第7章 设计年径流

年径流量：一个年度内，通过河流某一断面的 累积水量。 表示法：
径流总量
平均流量 径流深
一、年径流特性

年内分配不均匀，以年为周期变化 地区分布差异大


年际之间变化显著
存在连续的丰、枯水年组现象
长江干支流主要站径流年内分配表
各 站名 月 分 配 百 分 比
1
宜昌 2.6
2
2.1
3
2.6
4
3.8
（二）线型与参数估算
偏态系数： Cs＝2~3 Cv
较小年径流出现机会较多时， Cs>0 较大年径流出现机会较多时， Cs<0 二者出现机会相等时， Cs=0
（三）合理性检验

参照地区综合分析成果。 历史枯水年径流的考证和引用。 控制频率曲线合理外延。
第三节 较短系列时设计年径流计算
思路：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，建立 二者的相关关系，将设计断面年径流系
5
6.9
6
10.7
7
17.4
8
17.0
9
15.4
10
11.8
11
6.1
12
3.6
全 年 100
汉口
高场 北碚 长阳
2.7
2.2 2.1 1.9
2.6
1.9 1.6 1.9
4.0
2.5 2.0 3.0
5.4
3.6 3.5 5.1
8.6
6.3 6.5 6.8
10.5
11.3 9.1 7.2
14.4
20.3 19.4 17.5
三、设计年径流计算的内容

基本资料的收集和审核 年径流量频率计算 确定年径流在年内的分配过程 成果合理性检查
第二节 长系列下设计年径流计算
一、水文资料的三性审查
可靠性审查 一致性审查
代表性审查
可靠性审查 ① 水位审查 ② 水位~流量关系审查
③ 水量平源自文库审查
一致性审查
人类活动的影响：蓄水、供水、水土 保持、引水工程等，改变了天然径流过程。 需考虑径流的还原计算，使得全部系列建
第五章 设计年径流计算
第一节 第二节 第三节 第四节 概述 长系列条件下设计年径流计算 短缺资料条件下设计年径流计算 无资料时设计年径流计算
第五节
设计年径流的时程分配
第一节
概述
径流：降水所形成沿流域地面和地下向河川、 湖泊、水库、洼地等流动的水流。 径流量：一定时段内，通过河流某一断面的累 积水量。
列插补延长至规范要求的长度
选择参证变量要求

在成因上有密切关系 有同步观测资料 系列较长，有较好的代表性
常用参证变量
设计断面水位 上下游或邻近河流测站的径流量 流域的年降水量
年径流系列插补展延
利用本站的水位资料展延（水位~流量
关系曲线）
利用上下游或邻近河流测站资料展延
（建立相关关系）
注意事项
4、外延幅度问题 系列外延的幅度不宜过大，一般不 超过实测系列的50％为宜
外延幅度≤|Xmax-Xmin|*50%
注意事项
5、插补项数问题 减缓了变化——使得Cv偏小
插补项数不能太多≤n/2
第四节 无资料时设计年径流计算
要求：
（1）设计流域所在的区域内有水文特征 值的综合分析成果 （2）或在水文相似区内有径流系列较长 的参证站可以利用。
14.8
18.4 18.0 16.6
13.2
14.9 18.5 20.0
11.7
10.3 11.2 12.3
7.8
5.2 5.1 4.8
4.3
3.1 3.0 2.9
100
100 100 100
某河某年流量过程线图
二、设计年径流计算的任务
水利工程：水库蓄水工程、供水工 程、水力发电工程、航运工程、水景观 工程等。 保证率：工程规划设计的目标不被 破坏的年数占运用年数的百分比。 计算任务：推求不同保证率的年径 流量及其分配过程
起始点，即以水库蓄水开始为起始点。划
分水利年不致使水文循环的完整过程遭到
干扰。
（二）线型与参数估算
P－Ⅲ型频率分布曲线
均值：矩法计算
1 n X Xi n i 1
多年平均径流量
正常径流量
稳定径流量
（二）线型与参数估算
变差系数Cv：用矩法计算后再调整 Cv湿＜ Cv干
Cv大 ＜Cv小
反映各年水量相对变动程度
8.6
6.7
10.6 15.3 33.5 59.4 84.3 107.3 61.3 40.3 20.1 12.5 459.8
设计代表年年逐月径流量过程：
WPi ＝ αi × WP
i ＝1,2,…12
WDi WPi
10.6 15.3 33.5 59.4 84.3 107.3 61.3 40.3 20.1 12.5
（2）缩放倍比：K＝WP/WD ＝460/480＝0.958 （3）设计代表年年逐月径流量过程：
WPi ＝ K × WDi
i ＝1,2,…12
二、水文比拟法
移用水文相似区内参证站的径流分 配过程。 主要适用于中小流域
代表性审查
⑵点绘同期参证、设计变量的过程线，看是 否同步变化
⑶求参证变量长短系列的统计参数
若参证变量的统计参数接近，则说明参 证变量短系列在长系列中具有代表性，从而 认为与参证变量有成因联系的设计变量也具 有代表性。若差别较大，则缺乏代表性。
二、年径流的频率分析
（一）选样—按工程要求考虑
水利年：以水库调节库容的最低点为
立在同一基础上。
代表性审查
1、年径流的周期性分析——直观 检验年径流系列是否包括了一个比较 完整的水文周期，即丰水年组、平水年组、 枯水年组，且丰、枯大致对称分布
代表性审查
2、与更长系列参证变量比较
⑴选参证变量：
①系列更长 ②与设计变量有成因联系 ③一般参证变量：同一流域的年降 水量（南方），气温（北方），也可以是其 它流域年径流量或其它变量
2、Cv等值线图查， Cv均值的位置与年 径流均值位置相同。
3、Cs/Cv=2~3，一般取Cs/Cv=2
二、水文比拟法
参证流域特征量
修正
设计流域
精度：流域的相似程度（尤其是下 垫面）
若参证站已有年径流设计值 ，则：
Q设p k1k 2Q参p
k1为面积修正系数 k2为年降雨量修正系数
A设 k1 A参
利用年降水资料展延（建立相关关系）
注意事项
1、平行观测资料不能太少（n≥15）
2、避免远距离资料的辗转相关问题
(1)不同站之间的问题 (2)同一个站不同量之间的问题
一定要在设计变量与参证变量之间 直接建立相关关系
注意事项
3、假相关问题
X、Y关系散乱
采用：(1) 资料组合x~y/x，x/y~y，xy~y， x/z~y/z关系较好——假相关，未降低误差 (2)作变换（函数）lnx~lny等 必须是原始变量直接相关
［例］已知保证率80%的设计年径流总量为460 万m3，推求设计年径流过程。
参证站逐月径流量分配比：
α i＝Wci/480
月 一 9 二 7 三 11 四 16 五 35 六 62
i ＝1,2,…12
七 88 八 112 九 64 十 42 十一 十二 合计 21 13 480
1
Wci
α
WPi
0.019 0.015 0.023 0.033 0.073 0.129 0.183 0.233 0.133 0.088 0.044 0.027
年内时程分配不利原则。
2.时程分配按同倍比缩放法
缩放倍比
K＝WP/WD
［例］已知保证率80%的设计年径流总量为460 万m3，推求设计年径流过程。
（1）典型年逐月径流量过程：
月 一 9 8.6 二 7 6.7 三 11 四 16 五 35 六 62 七 88 八 112 九 64 十 42 十一 十二 合计 21 13 480 460
P设 k2 P参
或统计参数移植
设计流域年平均流量
Q设 k1k2 Q参
Cv--直接采用参证站值 Cs = 2Cv
第五节 设计年径流的时程分配

年径流的时程分配一般按各月的径 流分配比来表示。

年径流的时程分配与工程规模和水
资源利用程度关系很大。
一、代表年法
1.选择典型年的原则
水量相近原则（丰水、平水、枯水） 。
一、参数等值线图法
1、年径流均值的估算 （1）均值的点绘位置：面积形心（平原区） 或平均高程处（山区） （2）应用
A）小流域：直接用形心值
B）大中流域
h1 h2 f1 h2 h3 f 2 h3 h4 f 3 h4 h5 f 4 h
2F
1 h1 h2 f1 h 2F h2 h3 f 2 h3 h4 f 3 h4 h5 f 4