水文分析与计算知识重点
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根据水文现象变化的基本规律,水文计算的基本方法水文计算的基本方法概述水文计算是根据水文现象变化的基本规律而进行的一系列计算和分析工作。
通过对水文数据的处理和运算,可以了解和预测水文过程的变化,为水资源管理、水灾防御等工作提供科学依据。
基本方法水文计算涉及多种方法和工具,下面是一些常用的方法:1.水文观测方法–包括地面观测和遥感观测两种方法。
–地面观测通过测量水文站点的降雨量、蒸发量、径流量等数据,获取水文过程的实时观测数据。
–遥感观测利用遥感技术,通过对地球表面的反射、辐射等信息进行检测和分析,获取广域范围内的水文数据。
2.水文数据分析方法–主要通过统计学方法和时序分析方法对水文数据进行分析。
–统计学方法可以用来分析水文数据的统计特征,如均值、方差、相关性等。
–时序分析方法可以研究和预测水文过程的变化趋势,如周期性、趋势性等。
3.水文模型方法–水文模型是基于物理过程和数学模型构建的数值计算模型,用于模拟水文过程的变化。
–常用的水文模型包括降雨径流模型、水质模型、地下水模型等。
–水文模型可以通过迭代计算,得到水文过程变量的时空分布特征。
4.水文预测方法–水文预测是指通过对现有水文数据和预测因素的分析,预测未来一段时间内水文过程的变化。
–常用的水文预测方法包括经验模型、统计模型和数学模型等。
–水文预测可以帮助水资源管理者做出有效的决策,保障水资源的合理分配和利用。
5.水文实验方法–水文实验是通过人工的方法对水文过程进行控制和观测,用于研究和验证各种水文理论和方法。
–常用的水文实验方法包括人工降雨试验、水文模拟实验等。
–水文实验可以提供研究水文过程的详细数据,为其他水文计算方法的应用提供参考依据。
总结水文计算的基本方法主要包括水文观测、数据分析、模型建立、预测方法和实验方法等。
这些方法在水资源管理、环境保护、水灾防御等方面具有重要作用,为科学合理地利用和管理水资源提供了基础工具和理论支持。
继续为您介绍更多关于水文计算的基本方法。
水文地质学复习资料§1 绪论1、水文地质学是一门研究地下水的科学2、水文地质学的研究内容:研究地下水与周围环境(岩石圈、水圈、生物圈、大气圈)及人类活动的相互作用下,其水质、水量的时空变化规律;并研究如何运用这些规律兴利除害,造福于人类。
§2 地球中水的分布与循环1、水文循环是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。
大循环是指海洋或大陆之间的水分交换。
小循环是指海洋或大陆内部的水分交换。
2、地质循环是地球浅部层圈和深部层圈之间水的相互转化过程。
3、湿度:表示空气中水汽含量或空气干湿程度的物理量,是大气中的水汽含量。
有绝对温度、相对湿度、饱和差和露点等多种表示方法。
4、绝对湿度:表示某一地区某一时刻中的水汽含量,即单位体积空气中所含水汽的质量。
用重量表示时,符号记为m,单位为g/m3;用压力表示时,符号记为e,为空气中所含水汽分压,相当于水银柱高度的mm数或mba(1mba=102Pa),表示空气中水分的不饱和程度。
5、相对湿度:大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比值,亦即绝对湿度与饱和水汽含量之比,数值上也等于实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比值,即r(%)=e/E×100%=m/M×100%式中,f为相对湿度,以百分数表示,表示实际水汽压,单位为毫米隶柱;E为饱和水汽压、(同一温度下,水汽压的最大值)。
6、蒸发:是指常温下水由液态变为气态进入大气的过程,亦即温度低于沸点时,水分子从液态或固态水的自由面逸出而变成气态的过程或现象。
7、径流是指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的现象。
为水流的重要环节和水均衡的基本因素。
分为地表径流和地下径流。
8、水系是指汇流于某一干流的全部河流所构成的地表径流系统。
9、流域是指一个水系的全部集水面积,亦即地表水、地下水的分水岭所包围的集水区域。
10、分水线(分水岭)是指相邻两个流域之间地形最高点的连线。
绪论水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
水文现象:水循环过程中,水的存在和运动的各种形态,统称为水文现象。
水文现象的主要特点:1)水循环永无止尽;2)水文现象在时间变化上既有周期性又有随机性;3)水文现象在地区分布上既存在相似性,又存在特殊性。
水文学的研究方法:成因分析法,以物理学原理为基础;数理统计法,以概率理论为基础;地理综合法,按照水文现象地带性规律和非地带性的地域差异,用各种水文等值线图表示水文特征的分布规律,或建立地区经验公式,以揭示地区水文特征。
(P5)水循环:指地球上各种形态的水体,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、入渗及径流等各环节,不断的发生相态转变、能量交换的周而复始的运动过程。
水循环机理:1)服从于质量守恒定律,整个循环过程保持着连续性,无头无尾,是物质与能量的传输、储存、转化过程且存在于每一环节;2)太阳辐射和重力作用,是水循环的基本动力。
水的三态转化为水循环提供了前提条件;环境因素(地理纬度、海陆因素、地貌形态等)在一定程度上影响着水循环的路径、规模和强度;3)水循环涉及到整个水圈,并深入大气圈、岩石圈和生物圈;4)全球水循环是闭合系统,但局部水循环是开放系统;5)地球上的水在交替循环过程中,总是溶解并携带某些物质一起运动。
水循环的基本类型(按不同途径与规模):大循环:发生于全球海洋与陆地之间的水分交换过程;特点是在循环过程中,水分通过蒸发与降水两大基本环节,在空中与海洋,空中与陆地之间进行垂向交换,与此同时,又以水汽输送和径流的形式进行横向交换。
小循环:发生于海洋或陆地与大气之间的水分交换过程。
又称内部循环,前者为海洋小循环,后者为陆地小循环。
海洋小循环包括海面的蒸发与降水;陆地小循环可分为大陆外流区小循环(存在于海洋之间的横向水分交换)和内流区小循环。
(P43)水体的更替周期:指水体在参与水循环过程中全部水量被交替更新一次所需的时间。
第五章水文统计的基本知识及方法研究内容:主要有频率计算与相关分析。
频率计算,包括随机变量及其概率分布、水文频率曲线、适线法等;相关分析,包括简相关与复相关。
研究目的:研究河川径流的统计规律,预估径流的变化趋势,以满足水利水电工程规划、设计、施工和运行管理的需要。
第一节概述概率论与数理统计是一门研究客观事物偶然性(随机性)规律的学科。
由于水文现象一般都具有偶然性的特点,所以,可以用数理统计的原理和方法分析研究它的变化规律。
这种方法称为水文统计法。
工程水文计算中运用水文统计法,不仅合理,而且是必要的。
例如,流域开发,首先要搞清未来河流水量的多少;设计拦河坝、堤防工程需要知道未来时期当地洪水的大小。
这些都要求对未来长期的径流形势做出估计。
如果所建工程计划使用100年,那么就要对未来100年的径流形势做出估计。
但是,由于影响径流的因素众多,难以基于必然现象的规律,应用成因分析法对径流做出这样长期的时序定量预报,而只能基于统计规律,运用数理统计方法对径流做出概率预估,以满足工程设计的需要。
第二节概率的基本概念一、试验和事件在概率论中, 对随机现象的测验叫做随机试验,随机试验的特点是限定条件,重复做。
随机试验的结果称为事件。
根据事件发生的可能性,事件可以分为三类:1、必然事件:在一定试验条件下,试验结果中必然会发生的事件;2、不可能事件:在一定试验条件下,试验结果中决不会发生的事件;3、随机事件:在一定试验条件下,试验结果中可能发生也可能不发生的事件。
二、概率随机事件出现的可能性或机率叫概率。
随机事件A发生的概率用P(A)表示,以百分数计。
显然,必然事件概率为1;不可能事件的概率为0;随机事件的概率介于0和1之间。
如果某试验可能发生的结果总数是有限的,并且所有结果出现的可能性是相等的,称之为古典概型事件。
在古典概型事件中,如果可能发生的结果总数为n,而事件A有其中的m个结果,则随机事件A发生的概率P(A)为:P(A)=m/n 5-1水文事件一般不能归为古典概型事件。
水文水资源知识点汇总水文是指关于水资源及其运动、分布、质量、利用、保护等方面的学科。
下面是关于水文水资源的一些重要知识点的汇总。
1.水的循环:水的循环是指地球上水分在不同形式之间循环流动的过程。
主要包括蒸发、降水、冰雪融化、蒸发散和河流湖泊的水循环等。
2.水资源的分类:水资源可以分为地下水和地表水两种。
地下水是指地下蓄水层中的水资源,地表水是地球表面上存在的水资源,包括湖泊、河流、冰川、雪和冰等。
3.水资源的利用:水资源的利用包括生活用水、农业灌溉、工业用水和发电等。
其中生活用水是指人们日常生活中的饮用水和生活用水,农业灌溉是指通过灌溉系统将水引入农田,工业用水是指生产过程中使用的水资源,发电是通过水力发电厂利用水能转化为电能。
4.水循环与气候:水循环过程对于地球的气候具有重要影响。
太阳辐射照射到地球表面,使水蒸发成水蒸气,形成云和降雨。
降雨又能使土壤湿润,影响植被生长,从而对气候产生影响。
5.水资源的保护:保护水资源是人类的共同责任。
保护水资源的措施有限制用水、提高用水效率、加强污水处理和减少污染物的排放等。
此外,还需要建立水资源管理制度和加强跨区域合作。
6.水文测算方法:水文测算是指通过测量和分析水文要素的变化,对水资源进行定量和定性的评估。
常用的测算方法包括水位测量、径流测量和降雨量测量等。
7.水资源可持续利用:水资源可持续利用是指在保护水资源的前提下,合理有效地利用水资源。
可持续利用水资源的方法包括节约用水、合理配置和管理水资源以及提高水资源利用效率等。
8.水资源与人类健康:水是维持人类健康生存的必需物质,但当水资源受到污染或不足时,会对人类健康产生负面影响。
因此,保护水资源和水质对于维护人类健康具有重要意义。
9.水资源与可持续发展:水资源是可持续发展的基础之一、水资源的充足与否,直接关系到经济的发展、社会的稳定和生态的可持续。
因此,实现水资源的可持续发展是推动社会全面进步和可持续发展的重要方向。
水文预报重点总结一、选择题 二、填空 三、简答 四、计算 五、综合分析第2章 降雨产流量预报1.降雨径流预报:研究流域内一次降雨将产生多少径流量、径流量的时程分配及径流成分的划分。
2.3.两种产流方式特点和区别: 蓄满产流:1)概念:在湿润及半湿润地区,植被较好,表土的下渗能力很强,一般的雨强难以超过。
由于湿润,地下水位较高,包气带缺水量不大,易于被一次降雨所满足。
这种产流方式的特点是降雨与总产流量的关系只决定于前期土湿,与雨强无关,叫做蓄满产流。
单点产流公式: 2)基本原理:任一地点上,土壤含水量达蓄满(即达田间持水量)前,降雨量全部补充土壤含水量,不产流;当土壤蓄满后,其后续降雨量全部产生径流。
超渗产流:1)概念:在我国干旱地区,特别在植被较差处,雨量稀少,地下水埋藏深,且包气带下部常为干。
由于包气带缺水量大,一般降雨不可能使包气带达到田间持水量。
但植被差,土质贫瘠,下渗能力低。
产流的方式主要是雨强超过渗强而形成地面径流,成为超渗产流:当当 有些地区产流方式比较复杂,表现出过渡性,蓄满及超渗兼有。
2)基本原理:当PE<=F ,RS=0,当PE>=F ,RS=PE —F ,一般,干旱地区降雨强度大,历时短,E 可忽略,PE 可由P 代替。
0()R P E WM W =---:,0;s g i f R i f R >=-=:0s g i f R R <==4.蒸发关系概化:流域蒸散发有:土壤蒸发E S (影响最大)、植物散发E PL 、水面蒸发E W 流域蒸发影响因素:(1)气象要素:太阳辐射、气温、风速、湿度、水汽压等;(2)植被覆盖:覆盖率、植被种类、植被生长季节等;(3)地貌特征:水面、陆面、都市区、朝阳坡、背阴坡;(4)土质:沙地、粘土、土质空隙度等; (5)土湿5.一层、三层蒸发模型:一层蒸发模式:E S =E S (E P ,W)三层蒸发模式:上土层(EU, WU,WUM )蒸发量:EU=E P下土层(EL, WL,WLM )蒸发量:EL=E P .WL/WLM 深土层(ED, WD,WDM )蒸发量:ED=C.E P 土壤蒸发量:E=EU+EL+ED (同时刻相加) 1)当WU+P>=E P ,EU=E p ,EL=0,ED=0;2)当WU+P<E P , WL>=C.WLM,EU=WU+P,EL=(E P -EU)*WL/WLM,ED=0; 3)当WU+P<E P , C.(E P -EU)<=WL<C.WLM, EU=WU+P,EL=C*(E P -EU),ED=0; 4)当WU+P<E P , WL<C.(E P -EU),EU=WU+P,EL=WL,ED=C*(E P -EU)-EL. 6.K 值的确定:K C (蒸散发折算系数:E P =K C *E 0):反映水面与陆面蒸发的差异K 1;反映水面与陆面所在地理位置差异K 2;E 0如是器皿蒸发量,反映器皿与水面差异K 3。
一、重现期重现期是指平均多少年重复出现一次,或多少年一遇。
频率P 与重现期T 的关系,对下列两种不同情况有不同的表示方法。
研究暴雨洪水问题时,一般设计频率小于50%,则T=1/PT 表示大于某值降雨量的重现期例如:当设计洪水的频率为P=1%时,代入上式得T=100a ,称为百年一遇。
研究枯水问题时,为了保证灌溉、发电及给水等用水需要,设计频率P 常采用大于50%,则T=1/(1-P)T 表示小于某值降雨量的重现期例如:当灌溉设计保证率P=90%,代入式中得T=10a ,称为10年一遇的枯水年。
若以此作为设计来水的标准,则说明平均10年中有一年来水小于此枯水年的水量,而其余几年的来水等于或大于此数值,也就是说平均具有90%的可靠程度。
均方差σ:又称标准差,说明系列离散程度。
变差系数Cv :又称离势系数、离差系数表示标准差相对于平均数大小的相对量,反映频率密度分配曲线的平均情况和离散程度。
偏态系数Cs :又称偏差系数,说明随机系列分配不对称程度的统计参数。
当随机变量大于均值与小于均值的出现机会相等时,即当系列取值对称与x 时,Cs=0,此时均值所对应的频率为50%。
当小于均值的出现机会多时,均值所对应的频率大于50%,Cs>0,为正偏(或右偏);当大于均值的出现机会多时,均值所对应的频率小于50%, Cs<0。
()nxXni i∑=-=12σ ()nKxC ni i∑=-==12v 1σ()()313331s 1vni ini inCKnx x C ∑∑==-=-=σ离均系数Φp :是对随机变量进行标准化处理后得到的随机变量,是标准化变量,Φ的均值为0,标准差为1。
(皮尔逊Ⅲ型频率曲线的离均系数Φp 值表) 模比系数Kp :某一时段内的径流模数与较长时段内的平均径流模数的比值。
v C x x x -=Φ ()Φ+=v C x x 1 xx K p P =二、洪峰流量1、推理公式法:①洪峰流量(集雨面积小于2km 2) 洪峰流量按下式计算: Q s =0.278KIF式中:Q s —洪峰流量; K —径流系数,取0.9;I —最大1h 降雨强度(mm/h ),查《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》计算得5年一遇最大1h 降雨强度56.7mm ;11H K I P •= F —集水面积(km 2),根据地形图及项目区实际情况确定。
水文水资源专业技术知识整理专题1:名词解释1.1 水文类(1)实测径流系列:(2 )天然径流系列:(3)可能蒸发:可能蒸发量是指在一定的气温和环流条件下的蒸发能力,实际蒸发量是测量得到的具体数据。
(4 )最大可能蒸发量:指在下垫面足够湿润条件下,水分保持充分供应的蒸发量。
它表示一个地方自然条件下潜在的蒸发能力。
(5)参考作物蒸发:(6)超渗产流:地面径流产生的原因是同期的降水量大于同期植物截留量、填洼量、雨期蒸发量及下渗量等的总和,多余出来的水量产生了地面径流。
(7)蓄满产流:又称超蓄产流。
因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生径流的方式,是降雨径流的产流方式之一。
在降雨量较充沛的湿润、半湿润地区,地下潜水位较高,土壤前期含水量大,由于一次降雨量大,历时长,降水满足植物截留、入渗、填洼损失后,损失不再随降雨延续而显著增加,土壤基本饱和,从而广泛产生地表径流。
(8)释水系数:水头(水位)下降(或上升)一个单位时,从底面积为一个单位高度等于含水层厚度的柱体中所放(或贮存)的水量。
(9)给水度:一般指饱和水的土或岩石在重力作用下,流出来的水体积与土或岩石总体积的比值,称为土或岩石的给水度,又称重力给水度。
它是表征土或岩石给水能力的重要参数。
(10 ) 持水度:饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比。
(11 ) 容水度:岩石空隙能够容纳水量的体积与岩石体积之比。
(12 ) 潜热:物质发生相变(物态变化),在温度不发生变化时吸收或放出的热量。
(13 ) 感热:亦称显热,物体在加热或冷却过程中,温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量。
(14 ) 导水系数:渗透系数与含水层厚度的乘积。
(15 ) 可能最大降雨:现代气候条件下,一定历时内的最大降水量。
(16 ) 净雨:指降雨量中扣除植物截留、下渗、填洼与蒸发等各种损失后所剩1 / 30下的那部分量。
也叫做有效降雨。
净雨量就等于地面径流,因此又叫做地面径流深度。
第一章绪论1水文水利计算分哪几个阶段?任务都是什么?答:规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。
施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成,将各项非工程措施付诸实施管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。
2我国水资源特点?答:一)水资源总量多,但人均、亩均占有量少(二)水资源地区分布不均匀,水土资源配置不均衡(三)水资源年际、年内变化大,水旱灾害频繁四)水土流失和泥沙淤积严重(五)天然水质好,但人为污染严重3水文计算与水文预报的区别于联系?答:水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。
(1)预见期不同,水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况,水文预报只能预报几天或一个月内的未来情况。
(2)采用方法不同,水文计算主要采用探讨统计规律性的统计方法,水文预报采用探讨动态规律性的方法。
4水文分析与计算必须研究的问题?答:(1)决定各种水文特征值的数量大小。
(2)确定该特征值在时间上的分配过程。
(3)确定该特征值在空间上的分布方式。
(4)估算人类活动对水文过程及环境的影响。
次重点:广义上讲,水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律,为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。
第二章水文循环及径流形成1水循环种类:大循环、小循环次重点定义:存在于地球上各种水体中的水,在太阳辐射与地心引力的作用下,以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程,称为水循环或水分循环。
2水量平衡定义,地球上任意区域在一定时段内,进入的水量与输出的水量之差等于该区域内的蓄水变化量,这一关系叫做水量平衡。
3若以地球陆地作为研究对象,其水量平衡方程式为多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究对象,其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式流域水量平衡的一般方程式如下:若流域为闭合流域,则流域多年平均p=E+R4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统,称为水系。
1.洪水资料的分析处理:洪水资料的选样→洪水资料的审查→洪水资料的插补延长→洪水资料代表性分析方法。
(一)洪水资料的选样:(1)年最大值法:每年选取一个最大值,n年资料可选出 n项年极值,包括洪峰流量和各种时段的洪量。
(2)年多次法:每年选取最大的k项,则由n年资料可选出n*k项样本系列,k对各年取固定不变,如k=3、5等。
(3)超定量法:选定洪峰流量和时段洪量的阀值Q mo、W to,超过该阀值的洪水特征均选作为样本,每年选出的样本数目是变动的。
(4)超大值法:将n年资料看作一连续过程,从中选出最大的n项。
(相当于以第n项洪水为阀值的超定量法)对一般水利工程:采用年最大取样;对城市雨洪排水和工矿排洪工程:年多次法。
(二)洪水资料的审查(“三性审查”)(1)可靠性分析:主要审查由于人为或天然原因的造成的资料错误或时空不合理现象。
审查的具体内容一般包括:1)水位资料的审查:了解水位基准面的情况,水尺零点高程有无变化,检查施测断面有无变动。
2)检查流量测验情况:检查测验方法、仪器等情况。
如断面布设是否合理、浮标测流系数是否合理、水位流量关系有无问题,特别是水位流量关系曲线的延长部分是否合理。
3)检查上下游河岸整治、溃堤、分洪、改道、堵口等情况及人类活动的情况。
(2)一致性分析:样本是否来自同一总体。
不一致原因:1)上游修建水库蓄水,改变原天然洪水、径流过程;2)大洪水情况下分洪或发生决口、溃堤;3)气候变化、下垫面覆被/土地利用变化。
分析方法:水量平衡原理修正、相关关系修正、水文模型修正。
(3)代表性分析:代表性是指样本与总体接近的程度。
其他条件相同时,样本容量越小,抽样误差愈大;提高样本代表性的主要途径是增加样本长度;方法:历史洪水调查、插补延长、古洪水探测。
(三)洪水资料的插补延长(1)根据上下游测站的洪水特征值进行插补延长(2)利用本站峰量关系进行插补延长(3)利用降雨径流关系进行插补延长(4)根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长注意事项:1)参证站和设计站在成因上有密切的联系,参证站具有充分长的资料,两站有一段相当长的平行观测资料2)插补系列的项数一般不宜超过实测项数n,最好不超过n/23)外延不宜太远:对洪水,一般不超过实测资料的30%4)相关密切, ρ>02.洪水调查的意义:(1)增加样本容量,提高代表性。
;(2)代表性愈好,抽样误差愈小;(3)只有增加信息量,犯取伪、弃真两类错误的概率才能同时减小。
3.不连序系列的经验频率计算:(1)分别处理法(分开处理法):对各自系列分别采用期望值公式计算各自样本的经验频率。
(2)统一处理法:历史洪水+实测资料(包括其中的大洪水)作为一个样本统一在N 中计算。
1)为首的a 项大洪水的经验频率:1+=N M P M , a M ...21,,= 2)实测系列中l n -项的经验频率: n l m l n lm P P P a a m ...211)1(,,+=+---+=注意:分别(开)处理法 、统一处理法对适线法估计参数影响不大。
(因对大洪水的计算两种方法是一样的);分别(开)处理法可能出现“重叠现象”4.矩法的原理:用样本的矩估计相应总体的矩。
(1)连续样本:(2)水文中不连序样本的矩法:5.适线法:适线法是我国目前生产上一致采用的方法,也是洪水规范规定的方法。
(1)经验适线法步骤:① 样本由大到小排列,计算各项经验频率 ,得经验点据 ②在机率图上(海森机率格纸)点绘经验点据 ③假设一套参数初值)(Cs Cv Q 、、一般以矩法估计的参数为初值④根据这套参数计算不同频率p 下的相应设计值Qp,得到所谓的理论点据(p,Qp );)1(φCv Q Q p +=,并根据理论点据绘出频率曲线(理论频率曲线) ⑤判断理论曲线与经验点据拟合是否理想。
如果不理想,再重新假设一套参数,重复①~④,直到满意为止。
(2)参数对曲线形状的影响:Cv、Cs相同的情况下,EX增加--曲线整体上移;EX、 Cs相同的情况下,Cv愈大--曲线愈陡;EX、Cv相同的情况下,Cs愈大--曲线上端愈弯曲下端愈平缓;(3)经验适线法的特点:方法直观、灵活、可以反映设计人员对资料的经验;因人而异,成果不唯一。
我国设计洪水计算规范规定:“适线时,应尽量照顾点群的趋势,使曲线通过点群中心。
如点据缺乏规律,可侧重考虑上部和中部的点据,并使曲线尽量靠近精度较高的点据。
对于特大洪水,应当分析它们可能的误差范围,不宜机械地通过特大洪水而使频率曲线脱离点群。
”6.本站的统计参数C v的对比分析:(1)对于调蓄作用小而连续暴雨少的河流,C v随历时的增加而减小。
Qm的C v也大于W T的C v。
(2)对于调蓄作用大且连续暴雨次数多的河流,随历时的增加C v反而增大,至T达到某一历时时C v达到最大值,然后再逐渐减小,在C v 增加的范围内,Q m 的C v 也小于W T 的Cv 。
(3)只有当峰量关系是直线时,Q m 的Cv 与W T 的C v 才相等。
7.安全修正值:Xp 估计的不确定性,为安全计,在估计的Xp 上加个修正值△XpXpXp σα⨯=∆ 7.0:可靠性系数,一般取α 诺模图,制成=B Cs p Cs p B B B n Cvx Xp ~~),(,=σ在计算中如果考虑了历史洪水:n ’=n+(c +d)*(N-n)c —反映调查洪水项数的系数:一项洪水时,c=0.2;二或三项时,c=0.3; 三项以上时,c=0.4d —反映调查洪水精度的系数:一般,d=0.2;可靠时,d=0.3;精确时,d=0.48.水文频率分析误差???(1)样本代表性不足;(2)资料有误差(历史洪水调查的误差)--(可靠性问题);(3)同总体假设成立?(4)计算方法(如适线法)有误差。
通过对成果的合理性进行分析,尽可能降低误差!第三章 防洪安全设计和设计洪水1.风险率代表系统失效的可能性大小,代表灾害的自然属性;损失与社会经济、抗洪能力、管理措施。
有关,代表灾害的社会属性;2.3.防洪设计目标(两个方面):工程下游区防洪安全设计:工程建成后,下游防洪区未来洪水情势(防洪断面的设计洪水)。
工程本身防洪安全设计:工程所在地点未来洪水情势(工程位置的设计洪水)。
4.设计洪水过程线拟定流程:控制时段选择(控制时段:选择一个时段tk,按照这个时段设计洪量构成的洪水过程来防洪,保证:风险率=设计标准、各种历时)→设计洪峰洪量计算(洪峰、控制时段内各种历时洪量)→选典型洪水过程线(原则、选择:峰高量大峰偏后)→典型洪水过程放大(同倍比、同频率)5.两种放大方法的比较:同倍比放大计算简单,常用于峰量关系好的河流,特别是长历时、多峰的洪水过程。
适用于洪峰或时段洪量控制的水工建筑物。
(如堤防、分洪区)同频率放大:典型洪水作用较小,常用于峰量关系不够好,峰型差别大的河流。
适用于有调洪作用的水工建筑物。
(如水库)6.地区组成法:(1)相关法:反映平均情况一般用于设计断面以上各地区洪水组成比例较为稳定的情况(2)典型地区组成同倍比放大法:反映实测最可能情况适用于洪水地区组成较复杂的情况(3)同频率地区组成法:偏于安全情况侧重于安全的方法:保证关键区域达到设计标准7.入库洪水与坝址洪水产生条件差异:(1)产流条件改变:库面由陆面产流变为库面直接承纳降水,入库洪水洪量增大。
(2)汇流时间缩短:(3)原河槽调蓄能力丧失:洄水末端到坝址处由原河边变为库区河边,调蓄能力丧失了。
差异:洪峰增高,峰时提前,历时变短。
影响差别的因素:水库库型,蓄水深度,洄水长度,库区面积,暴雨中心位置。
河道型水库:差别小;湖泊型:差别大。
8.入库设计洪水的推求:(1)合成流量法(2)水量平衡法(3)峰量关系法(4)马斯京根法9.分期设计洪水:都需要一年中分几个时期,分期取年最大值,进行各分期设计洪水计算。
分期设计洪水计算方法:分期取样(一般是在规定时段内按年最大值法选择)频率计算及合理性分析第七章设计年径流及其分配1.在一个年度内,通过河流出口断面的水量,叫做该断面以上流域的年径流量。
2.目前我国设计年经流计算中仍然假定年径流系列:独立随机同分布3.设计年径流计算步骤:(1)选定设计保证率p;(2)推求指定p的年径流总量或某时段总量Qp;(3)选典型年径流过程(逐月过程),根据Qp进行年内分配,得到设计年月径流过程Qp(t)。
(年总量或某个时段总量控制---同倍比法;多时段总量控制---同频率法)4.大水体对年径流年际间的过度变化起着制约作用。
C V(无水体)>C V(有水体)5.相关展延的注意事项:(1)参证站和设计站在成因上有密切的联系,参证站具有充分长的资料,两站有一段相当长的平行观测资料(2)避免辗转相关(虚假相关)(3)假相关问题:研究相关时,必须直接建立原始变量间的相关(4)外延幅度问题:离开均值越远,插补展延误差越大;外延的幅度一般不超过50%,即0.5*(Xmax-Xmin )(5)插补的项数问题:要求:n插补<n实测或n插补≤n实测/2 6.设计代表年的年内分配计算:(1)控制时段的选择:灌溉工程:选作物需水期,如整个需水期:4~10月(主要需水期:7~9月)发电工程:选枯水期或选整个水文(利)年(2)选典型:①水量相近原则:水量相近,则可能形成条件相差不会太远,这样用典型年分配情况去代表设计情况可能性更大些。
②对工程不利原则灌溉工程:选作物需水季节来水少的典型发电工程:选枯水季长,枯季水少,汛期水相对多的典型③缩放:同倍比或同频率7.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一种方法。
(1)选参证流域:气候及下垫面条件要尽可能相似;有较长的资料,以保证计算误差小。
(2)设计流域年径流量计算:1)直接移置径流深(参设y y =)条件:参证流域和设计流域年降雨量接近,面积接近2)考虑雨量改正(参参设设=y x x y ):该年两流域降雨有较大差距时,不宜直接移用年径流深,可假定“两流域的年径流系数相等”3)移置降雨径流相关图(特点:由于参证流域Y~X 关系是多年资料建立关系,反映的是一种综合关系,消除个别年份偶然因素的影响。
)(3)移用参证流域月径流过程,根据设计流域的年径流,同倍比缩放,得设计月径流过程.8.设计枯水径流计算:P 设=(k/n)*P 非9.负偏(Cs<0)分布的频率计算:p p p p X X X XX X X ---=⇓-=-11'2'设计洪水:指水文水电工程设计所依据的设计标准的;.径流:降雨或融雪形成的,沿着流域的不同路径流入;.露点:保持气压及水汽含量不变,降温使水汽刚达到;.代表性露点:由某一或某些地点、在特定时间的地面;.水文比拟法:就是以流域间的相似性为基础,将相似;.饱和水汽压:一定体积空气中能容纳的水汽量是有限;.相对湿度:大气中实际水汽压与当时温度下的饱和水;.水库特征设计洪水:指水文水电工程设计所依据的设计标准的洪水,包括洪峰总量,洪水总量和洪水过程线径流:降雨或融雪形成的,沿着流域的不同路径流入河流,湖泊和海洋的海洋的水流.重现期:某水文变量重复出现的平均周期。