講義大學(xué)課本《工程水文學(xué)》設(shè)計(jì)年徑流量章節(jié)精講講義 附例題

設(shè)計(jì)年徑流2023/3/6

概述影響年徑流量的因素具有長(zhǎng)系列資料時(shí)設(shè)計(jì)年徑流及年內(nèi)分配具有短系列資料時(shí)設(shè)計(jì)年徑流及年內(nèi)分配缺乏實(shí)測(cè)徑流資料的設(shè)計(jì)年徑流量及年內(nèi)分配計(jì)算流量歷時(shí)曲線設(shè)計(jì)枯水流量分析計(jì)算主要內(nèi)容2023/3/6

第一節(jié)

概述年徑流量：在一個(gè)年度內(nèi)，通過河流出口斷面的水量，叫做該斷面以上流域的年徑流量。年平均流量Q（m3/s）年徑流深R（mm）年徑流總量W（104m3）年徑流模數(shù)M(m3/s.km2)概念理解年平均流量——是指河流斷面按已有水文系列計(jì)算的多年流量平均值。年徑流量——一年內(nèi)（水文年）流經(jīng)河道上指定斷面的全部水量，稱為年徑流量。徑流深度——把徑流總量均勻地鋪在流域面積上所得的水層厚度。徑流模數(shù)——單位面積上在單位時(shí)間內(nèi)流動(dòng)的平均水量。徑流系數(shù)與徑流模數(shù)徑流系數(shù)——任意時(shí)段內(nèi)的徑流深度R(或徑流總量w)與同時(shí)段內(nèi)的降水深度x(或降水總量)的比值，稱為徑流系數(shù)。徑流系數(shù)α說明在降水量中有多少變成了徑流，它綜合反映了流域內(nèi)自然地理要素對(duì)降水——徑流關(guān)系的影響。徑流模數(shù)——單位流域面積上單位時(shí)間所產(chǎn)生的徑流量。單位立方米/秒*平方千米。在所有計(jì)算徑流的常用量中，徑流模數(shù)消除了流域面積大小的影響，最能說明與自然地理?xiàng)l件相聯(lián)系的徑流特征。通常用徑流模數(shù)對(duì)不同流域的徑流進(jìn)行比較。轉(zhuǎn)化關(guān)系年度：在水文計(jì)算中多指水文年，而不是日歷年。所謂水文年是從每年雨季或融雪河水上漲的汛期開始，到次年枯水期終了為止。但水文年鑒中是按日歷年統(tǒng)計(jì)的。

（1）地理分布不均（2）年內(nèi)變化 洪水期（汛期） 枯水期（3）年際變化 豐水年 平水年 枯水年豐水年組枯水年組一、年徑流變化特性年平均流量過程線圖2023/3/6某河某年流量過程線圖

2023/3/6二、工程規(guī)模與來(lái)水、用水、保證率間的關(guān)系年內(nèi)分配均勻，需要調(diào)節(jié)庫(kù)容小來(lái)水量大、用水量小，庫(kù)容小年內(nèi)分配不均勻，用水量，庫(kù)容大庫(kù)容與用水量、不均勻程度成正比2023/3/62023/3/5三、水文文計(jì)算的的任務(wù)（1）根據(jù)來(lái)來(lái)水及用用水，確確定水利利水電工工程規(guī)模模大??；；（2）推求不不同保證證率的年年徑流量量及其分分配過程程。設(shè)計(jì)保證證率:反反映對(duì)水水利資源源利用的的保證程程度，即即工程規(guī)規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)的既定定目標(biāo)不不被破壞壞的年數(shù)數(shù)占運(yùn)用用年數(shù)的的百分比比。四、設(shè)計(jì)計(jì)年徑流流計(jì)算的的內(nèi)容基本資料料的收集集和審核核年徑流量量頻率計(jì)計(jì)算確定年年徑流流在年年內(nèi)的的分配配過程程成果合合理性性檢查查2023/3/5第二節(jié)節(jié)長(zhǎng)長(zhǎng)系列列下設(shè)設(shè)計(jì)年年徑流流計(jì)算算一、水水文資資料的的三性性審查查可靠性性審查查一致性性審查代表性性審查2023/3/5主要審審查由由于人人為或或天然然原因因造成成的資資料錯(cuò)錯(cuò)誤或或時(shí)空空不合合理現(xiàn)現(xiàn)象。。審查查的具具體內(nèi)內(nèi)容一一般包包括：：①水位審查②水位~流量關(guān)系審審查③水量平平衡審查1、可靠性審審查2023/3/5一致性審查查的目的：：為了使計(jì)計(jì)算樣本服服從同一總總體。即樣本獨(dú)立立隨機(jī)抽自自同一總體體。人類活動(dòng)的的影響：蓄蓄水、供水水、水土保保持、引水水工程等，，改變了天天然徑流過過程。需考考慮徑流的的還原計(jì)算算，使得全全部系列建建立在同一一基礎(chǔ)上。。2、一致性審審查2023/3/52、一致性審審查（續(xù)））不一致原因因上游修建水水庫(kù)蓄水、、泄水，改改變?cè)烊蝗粡搅鬟^程程；大洪水情況況下分洪或或發(fā)生決口口、潰堤。。。。分析方法水量平衡原原理修正；；參證序列-設(shè)計(jì)序列相相關(guān)法修正正。。。實(shí)測(cè)的年徑徑流系列可可看成總體體的一個(gè)隨隨機(jī)樣本，，因此資料料（樣本））的代表性性是指樣本本的統(tǒng)計(jì)特特征能否反反映總體的的統(tǒng)計(jì)特征征。樣本對(duì)總體體的代表性性的好壞反反映在樣本本的統(tǒng)計(jì)參參數(shù)與總體體統(tǒng)計(jì)參數(shù)數(shù)的接近程程度，樣本本代表性愈愈高，則設(shè)設(shè)計(jì)結(jié)果精精度愈好。。3、資料的代代表性審查查2023/3/53、代表性審審查代表性是指指樣本與總總體接近的的程度。其它條件相相同時(shí)，樣樣本容量越越小，抽樣樣誤差愈大大。提高樣本代代表性的主主要途徑是是增加樣本本容量。方方法：①插補(bǔ)延長(zhǎng)；；②歷史洪水調(diào)調(diào)查；③古洪水探測(cè)測(cè)。。。有限樣本x1,x2,…,xn無(wú)限總體存在“抽抽樣誤差””由于樣本總體未知，故樣本代表性的分析不能由自身來(lái)評(píng)判?？梢愿鶕?jù)參證站樣本的代表性來(lái)間接分析。參證站設(shè)計(jì)站nnN依據(jù)數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計(jì)原理，，當(dāng)樣本容容量愈大，，則抽樣誤誤差愈小，，說明長(zhǎng)系系列樣本代代表性高的的可能性要要大，故實(shí)實(shí)測(cè)樣本水水文代表性性可以通過過與有成因因聯(lián)系的更更長(zhǎng)期的其其它系列（（視為近似似代表總體體）的分布布參數(shù)作比比較來(lái)衡量量。2023/3/5選擇有成成因聯(lián)系系（同一氣候候區(qū)和下下墊面條條件相似似）鄰近流域域具N年(N>n)的測(cè)站(參證站)長(zhǎng)系列來(lái)來(lái)檢驗(yàn)其其n年短系列列的代表表性，從從而推斷斷設(shè)計(jì)站站同期n年系列的的代表性性，分別別計(jì)算參參證站長(zhǎng)長(zhǎng)短兩系系列的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)數(shù)：比較以上上長(zhǎng)短二二系列的的統(tǒng)計(jì)參參數(shù)，若若二者比比較接近近，一般般要求相相對(duì)誤差差不超過過5-10%，從而推斷斷參證站n年徑流系系列代表表性較高高，從而而推斷設(shè)計(jì)站的n年徑流系系列也具具較好的的代表性性。鑒定設(shè)計(jì)計(jì)站n年實(shí)測(cè)年年徑流系系列代表表性的思思路：與設(shè)計(jì)站n年系列同期設(shè)計(jì)站的的變量和和參證站站的變量量的時(shí)序序變化具具較好的的同步性性(如二個(gè)徑徑流系列列的豐枯枯隨時(shí)序序變化基基本上一一致)；參證變量量系列較較長(zhǎng)，本本身具較較高的代代表性。。應(yīng)用上述述的方法法的前提提條件：：2023/3/5驗(yàn)證：經(jīng)分析，，A和B年徑流量量的時(shí)序序變化具具較好的的同步性性，站B可選為參參證站。。分別算出出參證站站長(zhǎng)短系系列的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)數(shù)：【例】設(shè)計(jì)站A：20年(1970-1989)徑流系列列，參證證站B：40年(1950-1989)徑流系列列，驗(yàn)證證設(shè)計(jì)站站A的代表性性。(例9-1，P176)二者十分分接近，，說明參參證站年年徑流量量短系列列在長(zhǎng)系系列中有有代表性性，又因因A和B年徑流量量具有同同步性，，從而推推斷設(shè)計(jì)計(jì)站A的20年徑流量量系列具具有代表表性。2023/3/5推求年月徑流流系列的任務(wù)務(wù)和目的：年月徑流分析析計(jì)算是研究究年徑流的年年際變化及年年內(nèi)的分配規(guī)規(guī)律，預(yù)估未未來(lái)水資源工工程運(yùn)用期間間的徑流變化化（來(lái)水）情情況，為合理理確定工程規(guī)模模和確定水資資源利用效益益提供科學(xué)的的依據(jù)。其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)用用保證率表示，用以反反映水資源利利用的保證程程度。即水資資源工程規(guī)劃劃設(shè)計(jì)的目標(biāo)標(biāo)不被破壞的的年數(shù)占運(yùn)行行年數(shù)的比值值。二、設(shè)計(jì)年、月徑流系系列（長(zhǎng)系列列法）2023/3/5如：對(duì)于年調(diào)節(jié)的的水庫(kù)，要求求提供：－歷年逐月月徑流過程；；－或設(shè)計(jì)代代表年（豐、、平、枯）的的逐月徑流過過程，為水利利計(jì)算之用。。對(duì)于多年調(diào)節(jié)節(jié)綜合利用的的水庫(kù)，則需需要提供長(zhǎng)系系列歷年逐月月徑流過程。。2023/3/5【例】：一項(xiàng)水資源工程，，平均在100年運(yùn)用中有90年可以滿足其規(guī)劃劃設(shè)計(jì)的目標(biāo)，則則其保證率為90％，以此類推?？梢娡魄蟛煌ＷC證率的年徑流量及及其分配過程是設(shè)設(shè)計(jì)推求年月徑流流系列的主要任務(wù)務(wù)，為水資源工程程規(guī)劃設(shè)計(jì)及水資資源規(guī)劃管理等提提供來(lái)水的基本數(shù)數(shù)據(jù)。2023/3/51)實(shí)測(cè)徑流資料的“三性”審查水文資料是水文分分析計(jì)算的重要依依據(jù)，直接影響到到計(jì)算成果的精度度。因此對(duì)所用的的資料進(jìn)行審查，，即對(duì)實(shí)測(cè)徑流量量系列的可靠性、一致性和代表性三個(gè)方面進(jìn)行分析析和論證年月徑流分析計(jì)算算的一般步驟：2023/3/52)推算設(shè)計(jì)年徑流量量：即用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方方法推求相應(yīng)于某某一設(shè)計(jì)頻率的年年徑流量，簡(jiǎn)稱為為設(shè)計(jì)年徑流3)推求設(shè)計(jì)年徑流的的年內(nèi)分配過程:采用代表年法2023/3/5設(shè)計(jì)年、月徑流量量系列：經(jīng)前述對(duì)徑流資料料審查分析和插補(bǔ)補(bǔ)延長(zhǎng)后，得到有有一定代表性按水利年劃分重新排列的年年、月徑流量系列列，以它來(lái)代表未未來(lái)工程運(yùn)行期間間的年、月徑流量量變化(來(lái)水過程)，即為水利計(jì)算所所要求的“設(shè)計(jì)年、月徑流量量系列”。所謂的“設(shè)計(jì)”，，即以此為依據(jù)來(lái)來(lái)進(jìn)行水利計(jì)算。。2023/3/5水利年的起止日日期是根根據(jù)水文文循環(huán)規(guī)規(guī)律來(lái)劃劃分的，，如按水水庫(kù)調(diào)節(jié)節(jié)庫(kù)容最最低點(diǎn)（（即每年年汛前某某一個(gè)月月份，各各地可具具體確定定）作為為水利年年度的起起點(diǎn)；或或以水庫(kù)庫(kù)蓄滿水水開始時(shí)時(shí)刻作為為水文年的起點(diǎn)，，一般以以多年平平均情況況取固定定的日期期如每年年的3月或6月。水利年度度/水文年度度的概念念依據(jù)的計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)據(jù)有：設(shè)計(jì)的歷歷年逐月月徑流過過程(來(lái)水過程程)設(shè)計(jì)的歷歷年逐月月的用水水過程;通過水量量平衡計(jì)計(jì)算，求求得逐年年所需的的庫(kù)容值值;將庫(kù)容值值由小到到大排列列，計(jì)算算各項(xiàng)的的經(jīng)驗(yàn)頻頻率，作作出庫(kù)容容頻率曲曲線；按設(shè)計(jì)要要求規(guī)定定一用水水保證率率P，查得相相應(yīng)的設(shè)設(shè)計(jì)庫(kù)容容值VP，此即設(shè)設(shè)計(jì)水庫(kù)庫(kù)的興利利庫(kù)容。。以上計(jì)算算方法稱稱為長(zhǎng)系列操操作法或全系列法法水利計(jì)算算的例子子：－水庫(kù)的的調(diào)節(jié)計(jì)計(jì)算步驟驟332023/3/5

V1

V2

V3

V4逐年所需的庫(kù)容值Q(m3/s)

1234年設(shè)計(jì)來(lái)水過程設(shè)計(jì)用水過程水庫(kù)調(diào)節(jié)節(jié)計(jì)算示示意圖庫(kù)容頻率曲線示意圖ViPPiVP2023/3/5長(zhǎng)系列操作法法或全系列法法評(píng)價(jià)水資源工工程的性能和和效益，最好好的方法就是是將全部年月月徑流資料、、按工程運(yùn)行行設(shè)計(jì)進(jìn)行全全面的操作運(yùn)運(yùn)算，以檢驗(yàn)驗(yàn)有多少年份份不遭到破壞壞，從而較準(zhǔn)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出出工程的保證證率或破壞率率。因此這種種方法較為客客觀和完善，，該法已愈來(lái)來(lái)愈多地引起起重視和應(yīng)用用。但該方法法要求資料系系列較長(zhǎng)，而而且計(jì)算工作作量很大。若若無(wú)條件應(yīng)用用該法，則可可采用下述的的代表年法。。2023/3/5三、實(shí)際代表表年的年、月月徑流量指在實(shí)測(cè)年、、月徑流系列列中，選出一一個(gè)或幾個(gè)實(shí)實(shí)際年作為設(shè)設(shè)計(jì)代表年。。從而計(jì)算庫(kù)庫(kù)容，確定工工程規(guī)模。灌溉工程：實(shí)實(shí)際干旱年水電工程：豐豐、平、枯三三種實(shí)際年設(shè)計(jì)代表年法法：求出符合設(shè)設(shè)計(jì)頻率的的代表年的的年徑流量量及其月分分配，該法法是進(jìn)行中中小型水利利工程規(guī)劃劃設(shè)計(jì)時(shí)常常采用的一一種方法。。四、設(shè)計(jì)代代表年徑流流量及年內(nèi)內(nèi)月分配2023/3/5（1）按工程要求求來(lái)確定計(jì)算時(shí)時(shí)段,計(jì)算時(shí)段長(zhǎng)長(zhǎng)度視工程程的主要功功能而定；；（2）統(tǒng)計(jì)歷年相相應(yīng)計(jì)算時(shí)時(shí)段的徑流流量，構(gòu)成成徑流量系系列，進(jìn)行行頻率分析析計(jì)算，求求出指定頻頻率（用水水保證率））所相應(yīng)時(shí)時(shí)段徑流量量值(計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)段徑流量量)；（3）（4）

按設(shè)計(jì)年的徑流過程和設(shè)計(jì)用水過程進(jìn)行水平衡計(jì)算，確定出設(shè)計(jì)庫(kù)容。設(shè)計(jì)代表年年法的計(jì)算算步驟簡(jiǎn)介介：計(jì)算時(shí)段的的選擇與水水資源工程程的主要功功能有關(guān)，，如：◆灌溉工程一一般取灌溉溉期或灌溉溉期內(nèi)的主主要需水期期作為計(jì)算算時(shí)段；◆以發(fā)電為主主的水電工工程一般取取枯水期或或年作為計(jì)計(jì)算時(shí)段。。（1）確定計(jì)算時(shí)時(shí)段：2023/3/5根據(jù)歷年逐月徑徑流量資料，統(tǒng)統(tǒng)計(jì)各年的計(jì)算算時(shí)段的徑流量量，組成一樣本本系列；進(jìn)行頻率計(jì)算，，作出時(shí)段徑流流量的頻率曲線線（一般采用P-III型曲線適線法））；求出設(shè)計(jì)頻率所所相應(yīng)的時(shí)段徑徑流量，即為設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)段徑流量量。（2）設(shè)計(jì)時(shí)段徑流流量的計(jì)算A.頻率計(jì)算:2023/3/5B.成果合理性分析析主要對(duì)徑流系列列的統(tǒng)計(jì)參數(shù)（（均值、離差系系數(shù)和偏態(tài)系數(shù)數(shù)）進(jìn)行合理性性分析，視其是是否符合地區(qū)的的分布規(guī)律。常用方法是利用用各地區(qū)的《水文手冊(cè)》中的徑流的均值值、離差系數(shù)和和偏態(tài)系數(shù)等值值線圖，查到相相應(yīng)的參數(shù)值，，可進(jìn)行比較分分析，以確定統(tǒng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的合理理性。2023/3/5參照地區(qū)綜合合分析成果。。歷史枯水年徑徑流的考證和和引用?？刂祁l率曲線線合理外延。。2023/3/5一般采用縮放典型年徑徑流過程的方法來(lái)確定定設(shè)計(jì)代表年年徑流量的年年內(nèi)分配：A.典型年選取的的條件(從實(shí)測(cè)資料中中選取)：a選取典型年的的年徑流量(或時(shí)段徑流量量)應(yīng)接近于所計(jì)計(jì)算的設(shè)計(jì)年年的年徑流量量(或同期時(shí)段徑徑流量)b選取典型年的的年徑流過程程線對(duì)工程較較為不利，以以使得工程設(shè)設(shè)計(jì)偏于安全全。如：灌溉工程：選灌溉期內(nèi)徑徑流比較枯的的年份水電工程：選枯水期較長(zhǎng)長(zhǎng)而徑流又較較小的年份（3）設(shè)計(jì)典型年年徑流量的年年內(nèi)分配2023/3/5按同倍比縮放放法求設(shè)計(jì)年年的徑流分配配：a.計(jì)算縮放倍比比Ky:B.徑流年內(nèi)分配配計(jì)算:b.設(shè)計(jì)年的徑流流量過程線等等于縮放倍比比Ky乘以典型年的的逐月的平均均流量(為已知)，即得設(shè)計(jì)年式中，WP：計(jì)算設(shè)計(jì)年年徑流量或設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)段徑流流量Wm：典型年徑流流量或典型年年相應(yīng)時(shí)段徑徑流量2023/3/5月一二三四五六七八九十十一十二合計(jì)WDi97111635628811264422113480（2）縮放倍比：：K＝［例］已知保保證率80%的設(shè)計(jì)年徑流流總量為460萬(wàn)m3，推求設(shè)計(jì)年年徑流過程。。（1）典型年逐月月徑流量過程程：（WPi

＝K×Wmi

i

＝1,2,…12WPi8.66.710.615.333.559.484.3107.361.340.320.112.54602023/3/5由于年內(nèi)內(nèi)各月均均采用同同一倍比比，故該該方法計(jì)計(jì)算的設(shè)設(shè)計(jì)年徑徑流過程程線可保保持所選選典型年年的徑流流年內(nèi)分分配比例例，可保保證計(jì)算算時(shí)段內(nèi)內(nèi)的徑流流量符合合設(shè)計(jì)頻頻率的要要求，但但不能保保證年內(nèi)內(nèi)各時(shí)段段均同時(shí)時(shí)滿足同同一設(shè)計(jì)計(jì)頻率的的要求。。例如，設(shè)設(shè)計(jì)頻率率為75％的年徑流流量經(jīng)縮縮放后，，年內(nèi)的的各月徑徑流量則則不一定定會(huì)滿足足P=75%的要求。。如果年及及年內(nèi)各各時(shí)段均均同時(shí)滿滿足同一一頻率的的要求，，則需按按同頻率縮縮放法。說明：2023/3/5①根據(jù)工工程性質(zhì)質(zhì)選定幾幾個(gè)計(jì)算算時(shí)段，，如最小小1個(gè)月、最最小3個(gè)月、最最小7個(gè)月、全全年等；；②進(jìn)行各時(shí)③按水量相近和對(duì)工程不利的原則選取代表年，在代表年的逐月徑流量過程線上，統(tǒng)計(jì)最小1個(gè)月、最小3個(gè)月、最小7個(gè)月流量Q1,D、Q3,D

、Q7,D

…，并要求短時(shí)段的水量包含在長(zhǎng)時(shí)段的水量之內(nèi)。④計(jì)算各時(shí)段的放大倍比。⑤按各時(shí)段段不同同的倍倍比縮縮放代代表年年的逐逐月徑徑流(算例見見P173)同頻率率法推推求設(shè)設(shè)計(jì)年年徑流流過程程的步步驟如如下：：例7-1：同頻頻率法法求年年內(nèi)分分配（（P=90%設(shè)計(jì)枯枯水年年）年年內(nèi)分分配。。資料：某水水庫(kù)18年的年年、月月徑流流資料料（如如下表表）。。計(jì)算時(shí)時(shí)段：采用用年、、最小小3個(gè)月、、最小小5個(gè)月。。某站歷年逐月徑流量表（表5-1-1）年份月平均流量(m3/s)年平均流量(m3/s)供水期T供（月）供水期水量WT供[m3/(s*月）]所需庫(kù)容V[m3/(s*月）3456789101112121958~195916.5022.0043.0017.704.632.464.024.841.982.471.8721.6011.9236.322.681959~19607.258.6916.3026.107.157.506.811.862.672.734.202.037.77

37.261.741960~19618.2119.5026.4024.607.359.623.202.071.981.902.3513.2010.0348.303.701961~196214.7017.7019.8030.405.204.879.103.463.422.922.481.629.6437.021.981962~196312.9015.7041.6050.7019.4010.407.482.975.302.671.791.8014.3936.262.741963~19643.204.987.1516.205.552.282.131.272.181.546.453.874.7359.405.601964~19659.9112.5012.9034.606.905.552.003.271.621.170.993.067.8759.055.951965~19663.9026.6015.2013.606.1213.404.2710.508.219.038.358.4810.6400.000.001966~19679.5229.0013.5025.4025.403.582.672.231.932.761.415.3010.23511.004.001967~196813.0017.9033.2043.0010.503.581.671.571.821.421.212.3610.94610.057.951968~19699.4515.6015.5037.8042.706.553.522.541.842.684.259.0012.6237.061.941969~197012.2011.5033.9025.0012.707.303.654.963.182.353.883.5710.3512.350.651970~197116.3024.8041.0030.7024.208.306.508.754.527.964.103.8015.0800.000.001971~19725.086.1024.3022.803.403.454.922.791.761.302.238.767.2448.083.921972~19733.2811.7037.1016.4010.2019.205.754.414.535.598.478.8911.2900.000.001973~197415.4038.5041.6057.4031.705.686.564.552.591.631.765.2117.7235.983.021974~19753.285.4811.8017.1014.4014.303.843.694.675.166.2611.108.42

00.000.001975~197622.4037.1058.0023.9010.6012.406.268.517.307.543.125.5616.8900.000.00注：紅色表示供水期；庫(kù)容V=q*T供-WT供

q=3.0m3/s步驟：：⑴求枯枯水年年P(guān)=90%，時(shí)段段為年年的設(shè)設(shè)計(jì)徑徑流量量和最最小3個(gè)月、、最小小5個(gè)月的的設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)段段徑流流量。。①年、月月徑流流資料料的整整理和和分析析。②列表計(jì)計(jì)算各各時(shí)段段徑流流量，，統(tǒng)計(jì)計(jì)表略略。③頻率計(jì)計(jì)算(配線）），成成果見見表1-2。某水庫(kù)時(shí)段徑流量頻率計(jì)算成果(表5-1-2）單位：m3/s

均值CVCS/CVP=10%P=50%P=90%12個(gè)月131（10.99*12)0.322.0188(15.7)128(10.7)81.8(6.28)最小5個(gè)月18.00.472.0

8.45最小3個(gè)月9.10.502.0

4.00⑵選擇代代表年年（枯枯水年年代表表年））①按主要要控制制時(shí)段段的水水量相相近來(lái)來(lái)選代代表年年。選選1964~1965、1971~1972年作為為枯水水代表表年。。某站歷年逐月徑流量表（表5-1-1）年份月平均流量(m3/s)年平均流量(m3/s)供水期T供（月）供水期水量WT供[m3/(s*月）]所需庫(kù)容V[m3/(s*月）3456789101112121958~195916.5022.0043.0017.704.632.464.024.841.982.471.8721.6011.9236.322.681959~19607.258.6916.3026.107.157.506.811.862.672.734.202.037.77

37.261.741960~19618.2119.5026.4024.607.359.623.202.071.981.902.3513.2010.0348.303.701961~196214.7017.7019.8030.405.204.879.103.463.422.922.481.629.6437.021.981962~196312.9015.7041.6050.7019.4010.407.482.975.302.671.791.8014.3936.262.741963~19643.204.987.1516.205.552.282.131.272.181.546.453.874.7359.405.601964~19659.9112.5012.9034.606.905.552.003.271.621.170.993.067.8759.055.951965~19663.9026.6015.2013.606.1213.404.2710.508.219.038.358.4810.6400.000.001966~19679.5229.0013.5025.4025.403.582.672.231.932.761.415.3010.23511.004.001967~196813.0017.9033.2043.0010.503.581.671.571.821.421.212.3610.94610.057.951968~19699.4515.6015.5037.8042.706.553.522.541.842.684.259.0012.6237.061.941969~197012.2011.5033.9025.0012.707.303.654.963.182.353.883.5710.3512.350.651970~197116.3024.8041.0030.7024.208.306.508.754.527.964.103.8015.0800.000.001971~19725.086.1024.3022.803.403.454.922.791.761.302.238.767.2448.083.921972~19733.2811.7037.1016.4010.2019.205.754.414.535.598.478.8911.2900.000.001973~197415.4038.5041.6057.4031.705.686.564.552.591.631.765.2117.7235.983.021974~19753.285.4811.8017.1014.4014.303.843.694.675.166.2611.108.42

00.000.001975~197622.4037.1058.0023.9010.6012.406.268.517.307.543.125.5616.8900.000.00注：紅色表示供水期；庫(kù)容V=q*T供-WT供

q=3.0m3/s1964~1965代表年年:同頻率率法：：②求各時(shí)時(shí)段縮縮放比比K。③計(jì)算設(shè)設(shè)計(jì)枯枯水年年年內(nèi)內(nèi)分配配，用用各自自的縮縮放比比乘對(duì)對(duì)應(yīng)的的代表表年的的各月月徑流流量（（表7-1-3）。某站同頻率法P=90%設(shè)計(jì)枯水年年內(nèi)分配計(jì)算表（表1-3）單位：m3/s

月345678910111212全年總量平均

代表年Q月9.9112.5012.9034.606.905.552.003.271.621.170.993.0694.477.87同頻率法縮放比0.860.860.860.860.860.580.840.841.061.061.060.86

設(shè)計(jì)枯水年Q月8.5010.7311.0729.695.923.221.692.761.721.241.052.6380.206.68注：代表年最小3月流量3.78m3/s、最小5月流量9.05m3/s、年為94.47m3/s第四節(jié)節(jié)較較短系系列時(shí)時(shí)設(shè)計(jì)計(jì)年徑徑流思路：：尋求與與設(shè)計(jì)計(jì)斷面面徑流流有密密切關(guān)關(guān)系并并有較較長(zhǎng)觀觀測(cè)系系列的的參證證變量量，建建立二二者的的相關(guān)關(guān)關(guān)系系，將將設(shè)計(jì)計(jì)斷面面年徑徑流系系列插插補(bǔ)延延長(zhǎng)至至規(guī)范范要求求的長(zhǎng)長(zhǎng)度2023/3/5a參證資料要要與設(shè)計(jì)站站的徑流資資料在成因因上有密切切的聯(lián)系(同一氣候區(qū)區(qū)，下墊面面條件相近近)，以保證

b

參證資料要與設(shè)計(jì)站的徑流資料要有一段足夠長(zhǎng)的同期的觀測(cè)資料(不少于10年)，用以建立可靠的相關(guān)關(guān)系；

c

參證資料必須有足夠長(zhǎng)的實(shí)測(cè)系列(具有較好的代表性），除用以建立相關(guān)關(guān)系的同期資料外，還應(yīng)有用以展延設(shè)計(jì)站缺測(cè)年份的年/月徑流系列。進(jìn)行相關(guān)分分析的參證證資料的選選用條件2023/3/5在成因上有有密切關(guān)系系有同步觀測(cè)測(cè)資料系列較長(zhǎng)，，有較好的的代表性選擇參證變變量要求2023/3/5設(shè)計(jì)斷面水水位上下游或鄰鄰近河流測(cè)測(cè)站的徑流流量流域的年降降水量常用參證變變量2023/3/5利用本站的水位位資料展延（水水位~流量關(guān)系曲線））利用上下游或鄰鄰近河流測(cè)站資資料展延（建立立相關(guān)關(guān)系）利用年降水資料料展延（建立相相關(guān)關(guān)系）年徑流系列插補(bǔ)補(bǔ)展延2023/3/5▲當(dāng)設(shè)計(jì)需要提供供月徑流量系列列;▲當(dāng)設(shè)計(jì)站的年徑徑流量系列太短短(如小于10年)，不足以建立年年徑流量的關(guān)系系;可建立二系列月月徑流量的相關(guān)關(guān)關(guān)系。但要注意：兩者者的關(guān)系不如年年徑流量相關(guān)關(guān)關(guān)系密切。b.利用月徑流量資資料展延系列：：2023/3/5a利用本流域年降降雨量來(lái)展延年年徑流量進(jìn)行R年～P年的相關(guān)分析時(shí)時(shí)，為便于比較

對(duì)于潮濕地區(qū)：

根據(jù)流域水量平衡方程：

R年=P年-E年-W年年徑流系數(shù)=R/P較大，流域年蒸發(fā)量和年蓄水量變幅較小，故R年～P年的相關(guān)關(guān)系較好，則利用年降雨徑流相關(guān)法來(lái)展延年徑流量可望得到較好結(jié)果。2023/3/5對(duì)于干干旱地地區(qū)：：E很大，，年徑徑流系系數(shù)=R/P很小，，R年～P年的相相關(guān)關(guān)關(guān)系不不密切切，一一般可可引入入年蒸蒸發(fā)量量E作為參參變量量，二二者關(guān)關(guān)系可可得到到改善善。2023/3/5b利用月降雨徑流相相關(guān)法來(lái)展延月徑徑流量：在枯水月份P和R相關(guān)關(guān)系較差。

根據(jù)流域月水量平衡方程R月=P月-E月-W月可知：在枯水月份，P很小，故月徑流量主要受月蒸發(fā)E和流域月蓄水變化量W的影響，故P和R相關(guān)關(guān)系較差。在該情況下，為保證相關(guān)展延的精度，對(duì)非枯水期和枯水期的月份分別進(jìn)行處理：2023/3/5對(duì)非枯水水期，可可建立月月降雨量量和月徑徑流深相相關(guān)關(guān)系系進(jìn)行插插補(bǔ)延長(zhǎng)長(zhǎng)；對(duì)枯水月月份，則則建立上上月平均均徑流深深和本月月平均徑徑流深的的相關(guān)關(guān)關(guān)系(即前后期期徑流相相關(guān)法，，第七章章的內(nèi)容容)，進(jìn)行插插補(bǔ)延長(zhǎng)長(zhǎng)；二種相關(guān)關(guān)關(guān)系聯(lián)聯(lián)合應(yīng)用用，即可可將一年年內(nèi)各月月的徑流流深插補(bǔ)補(bǔ)延長(zhǎng)出出來(lái)。2023/3/5月降雨量量與月徑徑流量在在時(shí)間上上不對(duì)應(yīng)應(yīng)如降雨在在本月末末，而徑徑流大部部分在下下月初形形成；使使得二者者相關(guān)點(diǎn)點(diǎn)據(jù)較散散亂，因因此需要要根據(jù)具具體情況況進(jìn)行修修正，以以使獲得得較好的的相關(guān)關(guān)關(guān)系，如如：2023/3/5R1上月本月下月P2P1R22R21建立本月月的P1+P2與R1+R21相關(guān)關(guān)系系P1+P2與R1+R21+R22的相關(guān)關(guān)關(guān)系密切切。不密切2023/3/5c利用其它水文文氣象要素展展延系列：如高寒地區(qū)，，河川徑流主主要來(lái)自溶雪雪水的補(bǔ)給，，可建立月平平均氣溫和月月徑流量的相相關(guān)關(guān)系。2023/3/5注意事項(xiàng)1、平行觀測(cè)測(cè)資料不能能太少（n≥15）2、避免遠(yuǎn)距距離資料的的輾轉(zhuǎn)相關(guān)關(guān)問題(1)不同站之間間的問題(2)同一個(gè)站不不同量之間間的問題一定要在設(shè)設(shè)計(jì)變量與與參證變量量之間直接接建立相關(guān)關(guān)關(guān)系2023/3/5注意事項(xiàng)3、假相關(guān)問問題X、Y關(guān)系散亂采用：(1)資料組合x~y/x，x/y~y，xy~y，x/z~y/z關(guān)系較好——假相關(guān)，未未降低誤差差(2)作變換（函函數(shù)）lnx~lny等必須是原始始變量直接接相關(guān)2023/3/5注意事項(xiàng)4、外延幅度度問題系列外延的的幅度不宜宜過大，一一般不超過過實(shí)測(cè)系列列的50％為宜外延幅度≤≤|Xmax-Xmin|*50%2023/3/5注意事事項(xiàng)5、插補(bǔ)補(bǔ)項(xiàng)數(shù)數(shù)問題題減緩了了變化化——使得Cv偏小插補(bǔ)項(xiàng)項(xiàng)數(shù)不不能太太多≤≤n/22023/3/5例5-2：利用用上下下游站站徑流流資料料建立立相關(guān)關(guān)關(guān)系系以插插補(bǔ)資資料。。甲、乙兩站年徑流表表5-2年份乙站（X）甲站（Y）196114001132.819621050691.45196313701094.97196413601082.36196517101523.71196614401183.24196716401435.44196815201284.12196918101649.81197014101145.41197114301230197215601350197314401160197417301450197516301510197614401200197714801240197814201150197913501000198016301450注意事事項(xiàng)：1.避免遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離離測(cè)驗(yàn)驗(yàn)資料料的輾轉(zhuǎn)相相關(guān)C參→C2→C1→C設(shè)2.系列外外延的的幅度度不宜宜過大大，一一般控控制在在不超超過實(shí)實(shí)測(cè)系系列的的50%。例5-3：已知某某水利利工程程的設(shè)計(jì)代代表站站有1954~1971年的實(shí)實(shí)測(cè)徑徑流資資料，，其下下游有有一參證證站，有1934~1971年的年年徑流流系列列資料料，如如表5-3-1。其中1953~1954年，1957~1958年，1059~1960年分別別被選選定為為P=50%、P=75%、P=95%的代表表年，，其年年內(nèi)的的逐月月分配配如表表5-3-2。試求：：（1）根據(jù)參參證站站資料料，將將設(shè)計(jì)計(jì)站的的年徑徑流系系列延延長(zhǎng)至至1934~1971年。（2）根據(jù)延延長(zhǎng)后后的設(shè)設(shè)計(jì)年年徑流流系列列，繪繪制年年徑流流頻率率曲線線。（3）根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)站站代表表年的的逐月月徑流流分配配，計(jì)計(jì)算設(shè)設(shè)計(jì)站站P=50%、P=75%、P=95%年份的的逐月月徑流流分配配過程程。參證站與設(shè)計(jì)站年徑流系列表5-3-1年份參證站設(shè)計(jì)站年份參證站設(shè)計(jì)站年份參證站設(shè)計(jì)站1934920674194793368219608596431935107577419488476261961105075219368876521949117784119627825691937922675195087864619631130813193810807781951996723196411607751939778581195270353319656765471940106076519537885881966123087819416444941954945761196715101040194278058319551032800196810807351943102974519565874241969727519194487264319576645521970649473194593268219589477141971870715194612468861959702444

設(shè)計(jì)站代表年月徑流分配表5-3-2年份月份全年789101112123456

1953~1954827920178010305472752132072433033637146191957~1957111010109197423942001621521982604899655501959~196011101010787399282180124135195232265594443計(jì)算過過程：1、資料系系列展展延（（結(jié)果果見表表5-3-1）2、頻率率分析析3、設(shè)計(jì)站站P=50%、P=75%、P=95%年份的的設(shè)計(jì)計(jì)年徑徑流分分別為為：設(shè)計(jì)站代表年月徑流分配表5-3-3年份月份全年789101112123456

1953~195482792017801030547275213207243303363714619P=50%855951184010655662842202142513133757386401957~195711101010919742394200162152198260489965550P=75%1160105596077541220916915920727251110085801959~196011101010787399282180124135195232265594443P=95%119010838444283021931331452092492846374754、設(shè)計(jì)計(jì)站月月徑流流分配配過程程計(jì)算算：對(duì)于p=50%的設(shè)計(jì)計(jì)年：：

可采用間接的方法推求設(shè)計(jì)年徑流量系列的三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)以及徑流量年內(nèi)分配。常采用：第五節(jié)節(jié)缺乏實(shí)測(cè)徑流資料料情況下設(shè)計(jì)年徑徑流量水文比擬法參數(shù)等值線圖法經(jīng)驗(yàn)公式法屬地理綜合法2023/3/5該法是將氣候和自自然地理?xiàng)l件一致致的參證站流域的的實(shí)測(cè)資料移植到到缺實(shí)測(cè)資料的設(shè)設(shè)計(jì)流域，以此來(lái)來(lái)估算設(shè)計(jì)流域多多年平均年徑流量量的一種方法。該該法的關(guān)鍵是選取取合適的參證流域域。參證站流域選擇的的條件：參證流域應(yīng)具有較較長(zhǎng)的實(shí)測(cè)徑流資資料系列；主要的影響因素(氣候條件及下墊面面條件等)應(yīng)與設(shè)計(jì)流域相近近；二者流域的面積不不要相差太大(小于15%)（1移植有二種種方法：2023/3/5修正移植：

當(dāng)設(shè)計(jì)流域與參證流域的多年平均降雨量差別較大時(shí)，可按二者年平均降雨量的比值進(jìn)行修正：

式中，P設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)流域的多年平均年降雨量(mm)

P參證：參證流域的多年平均年降雨量(mm)直接移植：：R設(shè)計(jì)＝R參證式中，R參證：參證站流流域多年平平均年徑流流深(mm)2023/3/5月一二三四五六七八九十十一十二合計(jì)Wci97111635628811264422113480α0.0190.0150.0230.0330.0730.1290.1830.2330.1330.0880.0440.0271［例］已已知保證證率80%的設(shè)計(jì)年年徑流總總量為460萬(wàn)m3，推求設(shè)設(shè)計(jì)年徑徑流過程程。參證站逐逐月徑流流量分配配比：αi＝Wci/480i＝1,2,…12設(shè)計(jì)代表表年年逐逐月徑流流量過程程：WPi＝αi×WPi＝1,2,…12WPi8.66.710.615.333.559.484.3107.361.340.320.112.5459.82023/3/5流域平均年徑徑流量主要受受降雨和蒸發(fā)發(fā)的影響，降降雨和蒸發(fā)具具地理分布規(guī)規(guī)律，故平均均年徑流量也也具地理分布布規(guī)律，可應(yīng)應(yīng)用該等值線線圖進(jìn)行內(nèi)插插法來(lái)求無(wú)資資料地區(qū)的年年平均徑流量量。參數(shù)等值線圖圖法2023/3/5繪制平均年徑徑流量等值線線圖時(shí)要注意意的幾個(gè)問題題：流域下墊面條條件如流域面面積大小對(duì)徑徑流量亦有影影響，為消除除這種非分區(qū)區(qū)性因素的影影響，繪制等等值線圖采用用徑流深R(mm)；多年平均年徑流深深等值線點(diǎn)應(yīng)繪在在流域面積的形心心處，而不是繪在在流域出口斷面處處。2023/3/52023/3/5在圖上描繪