水文成果的合理性檢查

水文成果的合理性檢查2017.12.71檢查前的準(zhǔn)備工作1.1了解流域的自然地理情況包括地形、地貌、土壤、植被、河流水系、流域的形狀，高原地區(qū)還應(yīng)了解雪線的范圍，常年積雪的面積等。1.2流域的人類活動(dòng)情況

包括已建的水利水電工程，取用水的水利設(shè)施以及規(guī)劃的工程情況。1.3了解流域的水文氣象條件了解流域已經(jīng)建成的水文、氣象站點(diǎn)的分布，已有的一些特征值統(tǒng)計(jì)資料等。1.4了解本設(shè)計(jì)工程的情況了解本工程的樞紐布置格局，施工總布置，設(shè)計(jì)階段，工程的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)等。1.5了解本流域已有工程的設(shè)計(jì)成果了解本流域已有的水利水電工程設(shè)計(jì)、施工、水資源調(diào)查評(píng)價(jià)等已有的水文分析計(jì)算成果。2做好水文分析計(jì)算工作的前提條件做好水文分析計(jì)算工作要做到“三好”好資料好模型好經(jīng)驗(yàn)2.1好資料水文資料系列要有“五性”可靠性、一致性、代表性、獨(dú)立性、隨機(jī)性2.1.1可靠性可靠性主要體現(xiàn)在水文基本資料復(fù)核的有關(guān)章節(jié)，對(duì)水文基本資料而言最主要復(fù)核的是水文站實(shí)測(cè)的水位資料和流量資料，水位資料復(fù)核要復(fù)核水位資料的連續(xù)性，上下游水位資料的對(duì)應(yīng)性。流量資料主要復(fù)核歷年水位流量關(guān)系曲線的穩(wěn)定性水位流量關(guān)系曲線的外延幅度，上下游水文站水量是否平衡等。對(duì)歷史洪水資料主要復(fù)核調(diào)查歷史洪峰流量計(jì)算的準(zhǔn)確性，歷史洪水位是否可靠，歷史洪水洪峰流量計(jì)算過(guò)程中采用的有關(guān)參數(shù)是否符合實(shí)際情況。二是對(duì)歷史洪水發(fā)生的年份進(jìn)行復(fù)核。2.1.2資料的一致性資料的一致性主要是對(duì)流域的取用水資料進(jìn)行還原計(jì)算。目前還原計(jì)算主要是對(duì)水電工程的取用水資料、流域的工農(nóng)業(yè)用水量進(jìn)行還原計(jì)算。方法存在的缺陷是對(duì)流域下墊面條件的改變無(wú)法進(jìn)行還原計(jì)算。例如現(xiàn)在小雨不產(chǎn)流問(wèn)題，降水過(guò)程與流量過(guò)程不對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，流域下墊面條件的改變對(duì)徑流的影響是難以定量還原的，因此目前采用的還原計(jì)算的資料系列是不一致的。為了解決資料還原計(jì)算存在的問(wèn)題，有人提出了“水平年”計(jì)算方法，就是尋找一個(gè)流域取用水比較穩(wěn)定的年份作為水平年，對(duì)其余年份流量資料進(jìn)行還現(xiàn)計(jì)算。還現(xiàn)計(jì)算的步驟如下：①對(duì)基準(zhǔn)年以前的資料利用降雨徑流關(guān)系進(jìn)行修正；②對(duì)基準(zhǔn)年以前的資料進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)計(jì)算（假若上游存在調(diào)節(jié)水庫(kù)）；③對(duì)基準(zhǔn)年以后的資料的增減水資料進(jìn)行還現(xiàn)計(jì)算通過(guò)以上步驟就可以將徑流資料還現(xiàn)到一個(gè)水平年。但是這個(gè)系列已經(jīng)受到人工干預(yù)，是一個(gè)“偽隨機(jī)”系列，規(guī)劃專業(yè)不用再進(jìn)行上游水庫(kù)的徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，直接用這個(gè)系列進(jìn)行本工程的徑流調(diào)節(jié)計(jì)算是非常方便的。2.1.3資料系列的代表性所有的樣本組成的系列叫總體。所謂的資料系列的代表性，就是要求用樣本統(tǒng)計(jì)的參數(shù)接近于總體統(tǒng)計(jì)的參數(shù)。即樣本的均值、變差系數(shù)、偏態(tài)系數(shù)均與總體非常接近。常用的方法是在附近地區(qū)尋找一資料系列較長(zhǎng)的站（比如資料系列超過(guò)100年），統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)系列和短系列的參數(shù)，如果相差不大，就說(shuō)明短系列具有代表性。有些水文站資料系列具有明顯的周期性，也可以說(shuō)明資料系列的代表性。白山紅石站年徑流差積曲線因?yàn)?985年后白山紅石電站相繼建成，還原的水文資料系列誤差較大，因此用1933年~1985年的資料系列作為徑流分析計(jì)算的系列是具有代表性的。對(duì)洪水資料而言，資料系列是否具有代表性主要看水文站附近河段是否有調(diào)查歷史大洪水，水文站斷面是否發(fā)生過(guò)特大洪水。2.1.4獨(dú)立性所謂的獨(dú)立性，就是所采用的資料相互之間沒(méi)有任何關(guān)系。抽水蓄能電站由于壩址集水面積較小，初期蓄水期水量不夠，最近幾年全部采用滑動(dòng)平均資料進(jìn)行頻率計(jì)算。討論：目前初期蓄水不同保證率來(lái)水量計(jì)算的方法復(fù)核水文統(tǒng)計(jì)對(duì)資料的要求嗎？2.2好模型水文現(xiàn)象是十分復(fù)雜的，例如用流域的降水資料來(lái)推算流域出口斷面的流量過(guò)程，這中間有許多影響因子，模型不可能一個(gè)不漏地把它們都包括進(jìn)去，只能抓住幾個(gè)主要因子將模型進(jìn)行概化和簡(jiǎn)化。因此選取和研制模型要合適，要符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。對(duì)于模型的應(yīng)用，不但要用一定量的資料進(jìn)行參數(shù)的率定，還要留有一定量的資料進(jìn)行檢驗(yàn)。4.3好經(jīng)驗(yàn)用任何方法進(jìn)行計(jì)算，因受資料的誤差、參數(shù)的不確定性、方法的概化和簡(jiǎn)化等影響，得到的結(jié)果一般只是初值，最終取用的值必須經(jīng)過(guò)綜合平衡、調(diào)整修改等合理性分析后才能確定。合理性分析需要求水文工作者有豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，充分了解所計(jì)算區(qū)域的各種情況，并能權(quán)衡不確定因素對(duì)計(jì)算的影響，經(jīng)過(guò)討論和協(xié)調(diào)，才能得到最終的取用結(jié)果。從水文分析計(jì)算來(lái)說(shuō)，水文計(jì)算占3成，分析占7成。3徑流成果的合理性檢查徑流成果的合理性檢查：①要與流域的降水資料相對(duì)應(yīng)，降水量大的地方流域的徑流量一定大。②資料系列長(zhǎng)度一定要大于30年，一定要進(jìn)行資料系列的代表性分析；③所計(jì)算的徑流成果一定要進(jìn)行上下游、左右岸的平衡分析；④徑流成果一般應(yīng)采用本次計(jì)算成果。4洪水成果的合理性檢查4.1單站檢查①不同時(shí)段頻率曲線的檢查：一般情況下時(shí)段越短頻率曲線越陡。②峰量關(guān)系的檢查：水文站同頻率設(shè)計(jì)峰量關(guān)系大約通過(guò)實(shí)測(cè)點(diǎn)據(jù)中心。③不同頻率設(shè)計(jì)值與時(shí)間的關(guān)系：隨著時(shí)段的加長(zhǎng)，單位時(shí)間的流量值是衰減的。④變差系數(shù)隨時(shí)間的加長(zhǎng)而減小，并趨于穩(wěn)定。⑤分期洪水相鄰分期頻率曲線不能交叉相鄰分期的頻率曲線交叉，破壞了從散布圖所認(rèn)識(shí)的本地區(qū)洪水隨時(shí)間的該變化規(guī)律。4.2小面積洪水①必須了解小面積推理公式或者經(jīng)驗(yàn)公式的建立所使用的暴雨洪水資料情況，清楚小面積洪水公式的適用范圍。②必須進(jìn)行公式中有關(guān)參數(shù)的敏感性分析，給幾個(gè)可變參數(shù)加減10%，看對(duì)設(shè)計(jì)洪峰流量的影響，如果加大10%，設(shè)計(jì)洪峰流量的影響超過(guò)了10%，說(shuō)明這個(gè)參數(shù)很敏感，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的分析研究，比如穩(wěn)定下滲率μ和流域匯流參數(shù)m等。③通過(guò)小面積流域歷史洪水調(diào)查，驗(yàn)證分析計(jì)算的設(shè)計(jì)洪水成果的可靠性。歷史洪水調(diào)查時(shí)不能局限于工程所在河段，而是要求上下游，左右岸，鄰近流域都要進(jìn)行調(diào)查訪問(wèn)，務(wù)必使調(diào)查的歷史洪水準(zhǔn)確可靠。4.3地區(qū)綜合檢查：把鄰近地區(qū)的設(shè)及洪水成果點(diǎn)繪在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水成果的地區(qū)合理性分析。設(shè)計(jì)洪水成果一般要與上階段設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行比較，一般相差3%以內(nèi)可以沿用原成果。為了工程的安全，一般情況下設(shè)計(jì)洪水成果不會(huì)往小的復(fù)核。5泥沙成果的合理性檢查①對(duì)泥沙基本資料的認(rèn)識(shí)目前越來(lái)越多的上下游水文站測(cè)驗(yàn)的輸沙率存在不平衡現(xiàn)象。不能簡(jiǎn)單的利用輸沙平衡的概念論證資料能否使用，如果有水庫(kù)的實(shí)測(cè)