某水文站流域面积F=54500(km)^2,多年平均降雨量P=1650(mm),多年平均流量Q=1680(m)^3/(s)。求多年平均径流总量、多年平均径流深、多年平均径流模数、多年平均径流系数。
某水文站流域面积$F=54500\text{km}^2$,多年平均降雨量$P=1650\text{mm}$,多年平均流量$Q=1680\text{m}^3/\text{s}$。求多年平均径流总量、多年平均径流深、多年平均径流模数、多年平均径流系数。
题目解答
答案
解析
本题主要考查水文相关的几个重要参数的计算,包括多年平均径流总量、多年平均径流深、多年平均径流模数和多年平均径流系数。解题的关键在于理解每个参数的定义和计算公式,并根据已知条件进行逐步计算。
1. 计算多年平均径流总量 $\overline{W}$
多年平均径流总量是指在多年时间内通过河流某一断面的总水量,可根据流量和时间的关系来计算,公式为 $\overline{W} = Q \times T$,其中 $Q$ 是多年平均流量,$T$ 是一年的总秒数。
一年按 $365$ 天计算,一天有 $24$ 小时,一小时有 $3600$ 秒,则一年的总秒数 $T = 365\times24\times3600 = 31536000$ s。
已知 $Q = 1680$ m³/s,将其代入公式可得:
$\overline{W} = Q \times T = 1680 \times 31536000 = 530\times10^8 \text{ m}^3$
2. 计算多年平均径流深 $\overline{R}$
多年平均径流深是指将多年平均径流总量平铺在整个流域面积上所得到的水层深度,公式为 $\overline{R} = \frac{\overline{W}}{1000F}$,其中 $\overline{W}$ 是多年平均径流总量,$F$ 是流域面积。
已知 $\overline{W} = 530\times10^8$ m³,$F = 54500$ km²,将其代入公式可得:
$\overline{R} = \frac{\overline{W}}{1000F} = \frac{530\times10^8}{1000\times54500} = 972 \text{ mm}$
3. 计算多年平均径流模数 $M$
多年平均径流模数是指单位流域面积上平均产生的流量,公式为 $M = \frac{Q}{F}$,其中 $Q$ 是多年平均流量,$F$ 是流域面积。
已知 $Q = 1680$ m³/s,$F = 54500$ km²,将其代入公式可得:
$M = \frac{Q}{F} = \frac{1680}{54500} = 0.0308 \text{ m}^3/(\text{s·km}^2)$
因为 $1$ m³ = $1000$ L,所以 $0.0308$ m³/(\text{s·km}^2) = $0.0308\times1000 = 30.8$ L/(\text{s·km}^2)。
4. 计算多年平均径流系数 $\alpha$
多年平均径流系数是指多年平均径流深与多年平均降雨量的比值,公式为 $\alpha = \frac{\overline{R}}{P}$,其中 $\overline{R}$ 是多年平均径流深,$P$ 是多年平均降雨量。
已知 $\overline{R} = 972$ mm,$P = 1650$ mm,将其代入公式可得:
$\alpha = \frac{\overline{R}}{P} = \frac{972}{1650} \approx 0.59$