19 一 般 说 来 ， 天 然 河 道 的 水 位 流 量 关 系 是 不 稳 定 的 ， 其 影 响 的 主 要 因 素
