工程水文学第五章 的设计年径流及枯水径流

1959~1960 7.25 8.69 16.30 26.10 7.15 7.50 6.81 1.86 2.67 2.73 4.20 2.03 7.77 3 7.26 1.74
1960~1961 8.21 19.50 26.40 24.60 7.35 9.62 3.20 2.07 1.98 1.90 2.35 13.2 10.03 4 8.30 3.70
1969~1970 12.20 11.50 33.90 25.00 12.70 7.30 3.65 4.96 3.18 2.35 3.88 3.57 10.35
1970~1971 16.30 24.80 41.00 30.70 24.20 8.30 6.50 8.75 4.52 7.96 4.10 3.80 15.08
1、 可靠性 测验和整编的正确性。 2、一致性 资料是否来自同一气候、下垫面条件。常用分 项调查法、降雨径流模式法、蒸发差值法修正还原。 3、代表性 样本分布参数与总体参数分布参数接近程度。一般 系列越长，代表性越好。
资料代表性分析方法：
通过分析系列中丰、平、枯水年和连续丰水段、 枯水段的组成及径流变化规律，评价其代表性。
某站历年逐月径流量表（表5-1-1）
年份
3
4
5
月平均流量(m3/s)
6 7 8 9 10 11 12
1
2
(年 均m量3平流/s)（期供月T水供）水[供月m量3水/）(W期s]T供*
所需库容 V[m3/(s*
月）
1958~1959 16.50 22.00 43.00 17.70 4.63 2.46 4.02 4.84 1.98 2.47 1.87 21.6 11.92 3 6.32 2.68
二、影响年径流的因素
R P E s
1、气象因素 2、下垫面因素
地形、植被、土壤、地质、湖泊、沼 泽、 流域大 小。
3、人类活动
三、影响径流年内分配的因素

1、目的： 对通过河流某指定断面相应于设计标准的年径流量 及各时段径流分配进行计算。
1971~1972 5.08 6.10 24.30 22.80 3.40 3.45 4.92 2.79 1.76 1.30 2.23 8.76 7.24 4 8.08 3.92
1972~1973 3.28 11.70 37.10 16.40 10.20 19.20 5.75 4.41 4.53 5.59 8.47 8.89 11.29 0 0.00 0.00
1959~1960 7.25 8.69 16.30 26.10 7.15 7.50 6.81 1.86 2.67 2.73 4.20 2.03 7.77
1960~1961 8.21 19.50 26.40 24.60 7.35 9.62 3.20 2.07 1.98 1.90 2.35 13.20 10.03
第五章 设计年径流分析计算
第一节 概述
一、径流特性
1.年径流的周期性 具有大致以年为周期的汛期与枯季交替变化的 规律。 2. 年径流的年际变化（CV） 年际变化很大，有些河流丰水年径流量可达平 水年2~3倍，枯水年只有平水年的10%~20%。 3. 年径流的多年变化 连续丰水年和连续枯水年交替出现。
1971~1972 5.08 6.10 24.30 22.80 3.40 3.45 4.92 2.79 1.76 1.30 2.23 8.76 7.24
1972~1973 3.28 11.70 37.10 16.40 10.20 19.20 5.75 4.41 4.53 5.59 8.47 8.89 11.29
缺点：对资料要求高，计算工作量大。
某站月径流量表（表1-1）
年份
年平
月平均流量(m3/s)
均流
量
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 (m3/s)
1958~1959 16.50 22.00 43.00 17.70 4.63 2.46 4.02 4.84 1.98 2.47 1.87 21.60 11.92
1963~1964 3.20 4.98 7.15 16.20 5.55 2.28 2.13 1.27 2.18 1.54 6.45 3.87 4.73
1964~1965 9.91 12.50 12.90 34.60 6.90 5.55 2.00 3.27 1.62 1.17 0.99 3.06 7.87
⑵径流年内分配计算 ①同倍比法
K年

Q年，P Q年，代
②同频率法
或
K年

Q供，P Q供，代
基本思想：分段缩放，使所求的设计年内分配的 各个时段径流量都能符合设计频率（设计的时段流 量）。
例5-1：采用同频率法求年内分配
资料：某水库18年的年、月径流资料（如表1-1）。
计算时段：采用年、最小3个月、最小5个月。 设计频率:分别取P=90%，P=90%,，P=90%。
1965~1966 3.90 26.60 15.20 13.60 6.12 13.40 4.27 10.50 8.21 9.03 8.35 8.48 10.64 0 0.00 0.00
1966~1967 9.52 29.00 13.50 25.40 25.40 3.58 2.67 2.23 1.93 2.76 1.41 5.30 10.23 5 11.00 4.00
2、设计时段径流量
⑴计算时段的确定 灌溉工程：一般取灌溉期。 水电工程：采用枯水期或年。 ⑵频率计算 按计算时段统计资料。 如：
以年为时段，则以水利年（以水库蓄水开始作 为年的起讫时间）统计。
以3月（或其它时段）为计算时段，则统计历年 最枯3个月的水量。最后利用适线法确定设计时段 径流量。
线型一般是P-Ⅲ型，经过论证也可采用其他线
2 、任务： 分析研究年径流量的多年变化及其年内分配规律， 提供设计所需要的历年（或代表年）逐月（旬或日） 流量成果或相应的统计参数，作为水利计算的依据。
3、三种情况 根据资料情况：有长期实测资料、短期实测资料、 缺乏实测资料。
第二节 有长期资料时设计年径流量 及年内分配分析计算
实测年径流系列不小于30年。 一、资料“三性”审查
1961~1962 14.70 17.70 19.80 30.40 5.20 4.87 9.10 3.46 3.42 2.92 2.48 1.62 9.64
1962~1963 12.90 15.70 41.60 50.70 19.40 10.40 7.48 2.97 5.30 2.67 1.79 1.80 14.39
1963~1964 3.20 4.98 7.15 16.20 5.55 2.28 2.13 1.27 2.18 1.54 6.45 3.87 4.73 5 9.40 5.60
1964~1965 9.91 12.50 12.90 34.60 6.90 5.55 2.00 3.27 1.62 1.17 0.99 3.06 7.87 5 9.05 5.95
1973~1974 15.40 38.50 41.60 57.40 31.70 5.68 6.56 4.55 2.59 1.63 1.76 5.21 17.72
1974~1975 3.28 5.48 11.80 17.10 14.40 14.30 3.84 3.69 4.67 5.16 6.26 11.10 8.42
1961~1962 14.70 17.70 19.80 30.40 5.20 4.87 9.10 3.46 3.42 2.92 2.48 1.62 9.64 3 7.02 1.98
1962~1963 12.90 15.70 41.60 50.70 19.40 10.40 7.48 2.97 5.30 2.67 1.79 1.80 14.39 3 6.26 2.74
缺点：用该方法求出的调节库容，不一定符合规 定的设计保证率。
四、设计代表年径流量及年内分配计算
1：步骤
⑴按工程要求确定计算时段，对各种时段径流量 进行频率计算，求指定频率的各种时段的设计流量值。
⑵在实测径流资料中，按一定原则选取各种代表 年。灌溉工程只选枯水年，水电工程选丰、平、枯代 表年。
⑶求设计时段径流量与代表年相应时段流量比值， 对代表年径流过程按此值进行缩放。
1967~1968 13.00 17.90 33.20 43.00 10.50 3.58 1.67 1.57 1.82 1.42 1.21 2.36 10.94
1968~1969 9.45 15.60 15.50 37.80 42.70 6.55 3.52 2.54 1.84 2.68 4.25 9.00 12.62
有长期实测资料情况下，根据调节计算所需 资料的具体不同又分三种情况：
①设计年、月径流量系列（长系列操作法） ②实际代表年年、月径流量（小型灌溉工程） ③设计代表年年径流量及年内分配计算（中小
型水利工程）
二、设计年、月径流量系列的选取
适用于调节计算中的长系列操作法。
将实测系列按水利年度 （以水库蓄水开始作 为年的起讫时间）排列为一个新的年、月径流系 列，从中选出代表段，代表段中应包括丰、平、 枯水年，并且有一个或几个完整的调节周期。代 表段中的年径流均值、变差系数应与长系列相近。
1967~1968 13.00 17.90 33.20 43.00 10.50 3.58 1.67 1.57 1.82 1.42 1.21 2.36 10.94 6 10.05 7.95
1968~1969 9.45 15.60 15.50 37.80 42.70 6.55 3.52 2.54 1.84 2.68 4.25 9.00 12.62 3 7.06 1.94
1969~1970 12.20 11.50 33.90 25.00 12.70 7.30 3.65 4.96 3.18 2.35 3.88 3.57 10.35 1 2.35 0.65
1970~1971 16.30 24.80 41.00 30.70 24.20 8.30 6.50 8.75 4.52 7.96 4.10 3.80 15.08 0 0.00 0.00
1975~1976 22.40 37.10 58.00 23.90 10.60 12.40 6.26 8.51 7.30 7.54 3.12 5.56 16.89 0 0.00 0.00
1975~1976 22.40 37.10 58.00 23.90 10.60 12.40 6.26 8.51 7.30 7.54 3.12 5.56 16.89
三、实际代表年（多用于小型灌溉工程）
从实测年、径流系列月径流量系列中，选出一 实际干旱年作为代表年，用其径流分配过程与该年 的用水过程进行调节计算，求出调节库容，确定工 程规模。
型。适线时应侧重考虑中、下部，适当照顾上部点 据。CS =2～3CV。
3、设计代表年内分配计算
方法：缩放代表年径流过程线。
⑴代表年的选择：
①流量相近原则：选择与设计年、时段径流量大 小相近的年。
②对工程不利原则： 如： 对灌溉工程，选取灌溉需水季节径流较枯年份。 对水电工程，选取枯水期较长，径流又较枯的年 份。
1973~1974 15.40 38.50 41.60 57.40 31.70 5.68 6.56 4.55 2.59 1.63 1.76 5.21 17.72 3 5.98 3.02
1974~1975 3.28 5.48 11.80 17.10 14.40 14.30 3.84 3.69 4.67 5.16 6.26 11.1 8.42 0 0.00 0.00
1965~1966 3.90 26.60 15.20 13.60 6.12 13.40 4.27 10.50 8.21 9.03 8.35 8.48 10.64
1966~1967 9.52 29.00 13.50 25.40 25.40 3.58 2.67 2.23 1.93 2.76 1.41 5.30 10.23
具体的：
1、径流系列较长时： 滑动平均、累积平均、差积曲线等。
2、径流系列较短时 分析参证站相应系列的代表性。与更长系列参证 变量进行比（长短系列对比法）
计算参证站长、短系列参数
设 计 站
并比较。如大致接近，可认为 参证变量短系列在长系列中具
有代表性，从而认为设计站也
具有代表性。
参 证 站
长短系列对比法示意图