设计径流量及内分配的分析计算3
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年径流及其年内分配例析1、概况本水库位于广东省,地处南亚热带,属南亚热带典型的季风海洋气候,具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季长、无霜期等气候特征。
冬季,蒙古高压势力强盛,极地大陆气团笼罩华南地区,气候干冷,睛天为主,春季(2~4月)大陆高压衰减,副热带高压西伸,温湿水汽开始流入,常出现梅雨天气;夏初南北气团进退不定,受西风带系统和热带系统共同作用,5~6月份有连续暴雨和特大暴雨,7~8月份随副热高压的北移,高压西北雨带也移至江淮一带,受热带季风影响,以热带气旋和热带低压形成的暴雨为本流域主要降雨过程,有些年份台风活动较少,雨量偏少,后汛期结束,气温高而出现干旱,9~11月东亚季风减弱,北方冷空气开始活动,天气晴朗少云,有些年份出现秋旱。
由于天气系统的影响,流域暴雨有明显的前后汛期之分。
每年4~6月份为前汛期,受西风带天气系统的影响,平均可发生10次暴雨过程。
降雨以锋面雨为主,虽然暴雨量级不大,但局地性较强,时程分配较集中,年最大暴雨强度往往發生在该时期内。
7~9月份为后汛期,受热带天气系统的影响,进入盛夏季节,降雨以台风雨为主,虽然暴雨时程分配较为均匀,但降雨范围广,总量大。
从年最大24h及3d雨量均值等值线来看,流域暴雨量自南向北呈递增趋势。
流域多年平均降雨量1823.6mm,最大年降雨量为2885mm,最小年降雨量为1157mm。
前汛期(4~6月)占年降雨量的48.1%,后汛期(7~9月)占年降雨量的33 2%,合计半年(4~9月)降雨量占全年的81.3%,形成丰、枯季节不均的状况。
水库坝址处控制集水面积92.3km2,主要任务为供水,兼顾防洪和发电,水库供水分为应急备用供水和常态供水。
水库建成于1976年,有人工观测水位、自记水位、蓄水量查算、人工观测降雨量、自记雨量、蒸发渗漏、出流量查算、反推入库流量、不定期进出库流量施测等观测项目。
具有1977年4月~2013年3月共36年的日径流量系列,该资料已经过有关水文部门的审查,符合可靠性、一致性和代表性要求。
第五章设计年径流及年内分配的计算第一节概述 (1)第二节影响年径流的因素 (4)第三节具有长期实测资料时设计年径流量 (6)第四节具有短期实测径流资料时 (10)第五节缺乏实测径流资料时设计年径流量 (14)第六节流量历时曲线 (18)第七节设计枯水流量分析计算 (19)课前学习指导课程要求( 1 )熟悉年径流的定义和我国年月径流时空变化特性;( 2 )了解工程规模与来、用水、保证率的关系;( 3 )熟悉影响年径流年内分配的因素;( 4 )掌握不同资料情况下设计年径流及其年内分配的分析与计算方法;( 5 )了解流量历时曲线与设计枯水流量计算方法;( 6 )了解年径流随机模拟的一般原理与方法课时安排共需6个课内学时,8个课外学时课前思考年径流是依据什么年度进行统计 ?水文资料审查应包括哪几个方面,各自的含义是什么?如何利用同频率与同倍比方法缩放年月径流过程?各自的优缺点?插补延长年月径流系列时应注意什么?应用水文比拟法的关键?年月径流资料短缺的含义是什么?学习重点掌握不同年月径流资料条件下,如何推求设计年径流及其年内分配;难点如何对年月径流建立水文随机模型并进行随机生成?第一节概述一、年径流的变化特性在一个年度内,通过河流出口断面的水量,叫做该断面上以上流域的年径流量,它常用年平均流量、年径流深、年径流总量或年径流模数表示。
一般不用日历年,而是用水利年作为一个年度。
图 5-1 (a)黄河陕县站(b)松花江哈尔滨站年径流过程线年径流变化的一些特性:1)年径流具有大致以年为周期的汛期与枯水期交替变化的规律,但各年汛、枯水期的历时有长有短,发生时间有早有迟,水量也有大有小,基本上年年不同,从不重复,具有偶然性质。
2)年径流在年际间变化很大,有些河流丰水年径流量可达平水年的2-3倍,枯水年径流量只有平水年的0.1-0.2倍。
为了便于相互比较,可采用丰水年模比系数K丰和枯水年模比系数 K 枯表示。
式中:为多年平均流量。
设计径流量的名词解释设计径流量是水资源管理和河流水文学中的一个重要概念,它涉及到水文地质、水文气象和水力学等多个学科的知识。
设计径流量是指在特定的时间尺度下,通过一个特定的河流断面或流域的总径流量。
设计径流量的计算和预测对于水资源开发、水利工程建设以及洪水防治具有重要的意义。
下面将从定义、计算方法和影响因素等方面对设计径流量做进一步解释。
一、定义设计径流量是指一个流域在给定的时间尺度内,经测算或推算得出的通过该流域的水量。
它是基于水文气象、地质地貌和水力学特征等多个因素综合考虑得出的一个数值。
设计径流量不仅仅是反映一个流域的水量供需平衡情况,还能够为水利工程的设计和规划提供依据。
二、计算方法设计径流量的计算方法多样化,主要包括统计方法、模型模拟方法和水文频率分析方法等。
在实际应用中,通常会结合多种方法来确定设计径流量。
其中,统计方法是最常用的一种方法,通过对历史水文数据进行分析,建立经验公式或分布函数来计算设计径流量。
模型模拟方法则是基于数学模型和计算机模拟技术,对流域内水文过程进行模拟和预测,进而计算设计径流量。
水文频率分析方法则是通过对流域内洪水历时序列进行统计,得出极值概率分布函数,从而计算设计径流量。
三、影响因素设计径流量受多个因素的影响,主要包括降水量、地形、土壤类型和植被覆盖等。
降水量是最重要的影响因素之一,不同地区的降水量差异会导致设计径流量的差异。
地形也对设计径流量有明显影响,当流域地势不同,水势下降的速度也不相同,进而影响水量的聚集和排泄。
土壤类型和植被覆盖则直接影响水分的渗透和蒸发散发过程,进而影响设计径流量的大小。
四、应用领域设计径流量的应用领域广泛,主要涉及到水资源开发利用、水利工程建设和洪水防治等方面。
在水资源开发利用中,设计径流量是评估水力资源的重要指标,对于确定水库的蓄水容量和供水能力具有重要意义。
在水利工程建设中,设计径流量是确定泵站、渡槽和水闸等的尺寸和设计要求的基础。
第五章设计年径流的分析计算(习题)第五章设计年径流的分析计算一、简答题1.日历年度、水文年度、水利年度的涵义各如何?2.水文资料的“三性”审查指的是什么?如何进行资料审查?3.如何分析判断年径流系列代表性的好坏?怎样提高系列的代表性?4.通过图解相关发现,甲与丙的关系不理想,而甲与乙的关系较密切,乙与丙的关系尚可。
是否可以先建立甲~乙的相关来展延乙,再建立乙~丙的相关来达到展延丙站的年径流资料。
5.某流域的水文站、雨量站分布及资料情况如图5-1、表5-1所示,其中1979年后在A 站上游10km 处修建一引水工程。
试拟定插补B 站年、月径流的各种可行方案。
表5-1 测站资料情况表图5-1 某流域水文测站和引水枢纽分布图6.怎样选择参证站?单站(一个站)的年雨量能否作为展延年径流系列的参证变量?7.月降雨径流相关图上点据散乱的原因是什么?8.缺乏实测资料时,怎样推求设计年径流量?9.资料情况及测站分布见图5-2、表5-2,拟在D 处建库,试述D 处设计年径流的计算方案及顺序写出大的计算步骤(不要求细节)。
表5-2 测站资料情况表11.推求设计年径流量的年内分配时,应遵循什么原则选择典型年?12.简述具有长期实测资料情况下,用设计代表年法推求年内分配的方法步骤?二、计算题1.根据所给的年径流参数等值线图(图5-3)及枯水典型的年内分配(表5-3),求某水库(F=284km2)坝址处的P=90%的设计枯水年年径流值及其年内分配。
(采用皮-Ⅲ型分布,C s=2C V)。
表5-3 设计枯水(P=90%)径流年内分配计算表图5-3 多年平均年径流深、年径流Cv等值线图2.如图5-4所示,以灌溉为主的陂下水库(F=166km2),坝址处无实测径流资料,今拟采用水文比拟法推求P=90%的设计枯水年的年、月径流(即设计年内分配)或推求典型干旱年(实际代表年)年、月径流过程。
资料情况如下:(1)汀江上游观音桥站(F=377km2)具有18年(1958~1975年)实测年月径流资料,见表5-4 (逐月径流略)。