《地表水資源量評(píng)價(jià)》PPT課件.ppt

1、1,第三章 第2部分 地表水資源量評(píng)價(jià) Surface water Resources,任仲宇根據(jù)中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 劉明柱教授課件改編,Water Resources Development and Conservation,2,第三章 第2部分 地表水資源量評(píng)價(jià),第一節(jié) 地下水資源量評(píng)價(jià)方法,經(jīng)驗(yàn)頻率曲線,由實(shí)測(cè)資料繪制而成的, 它是水文頻率計(jì)算的基礎(chǔ), 具有一定的實(shí)用性,步驟： （1）按從大到小的順序排列 （2）用經(jīng)驗(yàn)頻率公式計(jì)算系列中各項(xiàng)的頻率 （3）以水文變量x為縱坐標(biāo)，以經(jīng)驗(yàn)頻率 為橫坐標(biāo)，點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)，根據(jù)點(diǎn)群趨勢(shì)繪出一條平滑的曲線，稱為經(jīng)驗(yàn)頻率曲線 （4）在曲線上求得指定頻率P

2、的水文變量值xi,經(jīng)驗(yàn)頻率曲線,頻率與重現(xiàn)期,頻率曲線繪制后，就可在頻率曲線上求出指定頻率p的設(shè)計(jì)值xp。由于頻率較為抽象，水文上常用重現(xiàn)期來代替頻率。所謂重現(xiàn)期是指某隨機(jī)變量的取值在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次，又稱多少年一遇。,頻率與重現(xiàn)期,I)研究洪峰流量、洪水位、暴雨等最大值問題時(shí),例如，某洪峰流量Qi的頻率為P(QQi)=l,那么此洪峰流量的重現(xiàn)期為100年，則稱為平均100年出現(xiàn)一次大干或等于該洪峰流量Qi的事件.或稱為百年一遇。,理論頻率曲線,經(jīng)驗(yàn)頻率曲線計(jì)算工作量小，繪制簡(jiǎn)單，查用方便，但受實(shí)測(cè)資料所限,往往難以滿足設(shè)計(jì)上的需要。 徒手對(duì)曲線兩端外延是一種方法，但隨意性很大,經(jīng)驗(yàn)

3、頻率曲線存在的問題 ：,數(shù)理統(tǒng)計(jì)中，常選擇比較符合水文現(xiàn)象頻率分布規(guī)律的密度函數(shù)f(x)，借以求解累積頻率曲線，稱為理論頻率曲線,皮爾遜III型曲線（PIII曲線) 對(duì)數(shù)皮爾遜III型曲線 耿貝爾型曲線 克里茨基一閔凱里曲線,水文頻率分布線型,皮爾遜型曲線,是一條一端有限一端無限的不對(duì)稱單峰、正偏曲線（見圖4-4-3），數(shù)學(xué)上常稱伽瑪分布，其概率密度函數(shù)為:,皮爾遜型曲線,頻率分布,圖中參數(shù)的與哪幾項(xiàng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)有關(guān)？,均值,均方差,變差系數(shù),偏態(tài)系數(shù),值為離均系數(shù),說明：給定一個(gè)CS，有一個(gè)p即可求對(duì)應(yīng)的頻率P值，于是可以制成一個(gè)表。,見楊維 水文學(xué)與水文地質(zhì)學(xué)附錄B,。,附錄B,配線法（適線法

4、）-參數(shù)估計(jì),1: 矩法（采用公式算）：CS誤差較大 2: 經(jīng)驗(yàn)法：CS-CV之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系 3：三點(diǎn)適線法 4：目估適線法 5：優(yōu)化適線法,經(jīng)驗(yàn)法,經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)常與矩法相互結(jié)合使用,目估試線法（試錯(cuò)試線）：,例題：某水文站有19451968年共24年實(shí)測(cè)最大流量資料，見表，試用試錯(cuò)試線法求合適的理論頻率曲線及設(shè)計(jì)流量Q1Q2,2、點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)頻率曲線PiQi，或者Pi-Ki,1、計(jì)算系列流量的經(jīng)驗(yàn)頻率Pi,采用假定的Cs值，適當(dāng)調(diào)整均值和Cv值，使理論頻率曲線與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)很好的符合,3、求理論頻率曲線的兩個(gè)參數(shù) 均值1500m3/s、Cv=0.51，直接用公式算,4、假定Cs2Cv,根據(jù)公式計(jì)算繪制理

5、論頻率曲線（紅線）查表附錄B,5、反復(fù)調(diào)整Cs，Cv，適線得出Cv0.6，Cs2.5Cv比較適合，可以采用,6、 計(jì)算設(shè)計(jì)流量：,三點(diǎn)適線法,若取三點(diǎn)在同一曲線上，則應(yīng)符合聯(lián)立方程：,解得：,通過目估法匯出與經(jīng)驗(yàn)頻率曲線點(diǎn)分布配合較好的理論曲線，從曲線上選擇三點(diǎn)，并據(jù)此以選定理論頻率曲線上三個(gè)參數(shù),S-Cs關(guān)系可查附表C：楊維 水文學(xué)與水文地質(zhì)學(xué) P368,S 偏度系數(shù),三點(diǎn)適線法的步驟：,（1）同目估適線法 （2）過經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)群，目估一條最佳配合線，在線上選三點(diǎn) P=5%，50%，95%，從線上查處對(duì)應(yīng)的Q5%， Q50%， Q95% （3）計(jì)算S值（見上一頁(yè)公式） (4) 查表附錄C，求出Cs值 （5）再查附錄B，求P=5%，50%，95%，對(duì)應(yīng)的5%， 50% 95% （6）計(jì)算 值， Cv值（見上一頁(yè)公式） （7）利用已經(jīng)求得的Cs，查表附錄B，得到一系列的值與頻率P值, 通過值和Cv、 Q的均值求出 一系列Q (8)利用 Q和頻率P值 繪制曲線 ，并適當(dāng)調(diào)整Cs，Cv值,優(yōu)化適線法（自學(xué)）,計(jì)算機(jī)編程法（自學(xué)）計(jì)算Q的均值Cs，Cv伽馬函數(shù)數(shù)值積分,（1）計(jì)算并繪制經(jīng)驗(yàn)