当前位置：文档之家 › 第5章 设计径流分析计算

第5章 设计径流分析计算

  • 格式：pptx
  • 大小：5.84 MB
  • 文档页数：51

下载文档原格式

  / 51

合集下载

工程水文水利计算第5章设计年径流分析

工程水文水利计算第5章设计年径流分析


2.00
1992～1993 0.97 0.43 1.32 1.25 1.31 1.70 2.82 2.05 2.83 0.88 0.25 1.35
1.43
1993～1994 0.78 1.77 0.55 1.77 2.36 3.82 2.52 4.63 2.01 2.26 1.46 1.25
2.10
1989～1990 1.20 0.41 1.24 1.88 2.00 1.87 2.82 1.57 0.94 0.65 0.41 1.57
1.38
1990～1991 1.27 0.71 2.49 0.72 5.24 2.18 2.26 0.93 0.63 0.75 1.24 1.00
1.62
1991～1992 0.20 1.49 0.90 2.61 7.54 1.25 3.17 3.82 2.33 0.40 0.08 0.22
WUHEE
第三节 短缺资料时设计年径流频率分析计算 1. 设计代表站只有短系列径流实测资料（n<20）
设法展延径流系列的长度。 2. 设计断面附近完全没有径流实测资料
利用年径流统计参数的地理分布规律，间接 地进行年径流估算。
WUHEE
一、有较短ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ径流系列时设计年径流频率分析方法
关键：展延年径流系列。
1994～1995 0.55 0.23 1.82 2.02 2.37 2.73 2.08 4.02 0.06 1.90 0.05 1.60
1.62
1995～1996 0.28 0.60 1.51 0.36 2.46 2.42 2.55 0.87 1.42 4.26 0.54 0.13
1.45
1996～1997 1.58 1.79 0.91 1.85 3.24 2.83 4.17 2.99 2.83 2.42 2.91 1.99
年径流变化及其影响因素 (1)

年径流变化及其影响因素 (1)


二、影响年径流的因素：设计年径流分析计算的重要基 础，可由时段间流域的水量平衡方程分析
P z R w u
P 为降水；z 为蒸发；R 为径流； w 为流域蓄水变化量；u 为引水量
影响年径流的因素 1.气候：P, Z 2.下垫面因素：地形、地质、土壤、植被、湖泊 3.人类活动，水库、南水北调 500 亿 m3/a、 造林植草、水土保持
第五章 年径流分析与计算
❖ 目标：不同实测水文资料时的设计年径流计算 ❖ 重点：有实测资料时设计年径流的分析计算
§5-1 年径流及其影响因素
一、年径流与设计年径流 1．年径流：在一年内通过河流某一断面的径流过程，流过 的总水量，称该断面流域的年径流量 2．设计保证率：用水得到满足的保证程度，常以保证供水年 数占总年数的百分数表示，例如=95%，指平均100年间有 95年用水得到保证
（一）设计代表年法： 思路：满足三性审查的年径流系列设计年径流量QP设计年
径流量的年内分配 1. 设计年径流量计算
三性审查得长期年径流量系列理论频率曲线→设计年径 流量QP 2. 年内分配计算（设计年径流过程）
（1）选择典型年过程：其原则为 年径流量与设计年径流量接近 年内分配过程对工程不利（来、用水矛盾突出，需 要调节库容大）
1. 通过降雨径流相关法展延 2. 利用该流域的降雨径流预报方案展延
§5-4 缺乏实测径流资料时的设计年径流计算
基本思路：根据水文现象变化的地区综合规律推求 一、水文比拟法：将与设计流域自然地理条件类似的有资料的
流域分析的设计年径流成果，根据二者的主要差异，适当修 正后变为设计流域的计算成果
例如同处于一个水文分区的二个相邻的流域，除流域面 积有些差别外，其它条件都比较类似，因此，
工程水文学计算题汇总

工程水文学计算题汇总

工程水文学计算题汇总计算题第一章绪论=119000km3、多年平均蒸发1.将全球的陆地作为一个独立的单元系统，已知多年平均降水量Pc=72000km3、试根据区域水量平衡原理（质量守恒原理）计算多年平均情况下每年从陆地流量Ec入海洋的径流量R为多少？=458000km3、多年平2.将全球的海洋作为一个独立的单元系统，设洋面上的多年平均降水量Po=505000km3、试根据区域水量平衡原理（质量守恒原理）计算多年平均情况下每年从均蒸发量Eo陆地流入海洋的径流量R为多少？3.将全球作为一个独立的单元系统，当已知全球海洋的多年平均蒸发量E=505000km3、陆地的多o=72000km3，试根据全球的水量平衡原理推算全球多年平均降水量为多少？年平均蒸发量Ec第二章水文循环与径流形成1.已知某河从河源至河口总长L为5500m，其纵断面如图1-2-1，A、B、C、D、E各点地面高程分别为48，24，17，15，14，各河段长度，，，分别为800、1300、1400、2000试推求该河流的平均纵比降。

图1-2-1某河流纵断面图2.某流域如图1-2-2，流域面积F=180，流域内及其附近有A,B 两个雨量站，其上有一次降雨，两站的雨量分别为150、100mm，试绘出泰森多边形图，并用算术平均法和泰森多边形法计算该次降雨的平均面雨量，并比较二者的差异。

图1-2-2某流域及其附近雨量站及一次雨量分布3.某流域如图1-2-3，流域面积F=350，流域内及其附近有A,B 两个雨量站，其上有一次降雨，它们的雨量依次为360㎜和210㎜，试绘出泰森多边形图，并用算术平均法和泰森多边形法计算该次降雨的平均面雨量，比较二者的差异。

（提示：A、B雨量站泰森多边形权重分别为0.78、0.22）图1-2-3某流域及其附近雨量站及一次雨量分布4.某流域如图1-2-4，流域面积300，流域内及其附近有A、B、C三个雨量站，其上有一次降雨，他们的雨量依次为260㎜、120mm和150㎜，试绘出泰森多边形图，并用算术平均法和泰森多边形法计算该次降雨的平均面雨量。

工程水文学_年径流分析计算

工程水文学_年径流分析计算


需求矛盾
丰水期，来水Q1＞用水QR 枯水期，来水Q1＜用水QR 必须对天然来水进行人为调水。
缺水量：V＝（QR－Q2） × T2 Q2为平均流量，T2为枯水期长。
每年V不一样。 完全调节－无弃水。
不完全调节－
年调节－仅蓄积年内洪水的水量。
多年调节－
完全无弃水不可能。1984年刘家峡弃掉电能8亿多千瓦时。中央领导视察 指示将弃水电能送到兰州和干旱县用于电炊，每千瓦时4分，后发现弃水 电能大部分属于洪水，少部分后夜低谷电能。
10
第五章 年径流分析计算
Hydrology for Engineering
每年缺水量：V＝（QR－Q2）× T2
QR基本上每年变化不大 各年V不同，有v1、v2、v3、……vn
因此提出设计保证率的概念。
11
Hydrology for Engineering
第五章 年径流分析计算
Hydrology for Engineering
的现象极为常见；
有的甚至超过10年以上这种连续丰水段或连续枯水
段的交替出现，会形成从十几年到几十年的较长周期。
7
第五章 年径流分析计算
Hydrology for Engineering
Hydrology for Engineering
例：广西1916~1998年共82年，年均降水量1530mm。
1916 ~1953 1954 ~1992 1993~1998
2005，全国水电装机11738万千瓦，占总装机22.7%。
四川、云南、广西三省区均超过60％。
2005，南宁水电装机为49.1万千瓦(包括统配西津、百龙滩
43.4万千瓦)。占73.56％
Hydrology for Engineering
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（习题）

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）。

第5章 年径流分析与计算

第5章 年径流分析与计算

• 可采用间接的方法推求设计年径流量系列 的三个统计参数 以及径流量年内 分配。常采用： x 、C 、C Q v s p
设计年内分配
• 量及年内月分配的计算 z 等值线图法 z 水文比拟法 z 经验公式法
一
海河流域多年平均径流深等值线图 (单位： mm)
二
三
四
P和z是主要影响因素
影响年径流的因素 1.气候：P, Z 2.下垫面因素：地形、地质、土壤、植被、湖泊 3.人类活动，水库、南水北调 500 亿 m3/a、 造林植草、水土保持
径流年内分配的影响因素
R月 P月 E月 W月
汛期：P月起决定性作用
枯季： W月起决定性作用
枯水期径流量的影响因素
（3）设计年径流的时程分配 在设计年径流量确定以后，参照本流域 或参证流域代表年的径流分配过程，确定年 径流在年内的分配过程。 （4）分析成果的合理性检查 包括检查分析计算的主要环节，与以往 已有设计成果和地区性综合成果进行对比等 手段，对设计成果的合理性作出论证。
常见的水文资料情况
具有长期实测径流资料
一
五、相关法展延系列时必须注意的问题 1、相关图的点据必须如实标明。
2、设计变量与参证变量同步观测项数不得太少。
3、关系线外延不能超出实测资料范围以外太远。 4、插补的项数以不超过实测值的一半为好。
一、
二
第四节 缺乏实测径流资料时设计年径 流量及年内分配的分析计算
前一时期的流域蓄水量
枯水期的径流量枯水期的降水来自影响流域蓄水量的因素，都影响枯水径流。
年径流的分析计算目的和任务
目的
根据来水及用水，确定水利水电工程规模大小
任务
①提供长期的年月径流系列 ②提供设计代表年的年径流量及月径流过程 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。
《灌溉排水工程学》第五章：灌溉工程(渠首、输配水工程、田间工程)及排水沟道系统

《灌溉排水工程学》第五章：灌溉工程(渠首、输配水工程、田间工程)及排水沟道系统


3、灌溉方式 灌溉方式的确定：根据作物组成、地形、土壤、水源等条 件，结合灌区分区和土壤改良区划，经分析论证后确定。 4、灌区道路、林带与居民点的规划布置 道路：应尽量与灌排系统的布置相协调。 林带：应充分利用渠、沟外坡、塘边、路旁的空地结合防 风、防沙种植树木。 居民点：应尽量少占耕地，以原有的自然村进行改建。 输电线路和通信线路应进行专项设计。
井水利用
1）管井：井径小、深度大，一般采用机
械提水，又称机井。
结构：把井壁管和滤水管连接起来，垂
直安装在已打成的井孔中，井壁管安装 粘 在隔水层部位和不拟开采的含水层高度 土 范围，滤水管安装在开采的含水层高度 球
范围，管井最下部为沉淀管（沉淀流入
井中的泥沙）。在取水的含水层段，井
滤 料
管与井孔的环状间隙中，填入经过筛选
无坝取水口 布置平面图
①河槽主流在凹岸； ②弯道处横向环流使其表层为清流； ③避开凹岸水流顶冲取水口。
横向环流：
引水角，即引水渠轴线与河道水流所形成的夹角，应为锐 角，通常采用30~45 °。 若灌区位置及地形条件限制，无法把渠首布置在凹岸而必 须放在凸岸时，可把渠首放在凸岸中点的偏上游处。
无 进水闸：控制入渠流量 坝 渠 首 冲沙闸：冲走淤积在进水闸前的泥沙 的 组 成 导流堤：平时导流引水、防沙，枯水期截断水流
百丈堤
鱼嘴 金钢堤 内 外江 江
飞沙堰 宝瓶口
都
宝 瓶
江
口
堰
全
景
图
飞沙 堰
鱼嘴
都江堰全景图
（2）有坝取水：当河流水源较丰富，而水位较低，不能 满足引水灌溉要求时，在河床上修拦河坝(又称壅水坝、 溢流坝或滚水坝)，抬高水位，以便自流引水灌溉。这种 引水方式叫有坝(或低坝)取水，所建工程称有坝渠首。
第五章 设计年径流量的计算(水文与水资源学实验指导)

第五章 设计年径流量的计算(水文与水资源学实验指导)


5.2.2有短期实测资料时正常年径流量的计算
甲、乙两站各年实测年平均流量如表(单位：m3／s)
5-1
5.2.2有短期实测资料时正常年径流量的计算

解：首先用两站同期实测资料(1956—1959 年、1964—1966年)点绘相关图.
可见，两站相关点据密集，可通过相关点群中心 定一条单一曲线，乙站缺测资料年份即可用此相 关线插补和外延，最后可得20年资料。计算20年 的算术平均值即为乙站正常年径流量；成果见表
第一节 概述


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。 在水文计算中，因计算的需要，通常不是按日历 年度划分年度，而是按照水文现象的循环周期划 分水文年或水利年。

第二节 正常年径流量的计算

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。
5.2.1有长期实测资料时正常年径流量的计算

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。

第一节 正常年径流量的计算

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。气候、下垫面 条件、地质年代的变化相对缓慢，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。
水文水利计算第五章 设计年径流分析与计算

水文水利计算第五章 设计年径流分析与计算

第五章 设计年径流分析与计算
§5.1 概述
§5.2 影响年径流及其年内分配的因素
§5.3 具有实测径流资料时设计年径流及年
内分配分析计算
§5.4 缺乏实测资料时分析计算
5.1 概述
研究内容：年径流，设计年径流；输沙量，多年平 均输沙量。 研究对象：径流变化及其影响因素，设计年径流分 析计算，设计年径流的年内分配；枯水流量分析计 算；多年平均输沙量的估算。 研究目的：年径流及年输沙量的分析计算是为水利 水电工程的规划设计服务的，年径流分析计算成果 与用水资料相配合，进行水库调节计算，便可求出 水库的兴利库容；多年平均输沙量计算成果为水库 死水位的选择提供了重要依据。同时，年径流分析 计算成果是进行水资源评价的重要依据，也是制定 和实施国民经济计划的重要依据之一。
（1）利用本站的水位资料延长年径流系列。 （2）利用上下游站或邻近河流测站实测径流资料， 延长设计断面的径流系列。 （3）利用年降水资料延长设计断面的年径流系列 径流是降水的产物。流域的年径流量与流域的年 降水量往往有良好的相关关系。又因降水观测系 列在许多情况下较径流观测系列长，因此降水系 列常被用来作为延长径流系列的参证变量。
5.3 具有实测径流资料时设计年径流及年 内分配分析计算 一、有较长资料时设计年径流频率分析计算
所谓较长年径流系列是指设计代表站断 面或参证流 域断面有实测径流系列， 其长度不小于规范规定的年数，即不应小 于30年。如实测系列小于30年，应设法将 系列加以延长；如系列中有缺测资料，应 设法予以插补；如有较明显的人类活动影 响，应进行径流资料的还原工作。
（3）、其他注意事项 1）参数的定量应注意参照地区综合分析 成果 2）历史枯水年径流的考证和引用
二、有较短年径流系列时设计年径流频率分 析计算 本法的关键是展延年径流系列的长度。 方法的实质是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，通过 设计断面年径流与其参证变量的相关关系， 将设计断面年径流系列适当地加以延长至 规范要求的长度。当年径流系列适当延长 以后，其频率分析方法与本章第二节所述 完全一样。
工程水文学-第5章习题_年径流及年输沙量附答案

工程水文学-第5章习题_年径流及年输沙量附答案

第五章年径流及年输沙量分析与计算本章学习的内容和意义：年径流及年输沙量的分析计算是为水利水电工程的规划设计服务的，年径流分析计算成果与用水资料相配合，进行水库调节计算，便可求出水库的兴利库容；多年平均输沙量计算成果为水库死水位的选择提供了重要依据。

同时，年径流分析计算成果是进行水资源评价的重要依据，也是制定和实施国民经济计划的重要依据之一。

年径流及年输沙量的分析计算主要包括年径流变化及其影响因素，设计年径流分析计算，设计年径流的年内分配；枯水流量分析计算；多年平均输沙量的估算。

本章习题内容主要涉及：年径流和年输沙量的资料审查；年径流量的频率分析计算；年径流量的相关分析及插补延长；设计年径流量的推求；设计年径流的年内分配；无资料地区设计年径流量及其年内分配的推求；枯水流量分析计算；年、月输沙量和设计年输沙量及其年内分配的分析计算。

一、概念题（一）填空题1、某一年的年径流量与多年平均的年径流量之比称为。

2、描述河川径流变化特性时可用变化和变化来描述。

3、下墊面对年径流的影响，一方面，另一方面。

4、对同一条河流而言，一般年径流流量系列Q i （m3/s）的均值从上游到下游是。

5、对同一条河流而言，一般年径流量系列C v值从上游到下游是。

6、湖泊和沼泽对年径流的影响主要反映在两个方面，一方面由于增加了，使年径流量减少；另一方面由于增加了，使径流的年内和年际变化趋缓。

7、流域的大小对年径流的影响主要通过流域的而影响年径流的变化。

8、根据水文循环周期特征，使年降雨量和其相应的年径流量不被分割而划分的年度称为。

9、为方便兴利调节计算而划分的年度称为。

10、水文资料的“三性”审查是指对资料的、和进行审查。

11、对年径流系列一致性审查是建立在气候条件和下墊面条件稳定性上的，一般认为是相对稳定的，主要由于受到明显的改变使资料一致性受到破坏。

12、当年径流系列一致性遭到破坏时，必须对受到人类活动影响时期的水文资料进行计算，使之状态。

三峡大学水文水利计算课程设计

三峡大学水文水利计算课程设计

水文水利计算课程设计说明书姓名：班级： 2013学号： 2013学院：水利与环境学院指导老师：2016年1月目录第1章设计任务 (1)第2章设计资料....................................................错误!未定义书签。

工程概况.....................................................错误!未定义书签。

计算资料 (1)第3章设计年径流分析计算 (2)设计年径流计算 (2)设计年内分配的推求 (5)第4章兴利调节 (7)兴利库容 (7)死水位计算 (8)第5章防洪计算 (8)设计洪水计算 (8)水库防洪调节计算 (20)坝顶高程的确定 (41)第6章设计体会 (41)第1章设计任务在流域上拟修建一水库，因而要进行水库规划的水文水利计算，其任务如下：（1）求丰水年（P，具体P 值见EXCEL 表）、平水年（P＝50%）、枯水年（1-P%）3种典型年的年径流量及其年内分配。

（2）不同频率设计洪水及其过程线推求（坝址、水文站、区间三部分）相应的采用由流量资料推求与推理公式法推求。

（3）兴利调节计算、兴利库容及正常蓄水位的推求。

（4）泄洪建筑物尺寸选择、水库设计洪水调洪计算。

（5）水库死水位、正常蓄水位、坝顶高程的确定。

（6）成果整理与分析。

第2章设计资料工程概况拟在湖北省某流域A处修建一水库。

水库坝址以上区域为山区或半山区，流域多年平均降雨1843mm，多年平均径流深1250mm。

汛期为5-9月，丰水、枯水期较为明显。

降雨主要集中于5-9月，约占全年降雨量的70%，最大年水面蒸发值为1108mm，库区渗漏损失按中等地质条件考虑。

该水库开发目标以防洪、灌溉为主。

水库下游有一城市（防护地区），人口42万，在防护区位置B处有一水文站，拥有该河流的水位及流量资料。

水库与防洪区间有2条河流汇入干流。

考虑上游有文物保护，正常蓄水位不能超过448m，根据综合利用要求，死水位不低于423m。

第五章 小流域设计洪水的计算(gao)

四、小流域设计洪水推求方法
（3）工程措施：涉及的 面广，数量多，又多是 小型，因此，计算方法 上要求方法简便又能保 证一定的精度。
小流域设计洪水推求方法有推理公式法，经验公式法， 综合瞬时单位线法，洪水调查法等。
——推理公式法是从暴雨形成洪水的成因出发，即由暴雨推求流域 设计洪峰流量，属于成因推理方法，是半理论半经验公式，是小流 域计算暴雨洪水的主要方法。重点介绍水科院推理公式法和由铁道 部、中科院地理所等提出的小流域暴雨径流研究组计算公式。
——参阅《水利水电枢纽工程等级划分设计标准》(SDJl2-78)及 《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范》(SDl75-86)的规定。
山东农业大学林学院
第一节 小流域设计洪水特点
一、小流域设计洪水的意义
二、小流域设计洪水的概念 三、小流域设计洪水的特点
（1）多数小流域没有设站观测， 缺乏实测流量和降雨资料。有的小 流域虽有短期资料，但具有较多资 料的流域很大，自然地理条件相差 悬殊，短期资料也难以延展。因此 小流域设计洪水计算是在缺乏资料 的条件下进行的。
第二节 水科院推理公式法
四、水科院推理公式法的计算步骤
（一）设计暴雨计算 （二）产流计算
全面汇流
Qm 0.278
t c [(1 n)
(t c ) 部分汇流
Sp
tc
Sp
（三）汇流计算
（四）洪峰流量 Qm 计算
n
]
F
1 n
Qm 0.278
t c [(1 n)
四、水科院推理公式法的计算步骤
（一）设计暴雨计算
（二）产流计算 （三）汇流计算 1.汇流历时τ的确定 2.汇流参数(m)的确定 许多省(区)水文手册都给出了 本地区 m 值的经验公式，供 设计时使用。

SDJ214—83水利水电工程水文计算规范(试行)

第一章总则第二章基本资料第三章径流第四章泥沙第五章水面蒸发、水温、水质、冰情第六章厂、坝区水位流量关系曲线第七章水文预根站网规划打印刷新水利水电工程水文计算规范（试行）SDJ214—83主编部门：水利电力部水利水电规划设计院批准部门：中华人民共和国水利电力部试行日期：1984年5月1日中华人民共和国水利电力部关于颁发试行《水利水电工程水文计算规范》SDJ214—83的通知(83)水电水规字第59号根据国家计委关于修编规程规范的要求，原电力部水力发电建设总局和水利部规划设计管理局，于1980年3月联合发文，委托长江流域规划办公室和东北勘测设计院负责编制水文计算规范（不包括设计洪水部分）。

在编写过程中，两个主编单位进行了广泛的调查研究，总结了我国30年来水文计算方面的实践经验。

多次征求全国各有关单位的意见，并经三次专业会议审议，现已定稿。

我部批准《水利水电工程水文计算规范》SDJ214—83，为部颁标准，自1984年5月1日起试行。

原已颁发的《水利水电工程设计洪水计算规范》SDJ22—79（试行），继续试行。

各单位在试行过程中有何意见，请函告水利电力部水利水电规划设计院。

1984年1月9日第一章总则第1.0.1条本规范适用于大中型水利水电工程初步设计阶段的水文计算。

规划和可行性研究阶段的水文计算可参考本规范的有关规定。

第1.0.2条进行水文计算工作，应从实际出发，深入调查研究，重视基本资料，加强水文特性的分析研究，注意人类活动对水文要素的影响。

第1.0.3条根据流域自然地理特性和工程设计要求，水文计算包括以下全部或部分内容：一、基本资料的搜集整理；二、径流分析计算；三、设计洪水计算；四、河流悬移质和推移质泥沙分析计算；五、水库水面蒸发、水温、水质、冰情分析计算；六、厂、坝区水位流量关系曲线的拟定；七、水文预报站网规划。

第1.0.4条各项计算成果可根据资料条件，尽可能地采用多种计算方法，通过分析论证，合理地确定设计采用值。

工程水文学 第5章 设计年径流及年内分配的计算

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。

工程水文学第五章 设计年径流及枯水径流


三、实际代表年（多用于小型灌溉工程）
从实测年、径流系列月径流量系列中，选出一 实际干旱年作为代表年，用其径流分配过程与该年 的用水过程进行调节计算，求出调节库容，确定工 程规模。
缺点：用该方法求出的调节库容，不一定符合规 定的设计保证率。
四、设计代表年径流量及年内分配计算
1：步骤
⑴按工程要求确定计算时段，对各种时段径流量 进行频率计算，求指定频率的各种时段的设计流量值。
年份
3
4
5
月平均流量(m3/s)
6 7 8 9 10 11 12
1
2
(年 均m量3平流/s)（期供月T水供）水[供月m量3水/）(W期s]T供*
所需库容 V[m3/(s*
月）
1958~1959 16.50 22.00 43.00 17.70 4.63 2.46 4.02 4.84 1.98 2.47 1.87 21.6 11.92 3 6.32 2.68
⑵在实测径流资料中，按一定原则选取各种代表 年。灌溉工程只选枯水年，水电工程选丰、平、枯代 表年。
⑶求设计时段径流量与代表年相应时段流量比值， 对代表年径流过程按此值进行缩放。
2、设计时段径流量
⑴计算时段的确定 灌溉工程：一般取灌溉期。 水电工程：采用枯水期或年。 ⑵频率计算 按计算时段统计资料。 如：
1975~1976 22.40 37.10 58.00 23.90 10.60 12.40 6.26 8.51 7.30 7.54 3.12 5.56 16.89 0 0.00 0.00
某站月径流量表表11年份月平均流量1011121958195916502200430017704632464024841982471872160119219591960725869163026107157506811862672734202037771960196182119502640246073596232020719819023513201003196119621470177019803040520487910346342292248162964196219631290157041605070194010407482975302671791801439196319643204987151620555228213127218154645387473196419659911250129034606905552003271621170993067871965196639026601520136061213404271050821903835848106419661967952290013502540254035826722319327614153010231967196813001790332043001050358167157182142121236109419681969945156015503780427065535225418426842590012621969197012201150339025001270730365496318235388357103519701971163024804100307024208306508754527964103801508197119725086102430228034034549227917613022387672419721973328117037101640102019205754414535598478891129197319741540385041605740317056865645525916317652117721974197532854811801710144014303843694675166261110842197519762240371058002390106012406268517307543125561689三实际代表年多用于小型灌溉工程从实测年径流系列月径流量系列中选出一实际干旱年作为代表年用其径流分配过程与该年的用水过程进行调节计算求出

小流域设计洪水的计算

第五章 小流域设计洪水的计算
第一节 第二节 第三节
小流域设计洪水特点 水科院推理公式法 小流域暴雨径流研究组公式
本章重点： 水科院推理公式法的设计洪水计算
山东农业大学林学院
第一节 小流域设计洪水特点
一、小流域设计洪水的意义
二、小流域设计洪水的概念 水土保持工作一般是在小
流域上进行的。水土保持
工程的规划设计、测流建
92.61
Qm .1%

0.278
Sp n
F
=767.7(m3/S)
与假设相符，Qm.1%=765m3/s 即为所求。
山东农业大学林学院
诺模图法例题 第二节 水科院公式法
为解决上述方程求解设计最大洪峰流量时的两个
困难，可制成诺模图求解Ψ和τ0。步骤如下：
1. 计算 n、Sp、u、m、tc （同试算法） 2. 求 τ0
（1）流域面积（F）：在地形图上勾出分水线后量得，在 图上如看不清分水线时，应实地勘测。 （2）流域汇流长度（L）：包括坡面和主河道长度。地形 图上量取自出口断面沿主河道至分水岭的最长距离。 （3） 沿流程的平均纵比降（J）：自出口断面起根据沿流程比降 变化特征点高程及河长，利用公式计算。P16
山东农业大学林学院
1
(2)
tc=
1


n
Sp

n
32.76(h)
(3)假设 Qm.1%=750m3/s

=
0.278 L
mJ
1/
3
Q
1 m
/
4
=5.29(h)
tc> 全面汇流
山东农业大学林学院
第二节 水科院推理公式法
试算法例题

水文第五章 小流域设计洪水


t3
t2
a
0.278(a- m)F
t1
t
f1
t
图形左右对称
tc+ t
t
c ) tc < t （产流历时<流域汇流时间）
任何时间流域中的所有点都不能同时参与造峰。
Qm=0.278(a-m)Ftc Ftc—时段长为tc的最大等流时面积。 Q
tc
tc
a
0.278(a-m)Ftc
tc
t
f1
tC 2tC 3tC
tc+ t
t
一般不对称，取决于流域形状。
4、推理公式的一般形式
a) tc t
瞬 时 暴 雨 强 度
ht t tc m
历时t
i
ht Qm 0.278(a m )F 0.278 F t Sp 其中 ht n t mt t
4、推理公式的一般形式(续)
b) tc < t
瞬 时 暴 雨 强 度
将t代入Qm使式中只剩下Qm未知
Qm 234.1Q
0.15 m
86.7
运用迭代法计算得Qm,P=510m3/s，相应的t=10.5h。
1 (1 n) S P n tc [ ] 57.0h m
说明假定tc t成立 。
6、设计洪水过程线的推求
概化洪水过程线——由地区内各流域的实测洪水过程线 经综合分析得到的一条具有一定代表性的洪水过程线。 推求概化过程线的步骤：
（1）产流：a、m在时间和空间上分布均匀。 即净雨(或产流)强度 g a-m 在时空上分布均匀。
（2）汇流：各点汇流流速相同，并满足线性叠加。
3、推理公式的基本形式
既然假定产流强度 g 在时间和空间上保持恒定不
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可用年平均流量、年径流深、年径流总量或年径流模数表示
年径流变化 特性
01 交替变化的规律 年径流具有以年为周期的汛期与枯季交替变化 的规律
02 年径流量在年际间变化很大
有些河流年径流量的最大值可达到平均值的23倍，最小值仅为平均值的0.1~0.2
03 交替出现的现象
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
3)移置参证流域年降雨径流相关图法。当设计流域与参证流域的气候条件相 似、自然地理条件相近、产汇流条件较为一致时，可移用参证流域的年降雨径 流相关关系。
【例题5-4】某以灌溉为主的水库，设计断面以上集雨面积F=497km2，无实测径 流资料，与实践领域同一气候区，下垫面条件相似，且代表性好的参证流域集雨 面积F=535km2，P=80%的Qp=8.50m3/s，试用水文比拟法推求设计站P=80%的设计 年径流？
3)设计依据站径流资料系列较短，而流域内有较长系列雨量资料，且降雨径 流关系较好时，可通过降雨径流关系插补延长。
5.3.2 设计年径流年内分配计算
设计年径流年内分配计算的方法与具有长期实测资料时的 相同，即同倍比法和同频率法。
5.4 缺乏实测径流资料时设计 年径流的分析计算
5.4.1 设计年径流量的计算
年径流计算 （来水计算）
设计的长期年、月径流量系列
这种形式的来水，通过长系列资料反映未来长时期内年径流 量的年际年内变化规律
代表年的年、月径流量：设计代表年和实际代表年
这种形式的来水，通过丰、平、枯水年的来水过程，反映未来不同年 型的来水情况
实际工作中，所遇到的水文资料情况有三种:具有长期实测径流资料； 具有短期实测径流资料；缺乏实测径流资料
缺乏实测径流资料、虽有短期实测径流资料但无法插补延长，在这种情 况下，设计年径流量及其年内分配只有通过间接途径来推求。目前，常用的 方法是水文比拟法、参数等值线图法、地区综合法和经验公式法等方法。
5.4.1.1水文比拟法
水文比拟法是将参证流域的某一水文特征量移用到设计流域的方法。 这种移用是以设计流域影响径流的各项因素与参证流域影响径流的各项 因素相似为前提。
二、设计径流成果合理性分析
设计径流成果的合理性可通过上下游、干支流及邻近流域的径流量 对比分析，按照水量平衡原则、水文要素地区变化规律等进行分析检验。
1)年径流量均值的检查。 2)年径流量变差系数Cv的检查。 3)年径流量变差系数Cs的检查。
5.2.3 设计年径流年内分配
一、代表年的选择
选择原则： 1)选择与设计年水量或某一段时间内设计水量相近的年份作为代表年。
5.1.3 设计年径流分析计算的目的和任务
目的：为水利工程规划设计和运行管理以及水资源供需 分析等提供主要依据即来水资料。
任务：分析和预测工程使用期限内的年径流及其变化， 为合理确定水利水电工程规模提供正确的水文依据。
设计年 径流的
形式
由于水利水电工程调节性能的差异和采用的径流调节计 算方法的不同，要求提供的设计年径流的形式也有所不 同，一般可归纳为下述两大类:
代表性就是指选择的资料系列这个样本对设计流域这个 总体的反映、接近程度。常用方法是将样本系列与更长系列 参证变量进行比较。
代表性 分析
周期性分 析
变量比 较分析
差积曲线 法
检验其是否包括了丰平枯水段，且丰枯 水段是否大致对称分布
长系列参证变量的比较分析
绘制逐年 Ki 1 与对应年份的关系曲线
累计平均 过程线法
用式(5-5)求出的各时段的缩放倍比K，对代表年各相应时 段进行分段缩放，即得出设计年径流的年内分配。
【例题5-2】某站具有25年实测径流资料，如表5-1，频率计算成果见表
5-2。试用同值比缩放法推求=10%、50%、90%设计年径流的年内分配。
解:
(1)根据代表年的选择原则，从实测资料中选择1960～1961年为P=10%的丰水 代表年，1978～1979年为p=90%的枯水代表年。并按年平均流量和年内分配 接近多年平均情况的原则，选出1980～1981年为p=50%的平水代表年。 以年水量为控制计算缩放系数 丰水年p=10%，K丰=12.6/11.6=1.09 平水年p=50%， K平=8.70/8.91=0.976 枯水年p=90%， K枯=5.74/5.19=1.11
计算设计年径流的年内分配，以各缩放系数乘以相应代表年逐月径 流量，即得丰、平、枯三种年型的设计年径流的年内分配，见表程属发电为主的水库，因此选最小4个月的水 量作为控制时段，频率计算成果见表5-4，仍选1978-1979年为枯水代表年， 试用同频率放大法计算p=90%时设计年径流的年内分配。
1)面积比拟法。当设计流域与参证流域的气候条件相似、自然地理条件相近 时，可将参证流域径流频率分析计算成果采用集水面积的比例进行缩放移用到 设计流域，即直接移用径流深。
y年，设 y年，参 F设 F参
式中：
y年，设 y年，参
F设 F参
——设计流域的年径流量，m3； ——参证流域的年径流量，m3； ——设计流域的集水面积，km2；
K Qp QD
二、设计年径流的年内分配计算
1)同倍比法。 整个分配过程按同一倍比K进行放大。K可选取按年水量控制和按供 水期水量控制这两种同倍比法。
K年

Q年，p Q年，D
K供

Q供，p Q供，D
用上面公式计算的倍比对整个代表年的月径流过程进行缩放，即 得设计年径流量年内分配过程
2)同频率法（多倍比法）。
5.3.1 设计年径流的分析计算
径流系列的插补延长可采用下列方法：
1)本站水位资料系列较长，且有一定长度的流量资料时，可 通过本站的水位流量关系插补延长。
2)上下游或邻近相似流域参证站资料系列较长，与设计依据站有一定长 度同步系列，相关关系较好，且上下游区间面积较小或邻近流域测站与设 计依据站集水面积相近时，可通过水位或径流相关关系插补延长
解： （1）通过对实测径流资料审查和对不同计算时段的径流量进行统计选
样后，便得到各计算时段的长期径流量系列。
（2）用第4章介绍的适线法分别进行频率计算，从而推求出指定设计 保证率的设计年径流量和其他控制时段的设计径流量。
（3）根据表5-1资料经适线法频率计算，求得该站年平均流量及最小 4个月水量的设计成果，如表5-2所示。
——参证流域的集水面积，km2
2)考虑雨量修正法。设计流域与参证流域的自然地理条件相近，但降雨量有 较大差别，在进行比拟时还需考虑雨量的修正，即直接移置参证流域径流系数，
y年，设 y年，参 F设 P年，设 F参 P年，参
式中： P年，设 ——设计流域的年平均雨量，mm； P年，参 ——参证流域的年平均雨量，mm。
在图5-1中，M为设计断面处，O为设 计流域面积的形心，位于等直线 600mm与650mm之间，并靠近 600mm等值线1/3的间距，用直线内 插法即可求得0点的多年平均径流深为：
600 1（650 600） 617mm 3
即为M设计断面以上集水面积的 多年平均径流深为617mm。
图5-1 多年平均年径流深等值 线图（单位mm）
5.1.2 影响年径流的因素
研究影响年径流量的因素具有重要意义。通过对影响因素分析研究，可 从物理成因方面深入探讨径流的变化规律；在径流资料短缺时可利用径流与 有关因素之间的关系来推求径流特征值，可对计算成果作分析论证。
影响年径流的因 素有哪些呢？
研究影响年径流量的因素，可从流域水量平衡方程式入手 。
2)选择对工程运行较不利的年份作为代表年。
年径流量接近设计年径流量的实测径流过程线可能不止一条，这时，应选 择其中较不利的过程线，使工程设计偏于安全，一般来说，对于灌溉工程，选 择灌溉需水季节径流比较枯的年份；对于水电工程，则选择枯水期较长、径流 又较枯的年份。
二、设计年径流的年内分配计算
1)同倍比法。 以其设计值与典型过程的数值之比，缩放典型过程的逐时段径流量， 得出设计年径流年内分配过程。常见的有按年水量控制和按供水期水量 控制这两种同倍比法。
水位资料
可靠性
水位流量关系
水量平衡
二、一致性分析：一致性就是指资料数据在人类活动条件下， 年际间资料数据及其规律的匹配程度。
气候条件
下垫面条件
1).成因分析法
(1)分项调查法。
(2)降雨径流模式法。
2).数理学方法 (1)相关分析法。
(2)双累积曲线法。
(3)时间序列提取趋势项法。
三、代表性分析：
绘制逐年 Qi j 与对应年份的关系曲线
5.2.2 设计年径流的分析计算
一、径流频率分析
1)统计时段选取。 2)频率分析。 3)参数估计方法：径流的均值、变差系数Cv和偏态系数Cs一般采用矩 法计算，然后用适线法调整确定Cv和Cs。
示例
根据表5-1的资料计算 该站年设计年径流及最 小4个月设计年径流。
5.2 具有长期实测径流资料时 设计年径流的分析计算
长期实测径流系列：设计代表站断面有实测径流资料系列，其长度 不小于规范规定的年数，即不应小于30年。
步骤： ①应对实测径流资料进行审查； ②运用数理统计方法推求设计年径流量； ③用代表年法推求径流年内分配过程。
5.2.1 径流资料审查
一、可靠性分析：可靠性就是资料数据应满足的适用精度， 即接近实际数值的程度。
各时段采用不同的放大倍比，放大后各时段的径流量都符合设计频率。 具体计算步骤： 1）根据要求选定几个计算时段，如最小1个月、最小3个月、最小5个月以 及全年四个时段(W1D、W3D、W5D和W12D)。 2）做各个时段的水量频率曲线，并求得设计频率的各个时段径流量，如最 小1个月的设计径流量、最小5个月的设计径流量等。 3）按选择代表年的原则选定代表年，统计最小1个月的流量、最小5个月 的流量等，按同倍比或同频率方法对典型进行缩放，得到设计年径流量过程。