2021南京信息工程大学水文与水资源综合研究生考试大纲

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    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）。

    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：

    1.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：

    1.水文循环产生的内因是，外因是。

    2.河段洪水预报的预见期是，流域降雨径流预报的预见期是。

    3.流域调蓄作用的物理原因是和。

    简答题：

    1.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？

    2.试论Muskingum法参数x的物理意义及其取值范围。

    计算题：

    1.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3h10mm单位线和一次地面净雨过程

    时间（月/日/时）8/2/28/2/58/2/88/2/118/2/148/2/178/2/20

    单位线（m3/s）020755035100

    地面净雨（mm）820

    2.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2P-Ⅲ型曲线离均系数值表

    P（%）0.010.111050

    φP5.9574.5313.0231.340-0.164