长期实测径流资料时年径流计算讲解

主讲：韩红亮杨凌职业技术学院副教授

工程水文及水利计算长期资料设计年径流计算——代表年法的应用（方法）目录12对“长期”的定义

长期实测径流资料的审查34设计年径流量的计算

代表年的选择5设计年径流年内分配对“长期”的定义011对“长期”的定义

人们通过水文资料水文年鉴、水文数据库、水文手册、水文调查等，收集到代表站断面或参证流域断面的实测长系列径流资料。其长度不应小于规范规定的年数，即不应小于30年。对收集到的长系列资料，要进行审查后才能使用，以保证计算的精度。长期实测径流资料的审查022.长期实测径流资料的审查

不能排除个别错误存在的可能性，因此，使用时必须进行审查，并对水量特丰、特枯或解放前以及其他有疑点的年份应进行重点审查。可靠性一致性代表性流域的下垫面条件在人类活动的影响下会发生较大变化，如修建水库、引水工程、分洪工程等，会造成产生径流的条件发生变化，从而使径流资料系列前后不一致。资料的代表性指样本的统计特性接近总体的统计特性的程度，样本系列代表性好，则抽样误差就小，水文计算成果精度也就高。2.长期实测径流资料的审查可靠性审查

①水位资料。主要审查基准面和水准点，水尺零点高程的变化情况。②流量资料。主要审查水位——流量关系曲线定得是否合理，是否符合测站特性。同时，还可根据水量平衡原理，进行上下游站、干支流站的年、月径流量对照，检查其可靠性。③水量平衡的审查。根据水量平衡的原理，上、下游站的水量应该平衡，即下游站的径流量应等于上游站径流量加区间径流量。通过水量平衡的检查即可衡量径流资料的精度。④流量观测和计算的方法与精度。如高水测流时，浮标系数采用的过高、过低，均会导致所测汛期流量偏大或偏小。审查内容2.长期实测径流资料的审查一致性审查

审查目的：调查人为原因对径流的影响，必要时还原以保持径流下垫面影响的一致性。

审查方法：分项调查法。

基本原理：水量平衡方程。农业净用水量工业净用水量生活净用水量蓄水工程的蓄水变量水土保持措施对径流的影响水量水面蒸发增损量跨流域引水量河道分洪水量水库渗漏水量其他水量2.长期实测径流资料的审查代表性审查

审查原理：实测样本的代表性越强，则统计精度越高。样本本身的总体统计参数未知，用参证变量去对比。实测样本n年（设计站）均值变差系数统计参数参证系列N年（参证站）均值变差系数统计参数选出与设计站实测同期的系列n年

两者统计参数接近，可推断参证变量的年短系列在年长系列中具有较好的代表性。如两者统计参数相差较大(一般相差值超过5％～10％)，则认为设计站年径流量系列代表性较差，这时应设法插补、延长系列，以提高系列的代表性。2.长期实测径流资料的审查代表性审查

参证变量的条件：①参证变量的长系列本身具有较高的代表性；②设计站年径流量与参证变量在时序上具有相似的丰枯变化。设计年径流量的计算033.设计年径流量的计算资料审查将长系列重新排列选出代表段1.具有丰、平、枯年份；2.有一个或几个完整的调节周期；3.代表段的均值、变差系数与长系列相近。条件设计年、月径流系列（列表给出）（1）设计长期年、月径流量系列样例见下页与用水资料配合，计算兴利库容3.设计年径流量的计算第3部分具有长期实测径流资料时设计年径流计算年份月平均流量（m3/s）年平均流量（m3/s）6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月1958～195916.52243174.632.464.024.841.982.471.8721.611.861959～19607.258.6916.326.17.157.56.811.862.672.734.22.037.771960～19618.2119.526.426.47.359.623.22.071.981.92.3513.210.181961～196214.717.719.830.45.24.879.13.463.422.922.481.629.641962～196312.915.741.650.719.410.47.482.795.32.671.791.814.381963～19643.24.987.1516.25.552.282.131.272.181.546.453.877.871964～19659.9112.512.934.66.95.5523.271.621.170.993.067.871965～19663.926.615.213.66.1213.44.2710.58.219.038.358.4810.641966～19679.522913.525.425.43.582.672.231.932.671.415.310.221967～19681317.933.24310.53.581.671.571.821.421.212.3610.941968～19699.4515.615.537.842.76.553.522.541.842.684.25912.621969～197012.211.533.92512.77.33.654.963.182.353.883.5710.351970～197116.324.84130.724.28.36.58.754.257.964.13.815.061971～19725.086.124.322.83.43.454.922.791.761.32.238.767.241972～19733.2811.737.116.410.219.25.754.415.535.598.478.8911.381973～197415.438.541.657.431.75.846.654.552.591.631.765.2117.741974～19753.285.4811.817.114.414.33.843.694.675.166.2611.18.421975～197622.137.15823.910.612.46.268.517.37.543.125.5616.87某河断面历年逐月平均流量3.设计年径流量的计算（2）设计代表年法设计年径流量计算

根据工程要求或计算任务，设计代表年又可分为设计丰、平(中)、枯水年三种情况，并且通过不同频率来反映丰、平、枯水情况。一般丰水年的频率不大于25％，平水年的频率取50％，枯水年的频率不小于75％。情况1：对于灌溉工程、城镇供水工程只需推求设计保证率设相应的设计枯水年；情况2：对于水电工程一般应推求频率、50％、分别相应的设计丰、平、枯三个代表年；情况3：水资源规划或供需分析中，一般需推求频率分别为20％(丰水)、50％(平水)、75％(偏枯)、90％或95％(枯水)的代表年。这些设计频率(也称为指定频率)相应的年径流量称为设计年径流量。3.设计年径流量的计算

前面已经得到了设计站得样本系列，并且可以求得其均值和离均系数。通过适线法可确定最终的离均系数Cv和偏态系数Cs。可在适线得到的P-Ⅲ曲线上查得相应频率的径流量，或者通过离均系数Kp计算相应频率的径流量。。（2）设计代表年法设计年径流量计算3.设计年径流量的计算

需要补充的是：有时为了得到一些计算时段的径流量达到指定的设计频率。因此在对年径流量进行频率计算时，常需对其他计算时段的径流量也进行计算。计算时段，也称统计时段，它是按工程要求确定的。对灌溉工程，则取灌溉期或灌溉期各月作为计算时段；对水电工程，年水量和枯水期水量决定发电效益，采用年及枯水期作为计算时段。如计算时段为年，则按水利年统计逐年年径流量，构成年径流量系列。如计算时段为枯水期3个月，则统计历年连续最枯的3个月总水量，组成时段枯水量系列。SL278—2002《水利水电工程水文计算规范》规定，径流频率计算依据的系列应在30年以上。（2）设计代表年法设计年径流量计算设计年径流的年内分配044.设计年径流的年内分配

基本方法：从实测年、月径流量资料中，按一定的原则选择代表年。然后依据代表年的年内径流过程，将设计年径流量按一定比例进行缩放，求得所需的设计年径流年内分配过程。或

以年径流工程为例，如当设计50%的平水年年径流量为80万m3，而选定的设计代表年径流量为65万m3。则在计算设计平水年年内分配时，只需将设计代表年每个月的径流量乘1.67，就是设计平水年的年内径流分配过程。设计代表年的同倍比缩放法代表年的选择055.代表年的选择

原则1：水量相近

原则2：最不利原则。在实测径流资料中水量接近的年份可