設(shè)計年徑流及其年內(nèi)分配工程水文學(xué)實用教案

1、7.1 概述概述 7.2 影響年徑流的因素影響年徑流的因素 7.3 有長期資料時設(shè)計年徑流計算有長期資料時設(shè)計年徑流計算 7.4 有短期資料時設(shè)計年徑流計算有短期資料時設(shè)計年徑流計算 7.5 缺乏資料時設(shè)計年徑流計算缺乏資料時設(shè)計年徑流計算 7.6 設(shè)計枯水徑流量分析計算設(shè)計枯水徑流量分析計算 7.7 流量歷時曲線流量歷時曲線 第1頁/共88頁第一頁，共88頁。第2頁/共88頁第二頁，共88頁。 7.1.1 年徑流(jngli)的變化特征 年徑流量：在一個年度內(nèi)，通過(tnggu)河流出口斷面的水量，叫做該斷面以上流域的年徑流量。年平均年平均(pngjn)流量流量Q（m3/s）年徑流深年徑流深

2、R（mm）年徑流總量年徑流總量W（104m3）年徑流模數(shù)年徑流模數(shù)M(m3/s.km2)第3頁/共88頁第三頁，共88頁。概念(ginin)理解 年平均流量是指河流斷面按已有水文系列計算的多年流量平均值。 年徑流量一年內(nèi)（水文年）流經(jīng)河道上指定斷面的全部水量，稱為年徑流量。 徑流深度把徑流總量均勻地鋪(dp)在流域面積上所得的水層厚度。 徑流模數(shù)單位面積上在單位時間內(nèi)流動的平均水量。 第4頁/共88頁第四頁，共88頁。徑流系數(shù)與徑流模數(shù) 徑流系數(shù)徑流系數(shù)任意時段內(nèi)的徑流深度任意時段內(nèi)的徑流深度R(R(或徑流總量或徑流總量w)w)與同時與同時段內(nèi)的降水深度段內(nèi)的降水深度x(x(或降水總量或降水總

3、量) )的比值，稱為徑流系數(shù)。徑的比值，稱為徑流系數(shù)。徑流系數(shù)流系數(shù)說明說明(shumng)(shumng)在降水量中有多少變成了徑流，它在降水量中有多少變成了徑流，它綜合反映了流域內(nèi)自然地理要素對降水綜合反映了流域內(nèi)自然地理要素對降水徑流關(guān)系的影響。徑流關(guān)系的影響。 徑流模數(shù)徑流模數(shù)單位流域面積上單位時間所產(chǎn)生的徑流量。單單位流域面積上單位時間所產(chǎn)生的徑流量。單位立方米位立方米/ /秒秒* *平方千米。在所有計算徑流的常用量中，徑流平方千米。在所有計算徑流的常用量中，徑流模數(shù)消除了流域面積大小的影響，最能說明模數(shù)消除了流域面積大小的影響，最能說明(shumng)(shumng)與自與自然地理

4、條件相聯(lián)系的徑流特征。通常用徑流模數(shù)對不同流域然地理條件相聯(lián)系的徑流特征。通常用徑流模數(shù)對不同流域的徑流進(jìn)行比較。的徑流進(jìn)行比較。 第5頁/共88頁第五頁，共88頁。轉(zhuǎn)化(zhunhu)關(guān)系/QW T/RW F/MQ F第6頁/共88頁第六頁，共88頁。第7頁/共88頁第七頁，共88頁。0)32(QQ豐0Q平Q0)2 . 01 . 0(QQ枯年徑流變化(binhu)特性第8頁/共88頁第八頁，共88頁。第9頁/共88頁第九頁，共88頁。第10頁/共88頁第十頁，共88頁。 （1 1）根據(jù)來水及用水，確定水利水電工程規(guī)模）根據(jù)來水及用水，確定水利水電工程規(guī)模(gum)(gum)大小；大小； （2

5、 2）推求不同保證率的年徑流量及其分配過程，就是設(shè)計年徑流分析計算的主要）推求不同保證率的年徑流量及其分配過程，就是設(shè)計年徑流分析計算的主要目的。目的。7.1.2年徑流(jngli)分析計算的目的設(shè)計設(shè)計(shj)(shj)保證率保證率: :反映對水利資源利用反映對水利資源利用的保證程度，即工程規(guī)劃設(shè)計的保證程度，即工程規(guī)劃設(shè)計(shj)(shj)的的既定目標(biāo)不被破壞的年數(shù)占運用年數(shù)的百分既定目標(biāo)不被破壞的年數(shù)占運用年數(shù)的百分比。比。第11頁/共88頁第十一頁，共88頁。7.1.3年徑流分析計算(j sun)的內(nèi)容 (1)基本資料信息的搜集和復(fù)查。 (2)年徑流量的頻率分析計算。 (3)提供設(shè)

6、計年徑流的時程分配。 (4)根據(jù)(gnj)需要進(jìn)行年際連續(xù)枯水段的分析、徑流隨機模擬和枯水流量分析計算。 (5)對分析成果進(jìn)行合理性檢查。第12頁/共88頁第十二頁，共88頁。第13頁/共88頁第十三頁，共88頁。 濕潤地區(qū)：降水量較多，其中大部分形成徑流，年徑流系數(shù)較高，降水量與徑流量之間關(guān)系密切(mqi)，說明降水量對徑流量起著決定性作用，蒸發(fā)作用相對較小。 干旱地區(qū)：降水量少，且大部分耗于蒸發(fā)，年徑流系數(shù)很低，降水量與徑流量之間關(guān)系不密切(mqi)，說明降水量和蒸發(fā)都對徑流量起著相當(dāng)大的作用。7.2.1 氣候(qhu)因素 降水量降水量 蒸發(fā)量蒸發(fā)量第14頁/共88頁第十四頁，共88頁。

7、 流域下墊面因素包括地形、植被、土壤、地質(zhì)、湖泊、沼澤、流域大小等。這些因素主要從兩方面影響年徑流量(liling)： （1）通過流域蓄水量變化值影響年將流量(liling)的變化； （2）通過對氣候因素的影響間接地對年徑流量(liling)發(fā)生作用。7.2.2 下墊面因素(yn s) 地地 形形 湖湖 泊泊 流域大小流域大小第15頁/共88頁第十五頁，共88頁。 （1）山地對氣流的抬升和阻滯作用，使迎風(fēng)坡降水量增大； （2）地形對蒸發(fā)也有影響，一般氣溫隨地面高程的增加(zngji)而降低，因而使蒸發(fā)量減少。地 形 年徑流量隨高程年徑流量隨高程(gochng)的增的增加而增加加而增加第16頁/

8、共88頁第十六頁，共88頁。 （1）湖泊(h p)增加流域的水面面積，加大蒸發(fā)，使年徑流量減小。 （2）湖泊(h p)對流域蓄水量具有調(diào)節(jié)作用，減小徑流年際變化。湖 泊 第17頁/共88頁第十七頁，共88頁。 流域可看作為一個徑流調(diào)節(jié)器，輸入為降水，輸出為徑流，一般隨著流域面積的增大，凈流量的變化(binhu)相應(yīng)減小。 （1）流域面積增大時，地下蓄水量相應(yīng)加大； （2）隨著流域面積的增加，流域內(nèi)部各地徑流的不同期性愈加顯著，所起的調(diào)節(jié)作用就更加明顯。流域(liy)大小 第18頁/共88頁第十八頁，共88頁。 直接影響：跨流域引水直接減少（或增加）本流域的年徑流量。 間接影響：修水庫、塘堰等水

9、利工程，旱地改水田，坡地改梯田，植樹造林(zh sh zo ln)，種植牧草等措施，改變下墊面性質(zhì)，增加蒸發(fā)，使年徑流量減小。7.2.3 人類(rnli)活動 直接影響直接影響 間接影響間接影響第19頁/共88頁第十九頁，共88頁。第20頁/共88頁第二十頁，共88頁。所謂較長年徑流系列是指設(shè)計代所謂較長年徑流系列是指設(shè)計代表站斷面或參證流域斷面有實測表站斷面或參證流域斷面有實測徑流系列，其長度徑流系列，其長度(chngd)(chngd)不不小于規(guī)范規(guī)定的年數(shù)，即不應(yīng)小小于規(guī)范規(guī)定的年數(shù)，即不應(yīng)小于于2020年。年。7.3.1 7.3.1 基本概念基本概念 第21頁/共88頁第二十一頁，共88

10、頁。 長期資料長期資料(zlio)(zlio)時設(shè)計年徑流計算基本步驟如下：時設(shè)計年徑流計算基本步驟如下： 1. 1.實測年徑流資料實測年徑流資料(zlio)(zlio)的審查的審查 2. 2.設(shè)計年徑流量的推求及年內(nèi)分配設(shè)計年徑流量的推求及年內(nèi)分配7.3.1 7.3.1 計算計算(j sun)(j sun)步驟步驟 第22頁/共88頁第二十二頁，共88頁。(1)資料(zlio)的可靠性審查7.3.2 7.3.2 水文水文(shuwn)(shuwn)資料的審查資料的審查 水位水位(shuwi)(shuwi)資料審查資料審查水位流量關(guān)系曲線審查水位流量關(guān)系曲線審查水量平衡審查水量平衡審查檢查原始

11、水位資料情況并分析水位過程線形狀，了檢查原始水位資料情況并分析水位過程線形狀，了解觀測質(zhì)量，分析有無不合理現(xiàn)象。解觀測質(zhì)量，分析有無不合理現(xiàn)象。檢查水位流量關(guān)系曲線的繪制和延長方法，并分析歷年檢查水位流量關(guān)系曲線的繪制和延長方法，并分析歷年水位流量關(guān)系曲線的變化情況。水位流量關(guān)系曲線的變化情況。下游站的徑流量應(yīng)等于上游站徑流量加區(qū)間徑流量。通過下游站的徑流量應(yīng)等于上游站徑流量加區(qū)間徑流量。通過水量平衡檢查即可衡量徑流資料的精度。水量平衡檢查即可衡量徑流資料的精度。第23頁/共88頁第二十三頁，共88頁。(2)年徑流系列(xli)的一致性分析 7.3.2 7.3.2 水文資料水文資料(zlio)

12、(zlio)的審查的審查 下墊面條件下墊面條件(tiojin)變化變化 還原計算還原計算水量平衡法、降雨徑流相關(guān)法水量平衡法、降雨徑流相關(guān)法資料是否來自同一氣候、下墊面條件和同一測站。人類活動的影響最顯著。第24頁/共88頁第二十四頁，共88頁。(3)年徑流(jngli)系列的代表性分析 7.3.2 7.3.2 水文資料水文資料(zlio)(zlio)的審查的審查 周期性分析周期性分析(fnx)(fnx)與更長系列參證變量進(jìn)行比較與更長系列參證變量進(jìn)行比較樣本接近總體的程度，即樣本系列的大小，一般系列越長，代表性越好。第25頁/共88頁第二十五頁，共88頁。(1)年徑流量的起訖(qq)時間7.

13、3.3 7.3.3 設(shè)計設(shè)計(shj)(shj)年徑流量推測年徑流量推測 時歷年時歷年(lnin)(lnin)水文年水文年以歷法規(guī)定的時間為準(zhǔn)，水文年鑒和水文特征統(tǒng)計提供以歷法規(guī)定的時間為準(zhǔn)，水文年鑒和水文特征統(tǒng)計提供的年徑流量一般以時歷年的起訖時間劃分。的年徑流量一般以時歷年的起訖時間劃分。以水文現(xiàn)象的循環(huán)作為年徑流量計算的起訖時間，以水文現(xiàn)象的循環(huán)作為年徑流量計算的起訖時間，從每年的汛期開始到下一年的枯水期結(jié)束為止，從每年的汛期開始到下一年的枯水期結(jié)束為止，對于春汛河流，應(yīng)以上一年降雪開始月份作為計對于春汛河流，應(yīng)以上一年降雪開始月份作為計算年徑流的起訖時間。算年徑流的起訖時間。第26頁/

14、共88頁第二十六頁，共88頁。 按不同按不同(b tn)起訖時間統(tǒng)計的年徑流量系列起訖時間統(tǒng)計的年徑流量系列所求得的統(tǒng)計參數(shù)（均值、變差系數(shù)）值是不同所求得的統(tǒng)計參數(shù)（均值、變差系數(shù)）值是不同(b tn)，年徑流量均值誤差在，年徑流量均值誤差在1%左右，變差系數(shù)誤左右，變差系數(shù)誤差約差約3%，因此，以時歷年統(tǒng)計的年徑流量系列的統(tǒng)，因此，以時歷年統(tǒng)計的年徑流量系列的統(tǒng)計參數(shù)一般仍可用。計參數(shù)一般仍可用。7.3.3 7.3.3 設(shè)計設(shè)計(shj)(shj)年徑流量推測年徑流量推測 第27頁/共88頁第二十七頁，共88頁。(2)設(shè)計年徑流的推求(tuqi)及年內(nèi)分配7.3.3 7.3.3 設(shè)計設(shè)計(

15、shj)(shj)年徑流量推測年徑流量推測 根據(jù)審查分析后的長期實測徑流量資料，按工程要根據(jù)審查分析后的長期實測徑流量資料，按工程要求確定計算時段，對各種求確定計算時段，對各種( zhn)( zhn)時段徑流量進(jìn)時段徑流量進(jìn)行頻率計算，求出指定頻率的各種行頻率計算，求出指定頻率的各種( zhn)( zhn)時段時段的設(shè)計流量值；的設(shè)計流量值；在實測徑流資料中，按一定的原則在實測徑流資料中，按一定的原則選取各種代表年選取各種代表年。對。對灌溉工程只選枯水年做代表年，對水電工程一般選豐水灌溉工程只選枯水年做代表年，對水電工程一般選豐水年、平水年、枯水年三個代表年；年、平水年、枯水年三個代表年；求設(shè)

16、計時段徑流量與代表年的徑流量的比值，對代表年的求設(shè)計時段徑流量與代表年的徑流量的比值，對代表年的徑流過程進(jìn)行縮放，即得徑流過程進(jìn)行縮放，即得設(shè)計年徑流過程線設(shè)計年徑流過程線。第28頁/共88頁第二十八頁，共88頁。設(shè)計設(shè)計(shj)年徑流量的計算方法年徑流量的計算方法第29頁/共88頁第二十九頁，共88頁。 1 1 步 驟 ： 步 驟 ： （ 1 1 ） 三 性 審 查 年 徑 流 量 系 列 資 料） 三 性 審 查 年 徑 流 量 系 列 資 料 （ 2 2 ） 對 年 徑 流 系 列 作 頻 率 計 算 ， 求 設(shè) 計對 年 徑 流 系 列 作 頻 率 計 算 ， 求 設(shè) 計 ( s h

17、 j )( s h j ) 年 徑 流年 徑 流 （ P Q PP Q P ） 年 內(nèi) 徑 流 過 程 ， （ 由 大） 年 內(nèi) 徑 流 過 程 ， （ 由 大 小 排 列小 排 列 計 算計 算 、 C VC V ， 假 定， 假 定 C S / C V = C S / C V = （ 2 2 3 3 ） C VC V ， 選 配 頻 率 曲 線 ）， 選 配 頻 率 曲 線 ） （ 3 3 ） 選 代 表 年 ， 按 代 表 年 徑 流 量 的 分 配 縮 放 得 到 設(shè) 計選 代 表 年 ， 按 代 表 年 徑 流 量 的 分 配 縮 放 得 到 設(shè) 計 ( s h j )( s h j

18、 ) 年 徑 流 年 內(nèi) 分 配 。年 徑 流 年 內(nèi) 分 配 。%1001nmPQ設(shè)計設(shè)計(shj)代表年法代表年法第30頁/共88頁第三十頁，共88頁。 河川年徑流的時程分配，一般按其各月的徑流分河川年徑流的時程分配，一般按其各月的徑流分配比來表示。年徑流的時程分配與工程規(guī)模配比來表示。年徑流的時程分配與工程規(guī)模(gum)(gum)和水資源利用程度關(guān)系很大。和水資源利用程度關(guān)系很大。 設(shè)計設(shè)計(shj)年徑流的時程分配年徑流的時程分配第31頁/共88頁第三十一頁，共88頁。 （1 1）選取）選取(xunq)(xunq)年徑流量接近于設(shè)計年徑流量的代表年徑流量過程線。年徑流量接近于設(shè)計年徑流

19、量的代表年徑流量過程線。 （2 2）選取）選取(xunq)(xunq)對工程較不利的代表年徑流過程線。一般選取對工程較不利的代表年徑流過程線。一般選取(xunq)(xunq)枯枯水期較長，且枯水期徑流又較枯的年份。水期較長，且枯水期徑流又較枯的年份。實QQKp/代表代表(dibio)年的選擇年的選擇第32頁/共88頁第三十二頁，共88頁。實QQKp/徑流量的年內(nèi)分配徑流量的年內(nèi)分配(fnpi) 同倍比法同倍比法 同頻率法同頻率法第33頁/共88頁第三十三頁，共88頁。 在水資源利用規(guī)劃階段，有時并不針對某項具體工程的具體標(biāo)準(zhǔn)，而只作水資源利用的宏觀分析或評估，在水資源利用規(guī)劃階段，有時并不針對

20、某項具體工程的具體標(biāo)準(zhǔn)，而只作水資源利用的宏觀分析或評估，則年徑流的時程分配可采用一種多年平均則年徑流的時程分配可采用一種多年平均(pngjn)(pngjn)情況，即年和各月的徑流均采用多年平均情況，即年和各月的徑流均采用多年平均(pngjn)(pngjn)值，并列出豐、平、枯三種代表年的年徑流及按月時程分配。值，并列出豐、平、枯三種代表年的年徑流及按月時程分配。 虛擬虛擬(xn)年法年法第34頁/共88頁第三十四頁，共88頁。 評價一項水資源利用工程的性能和效益，最嚴(yán)密的辦法是將全部年、月徑流資料，按評價一項水資源利用工程的性能和效益，最嚴(yán)密的辦法是將全部年、月徑流資料，按工程運行設(shè)計進(jìn)行工

21、程運行設(shè)計進(jìn)行(jnxng)(jnxng)全面的操作運算，以檢驗有多少年份設(shè)計任務(wù)不遭到全面的操作運算，以檢驗有多少年份設(shè)計任務(wù)不遭到破壞，從而較準(zhǔn)確地評定出工程的保證率或破壞率。這種方法較之上述兩種方法更為破壞，從而較準(zhǔn)確地評定出工程的保證率或破壞率。這種方法較之上述兩種方法更為客觀和完善。它的缺點是計算較繁，特別是當(dāng)年、月徑流系列較長時，工作量很大，客觀和完善。它的缺點是計算較繁，特別是當(dāng)年、月徑流系列較長時，工作量很大，手工操作比較困難。手工操作比較困難。 全系列法全系列法 第35頁/共88頁第三十五頁，共88頁。 對設(shè)計成果必須進(jìn)行合理性認(rèn)證，對設(shè)計成果必須進(jìn)行合理性認(rèn)證，成果合理性分

22、析主要對參數(shù)進(jìn)行合理成果合理性分析主要對參數(shù)進(jìn)行合理性分析（性分析（ 、CVCV、CSCS） 檢查方法檢查方法 選有長資料的參證選有長資料的參證(cn (cn zhnzhn) )流域流域 地理分布規(guī)律地理分布規(guī)律 水量平衡理論水量平衡理論Q成果成果(chnggu)合理性檢查合理性檢查 第36頁/共88頁第三十六頁，共88頁。第37頁/共88頁第三十七頁，共88頁。某水庫具有18年的年、月徑流資料，設(shè)計(shj)保證率P=90%的年最小3個月、最小5個月的設(shè)計(shj)徑流量見表，求設(shè)計(shj)年內(nèi)分配過程。年份月平均流量3456789101112121958195916.50 22.00 4

23、3.00 17.00 4.63 2.46 4.02 4.84 1.98 2.47 1.87 21.60 195919607.25 8.69 16.30 26.10 7.15 7.50 6.81 1.86 2.67 2.73 4.20 2.03 196019618.21 19.50 26.40 24.60 7.35 9.62 3.20 2.07 1.98 1.90 2.35 13.20 1961196214.70 17.70 19.80 30.40 5.20 4.87 9.10 3.46 3.42 2.92 2.48 1.62 1962196312.90 15.70 41.60 50.70 19

24、.40 10.40 7.48 2.97 5.30 2.67 1.79 1.80 196319643.20 4.98 7.15 16.20 5.55 2.28 2.13 1.27 2.18 1.54 6.45 3.87 196419659.91 12.50 12.90 34.60 6.90 5.55 2.00 3.27 1.62 1.17 0.99 3.06 196519663.90 26.60 15.20 13.60 6.12 13.40 4.27 10.50 8.21 9.03 8.35 8.48 196619679.52 29.00 13.50 25.40 25.40 3.58 2.67

25、2.23 1.93 2.76 1.41 5.30 1967196813.00 17.90 33.20 43.00 10.50 3.58 1.67 1.57 1.82 1.42 1.21 2.36 196819699.45 15.60 15.50 37.80 42.70 6.55 3.52 2.54 1.84 2.68 4.25 9.00 1969197012.20 11.50 33.90 25.00 12.00 7.30 3.65 4.96 3.18 2.35 3.88 3.57 1970197116.30 24.80 41.00 30.70 24.20 8.30 6.50 8.75 4.52

26、 7.96 4.10 3.80 197119725.08 6.10 24.30 22.80 3.40 3.45 4.92 2.79 1.76 1.30 2.23 8.76 197219733.28 11.70 37.10 16.40 10.20 19.20 5.75 4.41 4.53 5.59 8.47 8.89 1973197415.40 38.50 41.60 57.40 31.70 5.86 6.56 4.55 2.59 1.63 1.76 5.21 197419753.28 5.48 11.80 17.10 14.40 14.30 3.84 3.69 4.67 5.16 6.26 1

27、1.10 1975197622.40 37.10 58.00 23.90 10.60 12.40 6.26 8.51 7.30 7.54 3.12 5.56 第38頁/共88頁第三十八頁，共88頁。頻率計算(j sun)成果（P=90%）時段時段均值均值CvCvCs/CvCs/CvQpQp1212個月個月1311310.320.322 281.881.8最小最小5 5個月個月18180.470.472 28.458.45最小最小3 3個月個月9.19.10.50.52 24 4第39頁/共88頁第三十九頁，共88頁。第40頁/共88頁第四十頁，共88頁。 短缺徑流短缺徑流(jngli)(jng

28、li)資料的情況可分為兩種：資料的情況可分為兩種：一種是設(shè)計代表站只有短系列徑流一種是設(shè)計代表站只有短系列徑流(jngli)(jngli)實測資料實測資料(n(n2020年年) )，其長度不能滿足，其長度不能滿足規(guī)范的要求；一種是設(shè)計斷面附近完全沒有徑流規(guī)范的要求；一種是設(shè)計斷面附近完全沒有徑流(jngli)(jngli)實測資料。實測資料。對于前一種情況，工作重點是設(shè)法展延徑流對于前一種情況，工作重點是設(shè)法展延徑流(jngli)(jngli)系列的長度；對于后一種情況，系列的長度；對于后一種情況，主要是利用年徑流主要是利用年徑流(jngli)(jngli)統(tǒng)計參數(shù)的地理分布規(guī)律，間接地進(jìn)行年

29、徑流統(tǒng)計參數(shù)的地理分布規(guī)律，間接地進(jìn)行年徑流(jngli)(jngli)估算。估算。參證參證(cn zhn)變量變量第41頁/共88頁第四十一頁，共88頁。7.4.17.4.1參證參證(cn zhn)(cn zhn)變量選擇變量選擇選擇條件：選擇條件：(1)(1)參證變量與設(shè)計斷面徑流量在成因上有密切關(guān)系。參證變量與設(shè)計斷面徑流量在成因上有密切關(guān)系。(2)(2)參證變量與設(shè)計斷面徑流量有較多的同步觀測資料參證變量與設(shè)計斷面徑流量有較多的同步觀測資料(zlio)(zlio)。(3)(3)參證變量的系列較長，并有較好的代表性。參證變量的系列較長，并有較好的代表性。第42頁/共88頁第四十二頁，共8

30、8頁。第43頁/共88頁第四十三頁，共88頁。 (1)(1)利用徑流量或降雨量作為參證資料展演設(shè)計站的年、月徑流量系列；利用徑流量或降雨量作為參證資料展演設(shè)計站的年、月徑流量系列； (2)(2)利用本站的水位利用本站的水位(shuwi)(shuwi)資料延長年徑流系列；資料延長年徑流系列； 有些測站開始只觀測水位有些測站開始只觀測水位(shuwi)(shuwi)，后來增加了流量測驗?？筛鶕?jù)其水，后來增加了流量測驗。可根據(jù)其水位位(shuwi)(shuwi)流量關(guān)系，將水位流量關(guān)系，將水位(shuwi)(shuwi)資料轉(zhuǎn)化成徑流資料。資料轉(zhuǎn)化成徑流資料。選擇參證變量選擇參證變量(binling

31、)的方法的方法 第44頁/共88頁第四十四頁，共88頁。 當(dāng)設(shè)計站實測年徑流量資料不足時，往往(wngwng)利用上下游、干支流或鄰近流域測站的實測長系列年徑流量資料來展延系列。利用徑流資料利用徑流資料(zlio)展延系列展延系列 第45頁/共88頁第四十五頁，共88頁。 徑流與降雨、蒸發(fā)、流域蓄水變化徑流與降雨、蒸發(fā)、流域蓄水變化(binhu)量之間存在水量之間存在水量平衡方程量平衡方程利用降雨利用降雨(jin y)資料展延系列資料展延系列 yxzu年年年年yxzu月月月月關(guān)系關(guān)系(gun x)較好較好關(guān)系不好關(guān)系不好第46頁/共88頁第四十六頁，共88頁。 （1 1）平行）平行(pngxn

32、g)(pngxng)觀測項數(shù)的多少問題觀測項數(shù)的多少問題 （2 2）輾轉(zhuǎn)相關(guān)問題）輾轉(zhuǎn)相關(guān)問題 （3 3）假相關(guān)問題）假相關(guān)問題 （4 4）外延幅度問題）外延幅度問題 相關(guān)展延系列相關(guān)展延系列(xli)時必須注意的問題時必須注意的問題 設(shè)計變量設(shè)計變量(binling)(binling)與參證變量與參證變量(binling)(binling)平行觀測項平行觀測項數(shù)不得過少，一般應(yīng)在數(shù)不得過少，一般應(yīng)在15201520項之上。項之上。 外延一般不宜超出實測資料范圍以外太遠(yuǎn)，一般要外延一般不宜超出實測資料范圍以外太遠(yuǎn)，一般要求外延幅度小于求外延幅度小于10%10%。第47頁/共88頁第四十七頁，共

33、88頁。第48頁/共88頁第四十八頁，共88頁。第49頁/共88頁第四十九頁，共88頁。第50頁/共88頁第五十頁，共88頁。第51頁/共88頁第五十一頁，共88頁。第52頁/共88頁第五十二頁，共88頁。第53頁/共88頁第五十三頁，共88頁。第54頁/共88頁第五十四頁，共88頁。第55頁/共88頁第五十五頁，共88頁?！纠}】設(shè)有甲乙2個水文站，設(shè)計斷面位于甲站附近，但只有19711980年實測徑流資料。其下游的乙站卻有196l一1980年實測徑流資料。將二者10年同步年徑流觀測資料對應(yīng)點繪，發(fā)現(xiàn)關(guān)系較好，如圖1。根據(jù)二者的相關(guān)線，可將甲站1961一1970年缺測的年徑流查出，延長年徑流

34、系列(xli)，進(jìn)行年徑流的頻率分析計算。 第56頁/共88頁第五十六頁，共88頁。第57頁/共88頁第五十七頁，共88頁。196119621963196419651966196719681969 1970乙站140010501370136017101440164015201810 1410甲站 (1120) (800) (1100) (1080) (1510) (1180) (1430) (1230)(1610) (1150)197119721973197419751976197719781979 1980乙站143015601440173016301440148014201350 1630

35、甲站123013501160145015101200124011501000 1450第58頁/共88頁第五十八頁，共88頁。第59頁/共88頁第五十九頁，共88頁。 在部分中小設(shè)計流域內(nèi)，有時只有零星的徑流觀測資料，且無法延長其系列，甚在部分中小設(shè)計流域內(nèi)，有時只有零星的徑流觀測資料，且無法延長其系列，甚至完全沒有徑流觀測資料，則只能利用一些間接的方法，對其設(shè)計徑流量進(jìn)行估算。至完全沒有徑流觀測資料，則只能利用一些間接的方法，對其設(shè)計徑流量進(jìn)行估算。采用這類方法的前提是設(shè)計流域所在的區(qū)域內(nèi)，有水文特征值的綜合分析成果，或在采用這類方法的前提是設(shè)計流域所在的區(qū)域內(nèi)，有水文特征值的綜合分析成果，

36、或在水文相似水文相似(xin(xin s) s)區(qū)內(nèi)有徑流系列較長的參證站可資利用。區(qū)內(nèi)有徑流系列較長的參證站可資利用。 第60頁/共88頁第六十頁，共88頁。 我國已繪制了全國和分省我國已繪制了全國和分省( (區(qū)區(qū)) )的水文的水文(shuwn)(shuwn)特征值等值線圖和表，其中年特征值等值線圖和表，其中年徑流深等值線圖及徑流深等值線圖及CvCv等值線圖，可供中小流域設(shè)計年徑流量估算時直接采用。等值線圖，可供中小流域設(shè)計年徑流量估算時直接采用。參數(shù)參數(shù)(cnsh)(cnsh)等值線圖法等值線圖法第61頁/共88頁第六十一頁，共88頁。 根據(jù)年徑流深均值等值線圖，可以查得設(shè)計流域根據(jù)年徑流

37、深均值等值線圖，可以查得設(shè)計流域(liy)(liy)年徑流深的均值，然年徑流深的均值，然后乘以流域后乘以流域(liy)(liy)面積，即得設(shè)計流域面積，即得設(shè)計流域(liy)(liy)的年徑流量。的年徑流量。 如果設(shè)計流域如果設(shè)計流域(liy)(liy)內(nèi)通過多條年徑流深等值線，可以用面積加權(quán)法推求流內(nèi)通過多條年徑流深等值線，可以用面積加權(quán)法推求流域域(liy)(liy)的平均徑流深，計算公式為：的平均徑流深，計算公式為：niiniiiAARR11/niiniiiAARR11/年徑流(jngli)均值的估算第62頁/共88頁第六十二頁，共88頁。第63頁/共88頁第六十三頁，共88頁。第64頁

38、/共88頁第六十四頁，共88頁。 年徑流深的年徑流深的CvCv值，也有等值線圖可供查算，方法值，也有等值線圖可供查算，方法與年徑流均值估算方法類似，但可更簡單一點，與年徑流均值估算方法類似，但可更簡單一點，即按比例內(nèi)插出流域即按比例內(nèi)插出流域(liy)(liy)重心的重心的CvCv值就可值就可以了。以了。 年徑流的年徑流的CsCs值，一般采用值，一般采用CvCv的倍比。按照規(guī)范規(guī)的倍比。按照規(guī)范規(guī)定，一般可采用定，一般可采用CsCs23Cv23Cv。 在確定了年徑流的均值、在確定了年徑流的均值、CvCv，CsCs后，便可借助于后，便可借助于查用查用PP型頻率曲線表，繪制出年徑流的頻率型頻率曲線

39、表，繪制出年徑流的頻率曲線，確定設(shè)計頻率的年徑流值。曲線，確定設(shè)計頻率的年徑流值。年徑流(jngli)Cv、 Cs值的估算第65頁/共88頁第六十五頁，共88頁。 水文比擬法是將參證流域的某一水文特征量移用到設(shè)計流域上來的一種方法，該法水文比擬法是將參證流域的某一水文特征量移用到設(shè)計流域上來的一種方法，該法特別適用于年徑流的分析估算。當(dāng)設(shè)計斷面特別適用于年徑流的分析估算。當(dāng)設(shè)計斷面(dun min)(dun min)缺乏實測徑流資料，但缺乏實測徑流資料，但其上下游或水文相似區(qū)內(nèi)有實測水文資料可以選作參證站時，可采用本法估算設(shè)計其上下游或水文相似區(qū)內(nèi)有實測水文資料可以選作參證站時，可采用本法估算

40、設(shè)計年徑流。年徑流。 xyyx年 ,設(shè)年 ,設(shè)年 ,參年 ,參水文(shuwn)比擬法 參證參證(cn zhn)流域流域第66頁/共88頁第六十六頁，共88頁。第67頁/共88頁第六十七頁，共88頁。第68頁/共88頁第六十八頁，共88頁。第69頁/共88頁第六十九頁，共88頁。第70頁/共88頁第七十頁，共88頁。連續(xù)枯水(k shu)段徑流分析的目的 前面介紹的年徑流分析計算，是以年為設(shè)計時段的，但有些大型蓄水工程，特別是具有多年調(diào)節(jié)性能的大型水庫工程，在規(guī)劃、設(shè)計和運行中，不僅要考慮年徑流設(shè)計值，而且還要考慮年際連續(xù)(linx)枯水段出現(xiàn)的情況。 第71頁/共88頁第七十一頁，共88頁。

41、 年際連續(xù)(linx)枯水段是設(shè)計斷面連續(xù)(linx)多年發(fā)生年徑流偏枯的現(xiàn)象，為河川徑流的一種特性，在我國許多河流上均有發(fā)現(xiàn)，見下表。 第72頁/共88頁第七十二頁，共88頁。水資源利用工程中需要水資源利用工程中需要(xyo)(xyo)考慮考慮的問題的問題 水資源利用工程中需要考慮的問題： （1）對已出現(xiàn)的某一連續(xù)枯水段的重現(xiàn)期如何確定? （2）連續(xù)枯水段的頻率曲線(qxin)如何分析計算?第73頁/共88頁第七十三頁，共88頁。連續(xù)枯水(k shu)段的定義與選樣 1連續(xù)枯水段定義： 描述年徑流豐枯程度的指標(biāo)(zhbio)很多，其中較常用的一種指標(biāo)(zhbio)是以年徑流系列均值進(jìn)行界定的

42、：凡低于年徑流均值的年份，均作為枯水年份。連續(xù)發(fā)生幾個枯水年份，稱枯水段。國際上在進(jìn)行水文干旱持續(xù)性分析時，也常采用這一指標(biāo)(zhbio)。第74頁/共88頁第七十四頁，共88頁。 2連續(xù)枯水段選樣 根據(jù)上述定義，可將全部年徑流系列N年中長度為n(n2、3、4年、，根據(jù)工程設(shè)計需要而定)的連續(xù)枯水段一一選出組成一個新的系列（注意各年的徑流資料，只能統(tǒng)計到一個枯水段中，不要重復(fù)使用）。其中徑流變量可采用n年中的平均年徑流量 顯然這個新的系列的長度N N，因為有些年份并不屬于枯水年份，而屬于枯水范圍的，又不一定是連續(xù)出現(xiàn)的。只有(zhyu)在年徑流系列長度N很大時，才有可能選出可供頻率分析的連續(xù)枯水段樣本。因此，往往需要設(shè)法延長年徑流系列的長度。/nniQQn年連續(xù)(linx)枯水段的定義與選樣第75頁/共88頁第七十五頁，共88頁。連續(xù)枯水(k shu)段的重現(xiàn)期考證 當(dāng)選出的連續(xù)枯水段系列的最小項在量級上比較突