径流计算
lililaday
lililaday Lv.2
2007年03月08日 09:17:16
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径流的分析计算方法理论上有很多的,但在一般实际工作经常用到的有哪些呢?有什么特点么?

径流的分析计算方法理论上有很多的,但在一般实际工作经常用到的有哪些呢?有什么特点么?
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zqx0724
2007年03月08日 17:50:49
2楼
在实际工作中,在计算某个流域或区域的年径流量时,经常遇到各种不同的水文资料情况,即具有长期实测径流资料、具有短期实测径流资料和缺乏实测径流资料三种情况。
  当实测径流资料系列超过20年时,认为是具有长期实测径流资料;当实测径流资料系列不足20年,或虽有20年,但系列不连续或代表性不足,但能够进行系列插补延长,则认为是具有短期实测径流资料;如果实测径流资料系列太短(如小于10年)而无法延展,或完全缺乏实测资料的情况,则认为是缺乏实测径流资料。


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zqx0724
2007年03月08日 17:51:30
3楼
  1.具有长期实测径流资料时设计年径流量的分析计算
  对来水资料的分析计算一般采用三个步骤:①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(不做介绍)。
  ⑴水文资料的审查
  即“三性”审查:可靠性、一致性和代表性审查。
  a. 资料可靠性的审查:包括水位资料的审查、水位流量关系曲线的审查和水量平衡的审查。应重点审查解放前的水文资料。
  b. 资料一致性的审查:系列具有一致性,即要求组成系列的每个资料具有同一成因。就年径流量系列而言,一致性是建立在气候条件或下垫面条件的稳定性上。一般认为气候条件相对稳定,而由于人类活动影响,下垫面条件发生显著变化时,资料的一致性就遭到破坏,需对实测径流量资料进行还原计算,并对还原后的年径流系列进行一致性修正。
  由于大规模的兴建蓄水、引水工程,在很大程度上改变了河川径流的天然情势,各代表站的实测径流量已不是天然状态下的径流,因此必须进行径流量还原调查及分析计算,将实测年径流系列还原成天然年径流系列。还原项目主要有工业用水量、农业用水量、水库蓄水变量等。
  为了保证径流资料的一致性,需对下垫面受人类活动影响显著的代表站进行系列一致性修正。八十年代后,我国大部分流域的下垫面发生了显著变化,因此需将八十年代前的径流系列修正到现状下垫面条件下。
  在二次水资源评价中,采用的修正方法是将还原后的1956~2000年代表站年径流量系列,与其相应面平均降水量,分别建立现状条件及天然情况两条降水径流关系线,如图(2-1)所示,再依据两关系线对原1956~1979年单站年径流量系列进行一致性修正,从而得到1956~2000年现状条件径流系列。
  c. 资料代表性的审查:应用数理统计法进行水文计算时,计算成果的精度决定于样本对总体的代表性,代表性高,抽样误差就小。因此,资料代表性审查对衡量频率计算成果的精度具有重要意义。
  所谓样本的代表性是指样本对总体的代表程度,也就是样本的概率分布对总体概率分布的代表程度。评价一个系列的代表性,不仅要看系列的长短,更重要的是看系列本身的丰枯结构和统计参数的相对稳定程度。若在一个随机系列中,有一个或几个完整的丰枯周期,其中又包含长系列中的最大和最小值,统计参数均值、Cv、Cs/Cv相对稳定,则一般认为这个系列的代表性比较好。
  对于具有较短实测径流资料的系列,可选择一个具有长系列的参证变量与之比较,假如两者的分布参数数值大致接近,就可认为短系列也具有代表性。例如要判断平山站1956~1979(24年)、1971~2000(30年)、1980~2000(21年)短系列的代表性,可以选用长系列1956~2000(45年)的分布参数与之比较来判断不同系列的代表性。
  ⑵设计年径流量的计算
  实测径流系列经过水量还原和一致性修正后,得到现状天然条件下的年径流系列。设计年径流量计算方法有长系列操作法(也称时历法)、代表年法(实际代表年法和设计代表年法)。
  设计代表年法求设计年径流量的计算步骤:
  ①对现状天然条件下的年径流系列采用适线法进行频率计算。用皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线进行适线,先用矩法计算统计参数均值、Cv和Cs/Cv,再进行参数优化,然后目估适线。适线时考虑点据的大多数,主要依据中、低水年径流量点据定线。在确定参数时,应考虑参数地区分布规律,并与降水量有关图件及以往成果进行对照。
  ②求出指定频率下的设计年径流量值。如20%、50%等。
  ③成果合理性分析。成果分析主要对径流系列均值、离势系数及偏态系数进行合理性审查,可借助于水量平衡原理和径流的地理分布规律进行。
  [算例] 王岸、平山代表站天然年径流量特征值见表4-1。
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zqx0724
2007年03月08日 17:52:09
4楼
图2-1 王岸站降雨~径流关系曲线图
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zqx0724
2007年03月08日 17:52:46
5楼
表4-1
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zqx0724
2007年03月08日 17:53:06
6楼
 2.具有短期实测径流资料时设计年径流量的分析计算
  对于短期实测径流资料首先要进行插补延长,提高系列的代表性。然后对系列进行还原和一致性修正计算,最后进行频率计算。展延年径流量系列关键问题是如何选择恰当的参证变量,选择的参证变量应具备以下三个条件:① 参证变量与设计变量在成因上有密切联系;② 参证变量与设计变量有一段相当长的平行观测资料,以便建立相关关系;③参证变量必须具有长期的实测资料,系列本身具有较好的代表性,以便展延设计站缺测资料。
  在水文计算中,通常利用参证站的径流量或降水量资料来展延年径流量系列。
  ⑴利用径流资料展延系列:有以下几种情况:①当设计站上游或下游有充分实测径流量时,可以利用上、下游站资料来展延设计站的年径流量系列;②当设计站上、下游无长期测站时,可利用自然地理条件相似的邻近流域的年径流量作为参证变量。例如,展延刘家坪站的径流量系列,可利用邻近王岸站的资料延展;③当设计站实测年径流系列过短,难以建立年径流量相关关系时,可以利用设计站与参证站月径流量之间的关系来展延系列。
  ⑵利用降雨资料展延系列:当不能利用径流量资料来展延系列时,可利用流域内或邻近地区的降水量资料来展延。方法是将已有实测年径流量资料与设计站的面降水量建立相关关系,通过年降水量插补缺测的年径流量。例如,展延王岸站39年的资料至45年的径流量系列,首先利用39年的降雨、径流系列建立相关关系图,然后用缺测年份的面雨量查算它的年径流量,从而得到完整的45年径流量系列。
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zqx0724
2007年03月08日 17:53:21
7楼
 3.缺乏实测径流资料时设计年径流量的分析计算
  在缺乏实测径流资料的地区常采用等值线图法和水文比拟法计算设计年径流量的三个分布参数。
  ⑴多年平均年径流量等值线图法
  在一个区域内选择若干个有代表性的流域年径流量资料,计算出每个流域的年径流深,将年径流深点绘在流域面积形心处,同时考虑各种自然地理因素(特别气候、地形的特点)的影响,勾绘等值线图。
  当流域面积较小,流域内等值线分布均匀的情况下,流域的多年平均年径流量可以由通过形心的等值线直接确定,或者根据形心附近的两条等值线按比例内插求得;如果流域面积较大,或等值线分布不均匀时,必须用加权平均法推求。
  ⑵水文比拟法
  水文比拟法是根据气候条件和自然地理条件相似的参证流域实测资料,来估算设计流域的多年平均径流量的一种方法。选择的参证流域应具有较长期的观测资料,其主要的影响因素应与设计流域相接近。选好参证流域后,便可将参证流域的多年平均年径流量(径流深度或径流模数)移用于设计流域或区域。
  例如,在“平山县第二次水资源评价”中计算鹿泉市山区地表水资源量时,便移用了王岸站的径流模数计算多年平均径流量。
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lililaday
2007年03月09日 08:39:33
8楼
说的很具体。我会好好学习的,遇到问题再请教,谢谢
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wtz128
2007年03月10日 10:41:18
9楼
更正2楼:“当实测径流资料系列超过20年时,认为是具有长期实测径流资料”

现行规范中已经规定长期资料应为30年
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kindcloud
2007年04月02日 16:58:14
10楼
SL278-2002中明确规定径流频率计算依据的资料系列应在30年以上的
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ljl555
2007年04月02日 21:31:24
11楼
对径流的分析计算方法理论叙述非常详细精辟,学习了
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