(仅供参考)11第九章:设计年径流
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依据数理统计原理,当样本容量愈大,则抽 样误差愈小,说明长系列样本代表性高的可能性 要大,故实测样本水文代表性可以通过与有成因 联系的更长期的其它系列(视为近似代表总体) 的分布参数作比较来衡量。
¾ 鉴定设计站n 年实测年径流系列代表性的思路:
选择有成因联系(同一气候区和下垫面条件相似) 邻近流域具N年(N>n)的测站(参证站)长系列来检验其n 年短系列的代表性,从而推断设计站同期n年系列的代 表性,分别计算参证站长短两系列的统计参数:
9.1 概述
9.1.1 年径流深的地区性变化 9.1.2 年径流的多年变化 9.1.3 径流的年内变化
9.2 影响年径流量的因素
1)年径流:在一年内,通过河流出口断面的水量
称作该断面以上流域的年径流量,它有以下几 种度量方法:
z 年平均流量 Q (m3/s); z 年径流(总)量: W = Q ×T (万方或亿方) z 年径流深: R=W/A (mm) z 年径流模数: M=Q/A (m3/s·km2) z 多年平均年径流量: 其反映河川径流的蕴藏量,
WR=WA+WI±WD+WE ± WS 式中, WA :流域内农业灌溉用水量;
WI :流域内工业和生活用水量; WD :跨流域引出(正)或引入(负)水量; WE:流域内增加水面面积所增加的蒸发量; WS :流域内水库蓄水变量(增加为正,减少为负)。
还原计算法示意图
WN = WM ±WS + WI +WE ± WD +WA WR
WE : 增加水面面积所增加的蒸发量
WSS: 水库蓄水变量(增加为正)
WI :工业和生活用水量
WDD: 跨
流域引 出(正)或 引入(负)
水量
WM:实测径流量
WN: 还 原 后 的
天然径流量
WAA:农业灌溉用水量
3) 资料的代表性审查
实测的年径流系列可看成总体的一个随机样 本,因此资料(样本)的代表性是指样本的统计 特征能否反映总体的统计特征。样本对总体的代 表性的好坏反映在样本的统计参数与总体统计参 数的接近程度,样本代表性愈高,则设计结果精 度愈好。
¾ 资料系列不一致时,需要做还原计算
一般认为气候变化极其缓慢,相对较稳定,但由 于ຫໍສະໝຸດ Baidu类活动影响,下垫面条件变化较显著,从而破坏 了水文资料的一致性,故要进行还原计算,即要使径 流量还原到“天然状况”(指流域内没有受到水利设施 等人为开发利用活动影响的径流量)。
《水利水电工程水文计算规范 SDJ214-83(试行)》 中规定:
xN
CVN
C SN
xn
CVn
C Sn
与设计站n年系列同期
比较以上长短二系列的统计参数,若二者比较接 近,一般要求相对误差不超过5~10%,从而推断参证 站n年径流系列代表性较高,从而推断设计站的n年径 流系列也具较好的代表性。
¾ 应用上述的方法的前提条件:
n 设计站的变量和参证站的变量的时序变化具
《水文学原理及应用》
第九章
设计年径流
清华大学水利水电工程系 2008年12月5日
本章内容
9.1 概述 9.2 影响年径流量的因素 9.3 年月径流系列的推求
9.3.1 水文资料的审查 9.3.2 年月径流系列的插补延长 9.4 设计年、月径流系列 9.4.1 设计长期年、月径流量系列的选取 9.4.2 设计代表年径流量及年内月分配 9.5 缺乏实测径流资料的设计年径流量及年内月分配计算 9.5.1 多年平均径流量的估算 9.5.2 年径流深变差系数CV的估算 9.5.3 年径流量偏态系数CS的估算 9.5.4 设计年、月径流量的计算
¾ 年月径流分析计算的一般步骤:
1)对实测径流资料的“三性”审查:水文资料是水 文分析计算的重要依据,直接影响到计算成果 的精度。因此对所用的资料进行审查,即对实 测径流量系列的可靠性、一致性和代表性三个 方面进行分析和论证
2)推算设计年径流量:即用数理统计的方法推求 相应于某一设计频率的年径流量,简称为设计 年径流
z 丰水年(Wet year):指其年径流量大于多 年平均年径流量的年份,可达平水年的2~3 倍;
z 枯水年(Dry year):指其年径流量少于多 年平均年径流量的年份,仅为平水年的 1/10~1/5。
9.3 年月径流系列的推求
推求年月径流系列的任务和目的:
年月径流分析计算是研究年径流的年际变化 及年内的分配规律,预估未来水资源工程运用期 间的来水情况,为合理确定工程规模和计算水资 源开发利用效益提供科学的依据。
工程的设计标准用保证率表示,它反映水资 源利用的保证程度。即水资源工程规划设计的目 标不被破坏的年数占运行年数的比值。
【例】:
一项水资源工程,平均在100年运用中有 90年可以满足其规划设计的目标,则其保证率 为90%。
可见推求不同保证率的年径流量及其分配 过程是推求年月径流系列的主要任务,为水资 源工程规划设计及水资源规划管理等提供来水 的基本数据。
“为使资料具一致性,当设计站的径流量和径流过 程受人类活动影响发生显著变化时,则应进行还原计 算。…”
径流还原的计算方法:
a)分项调查法 b)降雨径流模式法 c)蒸发差值法
¾ 分项调查法(依据水量平衡原理)
WN = WM + WR 式中,WN:还原后的天然径流量;
WM :实测径流量; WR :还原总水量;
3)推求设计年径流的年内分配过程:采用代表年法
9.3.1 水文资料的审查
1) 资料可靠性 (Reliability) 审查
(1)水文资料的测验和整编方法的合理性; (2)应用上下游、干支流水量平衡检查。
2) 资料一致性 (Consistency) 审查
应用数理统计方法进行计算分析时,要求组 成系列的水文资料都是在同样的气候条件、同样 的下垫面条件和同一测量断面上获取的。故年径 流系列的一致性建立在稳定的气候条件和下垫面 条件基础上。
通常用来表示水资源量的多少。
2) 年径流变化特点:
z 年径流量是由大致以年为周期的汛期和枯 季水量构成的。
z 年径流量在年际间变化很大,有平水年、 丰水年和枯水年;
z 年径流量在多年变化中有丰水年组和枯水 年组交替出现的现象。
z 平水年/中水年(Normal year):指其年径 流量接近于多年平均年径流量的年份。
¾ 鉴定设计站n 年实测年径流系列代表性的思路:
选择有成因联系(同一气候区和下垫面条件相似) 邻近流域具N年(N>n)的测站(参证站)长系列来检验其n 年短系列的代表性,从而推断设计站同期n年系列的代 表性,分别计算参证站长短两系列的统计参数:
9.1 概述
9.1.1 年径流深的地区性变化 9.1.2 年径流的多年变化 9.1.3 径流的年内变化
9.2 影响年径流量的因素
1)年径流:在一年内,通过河流出口断面的水量
称作该断面以上流域的年径流量,它有以下几 种度量方法:
z 年平均流量 Q (m3/s); z 年径流(总)量: W = Q ×T (万方或亿方) z 年径流深: R=W/A (mm) z 年径流模数: M=Q/A (m3/s·km2) z 多年平均年径流量: 其反映河川径流的蕴藏量,
WR=WA+WI±WD+WE ± WS 式中, WA :流域内农业灌溉用水量;
WI :流域内工业和生活用水量; WD :跨流域引出(正)或引入(负)水量; WE:流域内增加水面面积所增加的蒸发量; WS :流域内水库蓄水变量(增加为正,减少为负)。
还原计算法示意图
WN = WM ±WS + WI +WE ± WD +WA WR
WE : 增加水面面积所增加的蒸发量
WSS: 水库蓄水变量(增加为正)
WI :工业和生活用水量
WDD: 跨
流域引 出(正)或 引入(负)
水量
WM:实测径流量
WN: 还 原 后 的
天然径流量
WAA:农业灌溉用水量
3) 资料的代表性审查
实测的年径流系列可看成总体的一个随机样 本,因此资料(样本)的代表性是指样本的统计 特征能否反映总体的统计特征。样本对总体的代 表性的好坏反映在样本的统计参数与总体统计参 数的接近程度,样本代表性愈高,则设计结果精 度愈好。
¾ 资料系列不一致时,需要做还原计算
一般认为气候变化极其缓慢,相对较稳定,但由 于ຫໍສະໝຸດ Baidu类活动影响,下垫面条件变化较显著,从而破坏 了水文资料的一致性,故要进行还原计算,即要使径 流量还原到“天然状况”(指流域内没有受到水利设施 等人为开发利用活动影响的径流量)。
《水利水电工程水文计算规范 SDJ214-83(试行)》 中规定:
xN
CVN
C SN
xn
CVn
C Sn
与设计站n年系列同期
比较以上长短二系列的统计参数,若二者比较接 近,一般要求相对误差不超过5~10%,从而推断参证 站n年径流系列代表性较高,从而推断设计站的n年径 流系列也具较好的代表性。
¾ 应用上述的方法的前提条件:
n 设计站的变量和参证站的变量的时序变化具
《水文学原理及应用》
第九章
设计年径流
清华大学水利水电工程系 2008年12月5日
本章内容
9.1 概述 9.2 影响年径流量的因素 9.3 年月径流系列的推求
9.3.1 水文资料的审查 9.3.2 年月径流系列的插补延长 9.4 设计年、月径流系列 9.4.1 设计长期年、月径流量系列的选取 9.4.2 设计代表年径流量及年内月分配 9.5 缺乏实测径流资料的设计年径流量及年内月分配计算 9.5.1 多年平均径流量的估算 9.5.2 年径流深变差系数CV的估算 9.5.3 年径流量偏态系数CS的估算 9.5.4 设计年、月径流量的计算
¾ 年月径流分析计算的一般步骤:
1)对实测径流资料的“三性”审查:水文资料是水 文分析计算的重要依据,直接影响到计算成果 的精度。因此对所用的资料进行审查,即对实 测径流量系列的可靠性、一致性和代表性三个 方面进行分析和论证
2)推算设计年径流量:即用数理统计的方法推求 相应于某一设计频率的年径流量,简称为设计 年径流
z 丰水年(Wet year):指其年径流量大于多 年平均年径流量的年份,可达平水年的2~3 倍;
z 枯水年(Dry year):指其年径流量少于多 年平均年径流量的年份,仅为平水年的 1/10~1/5。
9.3 年月径流系列的推求
推求年月径流系列的任务和目的:
年月径流分析计算是研究年径流的年际变化 及年内的分配规律,预估未来水资源工程运用期 间的来水情况,为合理确定工程规模和计算水资 源开发利用效益提供科学的依据。
工程的设计标准用保证率表示,它反映水资 源利用的保证程度。即水资源工程规划设计的目 标不被破坏的年数占运行年数的比值。
【例】:
一项水资源工程,平均在100年运用中有 90年可以满足其规划设计的目标,则其保证率 为90%。
可见推求不同保证率的年径流量及其分配 过程是推求年月径流系列的主要任务,为水资 源工程规划设计及水资源规划管理等提供来水 的基本数据。
“为使资料具一致性,当设计站的径流量和径流过 程受人类活动影响发生显著变化时,则应进行还原计 算。…”
径流还原的计算方法:
a)分项调查法 b)降雨径流模式法 c)蒸发差值法
¾ 分项调查法(依据水量平衡原理)
WN = WM + WR 式中,WN:还原后的天然径流量;
WM :实测径流量; WR :还原总水量;
3)推求设计年径流的年内分配过程:采用代表年法
9.3.1 水文资料的审查
1) 资料可靠性 (Reliability) 审查
(1)水文资料的测验和整编方法的合理性; (2)应用上下游、干支流水量平衡检查。
2) 资料一致性 (Consistency) 审查
应用数理统计方法进行计算分析时,要求组 成系列的水文资料都是在同样的气候条件、同样 的下垫面条件和同一测量断面上获取的。故年径 流系列的一致性建立在稳定的气候条件和下垫面 条件基础上。
通常用来表示水资源量的多少。
2) 年径流变化特点:
z 年径流量是由大致以年为周期的汛期和枯 季水量构成的。
z 年径流量在年际间变化很大,有平水年、 丰水年和枯水年;
z 年径流量在多年变化中有丰水年组和枯水 年组交替出现的现象。
z 平水年/中水年(Normal year):指其年径 流量接近于多年平均年径流量的年份。