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1、在线教务辅导网：在线教务辅导网：http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：或者直接输入下面地址：http:/ 4-1 设计年径流的分析与计算设计年径流的分析与计算 (Analyzing and Evaluating Designed Annual Runoff)一一.年径流及其特性年径流及其特性二二.设计年径流量设计年径流量三三.设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配重点：设计年径流量的推求重点：设计年径流量的推求一一.年径流及其特性年径流及其特性1.1.年径流（年径流（annual r
2、unoff）：）：一年内一年内通过河流通过河流某一断面某一断面的水量，称为的水量，称为该断面以上该断面以上流域的流域的年径流量。年径流量。2.2.多年平均径流量多年平均径流量(mean annual runoff)：年径流量的多年平均值，亦称之为年径流量的多年平均值，亦称之为年正常径流量年正常径流量年正常径流量年正常径流量:（4-14-1）式中：式中：yi 第第 i 年的年径流量年的年径流量.3.3.年径流特征年径流特征 径流过程不重复。径流过程不重复。年际间变化大年际间变化大 平水年：平水年：Y平平 丰水年：丰水年：Y丰丰（23）枯水年：枯水年：Y 枯枯（1/10 1/5）多年变化中有丰水年
3、组和枯水年组交替出多年变化中有丰水年组和枯水年组交替出 现的现象。现的现象。4.设计年径流量（设计年径流量（designed annual runoff）：）：设计（频率）标准下的年径流量。设计（频率）标准下的年径流量。二二二.设计年径流量的推求设计年径流量的推求 据长期观测资料据长期观测资料 (目估目估)适线法；适线法；资料不足资料不足 相关分析法相关分析法+适线法；适线法；缺乏资料缺乏资料 水文比拟法水文比拟法 参数等值线图法参数等值线图法 1.1.具有长观资料时，推求设计年径流量具有长观资料时，推求设计年径流量 (1)(1)计算方法：频率分析法计算方法：频率分析法 适线法适线法 样本组成
4、：年径流量；样本组成：年径流量；样本总项数（容量）：样本总项数（容量）：n 30（年）。（年）。(2)(2)设计频率标准：设计频率标准：例如：供水工程，径流调节例如：供水工程，径流调节,有：有：P=9095%(3)(3)注意要点：注意要点：理论频率曲线理论频率曲线P 50%部分与经验点据适线情况；部分与经验点据适线情况；成果合理性分析；成果合理性分析；审查实测资料的审查实测资料的可靠性可靠性、一致性一致性、代表性代表性。资料不足求Yp2、资料不足时，推求设计年径流量、资料不足时，推求设计年径流量 n 10年，或年，或 n30年但不连续。年但不连续。(1)计算方法计算方法 利用利用参证站参证站与
5、本站（设计站）与本站（设计站）同期同期实测年径流量实测年径流量资料作相关分析，插补、延长本站资料；资料作相关分析，插补、延长本站资料；运用适线法计算设计年径流量运用适线法计算设计年径流量Qp。(2)相关分析要点：相关分析要点：设直线回归方程：设直线回归方程：取取:y短系列，本站的实测值；短系列，本站的实测值；x长系列，参证站的实测值，称为参证变量。长系列，参证站的实测值，称为参证变量。要点 选用参证变量选用参证变量 x 的条件：的条件：x 有足够长的连续实测系列有足够长的连续实测系列(n20年年)；xi 与与 yi 有密切成因上的联系，有密切成因上的联系，0.8；xi 与与 yi 同步观测期同
6、步观测期 n 1012年。年。插补延长实测水文系列时，资料的选用：插补延长实测水文系列时，资料的选用：利用本站水位流量关系展延；利用本站水位流量关系展延；利用参证站水位或径流关系展延；利用参证站水位或径流关系展延；利用降雨量资料展延。利用降雨量资料展延。【例题例题】P82 缺乏资料求Yp3.3.缺乏资料时，推求设计年径流量缺乏资料时，推求设计年径流量 推求方法：推求方法：参数参数等值线等值线图法图法 水文比拟法水文比拟法 (1)参数等值线图法参数等值线图法(Parametric isogram method)：推算设计年径流量具体步骤：推算设计年径流量具体步骤：1 1）统计参数：）统计参数：均
7、值：查均值：查“多年平均年径流深多年平均年径流深 等值线图等值线图”A.F 较小，但较小，但F 500Km500Km2 2，等值线分布较均匀，流，等值线分布较均匀，流 域形心处的域形心处的 即为所求。即为所求。B.B.等值线分布不均匀等值线分布不均匀 C.F 500Km2,实地考察，适当修正。实地考察，适当修正。（4-2）等值线图某流域多年平均年径流深某流域多年平均年径流深 等值线图等值线图 求Cv 变差系数变差系数 Cv 查查“多年平均多年平均年径流量变差系数年径流量变差系数Cv等值线图等值线图”调参：调参：大流域大流域 Cv 小流域小流域Cv 查水文手册查水文手册 偏态系数：一般取偏态系数
8、：一般取 Cs=2Cv 查水文手册查水文手册 2）计算设计值：计算设计值：Yp=（1+Cv p）Cv图 某流域年径流量变差系数某流域年径流量变差系数CvCv等值线图等值线图 水文比拟法(2)(2)水文比拟法（水文比拟法（Hydrological analogy）：）：将将参证站参证站的水文资料有条件的移置到的水文资料有条件的移置到本站本站 设计站设计站 的一种方法。的一种方法。参证站的基本条件：参证站的基本条件：具有长观实测资料具有长观实测资料 与本站的气候条件、下垫面情况相近。与本站的气候条件、下垫面情况相近。具体步骤Yp 推求设计年径流量具体步骤：推求设计年径流量具体步骤：1）统计参数统计
9、参数：均值均值：A.直接移用直接移用：条件：条件：XcXb FcFb（或相差（或相差15%）B.修正后移用修正后移用：径流模数相等（面积影响）径流模数相等（面积影响）：径流系数相等（降水影响）：径流系数相等（降水影响）：用参证流域的年降雨径流相关图。用参证流域的年降雨径流相关图。变差系数：变差系数：可直接移用参证流域可直接移用参证流域Cv值，或对其略加修正。值，或对其略加修正。偏态系数：一般取偏态系数：一般取 Cs=2Cv 2）计算设计值：）计算设计值：Yp=（1+Cv p）Yp年内分配三三.设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配(Distribution of designed ann
10、ual runoff)1.1.设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配2.2.2.2.有长期实测径流资料时有长期实测径流资料时有长期实测径流资料时有长期实测径流资料时 设计年径流量年内分配的确定（设计年径流量年内分配的确定（设计年径流量年内分配的确定（设计年径流量年内分配的确定（调节库容的计算调节库容的计算调节库容的计算调节库容的计算）3.3.3.3.缺乏实测径流资料时缺乏实测径流资料时缺乏实测径流资料时缺乏实测径流资料时 设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定4.4.4.4.日流
11、量（或水位）历时曲线的绘制与应用日流量（或水位）历时曲线的绘制与应用日流量（或水位）历时曲线的绘制与应用日流量（或水位）历时曲线的绘制与应用重点：典型年法，历时曲线重点：典型年法，历时曲线重点：典型年法，历时曲线重点：典型年法，历时曲线1.1.1.1.设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配 1)基本概念基本概念基本概念基本概念 径流的年内分配：径流的年内分配：径流的年内分配：径流的年内分配：指指河川径流量河川径流量在一年内的变化过程。在一年内的变化过程。设计年设计年径流量的年内分配：径流量的年内分配：径流量的年内分配：径流量的年内分配：指指设计
12、年径流量设计年径流量在一年内的变化过程。在一年内的变化过程。径流年内分配的表示方式：径流年内分配的表示方式：流量（或水位）过程线流量（或水位）过程线 流量（或水位）历时曲线流量（或水位）历时曲线曲线图 我国东部某水文站我国东部某水文站19771977年流量过程线与历时曲线年流量过程线与历时曲线我国河流我国主要河流径流量年内分配我国主要河流径流量年内分配名称名称水文站名水文站名季节分配季节分配 （%）冬冬春春夏夏秋秋松花江松花江哈尔滨哈尔滨6.26.216.916.9303037.937.9永定河永定河官厅官厅11.711.722.822.8434322.522.5黄河黄河陕县陕县9.99.91
13、5.315.338.138.136.736.7淮河淮河蚌埠蚌埠8.08.015.415.451.751.724.924.9长江长江大通大通10.310.321.221.239.139.129.429.4珠江珠江梧州梧州6.86.818.618.653.553.521.121.1澜沧江澜沧江景洪景洪10.710.79.99.945.045.034.434.4求Qp意义2 2）推求推求推求推求设计年径流量的年内分配的意义设计年径流量的年内分配的意义设计年径流量的年内分配的意义设计年径流量的年内分配的意义 径流调节径流调节径流调节径流调节 人为地改变河川径流情势的工程措施称为径流调节。人为地改变河川
14、径流情势的工程措施称为径流调节。人为地改变河川径流情势的工程措施称为径流调节。人为地改变河川径流情势的工程措施称为径流调节。Q用用=15m3/s10 25 21 7 春春 夏夏 秋秋 冬冬 t Q兴兴 利利 库库 容容 计计 算算 图图水库水位图水库特征水位及相应库容水库特征水位及相应库容长观分配2.2.2.2.有长期实测径流资料时，有长期实测径流资料时，有长期实测径流资料时，有长期实测径流资料时，设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定1）年内分配方法：）年内分配方法：典型年法典型年法 代表年法代表年法 枯水年枯水年 典型枯水年
15、的条件：典型枯水年的条件：设计年径流量设计年径流量Q p 与典型年的年径流量与典型年的年径流量Qd 相近；相近；对工程不利：枯水期长，枯水流量较小，年内分配对工程不利：枯水期长，枯水流量较小，年内分配 不均匀。不均匀。步骤2）推算推算Qp 年内分配的具体步骤年内分配的具体步骤：选定典型枯水年；选定典型枯水年；计算分配系数：计算分配系数：计算计算Qp 年内分配的逐月流量：年内分配的逐月流量：Qi=k k Qid 式中：式中：i=1,2,.12 Qid 典型年月平均流量。典型年月平均流量。据据Qi 绘制月流量过程线。绘制月流量过程线。【例题例题4-3】P93缺乏资料3.3.3.3.缺乏实测径流资料
16、时，缺乏实测径流资料时，缺乏实测径流资料时，缺乏实测径流资料时，设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定设计年径流量年内分配的确定 水文比拟法水文比拟法水文比拟法水文比拟法 推算推算Qp 年内分配的具体步骤：年内分配的具体步骤：选定参证流域；选定参证流域；选定参证流域的典型枯水年；选定参证流域的典型枯水年；计算参证流域典型年的月分配系数：计算参证流域典型年的月分配系数：计算本站年内分配的逐月流量：计算本站年内分配的逐月流量：Qi=k ki i Qp 式中：式中：i=1,2,.12 Qp本站设计年径流量本站设计年径流量 据据Qi 绘制月流量过程线。绘制月流量
17、过程线。历时曲线4.4.日流量（或水位）历时曲线的绘制与应用日流量（或水位）历时曲线的绘制与应用日流量（或水位）历时曲线的绘制与应用日流量（或水位）历时曲线的绘制与应用1 1）曲线绘制步骤：）曲线绘制步骤：选定典型枯水年；选定典型枯水年；将该年的实测日流量按递减顺序排列，分组统计每将该年的实测日流量按递减顺序排列，分组统计每 组流量出现天数（频数）组流量出现天数（频数）ti；统计统计QQi（各组下限值）累积天数（各组下限值）累积天数tm，计算：，计算：纵坐标为流量，横坐标为频率，点绘纵坐标为流量，横坐标为频率，点绘QP曲线，即为曲线，即为 所求。所求。曲线应用2 2）曲线应用：）曲线应用：）曲线应用：）曲线应用：可求出等于或大于的流量一年内（或所研究的时段内）可求出等于或大于的流量一年内（或所研究的时段内）可求出等于或大于的流量一年内（或所研究的时段内）可求出等于或大于的流量一年内（或所研究的时段内）出现的天数。出现的天数。出现的天数。出现的天数。【例题例题4-2】endend