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第四章第四章年径流与年径流与洪、枯径流洪、枯径流2024/7/21掌握实测资料充分及不充分时，河川水文问题的掌握实测资料充分及不充分时，河川水文问题的 处理方法，即流量的计算，径流的年内分配问题。处理方法，即流量的计算，径流的年内分配问题。重点重点2024/7/2241 41 概述概述一、概念一、概念1 1、年径流量、年径流量 一年内通过河流某控制断面的流一年内通过河流某控制断面的流 量，称此断面以上流域的年径流量，称此断面以上流域的年径流 量。量。年径流量由洪水期和年径流量由洪水期和枯水期的水量组成枯水期的水量组成2024/7/23表示径流的方法：表示径流的方法：年平均径流量年平均径流量Q Q年径流深度年径流深度R R年径流总量年径流总量W W年径流模数年径流模数M M2024/7/24（1 1）雨洪雨洪由暴雨造成的洪水。由暴雨造成的洪水。（2 2）春汛春汛由春季融雪形成的洪水。由春季融雪形成的洪水。2 2、洪水径流、洪水径流指河中流量激增，水位猛涨，并超过基本指河中流量激增，水位猛涨，并超过基本 河槽，具有一定危害性的大水。河槽，具有一定危害性的大水。特点：特点：具有随具有随机性机性2024/7/253 3、枯水径流、枯水径流指地面径流减少，河水主要靠地下指地面径流减少，河水主要靠地下 水补给时的河川径流。水补给时的河川径流。4 4、年正常径流量、年正常径流量年径流量的多年平均值（即多年平均径流量）。年径流量的多年平均值（即多年平均径流量）。2024/7/26（1 1）年径流深度的多年平均值：）年径流深度的多年平均值：可用可用R R0 0 表示表示（2 2）当观测年）当观测年 n n 足够大时，在气候和流域的下垫面足够大时，在气候和流域的下垫面趋于一个稳定趋于一个稳定因素都基本稳定因素都基本稳定的情况下，的情况下，的值，此值即年正常径流量。的值，此值即年正常径流量。2024/7/27（3 3）总体的年正常径流量）总体的年正常径流量当观测资料项数无限大时，当观测资料项数无限大时，体的年正常径流量。体的年正常径流量。可作总可作总5 5、本章讨论主要内容、本章讨论主要内容径流量的年内分配径流量的年内分配径流量的年际变化径流量的年际变化设计枯水流量设计枯水流量设计洪水流量设计洪水流量2024/7/28二、研究径流量与洪、二、研究径流量与洪、枯径流量的目的枯径流量的目的1 1、预测洪水对运行中的水工建筑物所造成的危害；、预测洪水对运行中的水工建筑物所造成的危害；2 2、预测取水工程所能受到的枯水影响；、预测取水工程所能受到的枯水影响；3 3、根据年径流量的变化，确定合理的取水形式。、根据年径流量的变化，确定合理的取水形式。如建水库塘堰等水利设施进行调节时，应分析径流如建水库塘堰等水利设施进行调节时，应分析径流 的年际变化及年内分配（即某一年径流量在年内逐的年际变化及年内分配（即某一年径流量在年内逐 时（月、季）的流量大小分配情况）。时（月、季）的流量大小分配情况）。洪水径流量、枯水径流量、年径流洪水径流量、枯水径流量、年径流量不可放在同一系列中作统计分析。量不可放在同一系列中作统计分析。注意注意注意注意2024/7/29岸边式取水构筑物岸边式取水构筑物2024/7/22024/7/2101042 42 设计年径流量设计年径流量设计年径流量设计年径流量 设计频率标准下的年径流量。设计频率标准下的年径流量。设计年径流计算主要内容：设计年径流计算主要内容：设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配年径流变化特点及分析方法年径流变化特点及分析方法设计年径流量推算（有资料、缺乏资料、资料不足）设计年径流量推算（有资料、缺乏资料、资料不足）2024/7/211一、年径流变化特点及分析方法一、年径流变化特点及分析方法随机性随机性数理统计法数理统计法一般应有一般应有2020年以上年以上的资料的资料二、具有长期实测资料时设计年径流量推算二、具有长期实测资料时设计年径流量推算分析方法分析方法特点特点1 1、径流资料的审查、径流资料的审查2 2、频率计算、频率计算3 3、成果合理性分析、成果合理性分析三大步骤三大步骤2024/7/2121 1、径流资料的审查、径流资料的审查水文资料的水文资料的审查内容审查内容径流资料应满足径流资料应满足可靠性可靠性一致性一致性代表性代表性2024/7/213系列中的每一个数据必须具有一定的可靠系列中的每一个数据必须具有一定的可靠 性，以保证统计结果的正确性。为此，应对性，以保证统计结果的正确性。为此，应对 水文资料逐一检查、相互核对。水文资料逐一检查、相互核对。（1 1）可靠性）可靠性如：如：水量平衡法进行复核水量平衡法进行复核上下游水文资料对比上下游水文资料对比2024/7/214（2 2）一致性）一致性在统计计算中，同一系列的所有资料必须在统计计算中，同一系列的所有资料必须 是同一类和同一条件下产生的。是同一类和同一条件下产生的。性质不同的资料不能性质不同的资料不能统计在一起计算统计在一起计算例如：例如：降雨洪水和融雪洪水的流量资料，因降雨洪水和融雪洪水的流量资料，因洪水成因不同，不可统计在一起。洪水成因不同，不可统计在一起。流域内自然条件或河道中水流情况有流域内自然条件或河道中水流情况有显著变化时，变化前后的资料不可统显著变化时，变化前后的资料不可统计在一起。计在一起。2024/7/215（3 3）代表性）代表性水文统计法是利用样本资料来推算总体水文统计法是利用样本资料来推算总体 的参数值，故样本必须具有一定的代表性。的参数值，故样本必须具有一定的代表性。例如：例如：资料过短时，很可能处在丰水年或枯水年连续出资料过短时，很可能处在丰水年或枯水年连续出现的时期，从而使计算结果偏大或偏小，故应选现的时期，从而使计算结果偏大或偏小，故应选择包含丰水年、枯水年的有代表性的样本。择包含丰水年、枯水年的有代表性的样本。2024/7/2162 2、频率计算、频率计算（1 1）方法：）方法：矩法矩法与与试错适线法试错适线法相结合相结合（2 2）要点：）要点：3 3 确定设计频率标准下的年径流量确定设计频率标准下的年径流量1 1 选择好统计参数选择好统计参数2 2 试算合适的理论累积频率曲线试算合适的理论累积频率曲线2024/7/2171 1 适线时应注意适线时应注意 p p 50%50%部分与经验点据的符合情况。部分与经验点据的符合情况。（3 3）注意：）注意：33*以水库或蓄水池进行径流调节时，设计频率标准以水库或蓄水池进行径流调节时，设计频率标准 一般为一般为90-9590-95%。具体可视工程的要求而定。具体可视工程的要求而定。枯水部分枯水部分2 2 设计频率标准参照有关的手册。设计频率标准参照有关的手册。2024/7/2183 3、成果合理性分析、成果合理性分析自阅自阅 p p9393主要是对统计参数进行合理评价主要是对统计参数进行合理评价可借助水量平衡原理及地理分布规律进行可借助水量平衡原理及地理分布规律进行2024/7/219三、资料不足时设计年径流量的推算三、资料不足时设计年径流量的推算可利用参证站同期实可利用参证站同期实测资料作相关分析测资料作相关分析可利用可利用降水资料降水资料作相关分析作相关分析径流资料径流资料2024/7/220A A、与设计断面位于同一河流的上、下游或邻近与设计断面位于同一河流的上、下游或邻近 的流域。的流域。B B、形成径流的气候因素和下垫面因素十分相似。形成径流的气候因素和下垫面因素十分相似。参证站的选择条件参证站的选择条件2024/7/2211 1、利用年径流资料（或月径流资料）展延、利用年径流资料（或月径流资料）展延实测年数较短时实测年数较短时11利用利用年径流量年径流量之间的关系来展延之间的关系来展延方法：方法：将将参证站参证站与与设计站设计站相同年份的资料绘成图相同年份的资料绘成图表，找出关系。若点据过于散乱，可用相表，找出关系。若点据过于散乱，可用相关计算法，最后进行频率分析。关计算法，最后进行频率分析。2024/7/22222利用利用月径流量月径流量之间的关系展延之间的关系展延例：例：41 41 42 42在缺乏整年的实测资料，或实测年数很短在缺乏整年的实测资料，或实测年数很短 时，可时，可利用月径流量之间的关系展延。利用月径流量之间的关系展延。2024/7/2232 2、利用降水资料展延径流系列、利用降水资料展延径流系列雨量丰沛地区雨量丰沛地区干燥少雨地区干燥少雨地区当缺乏具有长期资料的参证站时，可考虑此法。当缺乏具有长期资料的参证站时，可考虑此法。一般降雨和径流关系比较一般降雨和径流关系比较密切，可将年降雨资料作密切，可将年降雨资料作为参证站直接进行展延为参证站直接进行展延如图如图43一般降雨和径流关系不密切，一般降雨和径流关系不密切，可将各年汛期降雨资料占全年可将各年汛期降雨资料占全年降雨量比例作为参考进行展延降雨量比例作为参考进行展延如图如图442024/7/224注：作为参证站的雨量站点必须能代表流域平均情况，当注：作为参证站的雨量站点必须能代表流域平均情况，当 有多个雨量点时，应据相应的方法计算其平均雨量。有多个雨量点时，应据相应的方法计算其平均雨量。具体方法有：具体方法有：算术平均法算术平均法加权平均法（泰森多边形法）加权平均法（泰森多边形法）等雨量线法等雨量线法见第五章见第五章2024/7/225四、缺乏实测资料时年径流量的推算四、缺乏实测资料时年径流量的推算缺乏实测径流资料或缺乏实测径流资料或虽有短期资料但无法虽有短期资料但无法展延时，可借助于频展延时，可借助于频率曲线估算设计年径率曲线估算设计年径流量，而三个统计参流量，而三个统计参数可用以下方法推求：数可用以下方法推求：等值线图法等值线图法水文比拟法水文比拟法2024/7/2261 1、等值线图法、等值线图法 在闭合流域内，正常年径流量主要与流域内的降水在闭合流域内，正常年径流量主要与流域内的降水量和蒸发量有关，后两者在区域上有一定的规律性分布，量和蒸发量有关，后两者在区域上有一定的规律性分布，故可将正常径流等值线绘制在地图上。各地区及大流域故可将正常径流等值线绘制在地图上。各地区及大流域的水文手册均有此等值线图，可直接查有关图表。的水文手册均有此等值线图，可直接查有关图表。利用多年平均年径流量（年正常径流量）等值利用多年平均年径流量（年正常径流量）等值 线图和线图和年径流变差系数等值线图查算年径流变差系数等值线图查算及及（1 1）的推求：的推求：2024/7/22711平原地区较小流域平原地区较小流域先勾画出流域面积，确定面积的重心位置，先勾画出流域面积，确定面积的重心位置，然后用内插法找出重心处的等值线数值，此值然后用内插法找出重心处的等值线数值，此值便可作为流域出口处正常年径流量。便可作为流域出口处正常年径流量。方法方法适用于等值线分布均匀时适用于等值线分布均匀时2024/7/22822平原地区较大河流或山川河流平原地区较大河流或山川河流由于面积较大，往往有许多等值线，且分布不由于面积较大，往往有许多等值线，且分布不 均匀时，可用面积加权法求正常年径流量。均匀时，可用面积加权法求正常年径流量。公式：公式：4.34.3式式 f f i i 相邻两等值线间的面积。相邻两等值线间的面积。R R i i对应于对应于 f f i i 的平均正常径流深度的平均正常径流深度,可取两等值线的算数平均值。可取两等值线的算数平均值。2024/7/229（2 2）C C v v可查有关水文手册或等值线图可查有关水文手册或等值线图注意流域面积注意流域面积 对对C C v v 的影响的影响对大、中流域可直接查。对大、中流域可直接查。对较小流域需作适当的调整。对较小流域需作适当的调整。对干旱地区：对干旱地区：C C s s 2 C 2 C 2 C v v。（3 3）C C s s的推求的推求2024/7/2302 2、水文比拟法、水文比拟法即将参证流域的水文资料移植到设计流域的方法即将参证流域的水文资料移植到设计流域的方法（1 1）直接移用径流深度）直接移用径流深度降雨量基本相同时降雨量基本相同时一般用于设计站与一般用于设计站与参证站的流域面积参证站的流域面积不超过不超过15%15%的情况的情况2024/7/231（2 2）将参证站的参数进行修正）将参证站的参数进行修正设计流域与参证流域设计流域与参证流域降雨情况有差别时降雨情况有差别时11用降雨量修正用降雨量修正原则原则：假定参证流域和设计流域的径流系数相等：假定参证流域和设计流域的径流系数相等公式：公式：2024/7/232公式：公式：=Q SF SQ CF C2用流域面积修正用流域面积修正原则原则：假定参证流域和设计流域的流速相等。：假定参证流域和设计流域的流速相等。略略2024/7/233（3 3）移用参证流域的年降雨径流相关图）移用参证流域的年降雨径流相关图例：图例：图4343、44 44（4 4）移用参证流域的次降雨径流相关图）移用参证流域的次降雨径流相关图据参证流域每次的降雨据参证流域每次的降雨和径流资料绘制而成和径流资料绘制而成2024/7/23443 43 设计年径流量的年内分配设计年径流量的年内分配一、径流的年内分配一、径流的年内分配河川径流量在一年内的变化过程河川径流量在一年内的变化过程 称作径流的年内分配称作径流的年内分配1 1、设计年径流量的年内分配、设计年径流量的年内分配指设计频率标准下的年径流量年内的变化过程指设计频率标准下的年径流量年内的变化过程2024/7/235径流年内分配表示方法：径流年内分配表示方法：流量过程线法流量过程线法流量历时曲线法流量历时曲线法后述后述日、旬、月、日、旬、月、季平均流量季平均流量过程线。过程线。流量过程线流量过程线 一年内径流随时间的变化过程一年内径流随时间的变化过程2024/7/2362 2、意义、意义 由于我国的气候受季风影响较大，径流年内分配很不均匀，夏丰由于我国的气候受季风影响较大，径流年内分配很不均匀，夏丰冬枯，往往需要采取工程措施以丰养枯，才能满足需要。这就需要预冬枯，往往需要采取工程措施以丰养枯，才能满足需要。这就需要预估设计年径流量的年内分配情况，以根据实际用水量确定水库或蓄水估设计年径流量的年内分配情况，以根据实际用水量确定水库或蓄水池的调节容量。池的调节容量。当需水过程一定时，所需要的调节容量便由径流的年内分配决当需水过程一定时，所需要的调节容量便由径流的年内分配决 定。在給水工程中，若以水库或蓄水池进行径流调节，一般可利用定。在給水工程中，若以水库或蓄水池进行径流调节，一般可利用设计频率为设计频率为9095%9095%的不同设计频率的年径流量及最不利的年内分的不同设计频率的年径流量及最不利的年内分配进行设计。配进行设计。2024/7/237二、有长期实测径流资料时的设计年径流量年内分配二、有长期实测径流资料时的设计年径流量年内分配确定设计年径流量年内分配，在规化中小确定设计年径流量年内分配，在规化中小 型工程时，大多采用型工程时，大多采用代表年法代表年法。1 1、代表年法、代表年法从实测的资料中选取某一年的年内径流分配作模从实测的资料中选取某一年的年内径流分配作模 型，设计年径流量年内分配按此模型计算，即代型，设计年径流量年内分配按此模型计算，即代 表年法。表年法。此选定的模型年即此选定的模型年即代表年代表年（也称（也称典型年典型年）2024/7/2382 2、代表年类型、代表年类型一般地：一般地：对于对于水力发电工程水力发电工程应选丰水、枯水、平水三个代表年；应选丰水、枯水、平水三个代表年；对于对于给水工程或农业灌溉给水工程或农业灌溉可只选枯水年为代表年。可只选枯水年为代表年。所选择的代所选择的代表年应满足表年应满足一定的条件一定的条件丰水年丰水年枯水年枯水年平水年平水年2024/7/2393 3、设计年径流量的年内分配方法、设计年径流量的年内分配方法i i=1=1，2 2，1212。代表年已代表年已选定选定同倍比放大法同倍比放大法:2024/7/240三、缺乏实测资料时设计年径流量年内分配计算三、缺乏实测资料时设计年径流量年内分配计算自学自学 一般可采用水文比拟法，选好参证流域，典型一般可采用水文比拟法，选好参证流域，典型年，利用一定的百分比即可推求设计年径流量的年年，利用一定的百分比即可推求设计年径流量的年内分配。内分配。2024/7/241（1）流量历时曲线）流量历时曲线表示年内等于或大于某流量的流量所持续时表示年内等于或大于某流量的流量所持续时 间的曲线。间的曲线。1、绘制、绘制四、日流量历时曲线的绘制和应用四、日流量历时曲线的绘制和应用（2 2）方法）方法1 1 选定典型年选定典型年若为取水工程应若为取水工程应选定枯水年作选定枯水年作典型年典型年2024/7/242累积频率累积频率3 3 统计统计Q Q Q Q i i累积出现的天数，且以占全年的百分比表示；累积出现的天数，且以占全年的百分比表示；4 4 绘制绘制Q Q p p 关系曲线；关系曲线；5 5 还可作成月流量历时曲线，或某一时期日流量历时曲线。还可作成月流量历时曲线，或某一时期日流量历时曲线。2 2 将典型年的所有资料从大到小排列，分成几组，统计将典型年的所有资料从大到小排列，分成几组，统计 每组流量出现的次数；每组流量出现的次数；2024/7/2432 2、应用、应用Q QP(100%)P(100%)3030Q Q i i可根据历时曲线很容易的查得某一流量的持续可根据历时曲线很容易的查得某一流量的持续时间或占全年的百分比（即天数）时间或占全年的百分比（即天数）例：例：p(QQp(QQ i i)=30%)=30%，表示大于或等于表示大于或等于Q Q i i 的流量在全年出现的的流量在全年出现的百分比为百分比为30%30%计：计：36530%=109.5(36530%=109.5(天天)流量历流量历时曲线时曲线2024/7/24444 设计洪水流量及水位设计洪水流量及水位1 1、洪水、洪水河中流量剧增，水位猛涨，具有河中流量剧增，水位猛涨，具有 一定危害性的大水。一定危害性的大水。2 2、设计洪水、设计洪水符合设计频率标准的洪水符合设计频率标准的洪水一、洪水及设计洪水一、洪水及设计洪水2024/7/2453 3、设计洪水三要素、设计洪水三要素洪水流量洪水流量逐时变化逐时变化情况情况设计洪峰流量设计洪峰流量设计洪水总量设计洪水总量设计洪水过程线设计洪水过程线设计洪水要设计洪水要解决的问题解决的问题2024/7/2464 4、应考虑的问题、应考虑的问题（1 1）容量较小的防洪水库：设计洪水只考虑设计洪水总量）容量较小的防洪水库：设计洪水只考虑设计洪水总量（2 2）有一定调节功能的较大水库：设计洪水考虑三要素）有一定调节功能的较大水库：设计洪水考虑三要素（3 3）一级取水泵房，城市排洪，堤防工程：设计洪水取决于）一级取水泵房，城市排洪，堤防工程：设计洪水取决于 设计洪峰流量或洪水位。设计洪峰流量或洪水位。2024/7/2475 5、频率选择、频率选择可结合当地的经济实力，工程等级，可结合当地的经济实力，工程等级，查有关手册确定。查有关手册确定。6 6、工程意义、工程意义为防止水工建筑物遭洪水侵袭，可在设计为防止水工建筑物遭洪水侵袭，可在设计 规划时充分考虑洪水所能带来的危害，采规划时充分考虑洪水所能带来的危害，采 取合理的措施，保证工程安全。取合理的措施，保证工程安全。2024/7/248二、推求设计洪水的方法二、推求设计洪水的方法1 1、有流量资料时，由流量资料推求设计洪水、有流量资料时，由流量资料推求设计洪水 利用数理统计法，即：把洪峰流量，洪水利用数理统计法，即：把洪峰流量，洪水总量作为随机变量，通过频率分析与计算，确总量作为随机变量，通过频率分析与计算，确定设计洪峰流量或洪水总量。定设计洪峰流量或洪水总量。2 2、有暴雨资料时，由暴雨资料推求设计洪水、有暴雨资料时，由暴雨资料推求设计洪水详见第六章详见第六章2024/7/2493 3、暴雨、洪水资料都缺乏时，利用各地经验公式及水、暴雨、洪水资料都缺乏时，利用各地经验公式及水 文图册估算文图册估算第五章第五章第五节第五节见第六章见第六章4 4、由水文气象资料推求设计洪水、由水文气象资料推求设计洪水水文气象法水文气象法先分析天气形势和统计风速、露先分析天气形势和统计风速、露点、降水等气象资料，从而推求可能的最大点、降水等气象资料，从而推求可能的最大降雨；然后再经产流与汇流计算，求出可能降雨；然后再经产流与汇流计算，求出可能的最大洪水。的最大洪水。不管是何种方法，都要在工程所在断面的附近进行洪水不管是何种方法，都要在工程所在断面的附近进行洪水调查，其成果可用来参与计算，也可作为分析论证的依据。调查，其成果可用来参与计算，也可作为分析论证的依据。2024/7/250三、设计洪水标准三、设计洪水标准两种洪水频率设计标准两种洪水频率设计标准自阅自阅四、洪水资料的审查四、洪水资料的审查见见p107p107资料应有一定的资料应有一定的一致性一致性可靠性可靠性代表性代表性2024/7/251五、洪水资料的选样五、洪水资料的选样超大值法超大值法超定量法超定量法年最大值法年最大值法从每年的实测资料中选取一个最大值从每年的实测资料中选取一个最大值 组成样本系列组成样本系列数据必须是同一数据必须是同一因素下产生的因素下产生的将每年的实测资料从大到小排列，从中选取将每年的实测资料从大到小排列，从中选取S S 个最大值组成样本系列。个最大值组成样本系列。在每年的实测资料中，选取超过某一标准值在每年的实测资料中，选取超过某一标准值 的全部数据组成样本系列。的全部数据组成样本系列。2024/7/252如果实测洪水系列较短或缺测时，可进行插补如果实测洪水系列较短或缺测时，可进行插补 或延长。或延长。六、洪水资料的插补和延长六、洪水资料的插补和延长1 1、上、下游站或邻近流域站资料的移用、上、下游站或邻近流域站资料的移用（1 1）若设计站与参证站的流域面积相差）若设计站与参证站的流域面积相差 3%3%，无，无 分、滞洪时，可直接移用。分、滞洪时，可直接移用。方法方法2024/7/253（2 2）若设计站与参证站的流域面积相差）若设计站与参证站的流域面积相差 15%15%，流域，流域 内暴雨分布均匀时，可进行以下修正：内暴雨分布均匀时，可进行以下修正：对小流域（对小流域（F100KmF3几几个个在在内内几几个个在在外外:11特大值在系列之外：特大值在系列之外：22特大值在系列之内特大值在系列之内:nNnNnN2024/7/258其中：其中：n n 连续观测年份；连续观测年份；N N 调查所及年份；调查所及年份；（Nn aNn a1 1）缺测年份；缺测年份；a a1 1nn 年连续实测系列之外特大值的个数；年连续实测系列之外特大值的个数；a an nnn 年连续实测系列之内特大值的个数。年连续实测系列之内特大值的个数。此种洪峰流量实测系列是一个缺测的不连续系列，此种洪峰流量实测系列是一个缺测的不连续系列，所以经验频率和统计参数都应按不连续系列计算，不能所以经验频率和统计参数都应按不连续系列计算，不能按连续系列计算。按连续系列计算。2024/7/2593 3、含特大洪峰流量系列的频率计算方法、含特大洪峰流量系列的频率计算方法（1 1）一个没有特大洪水的系列，按大小排列后，可）一个没有特大洪水的系列，按大小排列后，可 认为是逐渐变化的，一般为连续系列。认为是逐渐变化的，一般为连续系列。（2 2）一个有特大洪水的系列，按大小排列后，在一个有特大洪水的系列，按大小排列后，在 特大洪水项与一般洪水项特大洪水项与一般洪水项 之间有明显的差之间有明显的差 别，故一般称不连续系列。别，故一般称不连续系列。2024/7/260N N（3 3）特大洪峰流量考证期）特大洪峰流量考证期N N的确定的确定 含连续实测期含连续实测期 n n 的洪峰流量考证期的洪峰流量考证期其中：其中：连续连续 n n 年实测洪峰流量最后年代年实测洪峰流量最后年代 调查、考证所及年代调查、考证所及年代2024/7/261（4 4）含特大值系列的经验累积频率计算方法）含特大值系列的经验累积频率计算方法独立样本法独立样本法统一样本法统一样本法把不连续系列分成几个连续把不连续系列分成几个连续系列计算（一般洪水，特大系列计算（一般洪水，特大 洪水分开计算）。洪水分开计算）。适用于水适用于水文站观测资料代表性较好时。文站观测资料代表性较好时。将资料当作一个整体看待。将资料当作一个整体看待。适用于调查及考证的历史洪适用于调查及考证的历史洪水资料较可靠时。水资料较可靠时。2024/7/262方法一、方法一、独立样本法独立样本法特大洪水特大洪水经验频率经验频率一般洪水一般洪水的经验频率的经验频率 可以将可以将n n年连续实测资料和年连续实测资料和年内的特大洪峰年内的特大洪峰流量组成的系列看作是两个独立的样本，故经验累流量组成的系列看作是两个独立的样本，故经验累积频率可分别计算。积频率可分别计算。2024/7/263调查考证年；调查考证年；M=M=，n n连续实测系列的观测年数连续实测系列的观测年数m m连续实测系列按从大到小排列的序号连续实测系列按从大到小排列的序号m=(L+1)m=(L+1)，(L+2),n(L+2),n。LL系列内特大值个数系列内特大值个数2024/7/264方法二、方法二、统一样本法统一样本法特大洪水特大洪水经验频率经验频率一般洪水一般洪水的经验频率的经验频率4.114.11式式2024/7/265其中：其中：M N M N 年内特大系列排序，共有年内特大系列排序，共有 a a 个个L L 连续系列中特大值个数连续系列中特大值个数m m 连续系列中，所有洪水排序连续系列中，所有洪水排序 m=(L+1)m=(L+1)，(L+2)(L+2)，n n。一般地，统一样本法比独立样本法计算的结果要小一些。一般地，统一样本法比独立样本法计算的结果要小一些。第一种第一种独立样本法独立样本法较简单，且偏与安全，是常用的方法。较简单，且偏与安全，是常用的方法。2024/7/266例例 45：11960193541888318102n=26年年N1=73年年N2=151年年2024/7/267序序号号年年代代流流量量独独 立立 样样 本本 法法统统 一一 样样 本本 法法采采用用11221232n1960181018881935 Q1Q2Q3Q4 0.6581.3161.9747.4011.11 96.30.6581.3161.9745.749.51 96.080.661.321.977.4011.11 96.32024/7/268八、设计洪峰流量（或水位）的计算八、设计洪峰流量（或水位）的计算1 1、不连续系列统计参数计算、不连续系列统计参数计算主要是统计参主要是统计参数计算数计算+=-+=nliiajNjNXlnaNXNX11)(1412412式式=+=-+-=ajnliNiNNjVNXXlnaNXXNXC1122)()(111413413式式2024/7/269其中：其中：Xi 一般值洪峰值。一般值洪峰值。XNj 特大值洪峰值；特大值洪峰值；sN 可由适线法确定。一般可按可由适线法确定。一般可按 s=（24）v。北方河流：北方河流：s=2v；南方河流：南方河流：s=4v；自阅自阅2024/7/270资料短缺地区：资料短缺地区：0.5 v 1.0时：时：s=（2.5 3.5）v；v 1.0时：时：s=（2 3）v；*对大型或重要的中型工程，综合分析后，还对大型或重要的中型工程，综合分析后，还 可计算抽样误差值。可计算抽样误差值。*按上述方法初选按上述方法初选s，再调整。再调整。自阅自阅2024/7/2712 2、设计洪水频率计算的适线、设计洪水频率计算的适线（1 1）尽可能的使曲线与经验点据结合）尽可能的使曲线与经验点据结合（2 2）注意点据的精度，尽可能的使曲线与较可）注意点据的精度，尽可能的使曲线与较可 靠的点据结合。靠的点据结合。（3 3）注意曲线中、上部分较大洪水的点据，对特大）注意曲线中、上部分较大洪水的点据，对特大 值点据应适当给予照顾，但不应过于机械，而值点据应适当给予照顾，但不应过于机械，而 使曲线偏离大多的实测点群。使曲线偏离大多的实测点群。2024/7/2723 3、设计成果合理分析、设计成果合理分析（1 1）从上、下游及干流洪水的关系上进行分析。）从上、下游及干流洪水的关系上进行分析。（2 2）从邻近河流洪水统计参数及设计值的地区）从邻近河流洪水统计参数及设计值的地区 分布进行分析。分布进行分析。（3 3）将设计特大值与国内河流大洪水进行对比。）将设计特大值与国内河流大洪水进行对比。2024/7/27345 45 设计枯水流量和水位设计枯水流量和水位（1 1）枯水径流）枯水径流地面径流减小，河水主要依靠地下水地面径流减小，河水主要依靠地下水 补给的河川径流。补给的河川径流。依地表水作取水水源时，一般取依地表水作取水水源时，一般取 p p=90=90 95%95%。（2 2）枯水径流设计频率选择）枯水径流设计频率选择自阅自阅2024/7/274（3 3）表示枯水径流的几个特征值）表示枯水径流的几个特征值1 1 年最小流量年最小流量每年的最小日流量每年的最小日流量2 2 年正常最小流量年正常最小流量年最小日流量的多年平均值年最小日流量的多年平均值4 4 正常最小月平均流量正常最小月平均流量月平均最小流量多年平均值月平均最小流量多年平均值3 3 月平均最小流量月平均最小流量每年月平均流量最小值每年月平均流量最小值2024/7/275一、影响枯水径流的因素一、影响枯水径流的因素1 1、气候因素、气候因素通过自然地理及地质因素，对最小流量产通过自然地理及地质因素，对最小流量产 生间接影响。生间接影响。2 2、河床下切深度、河床下切深度决定了地下水的供应范围决定了地下水的供应范围3 3、水利化措施、水利化措施修堤、筑坝均会减小下游地面径流，修堤、筑坝均会减小下游地面径流，甚至于出现断流。甚至于出现断流。如自然地理特征决定着流域对水量的调蓄作如自然地理特征决定着流域对水量的调蓄作用，对最小流量的形成与变化有巨大的作用用，对最小流量的形成与变化有巨大的作用2024/7/276二、有实测径流资料时枯水径流的推算二、有实测径流资料时枯水径流的推算（1 1）方法）方法适线法适线法（2 2）理论频率曲线）理论频率曲线 p p型曲线型曲线1 1、资料的审查、资料的审查2 2、频率分析法、频率分析法符合符合原则原则一致性一致性可靠性可靠性代表性代表性2024/7/2773 3 当当 C Cs s 2C4 C Cs s 0 1 样本系列由每年最小日平均流量组成样本系列由每年最小日平均流量组成2 2 有有2020年以上实测径流（枯水）资料年以上实测径流（枯水）资料 注意注意2024/7/278见第四章第三节见第四章第三节3 3、历时曲线法、历时曲线法（2 2）绘制历时曲线）绘制历时曲线（1 1）准备资料）准备资料（3 3）推求设计枯水流量）推求设计枯水流量收集历年实测日平均流量（或水位）过程线收集历年实测日平均流量（或水位）过程线据收集到的资料作曲线据收集到的资料作曲线2024/7/279三、资料短缺时枯水径流的推算方法三、资料短缺时枯水径流的推算方法 资料不足资料不足2020年时，可对资料进行插补或延长后，再年时，可对资料进行插补或延长后，再按有资料的情况处理。选择对资料进行插补或延长的参按有资料的情况处理。选择对资料进行插补或延长的参证站，证站，应遵循下列原则：应遵循下列原则：参证站应有长期的枯水观测资料，且要有与参证站应有长期的枯水观测资料，且要有与 设计站十年以上的同步资料设计站十年以上的同步资料对人类活动的影响，应进行还原计算。对人类活动的影响，应进行还原计算。影响径流的条件应相似影响径流的条件应相似2024/7/280 若插补或延长的资料过长，甚至超过实测长度时，插若插补或延长的资料过长，甚至超过实测长度时，插补后计算的变差系数应按下式修正后使用：补后计算的变差系数应按下式修正后使用：CV设设=bQ参参Q设设CV参参415415式式b b 两站枯水径流系数两站枯水径流系数2024/7/281四、缺乏实测资料地区枯水径流的计算四、缺乏实测资料地区枯水径流的计算1 1、资料的移用、资料的移用（2 2）对于偏态系数，可按变差系数的倍比推求。）对于偏态系数，可按变差系数的倍比推求。（1 1）对于均值和变差系数，可参照邻站或上、下游）对于均值和变差系数，可参照邻站或上、下游 站的枯水资料运用水文比拟法推求，站的枯水资料运用水文比拟法推求，c cv v 可结合可结合 当地的实际分布规律。当地的实际分布规律。2024/7/2822 2、地区经验公式、地区经验公式Q=CFn或或Q=CFn P m416式式417式式Q 给定时段某一频率下的枯水流量，给定时段某一频率下的枯水流量，(m 3/s)；P 多年平均降水量，多年平均降水量，(mm)；F流域面积，流域面积，(km 2)；C,n，m 地区性参数。地区性参数。3 3、等值线图、表的应用、等值线图、表的应用2024/7/283
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