第7章-设计年径流

第五章设计年径流计算,第一节概述第二节长系列条件下设计年径流计算第三节短缺资料条件下设计年径流计算第四节无资料时设计年径流计算第五节设计年径流的时程分配,第一节概述,径流：降水所形成沿流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。径流量：一定时段内，通过河流某一断面的累积水量。,年径流量：一个年度内，通过河流某一断面的累积水量。,表示法：径流总量平均流量径流深,一、年径流特性,年内分配不均匀，以年为周期变化地区分布差异大年际之间变化显著存在连续的丰、枯水年组现象,某河某年流量过程线图,二、设计年径流计算的任务,水利工程：水库蓄水工程、供水工程、水力发电工程、航运工程、水景观工程等。保证率：工程规划设计的目标不被破坏的年数占运用年数的百分比。计算任务：推求不同保证率的年径流量及其分配过程,三、设计年径流计算的内容,基本资料的收集和审核年径流量频率计算确定年径流在年内的分配过程成果合理性检查,第二节长系列下设计年径流计算,一、水文资料的三性审查可靠性审查一致性审查代表性审查,水位审查水位流量关系审查水量平衡审查,可靠性审查,人类活动的影响：蓄水、供水、水土保持、引水工程等，改变了天然径流过程。需考虑径流的还原计算，使得全部系列建立在同一基础上。,一致性审查,1、年径流的周期性分析直观检验年径流系列是否包括了一个比较完整的水文周期，即丰水年组、平水年组、枯水年组，且丰、枯大致对称分布,代表性审查,2、与更长系列参证变量比较选参证变量：系列更长与设计变量有成因联系一般参证变量：同一流域的年降水量（南方），气温（北方），也可以是其它流域年径流量或其它变量,代表性审查,点绘同期参证、设计变量的过程线，看是否同步变化求参证变量长短系列的统计参数若参证变量的统计参数接近，则说明参证变量短系列在长系列中具有代表性，从而认为与参证变量有成因联系的设计变量也具有代表性。若差别较大，则缺乏代表性。,代表性审查,二、年径流的频率分析,（一）选样按工程要求考虑水利年：以水库调节库容的最低点为起始点，即以水库蓄水开始为起始点。划分水利年不致使水文循环的完整过程遭到干扰。,（二）线型与参数估算,P型频率分布曲线,均值：矩法计算,多年平均径流量正常径流量稳定径流量,（二）线型与参数估算,变差系数Cv：用矩法计算后再调整Cv湿Cv干Cv大Cv小反映各年水量相对变动程度,（二）线型与参数估算,偏态系数：Cs23Cv较小年径流出现机会较多时，Cs0较大年径流出现机会较多时，Cs0二者出现机会相等时，Cs=0,参照地区综合分析成果。历史枯水年径流的考证和引用。控制频率曲线合理外延。,（三）合理性检验,第三节较短系列时设计年径流计算,思路：寻求与设计断面径流有密切关系并有较长观测系列的参证变量，建立二者的相关关系，将设计断面年径流系列插补延长至规范要求的长度,在成因上有密切关系有同步观测资料系列较长，有较好的代表性,选择参证变量要求,设计断面水位上下游或邻近河流测站的径流量流域的年降水量,常用参证变量,利用本站的水位资料展延（水位流量关系曲线）利用上下游或邻近河流测站资料展延（建立相关关系）利用年降水资料展延（建立相关关系）,年径流系列插补展延,注意事项,1、平行观测资料不能太少（n15）2、避免远距离资料的辗转相关问题(1)不同站之间的问题(2)同一个站不同量之间的问题一定要在设计变量与参证变量之间直接建立相关关系,注意事项,3、假相关问题X、Y关系散乱采用：(1)资料组合xy/x，x/yy，xyy，x/zy/z关系较好假相关，未降低误差(2)作变换（函数）lnxlny等必须是原始变量直接相关,注意事项,4、外延幅度问题系列外延的幅度不宜过大，一般不超过实测系列的50为宜外延幅度|Xmax-Xmin|*50%,注意事项,5、插补项数问题减缓了变化使得Cv偏小插补项数不能太多n/2,第四节无资料时设计年径流计算,要求：（1）设计流域所在的区域内有水文特征值的综合分析成果（2）或在水文相似区内有径流系列较长的参证站可以利用。,一、参数等值线图法,1、年径流均值的估算（1）均值的点绘位置：面积形心（平原区）或平均高程处（山区）（2）应用A）小流域：直接用形心值B）大中流域,2、Cv等值线图查，Cv均值的位置与年径流均值位置相同。3、Cs/Cv=23，一般取Cs/Cv=2,二、水文比拟法,参证流域特征量,设计流域,精度：流域的相似程度（尤其是下垫面）,若参证站已有年径流设计值，则：,k1为面积修正系数,k2为年降雨量修正系数,设计流域年平均流量,Cv-直接采用参证站值,或统计参数移植,Cs=2Cv,第五节设计年径流的时程分配,年径流的时程分配一般按各月的径流分配比来表示。年径流的时程分配与工程规模和水资源利用程度关系很大。,一、代表年法,1.选择典型年的原则水量相近原则（丰水、平水、枯水）。年内时程分配不利原则。2.时程分配按同倍比缩放法缩放倍比KWP/WD,（2）缩放倍比：KWP/WD460/4800.958,例已知保证率80%的设计年径流总量为460万m3，推求设计年径流过程。,（1）典型年逐月径流量过程：,（3）设计代表年年逐月径流量过程：WPiKWDii1,2,12,二、水文比拟法,移用水文相似区