設(shè)計(jì)年徑流量及年內(nèi)分配的分析計(jì)算ppt課件

1、徑徑 流：沿流域地面和地下向河川、水庫、湖泊、洼地等流動(dòng)的水流：沿流域地面和地下向河川、水庫、湖泊、洼地等流動(dòng)的水流。流。徑徑 流流 量：一定時(shí)段內(nèi)經(jīng)過河流某一斷面的累積水量。量：一定時(shí)段內(nèi)經(jīng)過河流某一斷面的累積水量。年徑流量：一個(gè)年度內(nèi)，經(jīng)過河流某一斷面的累積水量。年徑流量：一個(gè)年度內(nèi)，經(jīng)過河流某一斷面的累積水量。日歷年度：普通用于水文年鑒和水資源公報(bào)等；日歷年度：普通用于水文年鑒和水資源公報(bào)等；水文年度：普通用于流域水文資料整編、水量平衡計(jì)算等；水文年度：普通用于流域水文資料整編、水量平衡計(jì)算等；水利年度：普通用于水利工程的興利調(diào)理計(jì)算和優(yōu)化調(diào)度等。水利年度：普通用于水利工程的興利調(diào)理計(jì)算

2、和優(yōu)化調(diào)度等。保保 證證 率：工程運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，到達(dá)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)目的的年數(shù)占工程率：工程運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，到達(dá)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)目的的年數(shù)占工程運(yùn)用總年數(shù)的百分比。運(yùn)用總年數(shù)的百分比。在水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，工程的規(guī)模是由來水和用水兩者之間在水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，工程的規(guī)模是由來水和用水兩者之間矛盾的大小、以及希望處理矛盾的程度矛盾的大小、以及希望處理矛盾的程度設(shè)計(jì)保證率設(shè)計(jì)保證率，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定的。比較來確定的。計(jì)算目的：為確定工程規(guī)模的大小提供來水資料。計(jì)算目的：為確定工程規(guī)模的大小提供來水資料。計(jì)算義務(wù)：推求不同保證率下的年徑流量及其年內(nèi)分配過程；計(jì)算義務(wù)：推求不同保證率下的

3、年徑流量及其年內(nèi)分配過程；在水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求、可利用水文資料樣本長度、在水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求、可利用水文資料樣本長度、以及采用水利計(jì)算方法等的不同，要求提供的來水資料也有所不同，例如：以及采用水利計(jì)算方法等的不同，要求提供的來水資料也有所不同，例如：對(duì)于無調(diào)理性能的引水工程對(duì)于無調(diào)理性能的引水工程提供歷年或代表年的逐日提供歷年或代表年的逐日流量過程資料；流量過程資料；對(duì)于有調(diào)理性能的蓄水工程對(duì)于有調(diào)理性能的蓄水工程提供歷年或代表年的逐月提供歷年或代表年的逐月或旬流量過程資料，供水利計(jì)算運(yùn)用?；蜓髁窟^程資料，供水利計(jì)算運(yùn)用。設(shè)計(jì)長期年的年、月徑流系列設(shè)計(jì)長期年的

4、年、月徑流系列長期年法長系列操作法、長期年法長系列操作法、時(shí)歷法、綜合法；時(shí)歷法、綜合法；實(shí)踐代表年的年、月徑流量實(shí)踐代表年的年、月徑流量實(shí)踐代表年法實(shí)踐代表年法 ；設(shè)計(jì)代表年的年、月徑流量設(shè)計(jì)代表年的年、月徑流量 設(shè)計(jì)代表年法。設(shè)計(jì)代表年法。當(dāng)具有長期實(shí)測(cè)徑流資料時(shí)，水文分析計(jì)算的成果普通可分為以下當(dāng)具有長期實(shí)測(cè)徑流資料時(shí)，水文分析計(jì)算的成果普通可分為以下三種類型：三種類型：第一步：根本資料的搜集和審核第一步：根本資料的搜集和審核“三性審查；三性審查；第二步：推求設(shè)計(jì)年徑流量第二步：推求設(shè)計(jì)年徑流量 頻率計(jì)算；頻率計(jì)算；第三步：確定年徑流在年內(nèi)的分配過程年內(nèi)分配計(jì)算；第三步：確定年徑流在年內(nèi)

5、的分配過程年內(nèi)分配計(jì)算；第四步：成果合理性檢查。第四步：成果合理性檢查。徑流資料普通來自水文檢驗(yàn)和摘自整編成果，可靠性審查主要包括徑流資料普通來自水文檢驗(yàn)和摘自整編成果，可靠性審查主要包括以下內(nèi)容：以下內(nèi)容：一致性是指組成水文資料系列的每個(gè)觀測(cè)值具有同一成因，對(duì)年徑一致性是指組成水文資料系列的每個(gè)觀測(cè)值具有同一成因，對(duì)年徑流量系列而言，一致性是指所在流域的氣候條件和下墊面條件在觀測(cè)期流量系列而言，一致性是指所在流域的氣候條件和下墊面條件在觀測(cè)期內(nèi)比較穩(wěn)定，無顯著變化。內(nèi)比較穩(wěn)定，無顯著變化。抽樣誤差用來衡量樣本對(duì)總體代表性的高低，水文計(jì)算成果的精度抽樣誤差用來衡量樣本對(duì)總體代表性的高低，水文計(jì)

6、算成果的精度取決于樣本對(duì)總體的代表性。資料代表性的審查對(duì)衡量頻率計(jì)算成果的取決于樣本對(duì)總體的代表性。資料代表性的審查對(duì)衡量頻率計(jì)算成果的精度有重要意義。精度有重要意義。參證變量的選取：設(shè)計(jì)變量與參證變量的時(shí)序變化具有同步性，參證變量的選?。涸O(shè)計(jì)變量與參證變量的時(shí)序變化具有同步性，并且參證變量的長系列具有較高的代表性；并且參證變量的長系列具有較高的代表性；計(jì)算參證變量長、短系列的分布參數(shù)，參證變量的短系列所處計(jì)算參證變量長、短系列的分布參數(shù)，參證變量的短系列所處時(shí)段與設(shè)計(jì)變量實(shí)測(cè)系列的時(shí)段一樣；時(shí)段與設(shè)計(jì)變量實(shí)測(cè)系列的時(shí)段一樣；假設(shè)參證變量長、短系列的分布參數(shù)值大致接近，就可以為參假設(shè)參證變量長

7、、短系列的分布參數(shù)值大致接近，就可以為參證變量的短系列具有代表性，從而以為設(shè)計(jì)變量系列具有代表證變量的短系列具有代表性，從而以為設(shè)計(jì)變量系列具有代表性。性。叁證變量法舉例叁證變量法舉例此處略此處略調(diào)查歷史上出現(xiàn)過的旱、澇景象，估算其等級(jí)和頻率，然后調(diào)查歷史上出現(xiàn)過的旱、澇景象，估算其等級(jí)和頻率，然后與頻率計(jì)算成果中同等級(jí)的旱、澇頻率進(jìn)展比較，假設(shè)比較與頻率計(jì)算成果中同等級(jí)的旱、澇頻率進(jìn)展比較，假設(shè)比較接近，可以為所選取的徑流資料具有代表性；接近，可以為所選取的徑流資料具有代表性；分析流域氣候特性分析流域氣候特性周期特性周期特性，假照實(shí)測(cè)徑流資料恰好包，假照實(shí)測(cè)徑流資料恰好包括同一個(gè)水文周期，可

8、以為所選取的徑流資料具有代表性。括同一個(gè)水文周期，可以為所選取的徑流資料具有代表性。第一步：按水利年度陳列為一個(gè)新的年、月徑流長系列第一步：按水利年度陳列為一個(gè)新的年、月徑流長系列第二步：重新系列中選出代表段，代表段須滿足以下三個(gè)條件：第二步：重新系列中選出代表段，代表段須滿足以下三個(gè)條件：代表段中須包括有豐、平、枯水年；代表段中須包括有豐、平、枯水年；代表段中須包括一個(gè)或幾個(gè)完好的調(diào)理周期；代表段中須包括一個(gè)或幾個(gè)完好的調(diào)理周期；代有段中的年徑流量均值、離勢(shì)系數(shù)須與長系列的相近。代有段中的年徑流量均值、離勢(shì)系數(shù)須與長系列的相近。第三步：用代表段的年、月徑流過程來代表未來工程運(yùn)轉(zhuǎn)期間的年、第三

9、步：用代表段的年、月徑流過程來代表未來工程運(yùn)轉(zhuǎn)期間的年、月徑流量的變化過程。月徑流量的變化過程。優(yōu)點(diǎn)：保證率的概念比較明確優(yōu)點(diǎn)：保證率的概念比較明確缺陷：對(duì)水文資料要求較高、計(jì)算任務(wù)量大。缺陷：對(duì)水文資料要求較高、計(jì)算任務(wù)量大。 實(shí)踐代表年法是從實(shí)測(cè)年、月徑流量系列中，選出一個(gè)實(shí)踐的干旱實(shí)踐代表年法是從實(shí)測(cè)年、月徑流量系列中，選出一個(gè)實(shí)踐的干旱年作為代表年，用其年徑流的分配過程直接與該年的用水過程相配合而年作為代表年，用其年徑流的分配過程直接與該年的用水過程相配合而進(jìn)展調(diào)理計(jì)算，從而求出調(diào)理庫容，確定工程規(guī)模。進(jìn)展調(diào)理計(jì)算，從而求出調(diào)理庫容，確定工程規(guī)模。選出的年份稱為實(shí)踐代表年，該年的年、月

10、徑流量就是實(shí)踐代表年選出的年份稱為實(shí)踐代表年，該年的年、月徑流量就是實(shí)踐代表年年、月徑流量。年、月徑流量。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，直觀明晰優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，直觀明晰缺陷：不一定符合設(shè)計(jì)保證率缺陷：不一定符合設(shè)計(jì)保證率 第一步：計(jì)算時(shí)段確實(shí)定第一步：計(jì)算時(shí)段確實(shí)定第二步：頻率計(jì)算及其成果的合理性分析第二步：頻率計(jì)算及其成果的合理性分析統(tǒng)計(jì)出歷年各個(gè)計(jì)算時(shí)段的徑流量，并按大小次序排成一統(tǒng)計(jì)出歷年各個(gè)計(jì)算時(shí)段的徑流量，并按大小次序排成一列，構(gòu)成計(jì)算序列列，構(gòu)成計(jì)算序列利用適線法，求得各個(gè)計(jì)算時(shí)段徑流量的頻率分布曲線，利用適線法，求得各個(gè)計(jì)算時(shí)段徑流量的頻率分布曲線，并分析頻率曲線的均值、離勢(shì)系數(shù)、偏態(tài)系數(shù)能否

11、合理。并分析頻率曲線的均值、離勢(shì)系數(shù)、偏態(tài)系數(shù)能否合理。第三步：設(shè)計(jì)時(shí)段徑流量的計(jì)算第三步：設(shè)計(jì)時(shí)段徑流量的計(jì)算根據(jù)頻率曲線，運(yùn)用第七章中的公式根據(jù)頻率曲線，運(yùn)用第七章中的公式7-28，結(jié)合附表，結(jié)合附表1，即可推求出指定頻率的設(shè)計(jì)年徑流量，或指定頻率的設(shè)計(jì)時(shí)段徑即可推求出指定頻率的設(shè)計(jì)年徑流量，或指定頻率的設(shè)計(jì)時(shí)段徑流量；流量；)1 (pvpcQQ(7-28)從實(shí)測(cè)的歷年徑流過程線中選擇代表年的徑流過程線應(yīng)根據(jù)從實(shí)測(cè)的歷年徑流過程線中選擇代表年的徑流過程線應(yīng)根據(jù)以下原那么：以下原那么：選取年徑流量接近于設(shè)計(jì)年徑流量的代表年徑流過程線；選取年徑流量接近于設(shè)計(jì)年徑流量的代表年徑流過程線；實(shí)測(cè)年徑

12、流量接近設(shè)計(jì)年徑流量的徑流過程線不只一條時(shí)，實(shí)測(cè)年徑流量接近設(shè)計(jì)年徑流量的徑流過程線不只一條時(shí)，應(yīng)選取其中較為不利的，以使工程設(shè)計(jì)偏于平安。應(yīng)選取其中較為不利的，以使工程設(shè)計(jì)偏于平安。第四步：代表年的選取第四步：代表年的選取第五步：徑流年內(nèi)分配計(jì)算第五步：徑流年內(nèi)分配計(jì)算將設(shè)計(jì)時(shí)段徑流量按代表年的月徑流過程進(jìn)展分配，有同倍將設(shè)計(jì)時(shí)段徑流量按代表年的月徑流過程進(jìn)展分配，有同倍比法和同頻率法。比法和同頻率法。代年設(shè)年年,QQK 代供設(shè)供供,QQK (1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇幾個(gè)計(jì)算時(shí)段根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇幾個(gè)計(jì)算時(shí)段如最小如最小3個(gè)月、最小個(gè)月、最小5個(gè)月、個(gè)月、年等三個(gè)時(shí)段年等三個(gè)時(shí)段；作各個(gè)時(shí)段的水量

13、頻率曲線，并求得設(shè)計(jì)頻率的各個(gè)計(jì)算時(shí)段作各個(gè)時(shí)段的水量頻率曲線，并求得設(shè)計(jì)頻率的各個(gè)計(jì)算時(shí)段的徑流量的徑流量最小最小3個(gè)月的設(shè)計(jì)流量個(gè)月的設(shè)計(jì)流量Q3,設(shè)、最小設(shè)、最小5個(gè)月設(shè)計(jì)徑流個(gè)月設(shè)計(jì)徑流量量Q5,設(shè)、設(shè)計(jì)年徑流量設(shè)、設(shè)計(jì)年徑流量Q年年,設(shè)設(shè)；按選代表年的原那么選取代表年，在代表年的逐月徑流過程中，按選代表年的原那么選取代表年，在代表年的逐月徑流過程中，統(tǒng)計(jì)出各個(gè)計(jì)算時(shí)段的徑流量統(tǒng)計(jì)出各個(gè)計(jì)算時(shí)段的徑流量最小最小3個(gè)月的徑流量個(gè)月的徑流量Q3,代、最代、最小小5個(gè)月的徑流量個(gè)月的徑流量Q5,代、年徑流量代、年徑流量Q年年,設(shè)設(shè)代年代代,5, 3QQQ(2)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)水文資料長度要求不高，保

14、證率的概念明確，可提供不優(yōu)點(diǎn)：對(duì)水文資料長度要求不高，保證率的概念明確，可提供不同設(shè)計(jì)保證率下的來水資料；同設(shè)計(jì)保證率下的來水資料；缺陷：同倍比法在計(jì)算時(shí)段和代表年確實(shí)定上存在困難；同頻率缺陷：同倍比法在計(jì)算時(shí)段和代表年確實(shí)定上存在困難；同頻率法的年內(nèi)分配會(huì)改動(dòng)實(shí)踐代表年的年內(nèi)分配過程，須對(duì)年法的年內(nèi)分配會(huì)改動(dòng)實(shí)踐代表年的年內(nèi)分配過程，須對(duì)年內(nèi)分配計(jì)算結(jié)果做成因分析。內(nèi)分配計(jì)算結(jié)果做成因分析。某水庫的某水庫的18年間的年、月徑流量資料如下表所示，用水流量年間的年、月徑流量資料如下表所示，用水流量q=3m3/s，求該水庫：求該水庫：供水保證率分別為供水保證率分別為P=10%、P=50%、P=90

15、%的設(shè)計(jì)年徑流量；的設(shè)計(jì)年徑流量；最小最小3個(gè)月、最小個(gè)月、最小5個(gè)月的設(shè)計(jì)時(shí)段徑流量；個(gè)月的設(shè)計(jì)時(shí)段徑流量；用同頻率法計(jì)算該水庫的興利調(diào)理庫容。用同頻率法計(jì)算該水庫的興利調(diào)理庫容。設(shè)計(jì)代表年法的優(yōu)缺陷：設(shè)計(jì)代表年法的優(yōu)缺陷：年份月平均流量(m3/s)年平均流量Q(m3/s)供水期T(月)供水期流量Wm3/（s月）所需庫容3456789101112121958195916.522.043.017.04.632.464.024.841.982.471.8721.611.936.322.68195919607.258.6916.326.17.157.506.811.862.672.734.202.

16、037.7837.261.74196019618.2119.526.424.67.359.623.202.071.981.902.3513.210.048.303.701961196214.717.719.830.45.204.879.103.463.422.922.481.629.6437.021.981962196312.915.741.650.719.410.47.482.975.302.671.791.8014.436.262.74196319643.204.987.1516.25.552.282.131.272.181.546.453.874.7359.405.60196419659

17、.9112.512.934.66.905.552.003.271.621.170.993.067.8759.055.95196519663.9026.615.213.66.1213.44.2710.58.219.038.358.4810.4000196619679.5229.013.525.425.43.582.672.231.932.761.415.3010.2511.04.001967196813.017.833.243.010.53.581.671.571.821.421.212.3610.9610.17.90196819699.4515.615.537.842.76.553.522.5

18、41.842.684.259.0012.637.061.941969197012.211.533.925.012.77.303.654.963.182.353.883.5710.312.350.651970197116.324.841.030.724.28.306.508.754.527.964.103.8015.1000197119725.086.1024.322.83.403.454.922.791.761.302.238.767.2448.083.92197219733.2811.737.116.410.219.25.754.414.535.598.478.8911.3000197319

19、7415.438.541.657.431.75.866.564.552.591.631.765.2117.735.983.02197419753.285.4811.817.114.414.33.843.694.675.166.2611.18.420001975197622.437.158.023.910.612.46.268.517.307.543.125.5616.9000解：解：年徑流量系列年徑流量系列最小最小3個(gè)月徑流量系列個(gè)月徑流量系列最小最小5個(gè)月徑流量系列個(gè)月徑流量系列1.98 1.98 2.47 2.47 1.87 1.87 6.32 6.32 1.86 1.86 2.67 2.

20、67 2.73 2.73 7.26 7.26 2.07 2.07 1.98 1.98 1.90 1.90 5.95 5.95 2.92 2.92 2.48 2.48 1.62 1.62 7.02 7.02 2.67 2.67 1.79 1.79 1.80 1.80 6.26 6.26 1.27 1.27 2.18 2.18 1.54 1.54 4.99 4.99 1.62 1.62 1.17 1.17 0.99 0.99 3.783.78 8.21 8.21 9.03 9.03 8.35 8.35 25.59 25.59 1.93 1.93 2.76 2.76 1.41 1.41 6.10 6

21、.10 1.82 1.82 1.42 1.42 1.21 1.21 4.45 4.45 2.54 2.54 1.84 1.84 2.68 2.68 7.06 7.06 3.18 3.18 2.35 2.35 3.88 3.88 9.41 9.41 7.96 7.96 4.10 4.10 3.80 3.80 15.86 15.86 1.76 1.76 1.30 1.30 2.23 2.23 5.29 5.29 4.41 4.41 4.53 4.53 5.59 5.59 14.53 14.53 2.59 2.59 1.63 1.63 1.76 1.76 5.98 5.98 3.84 3.84 3.

22、69 3.69 4.67 4.67 12.20 12.20 7.54 7.54 3.12 3.12 5.56 5.56 16.22 16.22 4.02 4.02 4.84 4.84 1.98 1.98 2.47 2.47 1.87 1.87 15.18 15.18 1.86 1.86 2.67 2.67 2.73 2.73 4.20 4.20 2.03 2.03 13.49 13.49 3.20 3.20 2.07 2.07 1.98 1.98 1.90 1.90 2.35 2.35 11.50 11.50 3.46 3.46 3.42 3.42 2.92 2.92 2.48 2.48 1.

23、62 1.62 13.90 13.90 2.97 2.97 5.30 5.30 2.67 2.67 1.79 1.79 1.80 1.80 14.53 14.53 2.28 2.28 2.13 2.13 1.27 1.27 2.18 2.18 1.54 1.54 9.40 9.40 2.00 2.00 3.27 3.27 1.62 1.62 1.17 1.17 0.99 0.99 9.059.05 4.27 4.27 10.5 10.5 8.21 8.21 9.03 9.03 8.35 8.35 40.36 40.36 2.67 2.67 2.23 2.23 1.93 1.93 2.76 2.

24、76 1.41 1.41 11.00 11.00 1.67 1.67 1.57 1.57 1.82 1.82 1.42 1.42 1.21 1.21 7.69 7.69 3.52 3.52 2.54 2.54 1.84 1.84 2.68 2.68 4.25 4.25 14.83 14.83 4.96 4.96 3.18 3.18 2.35 2.35 3.88 3.88 3.57 3.57 17.94 17.94 8.75 8.75 4.52 4.52 7.96 7.96 4.10 4.10 3.80 3.80 29.13 29.13 4.92 4.92 2.79 2.79 1.76 1.76

25、 1.30 1.30 2.23 2.23 13.0013.00 5.75 5.75 4.41 4.41 4.53 4.53 5.59 5.59 8.47 8.47 28.75 28.75 4.55 4.55 2.59 2.59 1.63 1.63 1.76 1.76 5.21 5.21 15.74 15.74 3.84 3.84 3.69 3.69 4.67 4.67 5.16 5.16 6.26 6.26 23.62 23.62 8.51 8.51 7.30 7.30 7.54 7.54 3.12 3.12 5.56 5.56 32.03 32.03 195819581959195911.9

26、11.919591959196019607.787.78196019601961196110.010.019611961196219629.649.64196219621963196314.414.419631963196419644.734.7319641964196519657.877.87196519651966196610.410.4196619661967196710.210.2196719671968196810.910.9196819681969196912.612.6196919691970197010.310.3197019701971197115.115.119711971

27、197219727.247.24197219721973197311.311.3197319731974197417.717.719741974197519758.428.42197519751976197616.916.9圖圖 1圖圖 2圖圖 3 參數(shù)參數(shù)計(jì)算時(shí)段計(jì)算時(shí)段均值均值CVCS/CVP=10%P=50%P=90%12個(gè)月個(gè)月131（10.97）0.322.0188(15.7)128(10.7)81.8(6.82)最小最小5個(gè)月個(gè)月18.00.472.029。3316。698.46最小最小3個(gè)月個(gè)月9.130.502.015。258。374.0006. 178. 300. 4, 代3設(shè)33QQK844. 078. 305. 900. 445. 8, 代35設(shè)3設(shè)535QQQQK代858. 005. 95 .9445. 88 .81,2,52, 代51