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设计年径流的分析计算
一、思考题：
1.什么是年径流量？什么是设计年径流量？
2.日历年、水文年、水利年的涵义各如何？
3.什么是设计保证率？
4.推求设计年径流量之前，需要对水文资料进行哪几方面的审查？
5.展延年径流系列的关键是选取参证变量，简述参证变量应具备的条件。
6.推求设计年径流量的年内分配时，应酬遵循什么原则选择典型年？
7.缺乏实测资料时，怎样推求设计年径流量？
8.何谓水文比拟法？使用水文比拟法的关键是什么？
9.水文比拟法的实质是什么？
二、习题：
1.教材P122；5—10。
2.某水库多年平均流量Q=15m3/s，C v=0.25，C s=2.0C v，年径流理论频率曲线为P—Ⅲ型。
（1）推求该水库设计频率为90%的年径流量。
（2）按下表径流年内分配典型，求设计年径流量的年内分配。
P—Ⅲ型频率曲线模比系数K p值表（C s=2.0C v）
3.某流域有甲乙两个水文站，设计断面位于甲站附近，但只有1969—1980年实测径流资料。
其下游的乙站却有1961—1980年
实测径流资料，见下表，两站12年同步年径流观测资料对应关系较好，试将甲站1961—1968年缺测的年径流插补出来。
某河流甲乙两站年径流资料表单位：m3/s
4.教材P124；5—13。
年径流系数计算公式年径流系数是指某一时间段内的径流量与降水量的比值。
在水文学中，它可是个相当重要的概念呢！咱们先来了解一下年径流系数的计算公式。
一般来说，年径流系数（α）可以通过年径流量（W）除以年降水量（P）来计算，用公式表示就是：α = W / P 。
举个例子来说吧，就像我曾经去过的一个小山村。
那地方山清水秀，风景美极了。
村里有一条小河，常年流淌着清澈的水。
有一年，我专门在那里观察和记录了相关的数据。
那一年，村子里的降水量经过测量大概是 1000 毫米。
而通过对小河流量的监测和计算，发现这一年的径流量大约是 300 毫米。
按照年径流系数的计算公式一算，α =300÷1000 = 0.3 。
这就意味着，这一年降下来的水，只有 30% 形成了径流。
影响年径流系数的因素那可多了去了。
比如说，当地的地形地貌。
如果是山地，水流跑得快，径流系数可能就大一些；要是平原，水流缓慢，容易下渗，径流系数可能就小一些。
还有土地利用类型也很关键。
像森林覆盖面积大的地方，树木能截留一部分雨水，下渗也多，径流系数相对就小；而城市里大多是水泥地面，雨水不容易下渗，径流系数往往就比较大。
另外，气候条件也对年径流系数有着重要影响。
在湿润地区，降水丰富，年径流系数通常会高一些；在干旱地区，降水本来就少，蒸发又强，年径流系数自然就低。
在实际应用中，年径流系数的计算和分析可是大有用处的。
比如说在水利工程的规划设计中，工程师们得根据当地的年径流系数来合理确定水库的库容大小，以保证在干旱的时候也能有足够的水供应。
在城市的排水系统设计中，也得考虑年径流系数，要是算小了，一下大雨可能就会出现内涝，那可就麻烦啦！再回到那个小山村，后来村子发展了，修了不少新路和新建筑。
原本的一些农田和草地也变成了水泥地。
结果呢，再算年径流系数的时候发现比之前高了不少。
这也让村民们意识到，发展的同时还得注意保护环境，不能让过多的雨水都流走了，不然会影响到村里的生态平衡和农业灌溉。
4 设计年径流量的计算4.1 正常年径流量的计算在一个年度内，通过河川某一断面的水量，称为该断面以上流域的年径流量。
河川径流在时间上的变化过程有一个以年为周期循环的特性，这样，我们就可以用年为单位分析每年的径流总量以及径流的年际与年内分配情况，掌握它们的变化规律，用于预估未来各种情况下的变化情势。
河川径流量是以降水为主的多因素综合影响的产物，表现为任一河流的任一断面上逐年的天然年径流量是各不相同的，有的年份水量一般，有的年份水量偏多，有的年份则水量偏少。
年径流量的多年平均值称为多年平均径流量多年平均径流量Q＝∑Q i/n∑Q i各年的年径流量之和n——年数。
在气候和下垫面基本稳定的条件下，随着观测年数的不断增加，多年平均年径流量Q 趋向于一个稳定数值，这个稳定数值称为正常年径流量。
显然，正常年径流量是反映河流在天然情况下所蕴藏的水资源，是河川径流的重要特征值。
在气候及下垫面条件基本稳定的情况下，可以根据过去长期的实测年径流量，计算多年平均年径流量来代替正常年径流量。
但是正常年径流量的稳定性不能理解为不变性，因为流域内没有固定不变的因素。
就气候和下垫面条件来说，也是随着地质年代的进展而变化，只不过这种变化非常缓慢，可以不用考虑，但是大规模的人类活动，特别是对下垫面条件的改变将使正常年径流量发生显著变化。
根据观测资料的长短或有无，正常年径流量的推算方法有三种：有长期实测资料，有短期实测资料和无实测资料。
4.1.1 有长期实测资料时正常年径流量的推算有长期实测资料的含意是：实测系列足够长，具有一定的代表性，由它计算的多年平均值基本上趋于稳定。
由于各个流域的特性不同，其平均值趋于稳定所需的时间也是不会相同。
对于那些年径流的变差系数Cv变化较大的河流，所需观测系列要长一些，反之则短些。
所谓代表性一般是指在观测系列中应包含有特大丰水年，特小枯水年及大致相同的丰水年群和枯水年群。
当满足以上条件时，可用算术平均法直接计算出正常年径流量。
