年径流与多年平均输沙量的计算课件.ppt
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- 径流 多年 平均 输沙量 计算 课件
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1、第四章第四章 年径流的计算年径流的计算第四章第四章 年径流的计算年径流的计算第一节第一节 概概 述述第二节第二节 具有实测径流资料时设计年径流具有实测径流资料时设计年径流的分析计算的分析计算第三节第三节 缺乏实测径流资料时设计年径流缺乏实测径流资料时设计年径流量的分析计算量的分析计算第四章第四章 年径流的计算年径流的计算第一节第一节 概概 述述第一节第一节 概概 述述教学内容:教学内容:一、年径流及其特征一、年径流及其特征二、影响年径流的因素二、影响年径流的因素三、设计年径流计算的目的和任务三、设计年径流计算的目的和任务教学要求:教学要求:了解年径流的概念、表示方法、特征、影响因素及计算了解年
2、径流的概念、表示方法、特征、影响因素及计算任务。任务。一、年径流及其特征一、年径流及其特征1 1、定义定义: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。域的年径流量。2 2、表示方法:、表示方法:年径流总量年径流总量(万万m m3 3或亿或亿m m3 3),年平均流量年平均流量(m(m3 3s)s)年径流深年径流深(mm)(mm)年径流模数年径流模数mm3 3/(s skmkm2 2)日历年度日历年度 112112月月年度年度 水文年度水文年度 以水文现象的循环规律来划分以水文现象的循环规律来划分 水利年度水利年度
3、以水库蓄泄周期来划分的以水库蓄泄周期来划分的第一节第一节 概概 述述3 3、年径流的变化特征、年径流的变化特征(1 1)年内变化)年内变化 丰水期丰水期(洪水期洪水期)和)和枯水期枯水期,或或汛期汛期与与非汛期非汛期。(2 2)年际变化)年际变化 丰水年丰水年 中水年(平水年)中水年(平水年)枯水年枯水年(3 3)年径流的多年变化)年径流的多年变化 丰水年组丰水年组和和枯水年组枯水年组交替出现。交替出现。第一节第一节 概概 述述二、影响年径流的因素二、影响年径流的因素 闭合流域的水量平衡方程闭合流域的水量平衡方程 Y=H-E-Y=H-E-W W 多年平均情况下:多年平均情况下:Y Y0 0=H
4、=H0 0-E-E0 0 气候因素下垫面因素及人类活动影响气候因素为主要因素第一节第一节 概概 述述(一)气候因素对年径流的影响(一)气候因素对年径流的影响 年降水量与年蒸发量对年径流量的影响程度,随流域所在地区不同而有差异。年降水量与年蒸发量对年径流量的影响程度,随流域所在地区不同而有差异。湿润地区湿润地区年降水量对年径流量起着决定性作用,年降水量对年径流量起着决定性作用,干旱地区干旱地区年降水和年蒸发都对年年降水和年蒸发都对年径流量起着相当大的作用。径流量起着相当大的作用。(二)下垫面因素对年径流的影响(二)下垫面因素对年径流的影响 流域下垫面因素包括地形、土壤、地质、植被、湖泊、沼泽和流
5、域大小等。流域下垫面因素包括地形、土壤、地质、植被、湖泊、沼泽和流域大小等。这些因素对年径流的作用,一方面表现在流域蓄水能力上,另一方面通过对降水这些因素对年径流的作用,一方面表现在流域蓄水能力上,另一方面通过对降水和蒸发等气候条件的改变间接地影响年径流。和蒸发等气候条件的改变间接地影响年径流。(三)人类活动对年径流及年内分配的影响(三)人类活动对年径流及年内分配的影响 人类活动对年径流的影响,包括直接与间接两个方面。人类活动对年径流的影响,包括直接与间接两个方面。直接影响直接影响如跨流域引如跨流域引水,水,间接影响间接影响如修建水库、塘堰等水利工程,旱地改水田,坡地该梯田,浅耕改如修建水库、
6、塘堰等水利工程,旱地改水田,坡地该梯田,浅耕改深耕,植树造林等措施,这些主要是通过改造下垫面的性质而影响年径流量。深耕,植树造林等措施,这些主要是通过改造下垫面的性质而影响年径流量。第一节第一节 概概 述述三、设计年径流计算的目的和任务三、设计年径流计算的目的和任务计算目的:计算目的:为满足国民经济各部门的需水要求,提供在设为满足国民经济各部门的需水要求,提供在设计条件下所需要的年径流资料。计条件下所需要的年径流资料。设计年径流的形式可归纳为两大类:设计年径流的形式可归纳为两大类:(1 1)设计的长期年、月径流系列;)设计的长期年、月径流系列;(2 2)代表年的)代表年的年径流量及其年内分配年
7、径流量及其年内分配。实际代表年实际代表年 代表年代表年 设计代表年设计代表年设计枯水年设计枯水年设计中水年设计中水年设计丰水年设计丰水年第一节第一节 概概 述述第二节第二节 具有实测径流资料时具有实测径流资料时设计年径流的分析计算设计年径流的分析计算第二节第二节 具有实测径流资料时设计年径流的分析计算具有实测径流资料时设计年径流的分析计算教学内容:教学内容:一、年径流资料的审查一、年径流资料的审查二、设计年径流量的计算二、设计年径流量的计算三、设计年径流量年内分配的计算三、设计年径流量年内分配的计算教学要求:教学要求:了解年径流资料审查的内容,掌握具有实测径流资料了解年径流资料审查的内容,掌握
8、具有实测径流资料时设计年径流和设计年径流年内分配的计算方法。时设计年径流和设计年径流年内分配的计算方法。一、年径流资料的审查一、年径流资料的审查(一)资料的可靠性(一)资料的可靠性 审查时可以从径流资料的来源,资料的测验和整编方面,审查时可以从径流资料的来源,资料的测验和整编方面,以及资料的摘录有无问题进行检查,并通过上、下游和干、以及资料的摘录有无问题进行检查,并通过上、下游和干、支流水量平衡检查数据是否合理。支流水量平衡检查数据是否合理。(二)资料的一致性(二)资料的一致性 径流资料的一致性表现在流域气候条件和下垫面条件径流资料的一致性表现在流域气候条件和下垫面条件的稳定性上。如一致性遭到
9、破坏就必须对径流资料进行还原的稳定性上。如一致性遭到破坏就必须对径流资料进行还原计算。计算。(三)资料的代表性(三)资料的代表性 资料的代表性好坏,通常可通过其他长系列的参证资料资料的代表性好坏,通常可通过其他长系列的参证资料来作分析推断。如资料的代表性不够好这时就应当尽量应用来作分析推断。如资料的代表性不够好这时就应当尽量应用相关法插补展延系列,以提高系列的代表性。相关法插补展延系列,以提高系列的代表性。第二节第二节 具有实测径流资料时设计年径流的分析计算具有实测径流资料时设计年径流的分析计算二、设计年径流量的计算二、设计年径流量的计算n 计算时段的确定计算时段的确定 计算设计年径流量时,一
10、般要求计算设计年径流量时,一般要求年年径流量及一些径流量及一些计算时段计算时段的径的径流量达到指定的设计保证率。流量达到指定的设计保证率。根据工程根据工程需要确定需要确定水库:以水库:以灌溉期灌溉期作为径流计算时段作为径流计算时段水电工程:以水电工程:以枯水期枯水期作为径流计算时段作为径流计算时段 计算时段选定后,根据计算时段,将径流资料按水利年度重新进计算时段选定后,根据计算时段,将径流资料按水利年度重新进行整理,构成新的径流计算系列。行整理,构成新的径流计算系列。第二节第二节 具有实测径流资料时设计年径流的分析计算具有实测径流资料时设计年径流的分析计算二、设计年径流量的计算二、设计年径流量
11、的计算n 频率计算(适线法)频率计算(适线法)(一)有较长实测径流资料时(一)有较长实测径流资料时 1 1、计算点绘经验频率点、计算点绘经验频率点 2 2、估算统计参数初值、估算统计参数初值 3 3、适线:、适线:根据根据P-P-曲线与经验点的拟合情况,合理调整统计曲线与经验点的拟合情况,合理调整统计参数,直至曲线与经验点配合最佳为止。参数,直至曲线与经验点配合最佳为止。由最终得到的最佳拟合曲线上即可查得任一设计保由最终得到的最佳拟合曲线上即可查得任一设计保证率对应的设计年径流量。证率对应的设计年径流量。第二节第二节 具有实测径流资料时设计年径流的分析计算具有实测径流资料时设计年径流的分析计算
12、(二)具有较短实测年径流资料时(二)具有较短实测年径流资料时 通过设计断面年径流与其参证变量的通过设计断面年径流与其参证变量的相关关系展延相关关系展延年径流年径流系列的长度系列的长度 ,再通过频率计算推求设计年径流量。,再通过频率计算推求设计年径流量。1 1、参证变量的选择、参证变量的选择 参证变量与设计断面径流量在成因上有密切关系。参证变量与设计断面径流量在成因上有密切关系。参证变量与设计断面径流量有较多的同步观测资料。参证变量与设计断面径流量有较多的同步观测资料。参证变量的系列较长,并有较好的代表性。参证变量的系列较长,并有较好的代表性。2 2、年径流系列的展延、年径流系列的展延 利用本站
13、的水位资料延长年径流系列利用本站的水位资料延长年径流系列 。如图如图利用上下游站或邻近河流测站实测径流资料。利用上下游站或邻近河流测站实测径流资料。如图如图利用年降水资料延长设计断面的年径流系列。利用年降水资料延长设计断面的年径流系列。如图如图第二节第二节 具有实测径流资料时设计年径流的分析计算具有实测径流资料时设计年径流的分析计算三、设计年径流量年内分配的计算三、设计年径流量年内分配的计算计算方法:典型缩放法计算方法:典型缩放法1 1典型年的选择典型年的选择 典型年从实测径流资料中选择,并要求符合下述两条典型年从实测径流资料中选择,并要求符合下述两条原则。原则。(1)1)按按水量相近水量相近
14、的原则来选择,即选取年径流量与设计值的原则来选择,即选取年径流量与设计值接近的年份。接近的年份。(2)2)按按对工程不利对工程不利的原则来选择。的原则来选择。同倍比法同倍比法同频率法同频率法典型年典型年设计年设计年第二节第二节 具有实测径流资料时设计年径流的分析计算具有实测径流资料时设计年径流的分析计算2 2同倍比法同倍比法 先求设计年径流量先求设计年径流量W WP P与典型年的年径流量与典型年的年径流量W WD D之比值之比值K Ky y,即即 缩放倍比:缩放倍比:K Ky y=W=Wp p/W WD D 以以K Ky y乘典型年的逐月平均流量,即得设计年径流量过程。乘典型年的逐月平均流量,
15、即得设计年径流量过程。3 3、同频率法(多倍比法)、同频率法(多倍比法)将代表年各月(旬)的径流量将代表年各月(旬)的径流量分段按不同的倍比缩分段按不同的倍比缩放放,使设计年径流年内分配的年及其它各个时段的径流,使设计年径流年内分配的年及其它各个时段的径流量都能符合设计频率。量都能符合设计频率。(4-2)第二节第二节 具有实测径流资料时设计年径流的分析计算具有实测径流资料时设计年径流的分析计算 例如若要求设计最小例如若要求设计最小1 1个月、最小个月、最小3 3个月、最小个月、最小5 5个月个月以及全年的径流量(以及全年的径流量(W W1p1p、W W3p3p、W W5p5p和和W W12p1
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