设计年径流量的计算学习教案

1、会计学1设计设计(shj)年径流量的计算年径流量的计算第一页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 1. 水系水系(shux)形状形状 二、河系特征二、河系特征(tzhng)(tzhng)根据干流与支流的分布及组合情况的不同，可分以下根据干流与支流的分布及组合情况的不同，可分以下4种类型：种类型： （1）扇形水系：）扇形水系：各支流较集中地汇于干流。流域呈扇形或圆形。扇形水系在降雨时，各支流的洪水几乎同时到达流域出口处，各支流较集中地汇于干流。流域呈扇形或圆形。扇形水系在降雨时，各支流的洪水几乎同时到达流域出口处，因此，这种水系很容易发生危害性洪水。因此，这

2、种水系很容易发生危害性洪水。 第2页/共66页第二页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 1. 水系水系(shux)形状形状 二、河系特征二、河系特征(tzhng)(tzhng)（2）羽状水系：羽状水系：干流较长，支流从左右岸相间呈羽状汇入干流。干流较长，支流从左右岸相间呈羽状汇入干流。这种水系由于干流较长，各支流汇入干流的时间有这种水系由于干流较长，各支流汇入干流的时间有先有后，河网汇流时间较长，调蓄作用大，先有后，河网汇流时间较长，调蓄作用大，洪水过程较为平缓。洪水过程较为平缓。 （3）平行水系：）平行水系：若干近似乎行若干近似乎行 的支流汇入干流。的

3、支流汇入干流。这种水系的洪水状况与暴雨中心的走向、分布关系密切，这种水系的洪水状况与暴雨中心的走向、分布关系密切，若暴雨中心由上游向下游移动，易造成大洪水，反之则比较平缓。若暴雨中心由上游向下游移动，易造成大洪水，反之则比较平缓。 第3页/共66页第三页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 1. 水系水系(shux)形状形状 二、河系特征二、河系特征(tzhng)(tzhng)（4）混合状水系：）混合状水系：大多数河流的水系并不是由单一的某种水系过程，一般都包括上述两种或三种形式，把这种由两种以上的水系复合而成的水系为混合状水系。大多数河流的水系并不是由单

4、一的某种水系过程，一般都包括上述两种或三种形式，把这种由两种以上的水系复合而成的水系为混合状水系。 2. 河长河长 （1）从河口到河源，沿河道从河口到河源，沿河道溪线溪线量得的距离称为河长，单位为量得的距离称为河长，单位为km。河长是确定河流落差、比降、汇流时间和流量的重要参数。河长是确定河流落差、比降、汇流时间和流量的重要参数。 （2）在河槽中各断面的最低点的联线称为在河槽中各断面的最低点的联线称为溪线，或中泓线。溪线，或中泓线。第4页/共66页第四页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 1. 水系水系(shux)形状形状 二、河系特征二、河系特征(tz

5、hng)(tzhng) 2. 河长河长 3. 河网密度河网密度 单位流域面积内干、支流的总长度单位流域面积内干、支流的总长度称河网密度。称河网密度。可用下式计算：可用下式计算： 河网密度表示一个地区河网的疏密程度，是流域中径流发展的标志之一。河网密度越大，流域被洪水切割程度越大，径流汇集较快；河网密度小，径流汇集慢，流域排水不良。河网密度表示一个地区河网的疏密程度，是流域中径流发展的标志之一。河网密度越大，流域被洪水切割程度越大，径流汇集较快；河网密度小，径流汇集慢，流域排水不良。 第5页/共66页第五页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 1. 水系水系

6、(shux)形状形状 二、河系特征二、河系特征(tzhng)(tzhng) 2. 河长河长 3. 河网密度河网密度 4. 河流弯曲系数河流弯曲系数 某河流的实际长度与河流直线长度之比称某河流的实际长度与河流直线长度之比称河流的弯曲系数。河流的弯曲系数。它表示河流平面形状的弯曲程度。它表示河流平面形状的弯曲程度。弯曲系数越大，表明河流越弯曲，径流汇集相对较慢，对航运及排洪不利。弯曲系数越大，表明河流越弯曲，径流汇集相对较慢，对航运及排洪不利。 第6页/共66页第六页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 1. 水系水系(shux)形状形状 二、河系特征二、河系

7、特征(tzhng)(tzhng) 2. 河长河长 3. 河网密度河网密度 4. 河流弯曲系数河流弯曲系数 5. 河流的断面河流的断面 纵断面：是指河底高程沿河长的变化，一般用纵断面图表示。纵断面：是指河底高程沿河长的变化，一般用纵断面图表示。以河长为横坐标，河底高程为纵坐标绘制而成的图为河槽的纵断面图。以河长为横坐标，河底高程为纵坐标绘制而成的图为河槽的纵断面图。纵断面图表示河流的纵坡和落差的沿程分布。纵断面图表示河流的纵坡和落差的沿程分布。第7页/共66页第七页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 1. 水系水系(shux)形状形状 二、河系特征二、河系

8、特征(tzhng)(tzhng) 2. 河长河长 3. 河网密度河网密度 4. 河流弯曲系数河流弯曲系数 5. 河流的断面河流的断面 横断面：横断面： 指垂直于流向的断面。两边以河岸为界，下面以河底为界。指垂直于流向的断面。两边以河岸为界，下面以河底为界。分单式及复式两种，单式断面水面宽度随水深的变化没有突变点，是连续变化的，而复式断面水面宽度随水深的变化有突变点，是不连续的。分单式及复式两种，单式断面水面宽度随水深的变化没有突变点，是连续变化的，而复式断面水面宽度随水深的变化有突变点，是不连续的。河流横断面是计算流量的主要依据。河流横断面是计算流量的主要依据。 第8页/共66页第八页，共66

9、页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 二、河系特征二、河系特征(tzhng)(tzhng) 6. 河流河流(hli)的比降的比降 （1）河道纵比降：）河道纵比降：是指河段落差与相应河段长度之比即单位河长的落差。用下式计算：是指河段落差与相应河段长度之比即单位河长的落差。用下式计算：当河槽纵断面呈折线时，通过当河槽纵断面呈折线时，通过下游端断面河底处作一斜线（下游端断面河底处作一斜线（AB），使此斜线以下面积与原河底线），使此斜线以下面积与原河底线以下面积相等。以下面积相等。AB线的坡度即为河线的坡度即为河槽的平均坡度（槽的平均坡度（J）。）。 L为河长，为河长，l

10、i为各段河长，为各段河长，hi为相应各段的河底为相应各段的河底高程。高程。（2）河流横比降：）河流横比降： 河流横断面的水河流横断面的水面，一般是横向倾斜或凹凸不平的，面，一般是横向倾斜或凹凸不平的，这种河流表面横向的水面倾斜称为横这种河流表面横向的水面倾斜称为横比降。比降。 第9页/共66页第九页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 三、流域三、流域(liy)(liy)特特征征 1. 流域几何流域几何(j h)特征特征 流域面积：流域面积：流域分水线和出流断面所包围的面积称流域面积，单位为流域分水线和出流断面所包围的面积称流域面积，单位为km2。（1）流

11、域面积）流域面积 测量面积方法：测量面积方法：一般可用求一般可用求积仪法、数方格法、权重法积仪法、数方格法、权重法等进行测定等进行测定。意义：流域面积是河流的重要特征。它不仅决定意义：流域面积是河流的重要特征。它不仅决定河流的水量也影响径流的过程。河流的水量也影响径流的过程。在其它因素相同在其它因素相同时，流域面积越大，河流的水量也越大，对径流时，流域面积越大，河流的水量也越大，对径流的调节作用也大，洪水过程较为平缓，枯水流量的调节作用也大，洪水过程较为平缓，枯水流量相对较大；面积越小，流量也越小。相对较大；面积越小，流量也越小。 第10页/共66页第十页，共66页。山东农业大学林学院第一节第

12、一节 河流河流(hli)与流域与流域 三、流域三、流域(liy)(liy)特特征征 1. 流域流域(liy)几何特征几何特征 （1）流域面积）流域面积 （2）流域长度和平均宽度）流域长度和平均宽度 流域长度：流域长度：即流域的轴长，是以河口为中心，任意长为半径，画出若干圆弧，各交流域的边界于两点，即流域的轴长，是以河口为中心，任意长为半径，画出若干圆弧，各交流域的边界于两点，这些弧线中点的连线的长度即为流域长度，单位这些弧线中点的连线的长度即为流域长度，单位km 。若流域形状不甚弯若流域形状不甚弯曲，且左右岸对称，可曲，且左右岸对称，可用用干流长度或河源到河口干流长度或河源到河口的直线距离代替

13、。的直线距离代替。 流域平均宽度：流域平均宽度：指流域面积与流域长度的比值。指流域面积与流域长度的比值。 第11页/共66页第十一页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 三、流域三、流域(liy)(liy)特特征征 1. 流域流域(liy)几何特征几何特征 （1）流域面积）流域面积 （2）流域长度和平均宽度）流域长度和平均宽度 （3）流域）流域形状系数形状系数 流域形状系数流域形状系数(Ke)：是流域分水线的实际长度（：是流域分水线的实际长度（l）与流域同面积圆的周长（）与流域同面积圆的周长（L）之比。）之比。 流域形状与圆的形状相差越大，流域形状与圆的形

14、状相差越大，Ke也越大，流域形状越狭长，径流变化越平缓。也越大，流域形状越狭长，径流变化越平缓。Ke值接近于值接近于1.0时，流域形状接近圆形，这样流域易造成大的洪水。时，流域形状接近圆形，这样流域易造成大的洪水。 Ke1？在等面积的几何在等面积的几何图形中，圆的周图形中，圆的周长最小！长最小！第12页/共66页第十二页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 三、流域三、流域(liy)(liy)特特征征 1. 流域流域(liy)几何特征几何特征 （1）流域面积）流域面积 （2）流域长度和平均宽度）流域长度和平均宽度 （3）流域）流域形状系数形状系数(Ke)

15、（4）流域）流域不对称系数不对称系数(Ka) Ke表示流域左右岸面积分布的不对称程度。表示流域左右岸面积分布的不对称程度。 Ke是左右岸面积之差与左右岸面积之和的比值。计算公式为：是左右岸面积之差与左右岸面积之和的比值。计算公式为： 当当Ka愈大时，流域愈不对称。左、右流域面积内的来水也愈不均匀，径流不易集中，调节作用越大。愈大时，流域愈不对称。左、右流域面积内的来水也愈不均匀，径流不易集中，调节作用越大。第13页/共66页第十三页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 三、流域三、流域(liy)(liy)特征特征 1. 流域流域(liy)地形特征地形特征

16、（1）流域平均高度）流域平均高度 流域平均高度是指流域平均高度是指流域范围内地表平均高程。流域范围内地表平均高程。可用下式计算：可用下式计算： H0=(a1h1+ a2h2.+ anhn)/A式中：式中：H0流域平均高度（流域平均高度（m）ai相邻两等高线间的面积，相邻两等高线间的面积，km2hi相邻两等高线的平均高度，相邻两等高线的平均高度，m A流域总面积，流域总面积，km2第14页/共66页第十四页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 河流河流(hli)与流域与流域 三、流域三、流域(liy)(liy)特特征征 1. 流域地形流域地形(dxng)特征特征 （2）流域平均坡度）流域平

17、均坡度 又称地面平均坡度，又称地面平均坡度，是坡地漫流过程的一个影响因素，在小流域洪水汇流计算时，是一个重要参数。流域平均坡度按下式计算：是坡地漫流过程的一个影响因素，在小流域洪水汇流计算时，是一个重要参数。流域平均坡度按下式计算： J=(a1J1+ a2J2.+ anJn)/A式中：式中：J流域平均坡度流域平均坡度Ji相邻两等高线间的平均坡度相邻两等高线间的平均坡度ai相邻两等高线间的面积，相邻两等高线间的面积，km2A流域面积，流域面积，km2（1）流域平均高度）流域平均高度 第15页/共66页第十五页，共66页。山东农业大学林学院 1. 年径流量年径流量 在一个年度内，通过河川在一个年度

18、内，通过河川(hchun)某一断面的水量，称为该断面以上流域的年径流量。它可用年平均流量、年径流深、年径流总量或年径流模数来表示。径流模数？某一断面的水量，称为该断面以上流域的年径流量。它可用年平均流量、年径流深、年径流总量或年径流模数来表示。径流模数？第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 一、基本概念及其特点一、基本概念及其特点(tdin)(tdin)第16页/共66页第十六页，共66页。山东农业大学林学院 1. 年径流量年径流量 一、基本概念及其特点一、基本概念及其特点(tdin)(tdin) 2. 年径流量的变化年径流量的变化(binhu)特点特点 （1）年

19、内变化：由以年为周期）年内变化：由以年为周期(zhuq)的汛期与枯季水量所构成，但各年汛期、枯季的历时有长有短，发生有早有迟，水量有大有小，不重复，有偶然性。的汛期与枯季水量所构成，但各年汛期、枯季的历时有长有短，发生有早有迟，水量有大有小，不重复，有偶然性。（2）年际变化：）年际变化：在年际间变化很大，丰水在年际间变化很大，丰水年径流量可达平水年的年径流量可达平水年的2-3倍，枯水年径流量仅为平水倍，枯水年径流量仅为平水年的年的1/10-1/5。（3）年径流量在多年变化中有丰水年组和枯水年组交替出现的现象。）年径流量在多年变化中有丰水年组和枯水年组交替出现的现象。第二节第二节 正常径流量的计

20、算正常径流量的计算 第17页/共66页第十七页，共66页。山东农业大学林学院 1. 年径流量年径流量 一、基本概念及其特点一、基本概念及其特点(tdin)(tdin) 2. 年径流量的变化年径流量的变化(binhu)特点特点 3. 设计设计(shj)年径流量年径流量 是指相应于某一设计频率的年径流量。是指相应于某一设计频率的年径流量。设计年径流是水库、塘坝设计确定有效库容的一个重要水文依据。设计年径流是水库、塘坝设计确定有效库容的一个重要水文依据。 4. 多多年平均径流量年平均径流量 年径流量的多年平均值称为年径流量的多年平均值称为多年平均径流量多年平均径流量Qn。 5. 正常年正常年径流量径

21、流量 在气候和下垫面基本稳定的条件下，随着观测年数的在气候和下垫面基本稳定的条件下，随着观测年数的增加，增加，Qn趋向于一个稳定数值，这个稳定数值称为趋向于一个稳定数值，这个稳定数值称为正常年径流量正常年径流量Q0。第二节第二节 正常径流量的计算正常径流量的计算 第18页/共66页第十八页，共66页。山东农业大学林学院（1）长期实测资料）长期实测资料(zlio)条件条件 二、正常年径流量的推算方法二、正常年径流量的推算方法(fngf)(fngf)(三种三种) ) 1.有长期实测资料时正常有长期实测资料时正常(zhngchng)年径流量的计算年径流量的计算 实测系列长度：实测系列长度：根据我国河

22、流的特点和资料条件，一般具有二三十年以上可作为有长期资料处理。根据我国河流的特点和资料条件，一般具有二三十年以上可作为有长期资料处理。代表性：代表性：一般是指在观测系列中应包含有特大丰水年，特小枯水年及大致相同的一般是指在观测系列中应包含有特大丰水年，特小枯水年及大致相同的丰水年群和枯水年群。丰水年群和枯水年群。（2）正常年径流量计算）正常年径流量计算 算术平均法计算：算术平均法计算：Q0=Qi / n n为观测年数为观测年数; Qi为某年的年径流量。为某年的年径流量。第二节第二节 正常径流量的计算正常径流量的计算 第19页/共66页第十九页，共66页。山东农业大学林学院二、正常二、正常(zh

23、ngchng)(zhngchng)年径流量的推年径流量的推算方法算方法( (三种三种) ) 2.有短期有短期(dun q)实测资料时正常年径流量的计算实测资料时正常年径流量的计算 1.有长期有长期(chngq)实测资料时正常年径流量的计算实测资料时正常年径流量的计算 （1）短期实测资料条件）短期实测资料条件短期实测资料：短期实测资料：是指一般仅有是指一般仅有几年几年或十几年或十几年的实测资料，且资料的的实测资料，且资料的代表性代表性较差。较差。利用算数平均法直接计算会产生很大的利用算数平均法直接计算会产生很大的误差，误差，必须把资料系列延长，必须把资料系列延长，提高资料提高资料的代表性。的代表

24、性。系列展延插补方法：系列展延插补方法：主要是主要是相关分析法，相关分析法，即通过建立年径流量与其密切相关的要素（即通过建立年径流量与其密切相关的要素（称称为参证变量为参证变量）之间的相关关系，然后利）之间的相关关系，然后利用有较长观测系列的参证变量来展延研用有较长观测系列的参证变量来展延研究变量年径流量的系列。究变量年径流量的系列。（2）系列展延插补方法）系列展延插补方法第二节第二节 正常径流量的计算正常径流量的计算 第20页/共66页第二十页，共66页。山东农业大学林学院 2.有短期实测有短期实测(sh c)资料时正常年径流量的计算资料时正常年径流量的计算 1.有长期有长期(chngq)实

25、测资料时正常年径流量的计算实测资料时正常年径流量的计算 （1）短期）短期(dun q)实测资料条件实测资料条件 （2）系列展延插补方法）系列展延插补方法 二、二、正常年径流量的推算方法正常年径流量的推算方法( (三种三种) )（3）参证变量选择条件）参证变量选择条件 参证变量与研究变量在参证变量与研究变量在成因上要有联系成因上要有联系。当需要借助其他流域资料时，参证流域当需要借助其他流域资料时，参证流域与研究流域也需具备同一成因的共同基础与研究流域也需具备同一成因的共同基础。 参证变量的系列要参证变量的系列要比研究变量比研究变量的系列长。的系列长。参证变量与研究变量须具有一定参证变量与研究变量

26、须具有一定同步系同步系列，列，以便建立相关关系。以便建立相关关系。水文上常用的参证变量：水文上常用的参证变量：年径流量资料和年降水量资料。年径流量资料和年降水量资料。第二节第二节 正常径流量的计算正常径流量的计算 第21页/共66页第二十一页，共66页。山东农业大学林学院 2.有短期实测资料时正常有短期实测资料时正常(zhngchng)年径流量的计算年径流量的计算 二、正常年径流量的推算二、正常年径流量的推算(tu sun)(tu sun)方法方法( (三种三种) )（4）利用）利用(lyng)年径流量资料展延插补资料系列年径流量资料展延插补资料系列 在研究流域附近在研究流域附近有长期实有长期

27、实测年径流量资料，或测年径流量资料，或研究研究站的上、下游有长期实站的上、下游有长期实测年径流量资料测年径流量资料的水文站的水文站。经分析，证明其径流形。经分析，证明其径流形成条件相似后，成条件相似后，可用两者可用两者的相关方程延长插补短的相关方程延长插补短期资料。期资料。例例1 某河流拟在乙站处修建水库，乙站流域面某河流拟在乙站处修建水库，乙站流域面积积F1200km2，具有具有1956-1959年、年、1964-1966年共年共7年实测年径流量资料，年实测年径流量资料，需展延需展延该站系列，以提供水库水文设计依据。该站系列，以提供水库水文设计依据。 乙站上游的甲站，流域面积乙站上游的甲站，

28、流域面积F=820km2，有有19521971年共年共20年较长的年径流量系列，年较长的年径流量系列，经分析甲站可作为参证站。经分析甲站可作为参证站。第二节第二节 正常径流量的计算正常径流量的计算 第22页/共66页第二十二页，共66页。山东农业大学林学院甲、乙两站各年实测年平均甲、乙两站各年实测年平均(pngjn)径流量如表径流量如表(单位：单位：m3s) 首先用两站同期实测首先用两站同期实测(sh c)资料资料(1956-1959年、年、1964-1966年年)点绘相关图。点绘相关图。第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 第23页/共66页第二十三页，共66页

29、。山东农业大学林学院（4）利用）利用(lyng)年径流量资料展延插补资料系列年径流量资料展延插补资料系列 2.有短期实测资料有短期实测资料(zlio)时正常年径流量的计算时正常年径流量的计算由图由图4-2可知两站相关点据密集，可通过相关点群中心定一条单一曲线，乙站缺测资料年份可用此相关线插补和外延可知两站相关点据密集，可通过相关点群中心定一条单一曲线，乙站缺测资料年份可用此相关线插补和外延(wiyn)（图解相关法），最后得乙站（图解相关法），最后得乙站20年的年径流量资料。如下表：年的年径流量资料。如下表：第二节第二节 正常径流量的计算正常径流量的计算 第24页/共66页第二十四页，共66页。

30、山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 计算乙站计算乙站20年的年径流量资料年的年径流量资料(zlio)的算术平均值，即为乙站正常年径流量的算术平均值，即为乙站正常年径流量Q0 。算术平均法计算算术平均法计算(j sun)：Q0=Qi / n=15.3m3/s n为观测年数为观测年数;n=20年年 Qi为某年的年径流量。为某年的年径流量。1956-1959a、1964-1996a为实测系为实测系列；列；1952-1955a、1967-1971a为延为延长系列；长系列；1960-1963为插补系列。为插补系列。第25页/共66页第二十五页，共66页。

31、山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 （5）利用）利用(lyng)年降水资料展延插补资料系列年降水资料展延插补资料系列 2.有短期实测资料有短期实测资料(zlio)时正常年径流量的计算时正常年径流量的计算 降水资料容易取得，资料系列也较降水资料容易取得，资料系列也较径流资料长，当不能用径流资料延长径流资料长，当不能用径流资料延长时，时，可用流域内或流域外降水可用流域内或流域外降水资料进行展延插补。资料进行展延插补。当资料很少时，可通过建立月当资料很少时，可通过建立月降水量与月径流量间的相关关系降水量与月径流量间的相关关系，然后推算年径流量。，然后

32、推算年径流量。 注意：必须分析降水与径流关系。在湿注意：必须分析降水与径流关系。在湿润地区润地区降水充沛，径流系数大，径流量降水充沛，径流系数大，径流量与降水量间的相关关系较密切；而与降水量间的相关关系较密切；而在干在干旱、半干旱地区旱、半干旱地区，蒸发量大，大部分，蒸发量大，大部分降水消耗于蒸发，年径流量与年降降水消耗于蒸发，年径流量与年降水量之间的关系不够密切，此时，水量之间的关系不够密切，此时，可适当增加参证变量，如降雨强度可适当增加参证变量，如降雨强度等。等。第26页/共66页第二十六页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 （

33、5）利用年降水资料）利用年降水资料(zlio)展延插补资料展延插补资料(zlio)系列系列 2.有短期实测有短期实测(sh c)资料时正常年径流量的计算资料时正常年径流量的计算例例2 某河支流有甲、乙两站，甲站流域面积为某河支流有甲、乙两站，甲站流域面积为992km2，有，有1953-1955年、年、1959-1969年年实测年径流量资料，而甲、乙两站同时具有较长期的降水资料实测年径流量资料，而甲、乙两站同时具有较长期的降水资料(1953-1970)。需插补甲站缺测年份径流量资料。需插补甲站缺测年份径流量资料。如表如表4-3 第27页/共66页第二十七页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二

34、节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 （5）利用年降水资料）利用年降水资料(zlio)展延插补资料展延插补资料(zlio)系列系列 2.有短期有短期(dun q)实测资料时正常年径流量的计算实测资料时正常年径流量的计算表表4-3 甲站部分年平均流量及两站年降水量表甲站部分年平均流量及两站年降水量表(流量流量:m3/s, 单位单位:mm) 第28页/共66页第二十八页，共66页。山东农业大学林学院第一节第一节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 甲站以上年径流甲站以上年径流(jngli)深深h用下式计算：用下式计算：由于乙站无实测径流资料，甲站缺测年份径流资

35、料只能采用本流域的降雨由于乙站无实测径流资料，甲站缺测年份径流资料只能采用本流域的降雨(jin y)和径流关系插补。和径流关系插补。甲站以上流域平均降水量，可用甲乙两站年降水量算术平均值求得。甲站以上流域平均降水量，可用甲乙两站年降水量算术平均值求得。第29页/共66页第二十九页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 2.有短期有短期(dun q)实测资料时正常年径流量的计算实测资料时正常年径流量的计算以甲站以上以甲站以上(yshng)各年径流深与流域平均雨深点绘关系，如图所示，由图可见，关系尚密切，可以定线使用。各年径流深与流域平均雨

36、深点绘关系，如图所示，由图可见，关系尚密切，可以定线使用。（5）利用年降水资料展延插补资料系列利用年降水资料展延插补资料系列 根据根据年降雨径流相关图，年降雨径流相关图，就可以由就可以由甲站以上平甲站以上平均降水量资料均降水量资料插补甲站缺测年份的年径流资料，然后插补甲站缺测年份的年径流资料，然后计算正常年径流量计算正常年径流量Q0 。第30页/共66页第三十页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 （5）利用年降水资料展延）利用年降水资料展延(zhn yn)插补资料系列插补资料系列 2.有短期实测有短期实测(sh c)资料时正常年径流

37、量的计算资料时正常年径流量的计算注意上述图注意上述图4-4插补甲站缺测年份的年径流资料单位？须由插补甲站缺测年份的年径流资料单位？须由h Q0第31页/共66页第三十一页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 2.有短期实测有短期实测(sh c)资料时正常年径流量的计算资料时正常年径流量的计算例例1和例和例2的相关分析都属图解相关法，即利用研究的相关分析都属图解相关法，即利用研究(ynji)变量和参证变量的同步资料，点绘经验相关点据，然后根据点群的分布情况和趋势，通过点群中心，定出一条平均线。变量和参证变量的同步资料，点绘经验相关点据，

38、然后根据点群的分布情况和趋势，通过点群中心，定出一条平均线。 此外，可以利用相关分析方法，计算此外，可以利用相关分析方法，计算回归方程：回归方程：XbYaxxxyLLb 第32页/共66页第三十二页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 2.有短期实测资料有短期实测资料(zlio)时正常年径流量的计算时正常年径流量的计算 1.有长期实测资料有长期实测资料(zlio)时正常年径流量的计算时正常年径流量的计算 二、二、正常年径流量的推算方法正常年径流量的推算方法( (三种三种) ) 3.无实测资料时正常年径流量的计算无实测资料时正常年径流量

39、的计算 我国的水文站网不完善，只在较大的河流上有水文观测站，在实际工作中常遇到的小流域，根本没有径流资料，甚至连降雨资料也没有。我国的水文站网不完善，只在较大的河流上有水文观测站，在实际工作中常遇到的小流域，根本没有径流资料，甚至连降雨资料也没有。在计算正常年径流量时，需用一些特殊方法，如等值线图法、水文比拟法、径流系数法和水文查勘法。在计算正常年径流量时，需用一些特殊方法，如等值线图法、水文比拟法、径流系数法和水文查勘法。第33页/共66页第三十三页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 二、正常年径流量的推算方法二、正常年径流量的推

40、算方法(fngf)(fngf)(三种三种) ) 3.无实测资料时正常无实测资料时正常(zhngchng)年径流量的计算年径流量的计算 （1）等值线图法等值线图法 把相同数值的点连接起来的线把相同数值的点连接起来的线叫等值线。叫等值线。在地图上把观测到的水文特征值标记出来，然后把相同数值各点连成等值线，即可构成该水文特征值的在地图上把观测到的水文特征值标记出来，然后把相同数值各点连成等值线，即可构成该水文特征值的等值线图，等值线图，从而显示了水文特征值的从而显示了水文特征值的地理分布规律。地理分布规律。利用利用多年平均年径流量等值线图多年平均年径流量等值线图推推算无实测资料地区的多年平均年算无实

41、测资料地区的多年平均年径流量。由于径流量的多寡与流径流量。由于径流量的多寡与流域面积的大小有直接关系，为了域面积的大小有直接关系，为了消除影响，消除影响，多年平均年径流量多年平均年径流量等值线图一般以径流深或径等值线图一般以径流深或径流模数为度量单位。流模数为度量单位。 第34页/共66页第三十四页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 二、正常二、正常(zhngchng)(zhngchng)年径流量的推年径流量的推算方法算方法( (三种三种) ) 3.无实测资料无实测资料(zlio)时正常年径流量的计算时正常年径流量的计算 （1）等值

42、线图法等值线图法 目前，各省（区）目前，各省（区）编制的编制的水文手册水文手册一一般都绘有本省般都绘有本省(区区)的的多年平均年径流深和多年平均年径流深和各种频率的年径流深各种频率的年径流深等值线图。等值线图。 如何应用等值线图推求正如何应用等值线图推求正常年径流深？常年径流深？形心法：形心法：首先在图上勾首先在图上勾绘出研究流域的分水线，再绘出研究流域的分水线，再找出流域的形心，而后根据找出流域的形心，而后根据等值线内插读出等值线内插读出形心处的形心处的多年平均年径流深值。多年平均年径流深值。形形心？心？加权平均法：加权平均法：Y0=(y1f1+ y2f2+. ynfn)/F式中：式中： y

43、i相邻两径流相邻两径流深等值线的平均值；深等值线的平均值；fi相邻两等值线间面积相邻两等值线间面积；F流域面积；流域面积；Y0多年平均年径流深。多年平均年径流深。第35页/共66页第三十五页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 等值线图法适应条件：一般对大流域查算的结果精度高一些。对于小流域，因小流域可能不闭合和河槽下切等值线图法适应条件：一般对大流域查算的结果精度高一些。对于小流域，因小流域可能不闭合和河槽下切(xi qi)不深，不能汇集全部地下径流，所以使用等值线图有可能导致结果偏大或偏小，应结合具体条件加以适当修正。不深，不能汇

44、集全部地下径流，所以使用等值线图有可能导致结果偏大或偏小，应结合具体条件加以适当修正。 二、正常二、正常(zhngchng)(zhngchng)年径流量的推算方年径流量的推算方法法( (三种三种) ) 3.无实测资料时正常年径流量的计算无实测资料时正常年径流量的计算 （1）等值线图法等值线图法 第36页/共66页第三十六页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 二、正常年径流量的推算方法二、正常年径流量的推算方法(fngf)(fngf)(三种三种) ) 3.无实测资料时正常无实测资料时正常(zhngchng)年径流量的计算年径流量的计算

45、 （1）等值线图法等值线图法 （2）水文比拟法水文比拟法 水文比拟法水文比拟法就是以流域间的相似性为基础，将就是以流域间的相似性为基础，将相似流域相似流域的水文资料移用至的水文资料移用至研究流域研究流域的一种简便方法。的一种简便方法。 相似流域相似流域：与研究流域有相似自然地理特征的流域称为相似流域（即参证流域）。与研究流域有相似自然地理特征的流域称为相似流域（即参证流域）。 移用相似流域研究资料方法：移用相似流域研究资料方法：如选择相似流如选择相似流域的域的径流模数、径流深度、径流系数以及降水径流模数、径流深度、径流系数以及降水径流相关图径流相关图等。若相似流域与研究流域等。若相似流域与研究

46、流域之间有些差异时，可用不同的修正系之间有些差异时，可用不同的修正系数加以修正。数加以修正。第37页/共66页第三十七页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 二、正常年径流量的推算二、正常年径流量的推算(tu sun)(tu sun)方法方法( (三种三种) ) 3.无实测资料无实测资料(zlio)时正常年径流量的计算时正常年径流量的计算 （1）等值线图法等值线图法 （2）水文比拟法水文比拟法 例例1 研究流域与相似流域的气象和下垫面因素基本相似，仅研究流域与相似流域的气象和下垫面因素基本相似，仅流域面积不同，流域面积不同，则研究流域

47、的正常年径流量有如下关系式：则研究流域的正常年径流量有如下关系式： Q研研/F研研Q参参/F参参 如果使用径流深或径流模数，则不需修正即可直接使用。如果使用径流深或径流模数，则不需修正即可直接使用。例例2 若两流域的年降水量有不同时，则若两流域的年降水量有不同时，则:Q研研/P研研Q参参/P参参式中式中P研研和和P参参分别为研究流域与参证流域的年降水量。分别为研究流域与参证流域的年降水量。第38页/共66页第三十八页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 水文比拟法适应条件：在缺乏等值线图时较为有用。即使在具有等值线图的条件下，而研究流

48、域面积较小，它的年径流量受流域自身特点的影响很大，该方法可以避免盲目地使用等值线图而未考虑水文比拟法适应条件：在缺乏等值线图时较为有用。即使在具有等值线图的条件下，而研究流域面积较小，它的年径流量受流域自身特点的影响很大，该方法可以避免盲目地使用等值线图而未考虑(kol)局部下垫面因素所产生的误差。因此，对于小流域，水文比拟法更有实际意义。局部下垫面因素所产生的误差。因此，对于小流域，水文比拟法更有实际意义。二、正常年径流量的推算二、正常年径流量的推算(tu sun)(tu sun)方法方法( (三种三种) ) 3.无实测资料时正常年径流量的计算无实测资料时正常年径流量的计算 （1）等值线图法

49、等值线图法 （2）水文比拟法水文比拟法 第39页/共66页第三十九页，共66页。山东农业大学林学院第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 二、正常二、正常(zhngchng)(zhngchng)年径流量的推算年径流量的推算方法方法( (三种三种) ) 3.无实测资料时正常无实测资料时正常(zhngchng)年径流量的计算年径流量的计算 （1）等值线图法等值线图法 （2）水文比拟法水文比拟法 （3）径流系数）径流系数法法 适宜条件：适宜条件：当流域内或附近有年降雨量资料，且雨量与径流关系密切，当流域内或附近有年降雨量资料，且雨量与径流关系密切，可用多年平均降雨量与径流

50、量间的定量关系计算年径流量，可由下式计算：可用多年平均降雨量与径流量间的定量关系计算年径流量，可由下式计算： W1000CPF式中：式中：W多年平均径流总量，多年平均径流总量，m3；C年径流系数，与研究区植被、地形年径流系数，与研究区植被、地形地质等因素有关，可通过调查并参考省地质等因素有关，可通过调查并参考省、地、地水文手册水文手册确定；确定；P多年平均降雨量多年平均降雨量(mm)，可从省、，可从省、地地水文手册水文手册查出，或向附近水文站、查出，或向附近水文站、雨量站查询；雨量站查询；F研究流域的集水面积研究流域的集水面积(km2)。第40页/共66页第四十页，共66页。山东农业大学林学院

51、第二节第二节 正常正常(zhngchng)径流量的计算径流量的计算 二、正常年径流量的推算二、正常年径流量的推算(tu sun)(tu sun)方法方法( (三种三种) ) 3.无实测资料无实测资料(zlio)时正常年径流量的计算时正常年径流量的计算 （1）等值线图法等值线图法 （2）水文比拟法水文比拟法 （3）径流系数）径流系数法法 （4）水文勘查）水文勘查法法 适宜条件：适宜条件：完全没有资料，也找不到相似流域完全没有资料，也找不到相似流域，此时可进行水文查勘，此时可进行水文查勘，不仅对完全不仅对完全无资料的小流域有必要，就是对有资料无资料的小流域有必要，就是对有资料的大流域也是不可缺少的

52、。的大流域也是不可缺少的。方法：方法：通过野外实地查勘访问，了解多年期间典型水位过程线，河道特性，建立水位流量关系曲线，通过野外实地查勘访问，了解多年期间典型水位过程线，河道特性，建立水位流量关系曲线，从而推算出近似的流量过程线，并估算其正常年径流量。从而推算出近似的流量过程线，并估算其正常年径流量。总结：总结：为慎重，几种方法推算的成果相互验为慎重，几种方法推算的成果相互验证，以保计算成果的精度。证，以保计算成果的精度。 第41页/共66页第四十一页，共66页。山东农业大学林学院第三节第三节 径流径流(jngli)的年际变化的年际变化 一、一、基本概念基本概念河川径流为何存在年际变化？正常年

53、径流量反映了河流水量的多少，但并不反映具体某一年的水量。由于河川径流为何存在年际变化？正常年径流量反映了河流水量的多少，但并不反映具体某一年的水量。由于(yuy)河川径流是流域自然地理气候因素综合影响的产物，而气候因素具有明显的年际变化特征，因此，受其影响的河川径流量也具有明显的年际变化。河川径流是流域自然地理气候因素综合影响的产物，而气候因素具有明显的年际变化特征，因此，受其影响的河川径流量也具有明显的年际变化。河川径流河川径流(jngli)年际变化年际变化 定义：定义：径流年际变化就是径流量每年都不相同，有些年份大，有些年份小。径流年际变化就是径流量每年都不相同，有些年份大，有些年份小。举

54、例？举例？举例：举例：雨雨量丰沛地区如量丰沛地区如我国东南沿海我国东南沿海及华南，及华南，年降水量变化小，因而年径年降水量变化小，因而年径流变化也小；在雨量较少且在时间分流变化也小；在雨量较少且在时间分配上集中地区配上集中地区如华北、西北，如华北、西北，降雨量降雨量的年际变化大，径流量年际变化也的年际变化大，径流量年际变化也大。大。第42页/共66页第四十二页，共66页。山东农业大学林学院第三节第三节 径流径流(jngli)的年际变化的年际变化 二、河川年径流量（年际变化二、河川年径流量（年际变化(binhu)(binhu)）的）的计算计算应用数理统计方法应用数理统计方法(fngf)计算年径流

55、量变化，就是计算相应于某一频率的设计年径流量，按其资料不同分为两种情况。计算年径流量变化，就是计算相应于某一频率的设计年径流量，按其资料不同分为两种情况。1、有实测资料时设计年径流量的计算、有实测资料时设计年径流量的计算 具有实测年径流量资料时年际变化的计算，就是要确定某具有实测年径流量资料时年际变化的计算，就是要确定某 一指定频率的年径流量。常用方法为一指定频率的年径流量。常用方法为适线法：适线法： 资料表性的审查与分析；资料表性的审查与分析； 选配频率曲线，确定统计参数（均值，选配频率曲线，确定统计参数（均值，变差系数变差系数Cv，偏差系数，偏差系数Cs）；）； 按照某一指定频率推求年径流

56、量。按照某一指定频率推求年径流量。详细计算方法见详细计算方法见第三章第三章第43页/共66页第四十三页，共66页。山东农业大学林学院第三节第三节 径流径流(jngli)的年际变化的年际变化 二、河川年径流量（年际变化二、河川年径流量（年际变化(binhu)(binhu)）的计算的计算2、缺乏实测、缺乏实测(sh c)资料时设计年径流量的计算资料时设计年径流量的计算 缺乏实测年径流量资料时年际变化的计算，关键是通过其他间接资料确定统计参数缺乏实测年径流量资料时年际变化的计算，关键是通过其他间接资料确定统计参数Cv、Cs和多年平均径流量和多年平均径流量Q，其中，多年平均径流量，其中，多年平均径流量

57、Q可由前节介绍的方法（可由前节介绍的方法（等值线图法、水文比拟法、径流系数法和水文查勘法等值线图法、水文比拟法、径流系数法和水文查勘法）求得；剩下的问题就是如何求变差系数）求得；剩下的问题就是如何求变差系数Cv 、偏差系数、偏差系数Cs。确定确定Cv的方法的方法： 等值线图法等值线图法: 流域机构和流域机构和省区都绘制有年径流量变省区都绘制有年径流量变差系数差系数Cv的等值线图。的等值线图。水文比拟法：水文比拟法：缺乏实测资缺乏实测资料时，可设法移用邻近测站料时，可设法移用邻近测站年径流量的年径流量的Cv值。值。经验公式法：经验公式法：通过研究建通过研究建立立Cv与其影响因子间相关关与其影响因

58、子间相关关系，可在与其自然地理条件系，可在与其自然地理条件相似地区应用。相似地区应用。第44页/共66页第四十四页，共66页。山东农业大学林学院第三节第三节 径流径流(jngli)的年际变化的年际变化 二、河川二、河川(hchun)(hchun)年径流量（年际变化）的计年径流量（年际变化）的计算算2、缺乏实测资料时设计、缺乏实测资料时设计(shj)年径流量的计算年径流量的计算 确定确定Cs的方法：的方法： 缺乏资料地区年径流量偏差系数缺乏资料地区年径流量偏差系数Cs值的估算，一般通过值的估算，一般通过Cv与与Cs的比值定出。的比值定出。在多数情况下，在多数情况下，常采用常采用Cs/Cv=2.0

59、；对于湖泊较多的流域，对于湖泊较多的流域，因因Cv较小，可采用较小，可采用Cs2Cv；半干旱干旱地区，半干旱干旱地区，则常用则常用Cs2Cv。第45页/共66页第四十五页，共66页。山东农业大学林学院第四节第四节 径流径流(jngli)的年内分配的年内分配 河川径流河川径流(jngli)量在一年内的变化称为径流量在一年内的变化称为径流(jngli)的年内分配。影响径流的年内分配。影响径流(jngli)年内分配的因素很多，主要为流域气象因素和与流域调蓄能力有关的自然地理因素。年内分配的因素很多，主要为流域气象因素和与流域调蓄能力有关的自然地理因素。一、一、基本概念基本概念河川河川(hchun)径

60、流的年内分配径流的年内分配 径流年内分配的计算的方法有两种：径流年内分配的计算的方法有两种： 时序分配法和历时曲线法。时序分配法和历时曲线法。第46页/共66页第四十六页，共66页。山东农业大学林学院第四节第四节 径流径流(jngli)的年内分配的年内分配 二、径流二、径流(jngli)(jngli)年内分配的计算年内分配的计算的方法的方法 1、时序、时序(sh x)分配法分配法 在实测的各年资料中找出具有代表性的一些年份在实测的各年资料中找出具有代表性的一些年份作为典型年，作为典型年，再计算其年内径流的数量分配。由于年内分配情况与年降水量大小有关，一般选择三种典型年，即再计算其年内径流的数量