設(shè)計(jì)年徑流量及年內(nèi)分配的計(jì)算

具有長(zhǎng)期實(shí)測(cè)資料時(shí)設(shè)計(jì)年徑流量及年內(nèi)分配的分析計(jì)算1本節(jié)內(nèi)容概述1.1相關(guān)概念回顧徑流：沿流域地面和地下向河川、水庫(kù)、湖泊、洼地等流動(dòng)的水流。徑流量：一定時(shí)段內(nèi)通過(guò)河流某一斷面的累積水量。年徑流量：一個(gè)年度內(nèi)，通過(guò)河流某一斷面的累積水量。年度分類(lèi)——日歷年度、水文年度、水利年度日歷年度：一般用于水文年鑒和水資源公報(bào)等；水文年度：一般用于流域水文資料整編、水量平衡計(jì)算等；水利年度：一般用于水利工程的興利調(diào)節(jié)計(jì)算和優(yōu)化調(diào)度等。保證率：工程運(yùn)行過(guò)程中，達(dá)到工程規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)的年數(shù)占工程運(yùn)用總年數(shù)的百分比。1.2水文分析計(jì)算的目的和任務(wù)在水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，工程的規(guī)模是由來(lái)水和用水兩者之間矛盾的大小、以及希望解決矛盾的程度（設(shè)計(jì)保證率），經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定的。計(jì)算目的：為確定工程規(guī)模的大小提供來(lái)水資料。計(jì)算任務(wù)：推求不同保證率下的年徑流量及其年內(nèi)分配過(guò)程；在水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，依據(jù)設(shè)計(jì)要求、可利用水文資料樣本長(zhǎng)度、以及采用水利計(jì)算方法等的不同，要求提供的來(lái)水資料也有所不同，例如：對(duì)于無(wú)調(diào)節(jié)性能的引水工程——提供歷年（或代表年）的逐日流量過(guò)程資料；對(duì)于有調(diào)節(jié)性能的蓄水工程——提供歷年（或代表年）的逐月（或旬）流量過(guò)程資料，供水利計(jì)算使用。設(shè)計(jì)長(zhǎng)期年的年、月徑流系列——長(zhǎng)期年法（長(zhǎng)系列操作法、時(shí)歷法、綜合法）；實(shí)際代表年的年、月徑流量——實(shí)際代表年法；設(shè)計(jì)代表年的年、月徑流量——設(shè)計(jì)代表年法。當(dāng)具有長(zhǎng)期實(shí)測(cè)徑流資料時(shí)，水文分析計(jì)算的成果一般可分為以下三種類(lèi)型：1.3

設(shè)計(jì)年徑流的計(jì)算步驟第一步：基本資料的收集和審核（“三性”審查）；第二步：推求設(shè)計(jì)年徑流量（頻率計(jì)算）；第三步：確定年徑流在年內(nèi)的分配過(guò)程（年內(nèi)分配計(jì)算）；第四步：成果合理性檢查。2資料的“三性”審查2.1可靠性徑流資料一般來(lái)自水文測(cè)驗(yàn)和摘自整編成果，可靠性審查主要包括以下內(nèi)容：水文測(cè)驗(yàn)資料——審查測(cè)驗(yàn)方法和測(cè)驗(yàn)成果。包括檢查水位和流量資料情況，并分析水位過(guò)程線(xiàn)形狀，從而了解當(dāng)時(shí)的觀(guān)測(cè)質(zhì)量，探討有無(wú)不合理現(xiàn)象等；水文整編資料——審查整編方法和整編成果。包括檢查水位—流量關(guān)系曲線(xiàn)繪制和延長(zhǎng)的方法，分析歷年水位—流量關(guān)系的變化情況等；水量平衡檢查——用來(lái)評(píng)估徑流資料的精度。根據(jù)水量平衡原理，下游站的徑流量應(yīng)等于上游站徑流量加區(qū)間徑流量，如不相等，分析原因。2.2一致性一致性是指組成水文資料系列的每個(gè)觀(guān)測(cè)值具有同一成因，對(duì)年徑流量系列而言，一致性是指所在流域的氣候條件和下墊面條件在觀(guān)測(cè)期內(nèi)比較穩(wěn)定，無(wú)顯著變化。氣候條件調(diào)查分析——變化比較緩慢，可以認(rèn)為相對(duì)穩(wěn)定，但據(jù)相關(guān)研究，近年來(lái)氣候?qū)搅鞯淖兓呀?jīng)比較顯著。下墊面條件調(diào)查分析——不同區(qū)域的情況差別比較大，尤其在人口密集地區(qū)，下墊面受人類(lèi)活動(dòng)的影響非常大，例如流域內(nèi)的水庫(kù)、大型灌區(qū)、退耕還林、坡耕地的梯田改造等。實(shí)測(cè)徑流的還原計(jì)算——如果徑流過(guò)程受下墊面變化的影響顯著而不具備一致性時(shí)，需要對(duì)實(shí)測(cè)徑流資料進(jìn)行還原計(jì)算。還原時(shí)要注意分析人類(lèi)活動(dòng)措施的不同發(fā)展時(shí)期和豐、平、枯水年還原水量的變化情況。還原方法：水量平衡法、降雨徑流相關(guān)法2.3代表性抽樣誤差用來(lái)衡量樣本對(duì)總體代表性的高低，水文計(jì)算成果的精度取決于樣本對(duì)總體的代表性。資料代表性的審查對(duì)衡量頻率計(jì)算成果的精度有重要意義。代表性審查內(nèi)容：樣本分布參數(shù)與總體分布參數(shù)的接近程度2.3.1參證變量法參證變量的選取：設(shè)計(jì)變量與參證變量的時(shí)序變化具有同步性，并且參證變量的長(zhǎng)系列具有較高的代表性；計(jì)算參證變量長(zhǎng)、短系列的分布參數(shù)，參證變量的短系列所處時(shí)段與設(shè)計(jì)變量實(shí)測(cè)系列的時(shí)段相同；如果參證變量長(zhǎng)、短系列的分布參數(shù)值大致接近，就可認(rèn)為參證變量的短系列具有代表性，從而認(rèn)為設(shè)計(jì)變量系列具有代表性。[叁證變量法舉例]（此處略）2.3.2歷史調(diào)查法（成果論證法）調(diào)查歷史上出現(xiàn)過(guò)的旱、澇現(xiàn)象，估算其等級(jí)和頻率，然后與頻率計(jì)算成果中同等級(jí)的旱、澇頻率進(jìn)行比較，如果比較接近，可認(rèn)為所選取的徑流資料具有代表性；分析流域氣候特性（周期特性），如果實(shí)測(cè)徑流資料恰好包括同一個(gè)水文周期，可認(rèn)為所選取的徑流資料具有代表性。3設(shè)計(jì)年徑流量及年內(nèi)分配的分析計(jì)算3.1長(zhǎng)期年法第一步：按水利年度排列為一個(gè)新的年、月徑流長(zhǎng)系列第二步：從新系列中選出代表段，代表段須滿(mǎn)足以下三個(gè)條件：代表段中須包括有豐、平、枯水年；代表段中須包括一個(gè)或幾個(gè)完整的調(diào)節(jié)周期；代有段中的年徑流量均值、離勢(shì)系數(shù)須與長(zhǎng)系列的相近。第三步：用代表段的年、月徑流過(guò)程來(lái)代表未來(lái)工程運(yùn)行期間的年、月徑流量的變化過(guò)程。3.2實(shí)際代表年法優(yōu)點(diǎn)：保證率的概念比較明確缺點(diǎn)：對(duì)水文資料要求較高、計(jì)算工作量大。一般應(yīng)用于大型水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)際代表年法是從實(shí)測(cè)年、月徑流量系列中，選出一個(gè)實(shí)際的干旱年作為代表年，用其年徑流的分配過(guò)程直接與該年的用水過(guò)程相配合而進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，從而求出調(diào)節(jié)庫(kù)容，確定工程規(guī)模。選出的年份稱(chēng)為實(shí)際代表年，該年的年、月徑流量就是實(shí)際代表年年、月徑流量。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，直觀(guān)明晰缺點(diǎn)：不一定符合設(shè)計(jì)保證率一般應(yīng)用于灌溉工程的設(shè)計(jì)3.功3設(shè)計(jì)熟代表指年法第一辮步：撒計(jì)算醉時(shí)段技的確淋定水電符工程——取枯側(cè)水期拌或年竹灌溉輪工程——取灌爽溉期第二閥步：福頻率壘計(jì)算涌及其現(xiàn)成果趙的合滔理性制分析統(tǒng)計(jì)暑出歷位年各懷個(gè)計(jì)目算時(shí)兩段的葬徑流嚴(yán)量，攏并按濱大小竹次序殊排成惕一列腔，構(gòu)脊成計(jì)爆算序喊列利用溝適線(xiàn)迫法，何求得霉各個(gè)逢計(jì)算些時(shí)段如徑流杜量的聯(lián)頻率倦分布閑曲線(xiàn)言，并沖分析騾頻率聞曲線(xiàn)答的均膊值、凳離勢(shì)拌系數(shù)汁、偏鈴態(tài)系折數(shù)是院否合逼理。第三嘗步：售設(shè)計(jì)夕時(shí)段玻徑流電量的怪計(jì)算根據(jù)堂頻率豈曲線(xiàn)祥，運(yùn)鞋用第考七章胡中的追公式海（7-梢28），滿(mǎn)結(jié)合遙附表1，即先可推摩求出紗指定擦頻率眉的設(shè)纏計(jì)年裙徑流橡量，站或指勞定頻園率的華設(shè)計(jì)偷時(shí)段乞徑流絮量；(7-28)………從實(shí)然測(cè)的驢歷年趟徑流吩過(guò)程舒線(xiàn)中妻選擇刃代表這年的婚徑流假過(guò)程良線(xiàn)應(yīng)厲依據(jù)扯以下呆原則淋：選取句年徑員流量晴接近許于設(shè)魚(yú)計(jì)年鼓徑流頑量的報(bào)代表搜年徑慈流過(guò)蔽程線(xiàn)盜；實(shí)測(cè)伸年徑搜流量嘗接近掩設(shè)計(jì)趨年徑奔流量蕉的徑掛流過(guò)栽程線(xiàn)相不只倦一條屑時(shí)，脫應(yīng)選采取其陸中較切為不真利的云，以柄使工諸程設(shè)魂計(jì)偏摧于安膨全。第四轟步：賞代表停年的恭選取第五蠅步：坑徑流哄年內(nèi)介分配草計(jì)算將設(shè)離計(jì)時(shí)叫段徑芹流量東按代誘表年豬的月尊徑流徒過(guò)程掙進(jìn)行攝分配感，有擔(dān)同倍秩比法逃和同棉頻率法法。同倍營(yíng)比法：用設(shè)逢計(jì)年放水量暫與代栗表年域的年腸水量鎮(zhèn)比值K年或設(shè)增計(jì)供低水期顧水量弊與代冰表年輪供水呢期水步量的郵比值K供對(duì)整傾個(gè)代貼表年房誠(chéng)的月味徑流差過(guò)程延線(xiàn)進(jìn)糠縮放(1)………同頻閑率法：基裳本思誕想是版使所帆求的蓄設(shè)計(jì)爽年內(nèi)晃分配場(chǎng)的各伴個(gè)時(shí)潮段徑崇流量樂(lè)都能膝符合輩設(shè)計(jì)憂(yōu)頻率才，各謀時(shí)段渴徑流皂量的緩縮放姐可采裙用不旅同的撓倍比身。其哭步驟少如下夸：根據(jù)甜設(shè)計(jì)歐要求黨選擇久幾個(gè)飛計(jì)算幟時(shí)段音（如通最小3個(gè)月距、最到小5個(gè)月胖、年銳等三勤個(gè)時(shí)運(yùn)段）湖；作各音個(gè)時(shí)浴段的負(fù)水量攪頻率吐曲線(xiàn)霜，并師求得遮設(shè)計(jì)喘頻率草的各勒個(gè)計(jì)半算時(shí)假段的舟徑流激量（觀(guān)最小3個(gè)月現(xiàn)的設(shè)享計(jì)流飾量Q3,設(shè)、最唯小5個(gè)月蓄設(shè)計(jì)貢徑流團(tuán)量Q5,設(shè)、設(shè)喪計(jì)年定徑流江量Q年,設(shè)）；按選鬧代表覽年的喬原則壩選取宅代表難年，唯在代升表年風(fēng)的逐因月徑發(fā)流過(guò)文程中包，統(tǒng)紋計(jì)出誰(shuí)各個(gè)料計(jì)算暈時(shí)段浪的徑長(zhǎng)流量晌（最霞小3個(gè)月蜜的徑準(zhǔn)流量Q3,代、最擦小5個(gè)月康的徑動(dòng)流量Q5,代、年喪徑流扇量Q年,設(shè)）(2)……………優(yōu)點(diǎn)：對(duì)標(biāo)水文更資料散長(zhǎng)度歸要求閥不高椅，保伐證率吧的概援念明傾確，妨可提鮮供不足同設(shè)起計(jì)?？嘧C率步下的悉來(lái)水值資料翁；缺點(diǎn)：同倍鑄比法在計(jì)雨算時(shí)水段和砍代表溉年的貌確定餐上存煎在困愚難；同頻子率法的年捏內(nèi)分紗配會(huì)玻改變?nèi)菍?shí)際蓮代表丹年的寸年內(nèi)屬分配汁過(guò)程同，須肆對(duì)年折內(nèi)分菊配計(jì)盈算結(jié)份果做職成因駐分析菠。廣泛瞞應(yīng)用塵于水稠電工鼓程的肆水利賓水能蘆計(jì)算某水我?guī)斓?8年間魂的年撿、月嘗徑流涼量資距料如掘下表服所示皇，用舉水流葬量q=店3m3/s，求輩該水胃庫(kù)：4計(jì)算長(zhǎng)實(shí)例供水師保證意率分篩別為P=聲10游%、P=府50吊%、P=號(hào)90腦%的設(shè)稀計(jì)年扇徑流管量；最小3個(gè)月劫、最淘小5個(gè)月盲的設(shè)渾計(jì)時(shí)驚段徑必流量慎；用同芳頻率艦法計(jì)固算該乎水庫(kù)片的興交利調(diào)女節(jié)庫(kù)主容。設(shè)計(jì)忘代表報(bào)年法脫的優(yōu)廟缺點(diǎn)艇：年份月平均流量(m3/s)年平均流量Q(m3/s)供水期T(月)供水期流量W[m3/（s·月）]所需庫(kù)容3456789101112121958～195916.522.043.017.04.632.464.024.841.982.471.8721.611.936.322.681959～19607.258.6916.326.17.157.506.811.862.672.734.202.037.7837.261.741960～19618.2119.526.424.67.359.623.202.071.981.902.3513.210.048.303.701961～196214.717.719.830.45.204.879.103.463.422.922.481.629.6437.021.981962～196312.915.741.650.719.410.47.482.975.302.671.791.8014.436.262.741963～19643.204.987.1516.25.552.282.131.272.181.546.453.874.7359.405.601964～19659.9112.512.934.66.905.552.003.271.621.170.993.067.8759.055.951965～19663.9026.615.213.66.1213.44.2710.58.219.038.358.4810.40001966～19679.5229.013.525.425.43.582.672.231.932.761.415.3010.2511.04.001967～196813.017.833.243.010.53.581.671.571.821.421.212.3610.9610.17.901968～19699.4515.615.537.842.76.553.522.541.842.684.259.0012.637.061.941969～197012.211.533.925.012.77.303.654.963.182.353.883.5710.312.350.651970～197116.324.841.030.724.28.306.508.754.527.964.103.8015.10001971～19725.086.1024.322.83.403.454.922.791.761.302.238.767.2448.083.921972～19733.2811.737.116.410.219.25.754.414.535.598.478.8911.30001973～197415.438.541.657.431.75.866.564.552.591.631.765.2117.735.983.021974～19753.285.4811.817.114.414.33.843.694.675.166.2611.18.420001975～197622.437.158.023.910.612.46.268.517.307.543.125.5616.9000表8-常2某水恢庫(kù)歷埋年逐尿月平隨均流震量表解：年、色月徑友流量南資料暮的整薪理和忍分析散（“點(diǎn)三性曲”審醉查）贈(zèng)；列表扶統(tǒng)計(jì)塞各時(shí)亡段徑苗流量扔，統(tǒng)拼計(jì)結(jié)襯果如犁下表釣所示吹：年徑流量系列最小3個(gè)月徑流量系列最小5個(gè)月徑流量系列1.982.471.876.321.862.672.737.262.071.981.905.952.922.481.627.022.671.791.806.261.272.181.544.991.621.170.993.78

8.219.038.3525.591.932.761.416.101.821.421.214.452.541.842.687.063.182.353.889.417.964.103.8015.861.761.302.235.294.414.535.5914.532.591.631.765.983.843.694.6712.207.543.125.5616.224.024.841.982.471.8715.181.862.672.734.202.0313.493.202.071.981.902.3511.503.463.422.922.481.6213.902.975.302.671.791.8014.532.282.131.272.181.549.402.003.271.621.170.999.05

4.2710.58.219.038.3540.362.672.231.932.761.4111.001.671.571.821.421.217.693.522.541.842.684.2514.834.963.182.353.883.5717.948.754.527.964.103.8029.134.922.791.761.302.2313.00

5.754.414.535.598.4728.754.552.591.631.765.2115.743.843.694.675.166.2623.628.517.307.543.125.5632.031958～195911.91959～19607.781960～196110.01961～19629.641962～196314.41963～19644.731964～19657.871965～196610.41966～196710.21967～196810.91968～196912.61969～197010.31970～197115.11971～19727.241972～197311.31973～197417.71974～19758.421975～197616.9對(duì)各被個(gè)時(shí)拳段的嗓徑流法量系格列進(jìn)堪行頻萍率計(jì)離算，盟成果瘋?cè)鐖D1~圖3及表8-負(fù)3所示駐：圖1圖2圖3參數(shù)計(jì)算時(shí)段均值CVCS/CVP=10%P=50%P=90%12個(gè)月131（10.97）0.322.0188(15.7)128(10.7)81.8(6.82)最小5個(gè)月18.00.472.029。3316。698.46最小3個(gè)月9.130.502.015。258。374.00表8-址3某水饞庫(kù)時(shí)授段徑架流量枕頻率醒計(jì)算帆成果勁（陽(yáng)流量討單位祥：m3/s）按主盲要控兇制時(shí)該段的陳水量梢相近輛來(lái)選寇代表側(cè)年。這里恥選19殼64嫁~1扁96比5年作意為枯敗水代只表年概；按照錢(qián)式（1）求摸各時(shí)喪段的跑縮放觀(guān)比K，以19漁64盜~1叔96刪5代表孫年為盆例：(5)………(3)………(4)………計(jì)算任設(shè)計(jì)娘枯水抽年年箏內(nèi)分罰配。月年型345678910111212全年總量平均1964～1965年）Q月9.9112.5012.9034.606.905.552.003.271.621.170.993.0694.507.87縮放比K0.860.860.860.860.860.860.840.841.061.061.060.86設(shè)計(jì)枯水年Q月8.5010.711.129.75.924.761.692.761.721.241.052.6381.806.82表8-夕4某站表同頻冒率法P=聰90夢(mèng)%設(shè)計(jì)蛾枯水撓年年半內(nèi)分麻配計(jì)亭算表陷（流鑄量單鵲位：m3/s）計(jì)算切設(shè)計(jì)岸庫(kù)容根據(jù)酒表8-家4可知身，設(shè)俯計(jì)供醬水期蠟為9、10、11、12、1、2等6個(gè)月廊份，吸則19薄64坡~1剩96地5年型趁的設(shè)關(guān)計(jì)庫(kù)誘容值提為用代收表年棒內(nèi)各佳個(gè)時(shí)梢段的巖月徑顧流量姻乘以接各自乒的縮去放倍斤比K即得肢設(shè)計(jì)隆代表穿年的限年內(nèi)礦分配紐奉計(jì)算淚結(jié)果翅，見(jiàn)鐮表8-絮4。Q為月平均供水流量，m3/S;T供為供水期（月平均流量小于3m3/S的月份）；WT供為供水期的設(shè)計(jì)月平均流量（表8-4中陰影部分），m3/S;式中：5本節(jié)污小結(jié)5.厘2本節(jié)剃重點(diǎn)5.好1本節(jié)冶知識(shí)哭點(diǎn)水文尿資料衣“三嶄性”臘審查書(shū)內(nèi)容腸及方趴法；具有炊長(zhǎng)期蜓實(shí)測(cè)箭資料敞時(shí)，態(tài)水文燭分析眨計(jì)算先的三誤種方賭法和攝相應(yīng)鑄成果開(kāi)；設(shè)計(jì)云年徑務(wù)流過(guò)貴程的在計(jì)算全方法嚼