径流分析计算大纲

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1、1FCD 11011 FCD水利水电工程 初步设计阶段 径流分析计算大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1996 年 3 月2水电站初步设计阶段径流分析计算大纲主 编 单 位:主编单位总工程师: 参 编 单 位:主 要 编 写 人 员: 软 件 开 发 单 位: 软 件 编 写 人 员: 勘测设计研究院年 月3目 次1. 引 言 .42. 设计依据文件和规范 .43. 基本资料 .44. 径流分析计算内容和要求 .65.径流特性分析.66.径流还原计算.77.径流系列代表性分析.108.径流系列计算.119.径流频率分析计算.1410. 径流年内分配.1811. 应提供的设计成果.1941.

2、引 言提示：简述工程所在流域的情况, 一般说明下列内容：(1) 工程所在流域(简称设计流域)的经纬度, 地理位置；(2) 河流发源地, 流域四周分水岭, 流域地貌、地形、地质、土壤、植被；(3) 流域面积、高程, 干流长度、坡降, 流域形状和主要支流分布；(4) 工程所在地点、集水面积及其占全流域面积的百分数；(5) 流域内水利水电工程、水保措施概况。2. 设计依据文件和规范2.1 有关本工程径流计算的文件(1) 规划与可行性研究阶段的设计报告、专题报告以及审查意见；(2) 初步设计任务书和项目任务书。2.2 主要设计规范(1) SDJ 214-83水利水电工程水文计算规范(试行)；(2) S

3、L 44-93水利水电工程设计洪水计算规范；(3) DL 5020-93水利水电工程可行性研究报告编制规程(4) DL 5021-93水利水电工程初步设计报告编制规程3. 基本资料3.1 基本资料的收集和整理提示：基本资料是径流分析计算的基础。应按径流分析计算的基本内容要求、设计任务和径流计算方法, 收集下列全部或部分资料。3.1.1 流域自然地理特征资料流域面积、地理位置(含经纬度)、地形、地貌、地质、土壤、植被、干流及主要支流分布、干流长度、坡度等。3.1.2 水利和水土保持措施资料与工程径流计算有关的已建大中型水库、引水蓄水工程、分洪滞洪工程、水土保持措5施及土地利用措施等。3.1.3

4、水文气象资料本流域与工程径流计算有关的气象资料及主要水文测站的水位、流量整编成果, 有关洪枯水调查考证资料, 历年资料复核评价的意见及成果； 邻近流域主要水文测站的水位、流量整编成果, 资料复核评价及成果； 本流域和邻近流域径流统计参数等值线图, 经验公式等。3.1.4 其它资料与本工程有关的以前水文气象分析研究成果； 本工程前阶段径流计算成果及有关资料。3.2 基本资料复查3.2.1 水位资料复查(1) 复查重点：观测精度较差、水尺位置和高程系统变动较多时期的资料。(2) 复查方法：上下游站水位相关和水位过程对照, 本站水位过程线的连续性和年际间衔接等。(3) 复查结果：评价水位资料的质量。

5、如发现有的因素影响水位精度, 依照具体情况换算改正。3.2.2 流量资料复查(1) 复查重点:测验和整编精度较差时期的资料。(2) 复查方法:历年水位流量关系曲线比较、流量与水位过程线对照、水位流量关系与水位面积关系对照、上下游水量平衡分析等方法, 检查水位流量关系曲线定线及高低水延长的合理性。提示：注意检查浮标系数和流速系数采用是否恰当? 借用断面是否合理? 若其对计算成果影响较大时, 要通过比测验证。当发现水位流量曲线异常、点据偏离突出或上下游水量不平衡情况, 要查清原因。(3) 复查结果:评价流量资料的质量。如发现的问题, 其差别在测验允许误差范围以内, 且对工程设计影响不大的, 可以不

6、改。如为明显错误或系统性偏差, 应予改正, 并写出说明, 建档备查。3.2.3 雨量资料复查提示：当径流资料短缺, 需利用雨量资料插补延长径流系列时, 应复查雨量资料。(1) 复查重点:各站点实测雨量中特殊偏大、偏小的资料。(2) 复查方法:检查雨量观测场地位置、高程、地形影响、测器类型、安装方式、观测6和整编方法, 分析设计站径流与相应面积雨量关系的合理性等。提示：特大、特小雨量资料, 如系调查值, 需查阅调查资料和分析意见, 必要时作补充调查分析。(3)复查结果：评价雨量资料的质量。4. 径流分析计算内容和要求4.1 径流分析计算一般内容(1) 径流补给来源及实际年内变化规律分析；(2)

7、人类活动对径流影响的分析及还原计算；(3) 径流系列代表性分析和插补延长；(4) 设计年、期径流及年内分配计算；(5) 计算成果的合理性检查。4.2 计算要求(1) 按流域自然地理、工程设计具体任务要求和水文气象资料情况, 确定工程径流分析计算的具体内容；(2) 计算依据的水文资料需经过复查评定, 具有一定的精度, 并有一致性和代表性；(3) 径流计算一般采用天然径流系列。如系列中有些年份的径流是经过还原计算, 则需提供实测径流和还原后的天然径流两种系列。必要时应提供各年分项的还原水量；(4) 从实际情况出发, 确定采用一种或几种方法分析计算；(5) 各项径流计算成果, 需做合理性检查分析,

8、而后合理选用设计值。5. 径流特性分析提示：按设计流域和工程水文资料情况, 一般分析下述内容。5.1 设计流域径流补给来源5.2 工程(坝址)以上流域径流地区来源、分布及特点5.3 径流年内不同季节变化情况及一般规律5.4 径流年际变化情况5.5 枯水径流情况及特点6. 径流还原计算 6.1 还原计算原则和要求7(1) 设计站的径流和径流过程受人类活动影响发生显著变化时, 需做还原计算, 使径流资料具有一致性。(2) 还原计算一般要求逐年逐月还原, 原则上有多少影响水量就还原多少。若分月还原困难, 分主要用水期和非主要用水期做还原计算。如逐年还原困难, 按人类活动措施的不同发展时期, 用丰、平

9、、枯水典型年的耗水量做估算。当设计站集水面积较大, 按人类活动情况的地区差异分区做还原计算。(3) 还原时注意分析人类活动措施的不同发展时期和丰、平、枯水年还原水量的变化情况。(4) 还原计算成果需做合理性检查。6.2 还原水量内容(1) 农业灌溉用水的净耗水量；(2) 设计站以上大中型水库蓄水变量；(3) 跨流域引出(或引入)和分洪决口水量；(4) 工业和生活用水的净耗水量。6.3 还原计算方法提示：(1)按还原计算要求, 现有资料条件, 供水方式和耗用水情况, 并考虑还原计算简单、工作量少、计算精度符合要求, 确定本工程还原计算方式。(2)当还原计算对设计成果影响较大时, 有条件先选取少数

10、站年, 进行几种方法计算, 综合比较分析后, 选取精度较高的适宜方法做还原计算。(3)各项径流还原计算方法, 详见水文计算规范 SDJ 214-83 附录一。6.3.1 分项调查法提示：适用于调查资料较充分, 各项人类活动措施和指标较落实。还原水量计算公式:(1)WWW天然实测还原(2)WWWWWWW还原农引蒸蓄工渗式中:W天然还原后的天然径流量, 万 m3；W实测实测径流量, 万 m3；W还原还原总水量, 万 m3；W农 农业灌溉净耗水量, 万 m3；W引 跨流域引出(或引入)、分洪决口水量(引出为正、引入为负), 万 m3； W蒸 水面面积扩大增加的耗水量, 万 m3；W蓄 蓄水工程的蓄水

11、变量(增加为正、减少为负), 万 m3；8W工 工业和生活净耗水量, 万 m3；W渗 水库渗漏量, 万 m3。(1) 总量还原法提示：适用于只要求还原年总量。先按(2)式分别求出各分项年还原水量, 后用(1)式计算天然径流量。(2) 过程还原法提示：适用于要求还原逐月、逐旬或汛期、非汛期的径流量。 粗略的过程分配法提示：适用于还原水量不大, 对径流年内分配要求不高。水源为引水或提水工程：W农和 W引, 按灌溉需水过程的比例分配到年内各月。 W工则平均分配。水源为蓄水工程：W农、 W引、 W蒸、 W蓄、 W工等, 根据典型水库的实测资料, 算出拦蓄量分配百分数, 后将总还原水量乘此百分数得年内分

12、配过程。 W渗按平均分配于全年各月, 如水位变幅大, 按月平均水位分配。 详细的过程计算法提示:适用于还原水量较大, 要求逐月或逐旬还原水量, 且调查资料较充分。水源为引水或提水工程：取水过程扣去回归水过程即为还原过程, 但回归水主要是灌溉回归水需后延一段时间。水源为水库群的工程：由流域内水库群的调查资料, 计算全流域库区来水量(V来)与水库群实际拦蓄量 (), 确定拦蓄不均曲线()。用流域的降水量和前期影响雨量, 从降水径V实VV来实 流关系算得时段净雨(即来水)过程。根据灌溉用水过程, 从水量平衡原理出发, 由拦蓄不均曲线查得实际拦蓄量和拦蓄量的时程分配, 然后扣除相应时段的回归水, 即为

13、灌溉用水还原过程。凡与水库群蓄水工程有关的其它各项耗水量, 均采用上述方法演算得出。将引提水工程供水的各项还原水量过程、蓄水工程相应的还原过程, 按对应的日期叠加, 即得设计流域的还原过程。6.3.2 降水径流模式法(1) 多元回归分析法提示：适用于人类活动措施没有详细调查或调查资料不落实, 而人类活动前有较多的降水径流实测资料。根据人类活动前的资料, 建立降水径流模式如下:(3)Raa Pa Pa T0123上L L式中: R年径流量；9P年降水量；P上上一年 1012 月总降水量；T年平均气温；a0、a1、a2待定系数。将受人类活动影响后的各年降水、气温等资料代入(3)式, 算得不受人类活

14、动影响的径流量, 与实测径流的差值, 即为还原水量。(2) 参数分析法提示：适用于径流受人类活动多种措施的影响,难以逐项定量计算其影响量的情况。初步拟定设计流域的产流模式, 用人类活动前的实测降水、径流同步资料, 调整模式结构及有关参数。将受人类活动影响后的各年降水资料, 用产流模式算出不受人类活动影响的径流量, 与实测径流差值为还原水量。6.3.3 蒸发差值法提示：适用于流域内实测降水量、蒸发量资料具有代表性的情况。还应注意蒸发公式的地区适用性。径流计算时段较长时, 还原水量可归结为人类活动前后流域蒸发量的变化。还原水量公式为:(4)REEPRE后前前(5)EAA EaA EA前陆水()11式中:E前人类活动前流域的蒸发量, mm；A 设计流域总面积, km2；A1人类活动前流域内的水库、湖、塘等水面面积, km2；a水面蒸发折算系数；E水蒸发器实测水面蒸