工程水文及水利计算-第8讲

5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
2、等值线图法
➢ 年径流Cv值的估算
年径流深的Cv值，也有等值线图可供查算，方法与年径流均 值估算方法类似，但可更简单一点，即按比例内插出流域重 心的Cv值就可以了。
大流域：一般具有长期的实测资料，很少用等值线图； 中流域：精度一般较高，具有很大的实用价值； 小流域：误差很大，且由等值线图查得的Cv值有可能偏小。 因为绘制等值线图时主要依据的是中等流域的资料，一般来 说流域越大，径流变化越均匀， Cv值越小。
➢ 利用上下游站或邻近河流测站径流资料，延长设计断面的径流系列
同一河流上下游的水量存在着有机 联系，因此，当设计断面上下游不 太远处有实测径流资料时，常是很 好的参证变量。 同一水文气候区内的邻近河流，当 流域面积与设计流域面积相差不太 悬殊时，其径流资料也可试选为参 证变量。
5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
第十章 水库兴利调节计算
（分2讲）
第十一章 水电站的水能计算
（分2讲）
第十二章 水库防洪计算
（分2讲）
第五章 目录
第五章 设计年径流及径流随机模拟 5-1 概述 5-2 影响年径流的因素 5-3 具有长期实测径流资料时设计年径流量及其年内分配 的分析计算 5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年内分配 的分析计算 5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分配的分 析计算 5-6 流量历时曲线 5-7 设计枯水流量的分析计算 5-8 径流随机模拟
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
2、等值线图法
➢ 多年平均年径流深等值线图 绘制
绘点位置：把多年平均年径流深点注在流域形心处。
形心：沿不同方向将流域面积大致等分为两等分的几条直线 的交点。
方法：将一些有实测资料流域的多年平均年径流深点注在各 流域形心处后，再考虑降雨及地形特征勾绘等值线，最后用 大、中流域的资料加以校核调整，并和多年平均年降雨量等 值线图对照，消除不合理现象。
➢ 多年平均年径流深等值线图
应用
首先绘出通过流域长短轴的 两条垂线，其交点O即近似 地位于流域的形心位置。通 过O点作大致垂直于700、 800mm两条等值线的直线， 交点分别为A、B，则流域 的平均径流深为
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
2、等值线图法
➢ 多年平均年径流深等值线图
应用
面积加权法： 如果设计流域内通过多 条年径流深等值线，可 以用面积加权法推求流 域的平均径流深。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
2、等值线图法
➢ 多年平均年径流深等值线图Fra bibliotek精度大流域：一般具有长期的实测资料，很少用等值线图； 中流域：精度一般较高，具有很大的实用价值； 小流域：误差很大，且由等值线图查得的径流深有可能偏 大。因为绘制等值线图时主要依据的是中等流域的资料， 由等值线图查得的径流深应该是小流域的径流量全部流出 时的径流量，但小流域不闭合，河槽下切不深，不能全部 汇集本流域所形成的地下径流，即实际资料要小于这个数。
b1，b2、n1、n2、m——参数，通过实测资料分析确定，或按 已有分析成果采用。Cv、Cs也有地区综合的成果。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
3、经验公式法
不同设计频率的年平均流量Qp，也可以建立类似的关系，只 是其参数的定量亦各有不同。
这类方法的精度，一般较等值线图法低。但在进行流域初步 规划，需要快速估算流域的地表水资源量及水力蕴藏量时， 有实用价值。
工程水文及水利计算
门宝辉 可再生能源学院
提纲
第一章 绪论
第二章 水循环及径流形成
第三章 水文资料的观测、收集与处理
第四章 水文统计基本知识
第五章 设计年径流及径流随机模拟
（分3讲）
第六章 由流量资料推求洪水
（分3讲）
第七章 流域产、汇流计算
（分4讲）
第八章 由暴雨资料推求设计洪水
（分3讲）
第九章 水文预报
➢ 多年平均年径流量的计算 均值
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
1、水文比拟法
➢ 多年平均年径流量的计算
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算 1、水文比拟法
➢ 多年平均年径流量的计算 Cv值
Cv一般可以直接采用，不需要进行修正。
Cs值
Cs一般不需要进行计算，取用 Cs=2～3Cv
5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
资料条件：当实测资料年数n≥30 ，为具有长期实测资； 当30＞n≥12，为具有短期实测资料； 当n＜12，为缺乏实测资料。
关键：展延年径流系列的长度。
实质：寻求与设计断面径流有密切关系并有较长观测系列 的参证变量，通过设计断面年径流与其参证变量的相关关 系，将设计断面年径流系列适当地加以延长至规范要求的 长度。 当年径流系列适当延长以后，其频率分析方法与本书第四 章所述完全一样。
前提：设计流域所在的区域内，有水文特征值的地区综合分析 成果，或在水文相似区内有径流系列较长的参证站可资利用。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
方法：采用地理综合法间接推求年径流量的统计参数均值、Cv 和Cs，然后推求满足设计保证率的年径流量，最后采用同倍比 放大法推求设计年径流过程。 常用方法：水文比拟法、参数等值线图法和经验公式法。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
2、等值线图法
➢ 原理
影响水文特征值的因素分类：
当影响水文特征值（如洪峰流量、特征水位等）的因素主要 是非区域性因素（如流域面积、河床下切深度等）时，则该 特征值不随地理坐标而连续变化，就无法作出它的等值线图；
对于同时受区域性和非区域性两种因素影响的特征值（如年 径流总量等），在消除非区域性的影响后，才能得出该特征 值的地理分布规律。
5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
2、年径流系列的展延
➢ 利用本站的水位资料延长年径流系列
有些测站开始只观测水位，后 来增加了流量测验。可根据其 水位～流量关系，将水位资料 转化成径流资料。
5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
2、年径流系列的展延
2、等值线图法
➢ 原理
等值线图可以反映水文特征值的地理分布规律，如中国年降 雨量等值线图反映的是多年平均年降雨量随地理坐标而发生 的变化。
影响水文特征值的因素分类：当影响水文特征值（如年径流 深、年降雨量等）的因素主要是区域性因素（如气候因素） 时，则该特征值随地理坐标不同而发生连续的变化，利用这 种特性就可以在地图上作出它的等值线图；
在工程设计中，有时要求绘制丰水年(或枯水年)的综合日流 量历时曲线，它是根据各丰水年(或枯水年)的实测日平均流 量资料绘成的。
所谓丰水期(枯长期、灌溉期)的综合日流量历时曲线，它是 根据所有各年丰水期(枯水期，灌溉期)的实测日平均流量资 料绘成的。
5-6 流量历时曲线
2、代表年日流量历时曲线
代表年日流量历时曲线是根据某一年份的实测日平均流量资 料绘成的，曲线的纵坐标为日平均流量或其相对值(模比系 数)，横坐标则为历时日数或相对历时(占全年的百分数)。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
1、水文比拟法
水文比拟法：在水文相似区内，无资料流域移置(经过修正) 有资料流域实测水文特征值的一种方法，特别适用于年径流 的分析估算。
当设计断面（设计站）缺乏实测径流资料，但其上下游或水 文相似区内有实测水文资料可以选作参证站时，可采用本法 估算设计年径流。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算 1、水文比拟法
➢ 设计成果的移植 如果参证站已有年径流分析成果，也可以用下列公式，将参 证站的设计年径流直接移用于设计流域。
下标P代表频率，其他符号的意义同前。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
1、水文比拟法
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
2、等值线图法
➢ 多年平均年径流深等值线图
应用
通过形心插值：在小流域中，流域内通过的等值线很少，可 按通过流域形心的直线距离比例内插法，计算流域平均径流 深。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
2、等值线图法
3、平均日流量历时曲线
平均历时曲线是以各年同历时的日平均流量的平均值为纵坐 标，其相应历时为横坐标点绘的曲线。
➢ 设计成果的移植
水文比拟法成果的精度，取决于设计流域和参证流域的相似 程度，特别是流域下垫面的情况要比较接近。 年内分配：直接移植典型年或地区综合的年内分配过程。 同倍比放大法：推求设计年径流分配过程。
特点：对于较小流域，由于缺乏实测水文资料，等值线图又 难以应用，水文比拟法具有较大的实用价值。
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
2、等值线图法
➢ 原理
闭合流域多年水量平衡方程为：R0 = P0 - E0 从上式可以看出，影响闭合流域多年平均年径流量 的因素主要是气候因素，即多年平均降雨量和蒸发 量。由于降雨量和蒸发量具有地理分布规律，所以 多年平均年径流量也具有这一规律，因而可以绘制 多年平均年径流深等值线图。
5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算 1、参证变量的选择
最常采用的参证变量有：设计断面的水位、上下游测站或 邻近河流测站的径流量、流域的降水量。