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1、四、计算题1某地区有5个水文站，如图4-1所示，各水文站用虚线连接，其垂直平 分线以细实线表示。各垂直平分线与流域边界线构成多边形的面积及某次降雨实 测降雨量见表4-10试用泰森多边形法计算本地区平均降雨量。图4-1某地区水文站图表4-1某地区水文站降雨量及其所在多边形面积表水文站ABCDE多边形面积/km27892958085降雨量/mm3542：2319291.采用泰森多边形法计算地区平均降雨量的计算式和计算结果为-35 7842 92 23 95 19 8029 85“X29.7 mm78+92 +95 +80 +852. 由皮尔逊川型曲线适线求得某河流断面多年平均流量Q = 40.6m
2、3/s,年平均流量系列的Cv=0.25, Cs=0.50o皮尔逊川型曲线模比系数k p值表摘录如表4-2。 试求出该河流断面20年一遇干旱年的年平均流量。Cv0.010.10.20.330.5125102050759095990.252.221.961.871.811.77(1.67三 ) Cs=1.58=2.0Cv1.451.331.200.980.820.700.630.520.252.352.051.951.881.82(1.72三) Cs1.61=3.0Cv1.461.341.200.970.820.710.650.562.由公式可求得重现期T为20年一遇的干旱年的频率P=0.95 按
3、P = 95 %, Cs = 2.0Cv查皮尔逊川型曲线模比系数kp值表，求得干旱年平均流量的模比系数kp = 0.63。该河流断面20年一遇干旱年的平均流量Qp= 40.6X 0.63=25.6 mm/s3. 某设计流域面积为680km2，缺乏水文资料。其相邻流域多年平均流量 为89.6m3/s，流域面积为879km2。通过历史洪涝灾害和气候成因分析，可选定 该相邻流域为设计流域的参证流域。试确定设计流域的多年平均流量。3.设：相邻流域（参证流域）流域面积为 Fi、多年平均流量为Qi ; 设计流域流域面积为F2、多年平均流量为Q2。采用水文比拟法，移用参证流域多年平均流量，并按流域面积进行修
4、正, 则设计流域多年平均流量F2 Qi=_FT80瞄9.3879m3/s4. 经水文分析计算，已求得某河流断面百年一遇的设计洪峰流量 Qmp=1450 m3/s。选取典型洪水过程见表 4-3。试用同倍比法（按洪峰倍比）推求设计洪水 过程（可列表表示）。表4-3某河流断面典型洪水过程时间（ t=6h）012345678典型洪水流量（m3/s）20150950800600400300200120按洪峰流量倍比的放大系数为=1.5261450 K =950可求得设计洪水过程如下表第（3）栏所示某河流断面典型洪水、设计洪水过程时间（ t=6h）(1)012345678典型洪水流量（m3/s）(2)20
5、150950800600400300200120设计洪水流量（m3/s）(3)31229145012219166104583051835. 某灌溉水库，规划设计时选用设计保证率为 80%。经年径流分析计算， 已求得水库所在河流断面不同频率的枯水年平均流量，见表4-4。该断面一实际发生且径流年内分配对工程不利的枯水年来水流量见表4-5,试确定设计枯水年径流年内分配。表4-4不同频率枯水年平均流量表频率（）707580年平均流量（m3/s）54.338.230.5表4-5实际枯水年流量表月份678910111212345年均实际流量/（m3/s）56.068.398.588.444.632.822
6、.818.919.620.310.712.941.25.频率为80%的设计枯水年与实际年的年平均流量的比值为K竺41.2二 0.740按K值将实际枯水年各月流量缩小，可求得设计枯水年各月平均流量，见下表第（3）栏。某灌溉水库所在河流断面实际枯水年与设计枯水年流量表月份(1)678910111212345年 均实际流量/（m3/s）(2)56.068.398.588.444.632.822.818.919.620.310.712.941.2设计流量/（m3/s）(3)41.450.572.965.433.024.316.914.014.515.07.99.530.56. 某年调节水库各月来水及用
7、水量见表 4-6。不计水库水量损失，求水库 所需的兴利库容。表4-6某水库各月来、用水量月份123456789101112来水（亿m3）68741314181712767用水（亿m3）8985101010889896.计算年调节水库各月缺水量，见下表第（4）栏某水库各月来、用水量月份(1)123456789101112来水（亿m3）(2)68741314181712767用水（亿m3）(3)898510101088989缺水（亿m3）(4)2111222该水库为年内一次蓄放运用，当不计水库水量损失时，水库所需的兴利库 容V兴等于水利年内各月缺水量之和。即V兴=21 11222= 11 （亿 m
8、3）7.某年调节水库，初步确定其兴利库容为V兴=1025 X 106m3,其设计枯水年来 水过程见表4-7,不考虑水库水量损失，计算水库供水期的调节流量。表4-7设计枯水年来水过程月份678910111212345年均流量/(m3/s)268340214206160102755046383686135.17. 对于年调节水库，年内一次蓄放运用，不考虑水库水量损失时,W供天-V兴Q调供二T供进行单位换算，可得V 兴=1025 X 106/(2.63 X 106)= 389.7( m/s) 月假定水库供水期为115月，可算得c (102 +75 +50 +46 +38 +36+86)+389.7,
9、3Q调供117.5 m /s经检验，115月各月来水流量均小于Q调供，610月各月来水流量均大于 Q 调供，可知假定供水期正确。同时可知，该年调节水库确为年内一次蓄放运用，符合使用公式法推求调节3流量的条件。故 Q调供=117.5 m/s即为所求。8. 某水库库容与蓄水位关系，以及泄洪建筑物闸门全开时泄流量与蓄水位 的关系分别如图4-2、图4-3所示。38.638.038.538.438.338.238.16400 6450 6500 6550 6600 6650 6700 6750 680043D ? Z V/(10 m)精品文档图4-23SL6/某水库库容与蓄水位关系5 3 2&.B.&E
10、3 3 3 3 曰皑170 175 130 185 1W 195 ZW 2CS 21Q 215 230 225 2W泄流量q/ (mVs)图4-3某水库泄流量与蓄水位关系进行调洪计算的时段取为3小时，某时段水库泄洪建筑物闸门已全部打开， 时段初与时段末入库洪水流量分别为246m3/s和223m3/s，时段初水库蓄水位为38.0m。用试算法计算该时段末的水库蓄水量和水位，以及泄洪建筑物的相应下泄 流量(当计算时段末蓄水量相对误差小于或等于 2%时，可停止试算)。8. 用列表试算法进行水库防洪调节计算的公式为11(A)(Qi Q2) ：t(qq2)：t =V2 Vi22q=f(v)(B)由题意，Z
11、1= 38.0m，查图 4-2、图 4-3,可得 W = 6450万 m3, q= 175m3/s。 进行试算，设Z2 = 38.2m，查图4-2、图4-3,可得 V = 6510万m3，3q2 = 187.5m /s。将q2代入式(A)，可算得V2 = 6508万m3,与V比较，可知满足误差 要求，故可取 Z2 = 38.2m，q2 = 187.5m3/s。9. 拟建某引水式水电站，无水库进行径流调节，按照有关条件取设计保证 率为80%。水电站所在河流断面日平均流量频率分析计算结果见表4-8，水电站上下游水位差受流量影响不大，发电净水头可取为18.5m，水电站效率系数n可取为0.75。(1)
12、 计算水电站的保证出力；(2) 初步确定水电站的最大工作容量和必需容量。表4-8某水电站所在河流断面日平均流量频率表频率(%)10203050708090流量 Q/ (m3/s)210.5158.265.330.211.28.13.29. 由表4-8可知，日调节水电站相应于设计保证率的日平均流量为8.1m3/s故保证出力N 保=9.81 n Q 电 H 净=9.81X0.75X8.1X 18.5=1102.5kw该水电站为无调节水电站，最大工作容量即为保证出力，且无调节水电站 不适于承担备用容量，故可初步确定水电站最大工作容量和必需容量均为 1103 kw。10. 某日调节水电站，已进行水能计算求得不同装机容量所对应的多年平 均发电量，见表4-9。该水电站所在电网水电比重较大，水电站装机容量年利用 小时数的经济合理值为4600h。试用装机容量年利用小时数法初步选择水电站的 装机容量。说明：(1)应写出计算过程。所选水电站装机容量对应的装机容量年利用 小时数与经济合理值的误差应不超过 2%。(2)可参照表4-9,采用直线内插方法求得不同装机容量所对应的多年平 均发电量。表4-9某日调节水电站装机容量与对应多年平均发
