题目
某水文站控制流域面积 F = 8200 mathrm(~km)^2,测得多年平均流量 overline(Q) = 140 mathrm(~m)^3 / mathrm(s),多年平均年降水量 overline(P) = 1050 mathrm(~mm),问该站多年平均年径流量、多年平均年径流深、多年平均年径流系数、多年平均年径流模数各为多少?
某水文站控制流域面积 $F = 8200 \mathrm{~km}^2$,测得多年平均流量 $\overline{Q} = 140 \mathrm{~m}^3 / \mathrm{s}$,多年平均年降水量 $\overline{P} = 1050 \mathrm{~mm}$,问该站多年平均年径流量、多年平均年径流深、多年平均年径流系数、多年平均年径流模数各为多少?
题目解答
答案
1. 多年平均年径流量:
\[
W = \overline{Q} \times t = 140 \times 31,536,000 = 4.41504 \times 10^9 \, \text{m}^3
\]
2. 多年平均年径流深:
\[
R = \frac{W}{F} = \frac{4.41504 \times 10^9}{8.2 \times 10^9} = 538.4 \, \text{mm}
\]
3. 多年平均年径流系数:
\[
\alpha = \frac{R}{\overline{P}} = \frac{538.4}{1050} \approx 0.513
\]
4. 多年平均年径流模数:
\[
M = \frac{\overline{Q}}{F} = \frac{140}{8200} \times 10^3 = 17.1 \, \text{L/(s·km}^2)
\]
最终结果:
- $ W = 4.41504 \times 10^9 \, \text{m}^3 $
- $ R = 538.4 \, \text{mm} $
- $ \alpha \approx 0.513 $
- $ M \approx 17.1 \, \text{L/(s·km}^2) $
解析
考查要点:本题主要考查水文学中关于径流量、径流深、径流系数和径流模数的基本计算,涉及单位换算和公式应用。
解题核心思路:
- 年径流量:通过流量与时间相乘得到总水量;
- 年径流深:将总径流量按流域面积平均,注意单位统一;
- 年径流系数:径流深与降水量的比值;
- 年径流模数:单位流域面积对应的流量,需注意单位转换。
破题关键点:
- 时间计算:一年的总秒数为 $365 \times 24 \times 3600 = 31,536,000$ 秒;
- 单位统一:流域面积需从 $\mathrm{km}^2$ 转换为 $\mathrm{m}^2$($1 \mathrm{~km}^2 = 10^6 \mathrm{~m}^2$);
- 公式选择:明确各指标的定义式,避免混淆。
1. 多年平均年径流量
公式:
$W = \overline{Q} \times t$
步骤:
- $\overline{Q} = 140 \mathrm{~m}^3/\mathrm{s}$,$t = 31,536,000 \mathrm{~s}$(一年总秒数);
- 代入公式:
$W = 140 \times 31,536,000 = 4.41504 \times 10^9 \mathrm{~m}^3$
2. 多年平均年径流深
公式:
$R = \frac{W}{F}$
步骤:
- $F = 8200 \mathrm{~km}^2 = 8.2 \times 10^9 \mathrm{~m}^2$(单位转换);
- 代入公式:
$R = \frac{4.41504 \times 10^9}{8.2 \times 10^9} = 0.5384 \mathrm{~m} = 538.4 \mathrm{~mm}$
3. 多年平均年径流系数
公式:
$\alpha = \frac{R}{\overline{P}}$
步骤:
- $R = 538.4 \mathrm{~mm}$,$\overline{P} = 1050 \mathrm{~mm}$;
- 代入公式:
$\alpha = \frac{538.4}{1050} \approx 0.513$
4. 多年平均年径流模数
公式:
$M = \frac{\overline{Q}}{F} \times 10^3$
步骤:
- $\overline{Q} = 140 \mathrm{~m}^3/\mathrm{s}$,$F = 8200 \mathrm{~km}^2$;
- 代入公式:
$M = \frac{140}{8200} \times 10^3 \approx 17.1 \mathrm{~L/(s \cdot km}^2)$