第七章-设计年径流分析及径流随机模拟报告ppt课件.ppt

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1、第七章设计年径流分析及随机模拟annualdesignrunoffanalysis&stochasticmodeling7.1概述一、年径流的变化特性1.定义：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。年度：在水文计算中多指水文年，而不是日历年。所谓水文年是从每年雨季或融雪河水上涨的汛期开始，到次年枯水期终了为止。但水文年鉴中是按日历年统计的。T：一年的总时间（单位：s）W：一年内的总径流量（单位：m3）2、水量表示法(1）平均流量QtWT（2）年径流深：某断面一年内的径流总量平铺到断面以上集水面积上所

2、达到的深度(mm)。R=W/(1000.A)A：断面以上集水面积(单位：km2)3、年径流变化的特性（1）年际之间变化剧烈年径流量年际之间的变化以随机性为主，年与年之间差别较大。一般：（2）具有以年为周期的汛期和枯季交替变化规律国内主要河流，一般都由水量丰的汛期和水量少的枯水期这两种水量组成，与一年之中的气候相对应，但各年汛期的起止时间、历时、水量大小又都具有随机性，并不是各年都一致。长江宜昌站2001-2002年月平均流量过程（3）连续的丰、枯水年组交替出现在多年变化中有丰水年组和枯水年组交替出现的现象，即又表现出长持续性变化的

3、特点。长江宜昌站年平均流量过程3.影响年径流的因素分析影响年径流的因素，可以从流域水量平衡方程着手，以年为时段的水量平衡方程为：R=P-E+Q+W受气象因素影响受下垫面因素影响R：年径流深；P：年降水量；E：年蒸发量；Q：时段始末流域蓄水量变化量；W：时段内与外流域的交换水量。PERW入W出气候因素的影响：年降水量、年蒸发量等下垫面因素的影响：地形、地貌、土壤、植被、湖泊、流域大小及形态等人类活动的影响：跨流域调水、修建水库、土地利用、生产用水、生活用水、生态用水等。二、工程规模与来水用水及保证率关系水利工程的规模是由来水

4、与用水矛盾的大小和希望解决矛盾的程度（即设计保证率）决定的。三、水文设计主要任务本章的主要任务是分析研究年径流的年际变化和年内分配规律，为工程设计提供“来水”依据。主要步骤包括：（1）选定保证率；（2）进行时段径流量的频率计算；（3）选择典型，进行径流量的年内分配。按不同工程要求，又分为月分配、旬分配等。7.2具有长期实测资料时设计年径流计算一、水文资料审查（“三性审查”）1.资料可靠性审查主要审查由于人为或天然原因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

5、化，检查施测断面有无变动。测站基面（冻结基面）绝对基面不同的高程系统：黄海、废黄河、吴淞、珠江基面…1956年后，56黄海基面；1985年后，85黄海基面（又称85国家高程基准）。水准基面(2)水位流量关系的审查水位流量关系的延长方法；历年水位流量关系的变化。(3)水量平衡审查根据水量平衡原理，上游、区间和下游的水量应平衡。原因：经核查发现，江界河浮标系数Kf采用的是0.85，而应采用0.9-1.0。例：贵州乌江渡水量平衡计算发现：区间W区乌江渡江界河2.一致性审查一致性审查的目的：为了使计算样本服从同一总体。为什么要进行资料的一

6、致性审查？要求样本：独立（Independent）同分布（IdenticalDistribution）目前国内外：水文计算采用纯随机模型！！即样本独立随机抽自同一总体。检查资料是否一致？YesOk进行资料一致性修正No不一致原因:上游修建水库蓄水、泄水，改变了原天然径流过程；大洪水情况下分洪或发生决口、溃堤。。。分析方法：水量平衡原理修正；降雨径流相关法修正。。。3.代表性审查代表性是指样本与总体接近的程度。其它条件相同时，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容量。方法：①插补延长；②历史洪水调查；③古洪

7、水探测。。。有限样本x1,x2,…,xn无限总体存在“抽样误差”由于样本总体未知，故样本代表性的分析不能由自身来评判。可以根据参证站样本的代表性来间接分析。参证站设计站nnN二、设计年、月径流量系列选取设计年径流是指相应于设计频率的年径流量，设计年径流在年内各月(或旬)的分配称设计年径流的年内分配。将年径流量看作为简单独立随机变量，则实测年径流量系列为年径流量总体的一个随机样本，而未来工程运行期间的年径流量系列也是总体的一部分。因此，可以由以往n年实测年径流系列求得的分布函数（频率曲线）推断总体分布，并作为未来工程运行期间年径流量

8、的分布函数。实测径流系列经过审查和分析后，再按照水利年构成一个新的年、月径流系列，并从中选出代表段的年月径流系列。丰水年、平水年、枯水年、一个或几个完整的调节周期代表段包括代表段的年径流均值、离散系数三、实际代表年的年、月径流量实际年法是从实测年、