工程水文学历年真题简答题汇总

1、工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段有何作用？

   ①规划设计阶段：为规划设计工程规模提供设计洪水、设计年径流等水文数据。

   ②施工阶段：    为规划设计施工期临时性建筑物规模提供设计水文数据；为指导现场施工，提供施工水文预报。

   ③运营管理阶段：提供各类水文预报成果，确保工程安全和发挥最大效益；同时，还需不断进行水文复核，提供新情况下的设计水文数据。

2，土壤地质条件类似的地区，为何有植被的地方下渗能力一般大于裸地的下渗能力？

（1）植被阻滞地面径流，延长了下渗时间。

（2）枯枝落叶及根系的腐烂使土壤团粒化，更容易透水。

（3）植被保护土壤表面的空隙，使其在暴雨中不易被堵塞。

3、分析并描述一个闭合流域内大规模城市化前后流域出口流量过程的改变及其原因。

这是因为城市化后，大量的透水面积，如草地、林地、农田变为不透水的面积，如房屋、街道、路面等，下渗大大减小；还有许多水塘、湖泊被填，调蓄容积减小。从流域水量平衡方程可知，这必然使径流量比天然情况显著增大。另外，城市化的渠道更为顺畅，汇流速度加快，雨水更容易汇集从而使洪峰增高。

4、一个地点的土壤蒸发过程可大致分为三个阶段，各阶段的蒸发率的变化主要与什么因素有关？

第一阶段的土壤蒸发与气象条件有关，按土壤的蒸发能力蒸发；

第二阶段土壤蒸发与土壤含水量、蒸发能力大致成正比；

第三阶段蒸发率显著减小，与气象条件和土壤含水量关系不明显。

5、现行水文频率计算配线法的实质是什么？简述配线法的方法步骤。

实质：认为样本的经验分布反映了总体分布的一部分，因此可用配线法推求总体分布。

方法步骤：

（1）将实测资料由大到小排列，计算各项的经验频率，在频率格纸上点会经验点据（纵坐标为变量的取值，横坐标为对应的经验频率）。

（2）选定水文频率分布线型（一般选用皮尔逊Ⅲ型）。

（3）先采用矩法和其他方法估计出频率曲线参数得初估值 x、Cv，而Cs凭经验初选为Cv的某一倍数。

（4）根据拟定的 x、Cv和Cs，查书上附表，计算xp值。以xp为纵坐标，P为横坐标，即可得到频率曲线。将此线画在绘有经验点据的 图上。

（5）分析曲线与经验点据配合的情况，若较理想，则该曲线即作为设计依据；若不理想，可通过调整 x、Cv和Cs再点绘频率曲线，直到找到理想曲线为止。

（6）求指定频率的水文变量设计值。

6、怎样进行水文相关分析（以简相关为例）？它在水文上解决哪些问题？

答：相关分析步骤：

（1）从成因分析影响倚变量的主要因素，并结合实际选择相关变量。

（2）建立相关方程（或相关图）

（3）检验相关的密切程度和可靠性

（4）当相关密切及关系可靠时，其相关方程（或相关图）即可付诸使用。

相关分析一般用于插补和展延水文系列及建立水文预报方案

7、展延年径流系列的关键是选取参证变量，简述参证变量应具备的条件。

（1）参证变量与设计变量在成因上有密切联系。

（2）参证变量与设计变量有一段相当长的平行观测资料，以便建立相关关系。

（3）参证变量应有长期的实测资料，以便插补展延设计站资料。

8、人类活动对流域产沙有何影响？怎样才能有效地减少河流泥沙？

人类活动措施可分为工程措施（如修建水库、梯田等）和植被措施（如造林、种草等）。前者主要起拦沙作用，见效快，但也容易随着淤积而较快失败；后者分布在广大面积上，通过保护土壤而减少地面侵蚀，从根本上减少了产沙量，见效较慢，但减少作用稳定、持久。当然，不正确的人类活动措施也可起到相反作用，如毁林开荒、开矿等，可显著增加水土流失，应尽可能避免。

9.简述具有实测径流资料情况下，设计年径流量及其年内分配的方法步骤

   （1）根据审查分析后的长期实测径流量资料，按工程要求确定计算时段，对各种时段径流量进行频率计算，求出指定频率的各种时段的设计流量值。

    （2）在实测径流资料中，按一定的原则选取各种代表年，对于灌溉工程，只选枯水年为代表年；对于水电工程，一般选丰水、平水、枯水三个代表年。

     （3）求设计时段径流量与代表年的时段径流量的比值，对代表年的径流过程按此比值进行缩放，即得实际的年径流过程线。

10、简述具有长期/短期实测径流资料情况下，设计代表年法推求设计年径流量及其年内分配的方法步骤。

长期： 方法步骤为：

①根据长期年径流系列进行频率计算，推求设计年径流量Qp；

②按选择代表年（典型年）的原则，在实际资料中选择典型年Q典；

③以 K=Qp/Q典 分别乘典型年各月的月径流量，得设计年径流的各月径流量，即设计年径流的年内分配。

短期： 因为短期实测径流资料不连续或者代表性不足，因此我们需要对系列进行展延，而展延的关键是选择恰当的参证变量，参证变量需要满足应有的条件，参证变量选完后，再利用相关法进行展延，相关法有利用径流资料和降水量资料进行展延，展延插补完成后就同长期实测的计算方法一样。

11、缺乏实测资料时，怎样推求设计年径流量？

答：缺乏实测资料时，一般可采用水文比拟法或年径流量统计参数等值线图、分区图法求得 x、Cv和Cs，并确定线型，推求年径流理论频率曲线，再由设计频率查此曲线得设计年径流量。

12、试述缺乏实测年月径流资料情况，设计年径流量及其年内分配计算的方法步骤。

答：（1）水文比拟法

            ①首先要进行参证流域的选择

②计算多年平均年径流量

③估算年径流变差系数

       （2）等值线图法

       （3）设计年月径流量的计算

             求得年径流量系列的3个分布参数后，即可绘制频率曲线，求出指定频率的设计年径流量，对无实测径流资料流域的设计年径流量的年内分配，广泛使用水文比拟法。

13、人类活动对年径流有哪些方面的影响？其中间接影响如修建水利工程等措施的实质是什么？如何影响年径流量及其年内分配过程？

有直接影响和间接影响两方面

　　直接影响如跨流域调水，间接影响如植树造林，通过影响气候和下垫面而对径流产生影响。

　　修建水利工程等措施的实质是改变下垫面性质而影响年径流，它们将使蒸发增加，从而使年径流量减小，调蓄能力增加，从而使径流的年内、年际变化趋于平缓。

14、简述影响径流形成的主要因素。

（1）气候因素

       湿润地区，年降水量和年径流量之间具有较密切的关系。

       干旱地区，年降水量和年径流量之间的关系不很密切，降水和蒸发都对年径流量起着相当大的作用。

（2）下垫面因素   包括地形、植被、土壤和地质、湖泊和沼泽以及流域调节作用等。

1 地形主要通过对气候因素—降水、蒸发、气温的影响而间接对年径流量发生作用。

       2 植被的主要影响是随着植被的覆盖率的增加，年径流量会逐渐减少，由于植被对径流的调蓄作用，年径流量的年内分配亦会趋于均匀。

       3 土壤和地质条件对年径流量的影响主要是通过蒸发和下渗进行的。

       4 湖泊和沼泽（包括水库在内）一方面通过蒸发的影响而间接影响年径流量的大小，另一方面通过对流域蓄水量的调节而影响年径流量的变化。

       流域大小的影响，一般随着流域面积的增大，径流量的变化相应的减小。

    （3）人类活动

       人类活动对年径流量的影响，包括直接影响和间接影响两方面。直接影响如跨流域引水，直接减少（或增加）本流域的年径流量。间接影响如修水库等水利工程，旱地改水田，坡地改梯田等措施，主要是通过改变下垫面因素而影响年径流量。一般来说，这些措施都将使蒸发量增加，从而使年径流量减少。

15、试述设计洪水推求的途径及其适用条件。

      （1）由流量资料推求设计洪水。 当设计断面有足够的实测流量资料时，可用水文统计原理直接由流量系列推求设计洪水。

      （2）由暴雨资料推求设计洪水。  当设计断面流量资料不足，但是有比较好的雨量资料时，可根据径流形成原理，由设计暴雨推求设计净雨，再由设计净雨推求设计洪水。

      （3）地区综合法推求设计洪水    当设计流域缺乏降雨-径流资料时，可根据水文地区变化规律采用该办法推求设计洪水。

16、简述典型洪水过程选择的原则，并叙述推求设计洪水过程的方法。

总的原则可归纳为两条，即“可能”和“不利”。所谓“可能”，是指这种洪水在设计条件下是有可能发生的；所谓“不利”，是指这种洪水需要较大的水库调节库容。一般可以从以下几方面考虑：

    （1）资料完整，精度较高，接近设计值的实测大洪水过程线。

    （2）具有较好的代表性，即在发生季节、地区组成、峰型、主峰位置、洪水历时及峰量关系等方面能代表设计流域大洪水的特性。

    （3）选择对防洪不利的典型，具体地说，就是选择“峰高量大，峰型集中、主峰偏后”的典型洪水过程线。

（4）如水库下游有防洪要求，应考虑与下游洪水遭遇的不利典型。

      方法一般是采用同频率放大法和同倍比放大法

17、设计洪水过程线的同频率放大法和同倍比放大法各适用于什么条件

同倍比放大法推求设计洪水过程一般只能使峰或某一控制时段的量符合设计要求。

按峰放大时，适用于以峰为控制的水利工程，如桥涵、堤防工程等；

按量放大时，适用于调节性能很好的大型水利工程。

同频率放大法推求设计洪水过程线的最大特点是洪峰和各时段洪量均符合同一设计频率，该法适用于峰、量均起重要作用的水利工程。

18、试述由流量资料推求设计洪水的方法步骤。

首先推求设计洪峰流量及设计洪量，首先对洪水资料进行“三性”审查，再选取样本，再进行洪峰流量和洪量频率的计算。

19、何谓前期影响雨量？如何计算？计算中应注意哪些问题？

前期影响雨量Pa是反映本次降雨之前流域土壤干湿程度的一个指标，因此对本次降雨的产流量将产生重要影响。

     Pa一般按下式计算：Pa，t+1=Kt（Pa，t+Pt）且Pa，t+1≤WM

     注意问题：一般前期较长一段时间无雨，土壤比较干燥，可令Pa=0；而在一场大暴雨或连续几次大雨之后，土壤含水量已近最大，此时可取Pa=WM。当算出Pa>WM时，取Pa=WM。

  20、流域平均降水量的计算方法都有哪些？试写出各种计算方法的适用条件、计算公式及公式中符号的含义。

（1）算术平均法

        当流域内雨量站分布较均匀、地形起伏变化不大时，可用流域内各站雨量的算术平均值作为流域平均降雨量。[ P=（P1+P2+P3+……+Pn）/n]

（2）泰森多边形法

        泰森多边形法假定流域内各点的降雨量可由与其距离最近的雨量站的观测值代表。

         P=（P1f1+P2f2+P3f3+……..+Pnfn）/F=

            由于fi/F称为面积权重，因此该法也称为加权平均法

        泰森多边形法假定流域内各点的雨量以距其最近的雨量站的雨量表示，因此适用于地形变化不大的情况。

 （3）等雨量线图法

        P=（P1f1+P2f2+P3f3+……..+Pnfn）/F=)/F

        fi —相邻两条等雨量线之间的流域面积，Km2

        Pi—fi上的平均雨深，一般取相邻两条等雨量线的平均值，mm

21、试述具有充分暴雨资料情况下，设计洪水推求的方法步骤。

由暴雨资料推求设计洪水，其基本假定是设计暴雨与设计洪水同频率。因此，推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨。

（1）推求设计暴雨。根据实测暴雨资料，用统计分析法和典型放大法求得。

（2）推求设计净雨。由求得的设计暴雨，利用产流方案推求设计净雨过程。

（3）推求设计洪水。利用流域汇流方案由设计净雨过程求得设计洪水过程。

22、根据流域资料条件及工程设计要求，设计洪水计算可以采用不同的方法。试简要叙述各种计算方法及其适用条件。

（1）用流量资料推求设计洪水

适用条件：断面有比较充分的实测流量资料且这些资料满足可靠性、一致性、代表性

    （2）由暴雨资料推求设计洪水

适用条件：缺乏流量资料或系列太短或一致性遭到破坏，但是可以通过暴雨资料用人类活动后新的径流形成条件推求设计洪水，并且这些暴雨资料需要可靠。

23、什么情况下需要暴雨资料推求设计洪水？

（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。

（4）小流域设计洪水常采用暴雨资料推求。

 24、利用相应水位法作预报方案，加入下游站同时水位做参数的目的是什么？这种方法如何制作？

目的：考虑水面比降和底水作用。

     如何制作:资料整理中，在摘录上下游洪峰水位、峰现时间时，并摘录与上游站同时的下游水位。绘图时，在水位关系图制作中，以上游站水位为纵坐标，以下游站水位为横坐标，根据多场洪水资料，点绘其上下游水位关系点，并将下游同时水位标上，通过点趋势以下游同时水位为参数，绘制曲线。在水位峰现时间时间关系图制作中，以上游站水位为纵坐标，以峰现时差为横坐标，根据多场洪水资料点绘其关系点，并将下游同时水位标上，通过点趋势，以下游同时水位为参数，绘制曲线。