水利水能规划山大本科考试题库及答案

水利水能规划山大本科考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在水利水能规划中，进行径流调节计算时，通常采用的设计保证率是指（）。A.灌溉保证率B.发电保证率C.供水保证率D.水库在长期运行中，用水部门正常工作得到保证的程度答案：D2.水库的特征水位中，正常蓄水位是指（）。A.水库在正常运行情况下，为满足设计的兴利要求，在供水期开始时应蓄到的最高水位B.水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位C.设计洪水位D.校核洪水位答案：A3.水电站的保证出力是指（）。A.水电站多年运行期间，出力过程的平均值B.水电站相应于设计保证率的供水期平均出力C.水电站装机所能发出的最大出力D.水电站日平均出力答案：B4.年调节水库的调节周期通常为（）。A.一日B.一周C.一年D.多年答案：C5.水库的兴利库容（调节库容）是指（）。A.死库容与防洪库容之和B.正常蓄水位至防洪限制水位之间的库容C.正常蓄水位至死水位之间的库容D.校核洪水位至防洪限制水位之间的库容答案：C6.水电站装机容量选择时，必需容量包括（）。A.工作容量和重复容量B.工作容量和备用容量C.备用容量和重复容量D.工作容量、备用容量和重复容量答案：B7.水库群补偿调节计算的主要目的是（）。A.增加总库容B.统一调度，提高总的水利效益或总保证出力C.降低工程总投资D.减少淹没损失答案：B8.设计洪水三个要素通常是指（）。A.设计洪峰流量、设计洪水总量、设计洪水过程线B.设计洪水位、设计洪峰流量、设计洪水历时C.设计洪量、设计洪水频率、设计洪水过程线D.设计暴雨、设计净雨、设计洪水答案：A9.水库调洪计算的基本原理是（）。A.水量平衡方程和水库蓄泄方程（或水位-库容关系、泄流能力曲线）B.能量方程C.动量方程D.连续方程和运动方程答案：A10.水电站的日调节对电力系统的主要作用是（）。A.增加年发电量B.承担系统的峰荷，改善系统负荷的峰谷差C.提高保证出力D.增加备用容量答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分，多选、少选、错选均不得分）1.水利水能规划中，兴利调节按调节周期分类可分为（）。A.日调节B.周调节C.年调节D.多年调节E.反调节答案：A,B,C,D2.水库的特征水位主要包括（）。A.死水位B.正常蓄水位C.防洪限制水位D.设计洪水位E.校核洪水位答案：A,B,C,D,E3.水电站的容量效益主要包括（）。A.工作容量B.负荷备用容量C.事故备用容量D.检修备用容量E.重复容量答案：A,B,C,D4.水库防洪调节计算中，可能涉及的防洪调度方式有（）。A.固定泄量调度B.补偿调度C.预报预泄调度D.错峰调度E.以上都是答案：E5.水资源系统分析中常用的优化技术方法包括（）。A.线性规划B.非线性规划C.动态规划D.模拟技术E.大系统分解协调答案：A,B,C,D,E三、填空题（每空1分，共15分）1.径流调节的基本原理是利用水库的______，按用水需求对天然径流进行重新分配。答案：蓄泄能力2.水库调度图由______线、______线、______区等构成，是指导水库运行的依据。答案：防破坏；限制出力；保证出力（答案顺序可调，但需符合标准调度图构成，如：保证出力线、降低出力线、加大出力线等，标准答案为：防破坏；限制出力；保证出力）3.水能计算的基本公式是：出力N=______×______×H答案：发电流量；出力系数（或9.81η）4.设计保证率有______保证率和______保证率两种表示方法。答案：历时；年5.水库的水量损失主要包括______损失和______损失。答案：蒸发；渗漏6.水电站最大工作容量的确定，主要取决于______和______。答案：设计保证率下的供水期平均出力；系统负荷图特性7.水库群联合运行时，按补偿调节的范畴可分为______补偿和______补偿。答案：水文；库容8.水库调洪计算的列表试算法和半图解法，其核心都是求解______方程。答案：水量平衡四、简答题（每题6分，共30分）1.简述水利水能规划的主要内容和任务。答案：水利水能规划的主要内容和任务包括：①调查分析流域或地区的水资源状况、开发利用条件及社会经济需求；②确定规划目标与开发任务，如防洪、灌溉、发电、供水、航运等；③进行水文水利计算，包括径流分析、设计洪水计算、兴利调节计算、防洪调节计算、水能计算等；④工程规划与方案比较，确定工程规模、特征水位及库容、装机容量等主要参数；⑤进行环境影响评价及社会经济评价；⑥提出工程实施程序、管理运行方案及政策建议。其核心是为水资源工程的可行性研究、设计及运行管理提供科学依据。2.什么是设计保证率？在灌溉、水电站和防洪工程中，其含义有何不同？答案：设计保证率是指水利工程在长期运行中，用水部门的正常用水得到保证的程度，常用百分数表示。在灌溉工程中，指灌溉用水量得到满足的年份数占总年份数的百分比（年保证率），或灌溉期供水量得到满足的历时占总历时的百分比（历时保证率）。在水电站工程中，通常指供水期平均出力不小于保证出力的年份数占总年份数的百分比（年保证率），用以确定保证出力。在防洪工程中，则指工程防洪标准对应的洪水频率（如1%、0.1%），表示工程能防御该标准及以下洪水，保证防护对象的安全。3.简述年调节水库兴利调节计算的时历列表法（代表年法）的主要步骤。答案：主要步骤为：①选择设计代表年（如枯水年、中水年、丰水年），获取其逐月（或旬）的来水过程。②根据用水部门的需求，确定综合需水过程。③确定水库的兴利库容或根据已知库容进行调节计算。④从供水期初开始，按水量平衡方程逐时段进行计算：ΔV=(−)Δt。其中ΔV为时段内库容变化量，为时段平均入库流量，4.水电站的装机容量由哪几部分构成？简述各部分的作用。答案：水电站的装机容量由必需容量和重复容量两部分构成。必需容量包括：①工作容量：为承担系统负荷图上的负荷而设置的容量，是装机容量的主要部分。②备用容量：为保障系统安全可靠运行而设置的容量，包括负荷备用（调整频率）、事故备用（应对突发停机）和检修备用（机组计划检修时代用）。重复容量：为利用丰水期多余水量多发季节性电能而额外设置的容量，在枯水期无法发挥作用，并非系统必需。因此，装机容量=+5.简述水库调洪计算的基本原理与任务。答案：水库调洪计算的基本原理是联立求解水库的水量平衡方程和蓄泄方程（动力方程）。水量平衡方程：Δt−Δt=−，式中,为时段初、末入库流量，,为时段初、末出库流量，,为时段初、末水库蓄水量。蓄泄方程：q=f(五、计算题（每题10分，共20分）1.某年调节水库坝址处设计枯水年（年保证率P=90）的逐月来水量和综合需水量如下表所示（单位：）。已知水库的死库容为50月份来水量\(W_{来}\)需水量\(W_{需}\)余缺水\(W_{来}-W_{需}\)月末蓄水量\(V\)弃水量\(W_{弃}\)712080408180909091009010106080-20113070-40122060-4011560-4521055-4532570-4544085-4558090-1061508565合计830915计算要求：列表进行调节计算，确定兴利库容。（注：计算从供水期开始前的蓄满状态，即7月初库容为死库容+兴利库容？此处逻辑需先试算。标准方法是先求累积余缺水量，确定最大累计缺水量。下面按此思路解答）答案：首先计算各月的余缺水量ΔW判断调节年度。通常从蓄水期开始（本例7月为余水，可视为蓄水期开始）。计算累积余缺水量（从7月开始累计）：7月：408月：40+90=1309月：130+10=14010月：140-20=12011月：120-40=8012月：80-40=401月：40-45=-52月：-5-45=-503月：-50-45=-954月：-95-45=-1405月：-140-10=-1506月：-150+65=-85到次年6月末累计余缺水为-85()，说明全年缺水，但这是设计枯水年特征。观察累积过程，最大累积余水量出现在9月末，为140()。从该点之后，累积余水量逐渐减少，到4月末达到最小值-140()连续缺水期为10月到次年4月，各月缺水量分别为：20,40,40,45,45,45,45（单位：）。但期间3月、4月后缺水量计算有误，需根据原表：10月(-20),11月(-40),12月(-40),1月(-45),2月(-45),3月(-45),4月(-45)，累计缺水量为20+40总需水量=80+70+60+60+55+70+85=480(总来水量=60+30+20+15+10+25+40=200(累计净缺水量=480-200=280(因此，该水库所需的兴利库容=280（注：此题为简化计算，未考虑水库蒸发渗漏损失，且假定起始蓄水状态可蓄满。）2.某水电站的净水头H=50m，设计发电流量Q=100已知水电站出力公式：N=9.81η要求：①计算水电站的出力N（kW）；②估算其装机容量（kW）。答案：①计算水电站出力。总效率η=出力N=计算过程：9.81×0.864=8.47584；即N≈42379k②估算装机容量。已知设计出力（可近似视为保证出力）=42379年发电量估算E=×8760由E=×h和E≈×因此，装机容量初估值=1.1（注：利用小时数3500h可能用于校核或计算年发电量，此处按容量倍比法计算。）六、分析应用题（共20分）某流域拟建设一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电的综合利用水库。基本资料如下：1.坝址处有30年实测年径流系列，经分析计算，多年平均年径流量¯W=8.0亿，2.灌溉设计保证率P=80，灌溉面积50万亩，综合毛灌溉定额3.水电站设计保证率P=90，设计净水头H=4.防洪要求：下游防洪标准为20年一遇（P=5），安全泄量=800/s5.经初步分析，水库死水位已定，对应死库容=0.5请分析并回答以下问题：（1）计算灌溉年需水量（亿），并说明在兴利调节计算中如何考虑灌溉用水过程。（5分）（2）简述如何确定水库的正常蓄水位和防洪限制水位。在本工程中，这两个水位之间可能存在什么关系？为什么？（8分）（3）在已知水库兴利库容和防洪库容的前提下，如何通过调洪计算推求设计洪水位和校核洪水位？请简述计算步骤。（7分）答案：（1）灌溉年需水量计算。灌溉面积A=综合毛灌溉定额m=则灌溉年需水量=A在兴利调节计算中，灌溉用水不是均匀的，需根据灌区作物组成、生育阶段、降雨情况等，将年需水量分配为逐月（或旬）的需水过程线。通常，灌溉需水高峰出现在作物关键生长期（如春季、夏季），需水量大；非灌溉期需水量小或为零。将此需水过程线作为兴利用水的一部分，参与水库的径流调节计算，以确定满足灌溉设计保证率要求的兴利库容或调节水量。（2）正常蓄水位和防洪限制水位的确定及关系。正常蓄水位是水库在正常运用情况下，为满足兴利（灌溉、发电等）要求，在供水期开始时应蓄到的最高水位。其确定需综合考虑：①上游淹没损失及环境影响；②坝体工程量和造价；③兴利效益（如灌溉引水高程、发电水头、库容）。通常通过技术经济比较和综合论证确定。防洪限制水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，是防洪调度的起调水位。其确定需考虑：①防洪要求，预留足够的库容拦蓄洪水；②汛期来水与兴利用水的平衡，尽可能多蓄水兴利。在本工程中，正常蓄水位通常高于防洪限制水位。在汛期（特别是主汛期），为了预留防洪库容，水库蓄水不得超过防洪限制水位；汛末，随着洪水风险降低，水库可逐步蓄水至正常蓄水位，以备枯水期使用。两者之间的库容差，可能部分与防洪库容重叠（即结合库容），这取决于洪水发生的时间与兴利蓄水时间的协调性。通过合理的调度，可以使一部分库容在汛期用于防洪，在非汛期用于兴利，提高库容利用率。（3）推求设计洪水位和校核洪水位的调洪计算步骤。已知兴利库容（对应正常蓄水位与死水位之间库容）和防洪库容（通常指设计洪水位与防洪限制水位之间库容，校核洪水位与防洪限制水位之间为调洪库容，可能更大）。但设计洪水位和校核洪水位需通过调洪计算具体确定。步骤：①确定起调水位：对于设计洪水，起调水位一般为防洪限制水位。②选取设计洪水过程线：根据设计标准（P=1%）和校核标准（P=0.1%），选取相应的设计洪水过程线I(③明确泄洪规则：根据下游防洪要求（如安全泄量）和水库泄洪设施（如溢洪道、泄洪洞）的泄流能力曲线q=f④进行调洪计算：联解水量平衡方程和蓄泄方程，从起调水位开始，对设计洪水过程线进行逐时段（如Δt=1