设计年径流量及年内分配的分析计算3

具有长期实测资料时设计年径流量及年 内分配的分析计算
1 本节内容概述
1.1 相关概念回顾
径 流：沿流域地面和地下向河川、水库、湖泊、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。 年径流量：一个年度内，通过河流某一断面的累积水量。
年度分类——日历年度、水文年度、水利年度
日历年度：一般用于水文年鉴和水资源公报等； 水文年度：一般用于流域水文资料整编、水量平衡计算等； 水利年度：一般用于水利工程的兴利调节计算和优化调度等。
[叁证变量法举例]（此处略）
2.3.2 历史调查法 （成果论证法） ➢ 调查历史上出现过的旱、涝现象，估算其等级和频率，然后 与频率计算成果中同等级的旱、涝频率进行比较，如果比较 接近，可认为所选取的径流资料具有代表性； ➢ 分析流域气候特性（周期特性），如果实测径流资料恰好包 括同一个水文周期，可认为所选取的径流资料具有代表性。
第三步：用代表段的年、月径流过程来代表未来工程运行期间的年、 月径流量的变化过程。
优点：保证率的概念比较明确 缺点：对水文资料要求较高、计算工作量大。
一般应用于大型水利工程的规划设计
3.2 实际代表年法
实际代表年法是从实测年、月径流量系列中，选出一个实际的干旱 年作为代表年，用其年径流的分配过程直接与该年的用水过程相配合而 进行调节计算，从而求出调节库容，确定工程规模。
➢ 利用适线法，求得各个计算时段径流量的频率分布曲线， 并分析频率曲线的均值、离势系数、偏态系数是否合理。
第三步：设计时段径流量的计算
根据频率曲线，运用第七章中的公式（7-28），结合附表1，
即可推求出指定频率的设计年径流量，或指定频率的设计时段径
流量；
Qp Q(1cvp)
……… (7-28)
第四步：代表年的选取 从实测的历年径流过程线中选择代表年的径流过程线应依据
还原方法：水量平衡法、降雨径流相关法
2.3 代表性 抽样误差用来衡量样本对总体代表性的高低，水文计算成果的精度
取决于样本对总体的代表性。资料代表性的审查对衡量频率计算成果的 精度有重要意义。
代表性审查内容：样本分布参数与总体分布参数的接近程度
2.3.1 参证变量法 ➢ 参证变量的选取：设计变量与参证变量的时序变化具有同步性， 并且参证变量的长系列具有较高的代表性； ➢ 计算参证变量长、短系列的分布参数，参证变量的短系列所处 时段与设计变量实测系列的时段相同； ➢ 如果参证变量长、短系列的分布参数值大致接近，就可认为参 证变量的短系列具有代表性，从而认为设计变量系列具有代表 性。
➢ 下垫面条件调查分析——不同区域的情况差别比较大，尤其 在人口密集地区，下垫面受人类活动的影响非常大，例如流 域内的水库、大型灌区、退耕还林、坡耕地的梯田改造等。
➢ 实测径流的还原计算——如果径流过程受下垫面变化的影响 显著而不具备一致性时，需要对实测径流资料进行还原计算。 还原时要注意分析人类活动措施的不同发展时期和丰、平、 枯水年还原水量的变化情况。
在水利工程的规划设计中，依据设计要求、可利用水文资料样本长度、 以及采用水利计算方法等的不同，要求提供的来水资料也有所不同，例如：
➢ 对于无调节性能的引水工程——提供历年（或代表年）的逐日 流量过程资料；
➢ 对于有调节性能的蓄水工程——提供历年（或代表年）的逐月 （或旬）流量过程资料，供水利计算使用。
➢ 水量平衡检查——用来评估径流资料的精度。根据水量平 衡原理，下游站的径流量应等于上游站径流量加区间径 流量，如不相等，分析原因。
2.2 一致性 一致性是指组成水文资料系列的每个观测值具有同一成因，对年径
流量系列而言，一致性是指所在流域的气候条件和下垫面条件在观测期 内比较稳定，无显著变化。
➢ 气候条件调查分析——变化比较缓慢，可以认为相对稳定， 但据相关研究 ，近年来气候对径流的变化已经比较显著。
保 证 率：工程运行过程中，达到工程规划设计目标的年数占工程 运用总年数的百分比。
1.2 水文分析计算的目的和任务 在水利工程的规划设计阶段，工程的规模是由来水和用水两者之间
矛盾的大小、以及希望解决矛盾的程度（设计保证率），经过技术经济 比较来确定的。
计算目的：为确定工程规模的大小提供来水资料。 计算任务：推求不同保证率下的年径流量及其年内分配过程；
2 资料的“三性”审查
2.1 可靠性 径流资料一般来自水文测验和摘自整编成果，可靠性审查主要包括
以下内容： ➢ 水文测验资料——审查测验方法和测验成果。包括检查水 位和流量资料情况，并分析水位过程线形状，从而了解 当时的观测质量，探讨有无不合理现象等；
➢ 水文整编资料——审查整编方法和整编成果。包括检查水 位—流量关系曲线绘制和延长 的方法，分析历年水位— 流量关系的变化情况等；
3 设计年径流量及年内分配的分析计算
3.1 长期年法 第一步：按水利年度排列为一个新的年、月径流长系列 第二步：从新系列中选出代表段，代表段须满足以下三个条件： a. 代表段中须包括有丰、平、枯水年； b. 代表段中须包括一个或几个完整的调节周期； c. 代有段中的年径流量均值、离势系数须与长系列的相近。
选出的年份称为实际代表年，该年的年、月径流量就是实际代表年 年、月径流量。
优点：操作简单，直观明晰 缺点：不一定符合设计保证率
一般应用于灌溉工程的设计
3.3 设计代表年法
第一步：计算时段的确定 水电工程——取枯水期或年 灌溉工程——取灌溉期
第二步：频率计算及其ຫໍສະໝຸດ 果的合理性分析➢ 统计出历年各个计算时段的径流量，并按大小次序排成一 列，构成计算序列
当具有长期实测径流资料时，水文分析计算的成果一般可分为以下 三种类型：
① 设计长期年的年、月径流系列——长期年法（长系列操作法、 时历法、综合法）；
② 实际代表年的年、月径流量——实际代表年法 ； ③ 设计代表年的年、月径流量 ——设计代表年法。
1.3 设计年径流的计算步骤 第一步：基本资料的收集和审核（“三性”审查）； 第二步：推求设计年径流量 （频率计算）； 第三步：确定年径流在年内的分配过程（年内分配计算）； 第四步：成果合理性检查。