《5 年径流演示教学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5 年径流演示教学（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020/7/7,1,第五章 年径流分析与计算,研究对象： 年径流 设计年径流 研究内容： 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,类恼锻坛蚂龟奄磁碑拈舟河扰筐拆融咎疲无梯宜霞镰霜蔽唆坊藐利臻丑第5 年径流5 年径流,2020/7/7,2,研究目的： 年径流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配合，进行水库调节计算，便可求出水库的兴利库容。 年径流分析计算成果还是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。,第五章 年径流分析与计算,霜禽尖兜主懊历捶弛邹侧岿头催辜正蹭谓纺窍圈陋恤誊凄豺讲耿梯鸳葡粥5 年径流5 年
2、径流,2020/7/7,3,第一节 概述,主要内容： 年径流与年径流量 径流的年际变化与年内分配 径流变化的影响因素 年径流分析计算的目的与内容 学习要求： 掌握年径流及年径流量、设计保证率与破坏率等基本概念、年径流分析计算的目的与内容 了解径流的年际变化和年内变化、径流变化的影响因素,奋滥暴赡荔匝邀惩碳县跺廓蛛请铁掐奖错探产丫每军仗油搽秤滤妇婪灭侍5 年径流5 年径流,2020/7/7,4,一 年径流量及其特性,1 年径流量的概念 定义： 表示方法：,在一个年度内，通过河流某一断面的水量， 称为该断面以上流域的年径流量。,年平均流量Q（m3/s） 年径流深R（mm） 年径流总量W（104m3
3、或108m3） 年径流模数M L/(skm2) 或m3/km2,荐愤鸦纹葛惋憨烃循苑娱噪剔乔灶隆散疤匣荣剔品汹脯乔棵丈朴啄粘肆闷5 年径流5 年径流,2020/7/7,6,3 年径流特性,径流的年内变化：以年为周期的汛期和非汛期交替变化的规律 丰水期与枯水期或汛期与非汛期周期性 每年的枯水期与丰水期开始与结束的时间均不同，年水量有大有小，从不重复随机性,一 年径流量及其特性,径流的年际变化： 丰水年与枯水年年径流在年际间存在丰水年、平水年和枯水年现象，且年际变化随地区而异，北方河流年际变化大，南方河流年际变化小。 把年平均流量较大的那些年份称为丰水年，年平均流量较小的那些年份称为枯水年，年平均
4、流量接近于多年平均值的那些年份称为平水年。 年径流极值比K（最大年径流量与最小年径流量之比）也可反映年径流年际变化幅度，长江以南河流一般K5，北方河流最大可达K=10以上。 年径流在年际间存在丰水年组、平水年组或枯水年组交替出现的现象。,径流的地区变化： 我国年径流量地区分布总趋势是，自东南向西北递减，近海多于内陆，山地大于平原。,汽陨肪貉笨蒸鸽畏植扒醉题奖喇校偏忱划寄傅希哀轮套庶垄酿陪沟尝原蹋5 年径流5 年径流,2020/7/7,7,1 水利工程的作用 兴利：天然来水过程与用水过程之间存在矛盾 防洪：防洪工程堤防、分洪闸等 水库工程兴利的同时要保证防洪安全,丰水年,枯水年,二 工程规模与来
5、水、用水、保证率的关系,物畜内宰株鳃艳归嘛嘛普欠兄垣淮嫁件价晤拨掺插棺迂挚脓鼠鲁怪产添荤5 年径流5 年径流,2020/7/7,8,2 工程规模与来水、用水、保证率的关系 水利工程规模库容大小 库容大：用水保证率高，投资大； 库容小：投资小，用水保证率低 设计标准设计保证率 在规划设计阶段，水利工程规模是由来水、用水矛盾的大小和希望解决的程度（即设计保证率）来决定，即分析工程规模、来水、用水、保证率四者之间的关系，经过技术经济比较来确定工程规模,二 工程规模与来水、用水、保证率的关系,慨长仰宋镣毁固棘弹中算询冈朗飞婆辱搁菇眯蹈违搪渤诉萝唁泪圾谢酶肌5 年径流5 年径流,2020/7/7,9,3
6、 有关保证率的概念 保证率： 设计保证率： 实际保证率： 破坏率： 保证率和破坏率的换算：,定义：水利工程正常工作的时间与其总工作时间的比值 分类：小时保证率与年保证率,定义：水利工程设施在若干年内满足兴利（灌溉、发电、航运、供水等）部门对水量（或水位）要求的平均保证程度 作用：是水利规划的标准，也是决定工程规模的依据,定义：水利工程在实际运行过程中发生的保证率 计算：实际用水保证时间与运行时间的比值,定义：水利工程在实际运行过程中用水为得到保证的程度，或工程遭到破坏的程度 用途：防洪工程,二 工程规模与来水、用水、保证率的关系,垮贩彻钢木姆膏转峦邢俩炒峦屡饺阅侗穴利崩割眼钥娇里痛拧纸数馅项俯
7、5 年径流5 年径流,2020/7/7,10,来水过程,设计保证率,用水过程,水利计算,工程 规模,？,3/22,二 工程规模与来水、用水、保证率的关系,胖儡暑整烈呈继竟弘苦歉涕好吗孕肘曼藤疚翁芝愿身晒刮内怂眉逸炯京缠5 年径流5 年径流,2020/7/7,11,二 设计年径流分析计算的任务,4 年径流分析计算的任务 分析研究年径流量的年内、年际变化规律，提供工程设计需要的来水资料，作为确定工程规模的主要依据。 三种情况：具有长期实测径流资料 具有短期实测径流资料 无实测径流资料 有实测资料时采用方法：长系列法 代表年法 无实测资料时的方法：参数等值线图法 水文比拟法,挣拔褂语释旧针琉枚窝主鹏
8、接戮么磅臻错咀织宪茁君涡狞瞎渺病精点舱臼5 年径流5 年径流,2020/7/7,12,第二节 影响年径流的因素,研究影响年径流因素的意义： （1）通过对影响因素的分析研究，可以从物理成因方面去深入探讨径流的变化规律； （2）在径流资料短缺时，可以利用径流与有关因素之间的关系来推估径流特征值。 如何确定影响年径流的因素： 主要影响因素为：气候因素 下垫面因素,绿帽授闽嘿途寨琶消行犁喇态路粮车灰贼米氧敏尊冲泊情元务便擦略豆垄5 年径流5 年径流,2020/7/7,13,在湿润地区 年降水量与年径流量关系密切，年降水量对年径流量起着决定性作用，而流域蒸发的作用相对较小 在干旱地区 年降水量与年径流量
9、的关系不很密切，降水和蒸发都对年径流量起着相当大的作用 对于以冰雪补给为主的河流 年径流量主要取决于前一年的降雪量和当年的气温,一 气候因素,男鼻罐页调耙窝昌卜枢烬氯牡挟椿偷咙局宿著凿诛研赵煌镊入艘臂寓彦仇5 年径流5 年径流,2020/7/7,14,流域下垫面因素:地形、地质、土壤、植被、湖泊、沼泽和流域调节作用等 主要从两方面影响年径流量： 通过流域蓄水增量影响年径流量的变化 通过对气候因素的影响间接地对年径流量发生作用,二 流域下垫面条件,蔓娠桔拜吻线抿胺丝蝶史兹奴砍维痉冉汗证毫减脊踌堂骑耗士扯直嫉轨虞5 年径流5 年径流,2020/7/7,15,地形,地形主要通过对气候因素降水、蒸发、
10、气温的影响，而间接对年径流量发生作用。 地形对于降水的影响主要表现在山地对水汽的抬升和阻滞作用，使迎风坡降水量增大。增大的程度主要随水汽含量和抬升速度而定。高程每增加100m，台湾省中央山脉年降水量平均增加105mm；四川峨眉山年降水量平均增加42mm。 地形对蒸发也有影响。一般气温随地面高程的增加而降低，因而使蒸发量减小。 高程的增加对降水和蒸发的影响，都导致年径流量增大。,灿渤孺惠搽设真藉溃慎尹坪福奸亭匆斑刚托雾炮俭丝欢阎械尔熄蛛渍列裕5 年径流5 年径流,2020/7/7,16,植被,植被对年径流的影响是复杂的 植被截留部分雨水，耗于蒸发; 植物的根系可吸收大量的雨水，使植物的腾发量增大
11、年径流量减少 植被的增加可以减少地面径流，增大下渗量，增大地下径流量，使整个径流过程变缓年内分配趋于均匀,双秃烹遵侯靖殊囚通瞻辊茎蝇蛆陌兢嘶纷牵摔酋绽且篮俯颐歧想吴咳伐开5 年径流5 年径流,2020/7/7,17,土壤与地质条件,对年径流的影响，主要是通过蒸发和下渗。 土壤的结构和透水岩层的厚薄直接影响流域地下储水量的多少。 在含水层深厚的地区，易形成地下水库，使年径流得到调节年径流量大而且年内分布较均匀 在干旱地区，因土壤蒸发大，使年径流大大减少 流域有无岩溶、地下潜流与地面水的关系等水文地质条件，也会影响年径流的变化,吕婆摹笺况橇眨侣炭蜕肌满门恤珊岩酿痈祝未席综端唁梗腆贱纤屹袁啡铂5 年
12、径流5 年径流,2020/7/7,18,湖泊和沼泽,一方面通过蒸发的影响而间接影响年径流量的大小。湖沼增加流域的水面面积，由于一般陆面蒸发小于水面蒸发，因此湖泊的存在增加了蒸发量，从而使年径流量减少 另一方面通过对流域蓄水量的调节，使年径流量的年际变化较小,拨血洞酷埔砂表悉弄授汽刚采磕递懊绸仟孺疲剩检价昆序迁嗡譬液蹭小器5 年径流5 年径流,2020/7/7,19,流域大小,流域可看作为一个径流调节器，输入为降水，输出为径流。 一般随着流域面积的增大，径流量的变化相应地减小。这是因为： 流域面积增大时，一般地下蓄水量相应加大； 随着流域面积的增加，流域内部各地径流的不同期性愈加显著，所起的调节
13、作用就更为明显。,没舶糕漓跑钟势荷傲乒铲溶夹孤损皋屡迹聘勋麻片芒撂佰掏良艺耸毅娄脆5 年径流5 年径流,2020/7/7,20,人类活动对年径流的影响，包括直接与间接两个方面。 直接影响如跨流域引水进出减少，引入增加 间接影响如修建水库、塘堰等水利工程减少,三 人类活动,缝酬迪黄哄钨败恰汉肄项容火浓旺潮涩剩腊离藩黍皑钠宾椭疑猜匪眉执删5 年径流5 年径流,2020/7/7,21,影响径流年内分配的因素,径流年内分配基本上取决于流域的各项气候因素以及天然和人工的调节因素 径流补给：降水、冰川积雪、地下水 流域下垫面：流域面积、流域形状、水文地质条件 人类活动：城市化、水库、跨流域引水等,两补捶予
14、奶屑客导碴涧垫副沛将凯膳黍瞬毡娟旺贮弥洞贾舍胎裴臭吐娱灸5 年径流5 年径流,2020/7/7,22,第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算,研究内容：年径流系列的“三性”审查；年径流的频率计算 学习要求：了解为什么要对年径流进行“三性”审查；掌握年径流系列的代表性分析方法；掌握年径流频率分析计算方法及其特点。 所谓具有长期实测径流资料一般指样本容量30年以上且具备可靠性、一致性和代表性的连续实测年径流资料。 在水利工程规划设计阶段，当具有长期实测径流资料时，来水资料的分析计算一般有三个步骤： 首先，应对实测径流资料进行审查； 其次，运用数理统计方法推求设计年径流量； 最后
15、，用代表年法推求径流年内分配过程。,少拄终仟姚锣剁却江别敢嫉步漾尸腰吕谷窜镣驾添峙飞鸭诸鹅传荤朽梯铃5 年径流5 年径流,2020/7/7,23,（1）可靠性审查：对实测水文资料的可靠程度的检验。也就是说，水文资料是否存在人为或天然原因造成的错误。 目的：保证径流系列真实、可靠 方法：水位资料的审查； 水位流量关系的审查； 水量平衡的审查；,一、设计年径流量计算（一）水文资料的审查 水文资料是水文分析计算的依据，直接影响工程设计的精度。因此，需要对使用的水文资料必须慎重地进行审查。 水文资料审查，又称水文资料“三性”审查是指审查实测年径流量系列的可靠性、一致性和代表性。,肝割拇斥套耪形亨辞磁盯
16、修公的戌芜庚俏睹咱负簇涸检茂平磨拼手乔炽愈5 年径流5 年径流,2020/7/7,24,一、设计年径流量计算,（2）一致性审查：是指审查组成样本系列的每个资料是否具有同一成因，也就是要确保组成系列的每个资料都是在同样的气候条件、下垫面条件和同一测流断面上获得的。 目的：保证径流系列来自同一总体。 方法：气候条件 一般假定满足； 下垫面条件 一般不满足，还原或还现计算； 常用降雨径流相关法、分项调查法（水量平衡方程式）、蒸发差值法等方法进行修正还原。径流系列的还原计算是一个复杂的问题，可参考专门文献。,序巾娱逆孟肤佣酷锌愚匪当琅胸涡判勘吻肺凿深校裔妓孵辱卸蚊瘫佬主筑5 年径流5 年径流,2020/7/7,25,（3）代表性审查 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。 资料代表性
