第4章径流及洪、枯径流
第4章 径流及洪、枯径流
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& 容 4.1概述 4.2设计年径流量 4.3设计年径流量的年内分配 √4.4设计洪水流量和水位 4.5设计枯水流量和水位 重点: 洪水资料的选择、审查和插补延长方法; 特大洪水处理; 不连续糸列及统计参数确定,频率计算; 泆峰洪量频率计算,设计成果的合理性分析 难点: 设计洪峰流量计算; 特大洪水处理; 不连续糸列统计参数确定
年径流及洪、枯径流 ➢ 内 容： ✓ 4.1 概述 ✓ 4.2 设计年径流量 ✓ 4.3 设计年径流量的年内分配 ✓ 4.4 设计洪水流量和水位 ✓ 4.5 设计枯水流量和水位 ➢ 重 点： ✓ 洪水资料的选择、审查和插补延长方法； ✓ 特大洪水处理； ✓ 不连续系列及统计参数确定，频率计算； ✓ 洪峰洪量频率计算，设计成果的合理性分析 ➢ 难 点： ✓ 设计洪峰流量计算； ✓ 特大洪水处理； ✓ 不连续系列统计参数确定
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& 4.1概述 河川徑流在肘间上的变化有一个以年为循环的特征; 一年内通过某一新面的水量,称为该断面流堿以上的年径流量,也可以用 年平均流量Q表示,也可以用年径流深度Y、年径流模数M或年径流总量W 表示; 〉年径流量的多年平均值叫做多年平均径流量,宅表明河流在天然的情况下, 蕴藏的水资源的教量,是开发河流水力资源的重要依据; 〉闭合流堿内多年平均径流量的大小完全取决于降水和蒸发两大气候因素; 〉年径流量由洪水期和枯水期组成,这种季节的径流量的交替变化称为年内 变化或者年内分配; 年内径流变化往往对工农北的用水需求很不一致,从而影响取水工程。分 析年内径流变化,特别是洪、枯径流变化对于解决取水需求之间的矛盾至 关重要
年径流及洪、枯径流 4.1 概述 ➢ 河川径流在时间上的变化有一个以年为循环的特征； ➢ 一年内通过某一断面的水量，称为该断面流域以上的年径流量，也可以用 年平均流量Q表示，也可以用年径流深度Y、年径流模数M或年径流总量W 表示； ➢ 年径流量的多年平均值叫做多年平均径流量，它表明河流在天然的情况下， 蕴藏的水资源的数量，是开发河流水力资源的重要依据； ➢ 闭合流域内多年平均径流量的大小完全取决于降水和蒸发两大气候因素； ➢ 年径流量由洪水期和枯水期组成，这种季节的径流量的交替变化称为年内 变化或者年内分配； ➢ 年内径流变化往往对工农业的用水需求很不一致，从而影响取水工程。分 析年内径流变化，特别是洪、枯径流变化对于解决取水需求之间的矛盾至 关重要
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& Tech 4.2设计年径流量 4.2.1年径流变化特点和分析方法 特点 1)河川逐年的年径流量的数值各不相同,且相邻年份的年径流量之问 也不存在密切关亲; 2)年径流的年际变化带有明显的随机性。 分析方法 1)采用数理统计法; 2)寻求年径流量在一定年限的实测资料中所呈现出的统计规律。 4.2.2具有长期实测资料肘设计年径流量的推算 〉具有20年以上连续实测年径流资料者可称为具有长期实测年徑流资料。 年径流量的计算 √径流资料审查 ●审查资料的可靠性 可通过上、下游测站资料的对照或者运用水量平衡来复核
年径流及洪、枯径流 4.2 设计年径流量 4.2.1 年径流变化特点和分析方法 ➢ 特点： 1) 河川逐年的年径流量的数值各不相同，且相邻年份的年径流量之间 也不存在密切关系； 2) 年径流的年际变化带有明显的随机性。 ➢ 分析方法： 1) 采用数理统计法； 2) 寻求年径流量在一定年限的实测资料中所呈现出的统计规律。 4.2.2 具有长期实测资料时设计年径流量的推算 ➢ 具有20年以上连续实测年径流资料者可称为具有长期实测年径流资料。 ➢ 年径流量的计算 ✓ 径流资料审查 ⚫ 审查资料的可靠性 可通过上、下游测站资料的对照或者运用水量平衡来复核
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& Tech 审查资料的一致性 1)一致性:组成糸列的每年资料具有同一的成因条件; 2)人类活动往往会破坏资料的一致性,如兴修水利措施; 3)对于物理成因明显不一致的糸列,必须对其进行一致性修正后才可 运用数理统计方法进行频率分析; 4)将年徑流资料修正到流堿被大规模治理前的接近天然状态的水平, 称为还原计算: 天然=W实 实测 还原 5)还原水量: 还原 W+W+W结±△水n十W温生±W 引水
年径流及洪、枯径流 ⚫ 审查资料的一致性 1) 一致性：组成系列的每年资料具有同一的成因条件； 2) 人类活动往往会破坏资料的一致性，如兴修水利措施； 3) 对于物理成因明显不一致的系列，必须对其进行一致性修正后才可 运用数理统计方法进行频率分析； 4) 将年径流资料修正到流域被大规模治理前的接近天然状态的水平， 称为还原计算： 5) 还原水量： W天然 =W实测＋W还原 W还原 =W农业＋W工业＋W城镇 W水库＋W损失 W引水
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& 审查资料的代表性 1)年径流量推求的基本出发点:η年实测年径流糸列和未来工程运行l年的 年径流糸列分别是总体的样本; 2)以n年实测年径流糸列求得样本分布F/(x),以推求总体分布F(x),并用 宅来预估未来/年的年徑流糸列斥(×),必然存在一定的抽样误差; 3)代表性:现有冂年实测资料组成的特定样本糸列和总体接近。样本的代 表性取决于抽样误差的大小; 4)由于水文糸列的总体不可能取得,若仅有n个样本糸列,无法检验其代 表性,通常只能通过与临近相似流堿交长期糸列作比较来间接衡量: 参证站长糸列比短糸列的代表性好,可用长糸列为基础来检验短糸 列的代表性; 气候相同的区域内,参证站与设计站年径流的肘序烹化具有同步性 (同枯或同丰)。可把参证站的代表期直接移用于设计站
年径流及洪、枯径流 ⚫ 审查资料的代表性 1) 年径流量推求的基本出发点：n年实测年径流系列和未来工程运行l年的 年径流系列分别是总体的样本； 2) 以n年实测年径流系列求得样本分布Fn (x)，以推求总体分布F(x)，并用 它来预估未来l年的年径流系列Fl (x)，必然存在一定的抽样误差 ； 3) 代表性：现有n年实测资料组成的特定样本系列和总体接近。样本的代 表性取决于抽样误差的大小； 4) 由于水文系列的总体不可能取得，若仅有n个样本系列，无法检验其代 表性，通常只能通过与临近相似流域交长期系列作比较来间接衡量： 参证站长系列比短系列的代表性好，可用长系列为基础来检验短系 列的代表性； 气候相同的区域内，参证站与设计站年径流的时序变化具有同步性 （同枯或同丰）。可把参证站的代表期直接移用于设计站
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& 频率计算 计算三个统计参数(平均值、变差糸数、偏态糸数); 绘制年径流量频率曲线; 从曲线上求出符合设计频率的各种设计年径流量 √成果合理性分析 主要是对多年评价径流量、年径流`差糸教、偏态糸数进行合 理性评价; 般借助水量平衡原理和地理分布规律来进行。 4.2.3资料不足情况下设计年径流量的推算 利用径流资料畏延糸列 √利用年径流量之间的关条 直接找出设计站与参证站桕同年份流量之问的关糸(多用年径 流模数M或年径流深度R进行相关分析); 进行图解分析,点绘相关图,目估定出平均关糸图; 求出设计站径流畏延后的N年畏延糸列,在进行频率分析
年径流及洪、枯径流 ✓ 频率计算 ⚫ 计算三个统计参数（平均值、变差系数、偏态系数）； ⚫ 绘制年径流量频率曲线； ⚫ 从曲线上求出符合设计频率的各种设计年径流量 ✓ 成果合理性分析 ⚫ 主要是对多年评价径流量、年径流变差系数、偏态系数进行合 理性评价； ⚫ 一般借助水量平衡原理和地理分布规律来进行。 4.2.3 资料不足情况下设计年径流量的推算 ➢ 利用径流资料展延系列 ✓ 利用年径流量之间的关系 ⚫ 直接找出设计站与参证站相同年份流量之间的关系（多用年径 流模数M或年径流深度R进行相关分析）； ⚫ 进行图解分析，点绘相关图，目估定出平均关系图； ⚫ 求出设计站径流展延后的N年展延系列，在进行频率分析
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& 0505 回归方积式y049x3.5 河 一≤ d水文站 分水龄 s101530253034045 乙河①站)年平均流量ms (ay (b) 图4.1年平均流量相关分析图 (a)简域示意;(6)A、B两站相关图
年径流及洪、枯径流
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& 丹 910月 越州江叫/每 襄阳月径流 a (b) 图4.2月径流相关分析示意图 a)流域形势图;(b)相关曲线图
年径流及洪、枯径流
久建姜荆拉太跳、信 Xi'an University of Architecture& Tech 利用降水资料畏延径流糸列 √降水量的记载往往较径流资料为长 √当缺乏具有长期资料的参证站肘,可考虑利用降雨与径 流建立相关关糸以畏延径流糸列; √在气候湿涧、雨量丰沛地区,径流量和降雨关糸密切; √对于气候干旱、降雨绝大部分消耗于蒸发,关糸不蜜切。 可用各年汛期降雨量占全年降雨量的比例作参数,对不 同参数值分布做出平均线,可改进相关成果。既考虑了 降水的年内分配,也间接的考虑了蒸发作用
年径流及洪、枯径流 ➢ 利用降水资料展延径流系列 ✓ 降水量的记载往往较径流资料为长； ✓ 当缺乏具有长期资料的参证站时，可考虑利用降雨与径 流建立相关关系以展延径流系列； ✓ 在气候湿润、雨量丰沛地区，径流量和降雨关系密切； ✓ 对于气候干旱、降雨绝大部分消耗于蒸发，关系不密切。 可用各年汛期降雨量占全年降雨量的比例作参数，对不 同参数值分布做出平均线，可改进相关成果。既考虑了 降水的年内分配，也间接的考虑了蒸发作用