工程水文学习题答案8.pdf

第八章 由暴雨资料推求设计洪水 一、概 念 题 （一）填空题 1.设计洪水 2. 流域中心点雨量与相应的流域面雨量之间的关系，设计面雨量 3.同频率 4.同频率法 5.从经验频率点据偏离频率曲线的程度、模比系数 K、暴雨量级、重现期等分析判断 6.推求设计暴雨，推求设计净雨，推求设计洪水 7.邻站直接借用法，邻近各站平均值插补法，等值线图插补法，暴雨移植法，暴雨与洪水峰或量相关法 8.算术平均法 9.泰森多边形法 10.流域上雨量站分布均匀，即各雨量站面积权重相同 11.适线 12.暴雨定点定面关系，暴雨动点动面关系 13.实测大暴雨 14.水汽因子，动力因子 15.大，小 16.设计的前期影响雨量Pa，p，降雨径流关系 17. Wm折算法，扩展暴雨系列法，同频率法 18.在现代气候条件下，一个特定流域一定历时的理论最大降水量 19.可能最大暴雨产生的洪水 20.垂直地平面的空气柱中的全部水汽凝结后 21.在现代气候条件下，一个特定地区露点的理论最大值 22.饱和湿度 23.水汽条件，动力条件 24.水汽压，饱和差，比湿，露点 25.大，低 126.假湿绝热过程 27. 0.2/h 28. PWWPmm= ， PWWPmmmηη= 29.历史最大露点加成法，露点频率计算法，露点移植法 30. 24℃ 31.（ 1）通过暴雨径流查算图表（或水文手册）查算统计历时的设计暴雨量，（2 ）通过暴雨公式将统计历时的设计雨量转化为任一历时的设计雨量 ㈡选择题 １.[c] ２.[c] 3.[a] 4.[b] 5. [a] 6. [d] 7. [d] 8. [c] 9. [b] 10.[d] 11.[c] 12.[a] 13.[b] 14.[b] 15.[b] 16.[d] 17.[b] 18.[d] 19.[d] 20.[c] 21.[d] 22.[b] 23.[a] 24.[b] 25.[b] 26.[c] 27.[a] 28.[c] 29. [b] ㈢判断题 １.[ T] ２.[F] 3.[F] 4.[ F] 5. [T] 6. [F] 7. [T] 8. [T] 9. [T] 10.[T] 11.[T] 12.[T] 13.[T] 14.[T] 15.[F] 16.[T] 17.[T] 18.[F] 19.[T] 20.[F] 21.[T] 22.[F] 23.[T] 24.[F] 25.[T] 26.[T] 27.[T] 28.[T] 29.[F] 30.[F] （四）问答题 1、答：由流量资料推求设计洪水最直接，精度也较高。

但在以下几种情况，则必须由暴雨资料推求设计洪水，即：①设计流域实测流量资料不足或缺乏时；②人类活动破坏了洪水系列的一致性; ③要求多种方法，互相印证，合理选定;④PMP 和小流域设计洪水常用暴雨资料推求 2、答： 洪水与暴雨同频率，即某一频率的暴雨，就产生某一频率的洪水如百年一遇的暴雨，就产生百年一遇的洪水 3、答：由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是：①暴雨选样；②推求设计暴雨；③推求设计净雨；④推求设计洪水过程线 4、答：判断大暴雨资料是否属于特大值，一般可从经验频率点据偏离频率曲线的程度、模比系数K 的大小、暴雨量级在地区上是否很突出，以及论证暴雨的重现期等方面进行分析判断 5、答：特大值处理的关键是确定重现期由于历史暴雨无法直接考证，特大暴雨的重现期只能通2过小河洪水调查，并结合当地历史文献有关灾情资料的记载分析估计一般认为，当流域面积较小时，流域平均雨量的重现期与相应洪水的重现期相近 6、答：“动点动面暴雨点面关系”包含了三个假定:①假定设计暴雨的中心一定发生在流域中心； ②假定设计暴雨的点面关系符合平均的点面关系；③假定流域周界与设计暴雨的某一等雨深线相重合 7、答：可从以下几个方面检查设计暴雨计算成果的正确性：(1)检查统计参数，设计暴雨历时越长，均值Tx 增大，C V变小,某一历时的设计值 增大;(2) 把各统计历时的暴雨频率曲线绘在一张图上进行对比分析，不能相交，间距合理;(3)与实测大暴雨或邻近地区以及世界最大暴雨记录进行分析比较，检查其稀遇程度。

Px8、答：定点指流域中心点或其附近有长系列点雨量资料的雨量站, 定面是把流域作为固定面,建立固定点雨量和固定面雨量之间的关系,称定点定面关系对于一次暴雨某种时段的固定点雨量，有一个相应的面雨量，在定点定面条件下，点面折减系数为：0/ xxF=α 式中，x F、x 0分别为某种时段固定面和固定点的暴雨量有了若干次某时段暴雨量，则可有若干个α值，取其平均值，作为设计计算用的点面折减系数同样的方法，可求得不同时段的点面折减系数 9、答：在缺乏暴雨资料的流域上，常以动点动面暴雨点面关系代替定点定面关系这种关系是按照各次暴雨的中心与暴雨等值线图计算求得，因各次暴雨的中心和暴雨分布都不尽相同，所以称为动点动面关系分析动点动面关系的方法是：①在一个水文分区内选择若干次大暴雨资料;②绘出各场暴雨各种历时的暴雨等雨深线图;③作出各场暴雨的点面关系; ④取各场暴雨点面关系的平均线作为该区综合的点面关系线 10、答：（ 1）用公式： ( )mttataWPPKP ≤+=+ ,1,逐日计算，式中 ， 分别为第t+1 天、第t天的前期影响雨量；P1, +taPtaP,t为第t 天的降雨量； 为流域蓄水容量，K 为折减系数。

2 ）按公式：= +PmW1, +taPtaP,t-Rt-Et逐日计算式中Rt为Pt产生的径流量，Et为第t 天的流域蒸散发量方法（1 ）不需要逐日蒸发、径流资料，计算简便，但精度不高方法（2 ）计算精度较高，但需要逐日蒸发、径流资料，计算较繁 11、答：选择典型暴雨的原则是：“可能(代表性)”和“不利”所谓可能是指所选典型暴雨的分配过程应是设计条件下比较容易发生的；其次，还要考虑是对工程不利的所谓比较容易发生，首先是从量上来考虑，应使典型暴雨的雨量接近设计暴雨的雨量；其次是要使所选典型的雨峰个数、主雨峰位置和实际降雨时数是大暴雨中常见的情况，即这种雨型在大暴雨中出现的次数较多所谓对工程不利，主要是指两个方面: 一是指雨量比较集中，例如七天暴雨特别集中在三天，三天暴雨特别集中在一天等；二是指主雨峰比较靠后这样的降雨分配过程所形成的洪水洪峰较大且出现较迟，对水库安全将是3不利的 12、答：典型暴雨过程的放大方法与设计洪水的典型过程放大计算基本相同，一般均采用同频率放大法例如设计历时为 7 天，以1 天，3 天作为控制历时，其放大倍比的计算式为： 最大 1 天: 111xxKP= 最大 3 天中其余 2 天: 131313xxxxKPP−−=−最大 7 天中其余 4 天: 373737xxxxKPP−−=−式中， －分别为 1d、 3d、7d 设计暴雨量（ mm）； pppxxx731,,731,, xxx －分别为 1d、3d、 7d 典型暴雨量（ mm）。

13、答：推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法 推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 )38(278.0)28(,278.0)18(,278.04/13/11−=−=−=−+= 6.1060.5336.639%1,3%1%1,3mm 因为限制条件为 ，所以mPaWP ≤,0.80,==mPaWP mm 6、解：（1 ）求该流域土壤蓄水量日消退系数 922.090711 =−=−=mmIEK （2 ）推求逐日 按下式计算aPmtattaIPPKP ≤+=−−)(1,1,，否则取 = aPmI按上式推求逐日 如下表： aP表 2-8-1 逐日 计算表 aP日期（d ） 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 雨量（ mm） 2.1 0.3 3.2 24.3 25.1 17.2 5.4 aP (mm) 90.0 84.9 78.3 72.5 66.8 64.6 81.9 90.0 90.0 83.0 76.5 7、解：总设计净雨量为： 7.40649083.0%2%21= xR = × =α 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： 3.66170.17.4064900=×−−=−−=后tfRPI mm 8、解：计算各时段净雨量，见表 2-8-2。

表 2-8-2 设计净雨计算表 时段 (Δ t=12h) 1 2 3 4 5 6 合计 设计暴雨 P(mm) 10.0 25.0 60.0 0 70.0 45.0 210.0 P+Pa（ mm） 90.0 115.0 175.0 175.0 245.0 290.0 累计净雨 (mm) 4.0 21.0 58.0 58.0 110.0 150.0 时段净雨（mm） 4.0 17.0 37.0 0 52.0 40.0 （ 1）该次暴雨总净雨深是 150.0mm 9 （ 2）该次暴雨总损失 P- =210.0-150=60.0mm ∑ iR（ 3）设计暴雨的前期影响雨量 =90.0-10.0=80.0mm paP,9、解：（1 ）设计总净雨量为： =0.85× 420=357.0mm %1,sR（2 ）按 f =1.5/h 在降雨过程线上自后向前计算累计净雨∑ iR ，当∑ iR =357.0mm 时，其前面的降雨即为 第 3 时段既有初损，又有后损后损量为 0I 8.75.16176152=××=Δ ftPRmm，第 3 时段初损：176-152-7.8=16.2 mm ，依此总初损： =28.2 mm 0I表 2-8-3 用初损、后损法确定初损和设计净雨过程 时段 (Δ t=6h) 1 2 3 4 5 6 雨 量（ mm） 6.4 5.6 176 99 82 51 初损 f △t（mm） 7.8 9 9 9 后损I 0（mm） 6.4 5.6 16.2 设计净雨（mm） 152 90 73 42 10、解：P1%=460mm， α =0.87， f =1mm/h，tc=24 h 0I+ f tc=(1-α ) P1%所以 =(0.13×460)-1 ×24=59.2-8-24=35.8mm 0I11、解：最大一天雨量 99.5mm，三天雨量 104.7mm，七天雨量 218.8mm 最大一天净量 74.6mm，三天净量 78.5mm，七天净量 164.1mm 12、解：设计面雨量 P6h，1%=192.3× 0.912=175.4mm P1d，1%=306.0×0.938=287.0mm P3d，1%=435×0.963=418.9mm 典型暴雨量 P6h=120.5mm， P1d=204.8mm， P3d=222.8mm 放大倍比 K6h=175.4/120.5=1.46 K6h~1d=(287.0-175.4)/(204.2-8-120.5)=1.32 K1d~3d=(418.9-287.0)/(222.2-8-204.8)=7.33 表 2-8-4 设计暴雨（P=1% ）时程分配 时段=6h tΔ1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 典型雨量 mm 4.8 4.2 120.5 75.3 4.4 2.6 2.4 2.3 2.2 2.1 1.0 1.0 放大倍比 K 1.32 1.32 1.46 1.32 7.33 7.33 7.33 7.33 7.33 7.33 7.33 7.33 设计暴雨 mm 6.3 5.5 175.4 99.4 32.3 19.1 17.6 16.9 16.1 15.4 7.3 7.3 1013、解：由典型洪水统计得： P1d=。