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。