工程水文學題庫習題流域產匯流計算

1、問答題1.在進行流域產匯流分析計算時，為什么還要將總凈雨過程分為地面、地下凈雨過程？簡述蓄滿產流模型法如何劃分地面、地下凈雨？2 .目前常用分割基流的方法有哪幾種，簡述其優(yōu)缺點？答：有斜線分割法及水平分割法等。水平分割法簡單苻認為洪水期間地下徑流消退，與其補充是相等：斜線分割則認為洪水期間地下徑流補充量大于地下徑流消退量，對于大多數(shù)流域來說，這 種認識較符合實際。3. 何為前期影響雨量？簡述其計算方法與步驟？答：前期影響雨量Pa是反映本次降雨之前流域土壤干濕程度的一種指標，因此對本次降雨的產流量將產生重要影響。 Pa 般按下式計算： 且其計算步驟如下：確定流域蓄水容量Wit由蒸發(fā)資料和 W顧定

2、土壤含水量消退系數(shù) Kt;由降雨P、WnD Kt按上式計算。4. 簡述流域土壤前期影響雨量折減系數(shù)的確定方法和步驟？答：根據(jù)實測雨量資料確定流域的蓄水容量 Wm ;根據(jù)蒸發(fā)資料璃計算流域多年平均的 月平均日蒸散發(fā)能力 Em ;以折減系數(shù)公式 K=1-Em/Wm 計算各月的K ;通過產流計算 方案進一步優(yōu)選。5. 土壤前期影響雨量 Pa的計算方法有哪幾種，其原理和步驟？ 答：用公式逐日計算，式中P a, t+1、Pa ,t分別第t+1天、第t大的前期影響雨量；Pt為第t大的降雨量； Wm為流域蓄水容量，K為折減系數(shù)。按公式： Pa, t+1=P a +Pt - Rt - E t逐日計算，式 中R

3、t為Pt產生的徑流量，Et為第t大的流域蒸散發(fā)量。6. 何謂超滲產流，何謂蓄滿產流，它們的主要區(qū)別是什么？答：不管當?shù)氐耐寥篮渴欠襁_田間持水量，只要降雨強度超過下滲強度就產生地表徑流，稱此為超滲產流。蓄滿產流則是指一次降雨過程中，僅當包氣帶的含水量達田間持水量后才產流，且以后的有效降雨全部變?yōu)閺搅鳌？梢娺@兩種產流模式的主要區(qū)別在于，蓄滿產流以包氣帶的含水量達到田間持水量（即蓄滿）作為產流的控制條件， 而超滲產流則以降雨強度大過于當?shù)氐南聺B能力作為產流的控制條件，而不管蓄滿與否。7. 超滲產流和蓄滿產流的地面徑流形成條件是否相同，為什么？答：超滲產流與蓄滿產流形成地面徑流的條件基本相同，它們

4、都是由超滲雨形成的地面徑流，但蓄滿產流模型計算超滲雨的下滲能力總是穩(wěn)滲率fc,而用超滲產流模型計算地面徑流，其中的下滲能力則不一定為 fc。8. 試述繪制降雨徑流相關圖（P Pa R）的方法步驟？答：選取在流域上分布較均勻的，具有一定代表性的多場暴雨洪水資料和蒸發(fā)資料；計算各場雨洪的流域平均雨量P和徑流深R;用若干場前期十分干旱的雨洪資料，分析計算流域的最大蓄水量 Wm;計算各場暴雨的前期影響雨量Pa,t;以降雨量 P為縱坐標，以徑流深R為橫坐標，把各次降雨的P和R對應點點在坐標紙上，并在該點上注明本次降雨開始時的Pa,t值，繪出Pa的等值線 摘便得到一組按順序排列的 Pa等值線圖，經檢驗合理

5、后， 即為PaPR相關圖。9. 簡述流域蓄水容量 Wm的確定方法？答：根據(jù) Wm的定義，當 W0=0時，一次降雨可能發(fā)生的最大損失即為所求的Wm，一般從長期記錄的雨洪資料中選擇久旱無雨流域極為干燥時（W=0又遇大雨，且雨后能 使包氣帶蓄滿（0-Wm的降雨徑流資料來推求，計算式為； Wm=P-R-匕式中P、R、E分別為 流域降雨量，P產生的總徑流量和雨期蒸發(fā)量。此外也可以由雨洪資料通過優(yōu)選得到。10. 當一次降雨使流域蓄滿后，按蓄滿產流模型，寫出一次降雨的水量平衡方程，并標明各項符號的物理意義？答：方程式為：R=P - （Wm-W0式中R為流域總徑流（R=Rg+Rs）： P為流域平均降雨量：W0

6、為降雨開始時流域土壤蓄水量：Wm為流域蓄水容量。11. 簡述蓄滿產流模型法由實測雨洪資料確定穩(wěn)滲率fc的方法步驟？答：由實測資料求次降雨的總徑流深和地面、地下徑流深R、Rs、Rg;根據(jù)降雨徑流相關圖求總凈雨過程 Rl,注意一定使總凈雨量與總徑流深相等；假定超滲時段m;結降雨過程（Pi-Ei），其中Pi、Ei分別為時段降雨量和蒸發(fā)量，然后按下式計算fc檢驗超滲雨時段與非超滲雨時段是否與假設相符，若相符，fc即為所求。12. 用流域平均降雨過程及流量資料分析穩(wěn)滲率fc時，常會遇到各場洪水計算的fc變化較大，其原因何在？如何處理？答：這往往是由于流域降雨不均勻和各地降雨過程不一致所引起，此時，若能先

7、假設fc分雨量站計算凈雨，然后再求流域平均凈雨，試算得fc,則可使各場洪水分析的fc比較穩(wěn)定， 然后取其平均值作為流域的fc。13初損后損法的基本假定是什么？答：可把一場降雨的損失過程概化成初損；后損兩個階段；產流前損失為I0 （初損）；產流后，當雨強i>f（平均下滲率）,按f下滲，產生地面徑流；否則，降雨全為損失，不產生地 面徑流。14. 用初損后損法計算地面凈雨時，需首先確定初損I0 ,試問：影響I0的主要因素有哪些？ 答：前期流域蓄水量 W0 （或前期影響雨量 P a）, W0大，流域濕潤，初損I0?。籌0大； 降雨初期平均雨強i0、i0大，易超滲，i0??；反之，i0大；季節(jié)變化，

8、月份不同，i0不 同。15. 按初損后損法，寫出流域一次降雨產流的水量平衡方程式，并標明各項符號的物理意義？答：方程式為：R=P-I0-f*tcP式中R為流域平均地面凈雨量；P為流域平均降雨量；I。為初損清f為平均后損率；tc為產流歷時；P為后期非超滲雨量。16. 用初損后損法計算地面凈雨時，需確定平均后損率f ,試述影響f的主要因素是什么？答；前期流域土壤蓄水量 W0, Wo大,濕潤,f小，反之，亦反;超滲期雨量Pts, Pts大，地面 積水多,f大，反之，亦反；超滲歷時ts,隨t增長，f減小。17. 常用的地下凈雨匯流計算方法有哪幾種？答：聯(lián)解地下水庫的水量平衡方程及蓄泄方程，由地下凈雨過

9、程推求地下徑流過程。 當產流計算不能給出地下凈雨過程或地下徑流甚小時，常用簡化的方法計算，即以洪水的起漲流量為起點，把地下徑流的漲水段概化一條上斜的直線或在洪水歷時內概化為一條水平線。18. 何謂等流時線，簡述等流時線法匯流計算的方法步驟？答：等流時線是在流域上勾繪的至出口斷面匯流時間t相等的若干等值線，每條等值線上各點的水質點，將經過相等時間t同時到達流域出口斷面。19. 簡述時段單位線的定義及基本假定？答:時段單位線的定義，“流域上單位時段內均勻降單位凈雨在流域出口斷面所形成的地面徑 流過程線”?；炯俣ㄓ卸罕侗燃俣ǎ煌涣饔蛏?，如兩次凈雨歷時相等，且相應流量 成比例，其比值等于相應的凈

10、雨深之比。疊加假定：如凈雨歷時不是一個時段而是多個時段，則各時段凈雨在流域出口形成的徑流過程互不干擾，出口斷面的流量過程等于各時段凈雨所形成的流量過程相疊加。20. 簡述由實測雨洪資料分析時段單位線的基本步驟？答：選擇記錄完整的、 可靠的場次雨洪資料，作為分析對象；將洪水過程線分割基流求 出地面流量過程 Qs (t);并由產流方案求出相應暴雨的凈雨過程Rs(t);根據(jù)單位線定義和倍比、疊加假定，由Rs(t)和Qs (t)推求單位線q(t);對求得的單位線 q(t)進行合理檢驗 和修正，得最終分析的單位線。21. 為什么對一個流域各次暴雨洪水分析得到的單位線并不完全相同？答：由于單位線的兩項假設

11、和定義并不完全符合實際，只是近似的；所以在某一特定的流域上，由不同暴雨強度和暴雨中心位置形成的洪水過程分析得到的單位線形狀也就不同。若時 段平均降雨強度大，匯流速度快，單位線峰值就較高，峰現(xiàn)時間也較早。又如暴雨中心在下游， 分析的單位線峰值就較高，峰現(xiàn)時間也較早。22. 對于一個流域，影響時段單位線不同的主要因素是什么？ 答：雨強；計算時段 t;暴雨中心位置。23等流時線法和單位線法進行匯流計算，兩者有何區(qū)別？ 答:用等流時線的概念進行匯流計算，忽略了流域的坡地匯流和河槽匯流的調蓄作用，把流域概化成一個理想平面。假定凈雨在平面上做勻速運動，進而用等流時線把流域劃分成若干個等流時塊，每個等流時塊

12、上的凈雨量產生的水量匯達出口斷面，形成相應的洪水過程。而單位線法進行匯流計算，則是以流域出口斷面的實測洪水過程和相應的流域降水過程資料分析單 位線，然后用以推求洪水，因此在該方法中，已自然反映了流域的坡面和河槽的匯流和調蓄作 用。所以，只要選取的暴雨洪水資料可靠 ，在推求單位線時考慮影響單位線形狀的主要因素，在匯流計算時，根據(jù)情況予以選用，成果的精度往往令人滿意。24. 與等流時線法相比，用時段單位線法進行匯流計算有何優(yōu)缺點？答：優(yōu)點：單位線本身已經考慮了匯流速度及其變化以及河網(wǎng)調蓄等的綜合影響，使用方便，匯流計算一般能取得較好的精度。缺點：單位線假定與實際不完全符合，降雨時、空分布不均勻對其

13、影響較大 蓿實用中應認真處理。25. 簡述納希瞬時單位線的定義及其基本假定？答：流域上瞬時(時段 0t-0)單位入流在出口形成的地面徑流過程線稱瞬時單位線。其基本 假定除與時段單位線的倍比假定，疊加假定相同外，還假定將流域對凈雨過程的調節(jié)作用，簡化為串聯(lián)的許多相同的線性水庫對入流的調節(jié)作用，若用n代表水庫個數(shù)，k代表水庫的蓄泄系數(shù)，則得到納希瞬時單位線方程為：28. 簡述納希瞬時單位線中的參數(shù)k，n對瞬時單位線形狀的影響？答：當n、k減少時，u(0，t)的洪峰增高，峰現(xiàn)時間提前，反之，亦反。29. 簡述納希瞬時單位線與時段單位線的主要異同點是什么？答：時段單位線是指在單位時段內流域上均勻降單位凈雨在流域出口斷面形成的地面徑流過程線，而瞬時單位線則是指瞬間流域上均勻降單位凈雨在流域出口形成的徑流過程線。兩者的基本假定相同，其差別在于前者是單位時段，并由經驗曲線表示，后者是瞬時或無窮時段，其單位線用數(shù)學式表示，而數(shù)學表達式是通