2022南京信息工程大学自命题大纲：006-F38水文与水资源综合

　　南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试考试大纲

　　科目代码：F38

　　科目名称：水文与水资源综合

　　第一部分 课程目标与基本要求

　　一、 课程目标

　　水文与水资源综合主要研究与水利工程的规划、设计、施工和运营管理有关的水文问题;以水文学的基本概念、基本原理和基本方法为主，要求学生掌握水文测验、水文预报、水文水利计算的基本内容和分析方法，并能进行基本的水文分析与水利计算，所授知识可用于水利水电工程的规划、施工和运行、管理阶段的工程设计问题，以及水资源规划、水库运行管理等方面的实际工作和科学研究。

　　二、 基本要求

　　理解水文现象的一般规律，了解水文测验技术和工程水文学的基本原理，掌握具有不同资料条件下进行水文分析和计算的方法;了解水利计算的任务与资料收集、处理方法，掌握径流(量)调节计算;初步具备水资源合理开发、利用和水资源统一管理和保护的能力。

　　第二部分 课程内容与考核目标

　　1. 水文循环与径流形成

　　(1)掌握水文循环的基本过程、水量平衡方程式的基本形式。

　　(2)掌握河流和流域的有关概念和特征参数的含义。

　　(3)理解降水的成因和分类，掌握流域平均降雨量的计算方法。

　　(4)了解下渗的物理过程，下渗量的测定方法，掌握基本经验公式，如霍顿公式等。

　　(5)了解蒸发的物理机制，理解水面蒸发量的确定方法，掌握流域总蒸发的计算公式及其应用。

　　(6)掌握径流的基本概念：流量、径流量等。

　　重点：水文循环的基本过程、水量平衡方程式的基本形式;河流的基本特征、径流形成的基本过程以及径流的主要影响因素、降雨的类型以及表示方法、区域面平均雨量的计算方法。

　　2. 水文信息采集与处理

　　(1)了解水文测站的任务、水文测站的分类，水文站网的布设;掌握水文测站的布设。

　　(2)了解水位观测设备，掌握水位观测方法以及观测成果整理。

　　(3)了解测流仪器，掌握流量测验的原理和方法。

　　(4)了解流量资料整编工作的任务，掌握建立流量水位关系的原理和方法。

　　(5)了解悬移质测验与计算方法。

　　(6)了解水文资料收集的途径和水文调查的内容

　　重点难点：流量测验的原理和方法、水位流量关系的建立。

　　3. 流域产汇流计算

　　(1)掌握降雨径流要素计算，掌握流域降雨分析、径流量计算及前期影响雨量计算方法。

　　(2)掌握流域产流分析，流域产流的基本方式及其基本特征。

　　(3)掌握流域产流计算，蓄满产流的产流量、超渗产流的产流量。

　　(4)掌握流域汇流计算，河道汇流和流域汇流计算的基本方法。

　　重点：流域产流的基本方式及其基本特征，蓄满产流的产流量、超渗产流的产流量、河道汇流和流域汇流计算的基本方法。

　　4.水文统计

　　(1)掌握概率的基本概念、概率的计算方法及频率与概率的联系与区别。

　　(2)理解随机变量的概念、掌握随机变量的概率分布方法及随机变量的统计参数。

　　(3)掌握常用的正态分布、皮尔逊Ⅲ型分布两种水文频率曲线。

　　(4)掌握参数估计中的矩法，理解权函数法、概率权重矩法。

　　(5)掌握水文频率计算适线法。

　　重点难点：概率的基本概念及计算公式;随机变量分布的表示方法、掌握常用的几种频率分布曲线;掌握参数估计中的矩法和适线法。

　　5 设计年径流

　　(1)掌握年径流的变化特性，工程规模与来水、用水、保证率之间的关系，理解设计年径流分析计算的目的和内容。

　　(2)掌握气候因素、下垫面因素对年径流的影响，理解影响径流年内分配的因素。

　　(3)掌握具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算，掌握设计代表年年径流及其年内分配的计算。

　　(4)掌握具有短期实测径流资料时，设计年径流量及年内分配的分析计算。掌握选择参证变量的条件，掌握利用径流、降雨资料展延设计站的年、月径流系列。

　　(5)掌握缺乏实测径流资料时，设计年径流量及年内分配的分析计算，掌握水文比拟法、参数等值线图法推求设计年径流量及年内分配。

　　重点难点：年径流的特性，设计代表年年径流计算，选择参证变量的条件;工程规模与来水、用水、保证率之间的关系，设计代表年年径流年内分配计算，利用径流、降雨资料展延径流系列。

　　6. 由流量资料推求设计洪水

　　(1)掌握设计洪水、设计标准的概念;掌握水利水电工程建筑物防洪标准目标、内容、划分;

　　(2)掌握设计洪峰流量及设计洪量的推求;掌握洪水资料的分析处理方法;掌握特大洪水的调查与处理;掌握特大洪水重现期，洪水排位及重现期分析，洪水频率计算;掌握频率曲线线型选择，频率曲线参数估计，推求设计洪峰、洪量。

　　(3)掌握设计洪水过程线的推求，掌握典型洪水过程线的选择条件，典型洪水过程线的放大方法(同频率放大法、同倍比放大法)。

　　(4)理解分期设计洪水、入库设计洪水及设计洪水的地区组成。

　　重点难点：设计洪水、设计标准的概念，特大洪水排位及重现期分析，洪水频率计算，设计洪峰流量、设计洪量及设计洪水过程线的推求。

　　7. 由暴雨资料推求设计洪水

　　(1)掌握由暴雨资料推求设计洪水的原因、主要内容。

　　(2)掌握直接法推求设计面暴雨量，暴雨资料的收集、审查与统计选样，雨量资料的插补展延，暴雨特大值的处理，面雨量频率计算，设计面暴雨量计算成果的合理性检查。

　　(3)掌握间接法推求设计面暴雨量，设计点暴雨量的计算;设计面暴雨量的计算(定点定面关系、动点动面关系)

　　(4)掌握设计暴雨时空分配的计算，设计暴雨的地区分布

　　(5)掌握由设计暴雨推求设计洪水的方法、过程。设计Pa的计算，产流、汇流，地面径流、地下径流推求，地面径流与地下径流叠加。

　　(6)理解小流域设计洪水特点，理解推求小流域设计暴雨特点、途径，掌握暴雨公式，掌握推理公式推求设计洪水(北京水科院推理公式)，理解小流域设计洪水计算的经验公式法。

　　重点难点：暴雨公式及暴雨公式参数的计算与分析;定点定面关系、动点动面关系，水科院推理公式。

　　8. 径流(量)调节计算

　　(1)掌握径流调节的定义及分类、调节周期，水库特征水位及特征库容。

　　(2)掌握年调节水库径流调节计算原理及任务，掌握年调节水库径流调节计算方法，包含列表法、简化水量平衡公式及图解法;掌握差积曲线信息的提取。

　　(3)掌握年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系，掌握设计保证率的定义、设计库容的确定、保证调节流量的确定。

　　(4)掌握多年调节水库径流调节计算的概念和长系列时历法(含列表法及图解法)的计算方法。

　　(5)掌握水库水量损失及其计算方法。

　　重点难点：年调节水库时历法;差积曲线法;年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系，多年调节水库时历法，水库水量损失及其计算方法。

　　第三部分 有关说明与实施要求

　　1.考试目标的能力层次的表述

　　本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述：

　　较低要求——了解

　　一般要求——理解、熟悉

　　较高要求——掌握

　　2.命题考试的若干规定

　　本课程的命题考试是根据本大纲规定的考试内容来确定的，根据本大纲规定的各种比例(每种比例规定可有3分以内的浮动幅度来组配试卷，适当掌握试题的内容、覆盖面、能力层次和难易度)。本科目考试不得使用计算器。

　　各章考题所占分数大致如下：

　　1. 水文循环与径流形成(15%)

　　2. 水文信息采集与处理(15%)

　　3. 流域产汇流计算(15%)

　　4. 设计年径流(10%)

　　5. 水文统计(10%)

　　6. 由流量资料推求设计洪水(15%)

　　7. 由暴雨资料推求设计洪水(10%)

　　8. 径流(量)调节计算(10%)

　　其难易度分为易、较易、较难、难四级，在试卷中四种难易度;试题难易度分数比例2：3：3：2。

　　试卷中对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：“了解”占20%，“理解”(熟悉、能、会)占40%，“掌握”包括应用占40%.

　　试题主要题型有:选择题、填空题、计算题、问答题在内4种题型。

　　考试方式为闭卷考试。总分150分，考试时间180分钟，试题主要测验考生对本学科的基本理论、基本知识和基本技能掌握的程度，以及运用所学理论分析、解决问题的能力。试题要有一定的区分度，难易度要适当。一般应使本学科、专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。

　　题型举例

　　选择题：

　　潜水可以来自于流域包气带的( )

　　(A)薄膜水 (B)重力水 (C)毛管水 (D)吸湿水

　　2.水文频率分析计算中插补展延，是为了提高样本的( )

　　(A)可靠性 (B)一致性 (C)代表性 (D)无关

　　3.“定点定面关系”中的定点指的是( )

　　(A)流域出口断面站点 (B)流域中心雨量站点 (C)暴雨中心点

　　填空题：

　　水文循环产生的内因是 ，外因是 。

　　河段洪水预报的预见期是 ，流域降雨径流预报的预见期是 。

　　流域调蓄作用的物理原因是 和 。

　　简答题：

　　分别描述什么是超渗产流和蓄满产流模式，它们的主要区别是什么?

　　试论Muskingum法参数x的物理意义及其取值范围。

　　计算题：

　　某流域3h、10mm单位线如表1所示，该流域8月2日发生一次降雨，时段长为3h的地面净雨过程也列于表1，洪水基流为40m3/s。试求：

　　(1) 该流域的面积;

　　(2) 该次暴雨在流域出口形成的洪水过程(列表计算)。

　　表1 某流域3h 10mm单位线和一次地面净雨过程

时间（月/日/时）	8/2/2		8/2/5		8/2/8		8/2/11	8/2/14	8/2/17	8/2/20
单位线（m3/s）	0		20		75		50	35	10	0
地面净雨（mm）		8		20

　　已知某河流断面年最大洪峰流量Qm服从P-Ⅲ型分布，具有连续n(≥40)年的观测值系列。

　　(1) 试写出用适线法求百年一遇洪峰流量的具体计算步骤。

　　(2) 若现已估计出该断面年最大洪峰流量的多年平均值Qm0=1000m3/s，Cv=0.5，Cs=2Cv，试求出千年一遇的洪峰流量。

　　表2 P-Ⅲ型曲线离均系数值表

P（%）	0.01	0.1	1	10	50
φP	5.957	4.531	3.023	1.340	-0.164