【水利课件】第五章 设计年径流分析与计算.ppt

第五章 设计年径流分析与计算 §5.1 概述 §5.2 影响年径流及其年内分配的因素 §5.3 具有实测径流资料时设计年径流及年 内分配分析计算 §5.4 缺乏实测资料时分析计算 5.1 概述 研究内容：年径流，设计年径流；输沙量，多年平均输沙量。 研究对象：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；枯水流量分析计算；多年平均输沙量的估算。 研究目的：年径流及年输沙量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相配合，进行水库调节计算，便可求出水库的兴利库容；多年平均输沙量计算成果为水库死水位的选择提供了重要依据。同时，年径流分析计算成果是进行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。  1、年径流分析计算的目的? ?? 年径流分析计算是水资源利用工程中最重要的工作之一。设计年径流是衡量工程规模和确定水资源利用程度的重要指标。推求不同保证率的年径流量及其分配过程，就是设计年径流分析计算的主要目的。 设计保证率：水资源利用工程包括水库蓄水工程、供水工程、水力发电工程和航运工程等，其设计标准，用保证率表示，反映对水利资源利用的保证程度，即工程规划设计的既定目标不被破坏的年数占运用年数的百分比。 破坏率：水资源利用程度，在分析枯水径流和时段最小流量时，还可用破坏率，即破坏年数占运用年数的百分比来表示，在概念上更为直观。?? 保证率和破坏率的换算：设保证概率为p，破坏概率为q，则p＝1-q。 2、年径流分析计算的内容 (1)基本资料信息的搜集和复查 (2)年径流量的频率分析计算 (3)提供设计年径流的时程分配 (4)对分析成果进行合理性检查 5.2 影响年径流及其年内分配的因素 1、径流与径流量??? 在河槽里运动的水流叫做河川径流，简称径流。在一定时段内，通过河流某一断面的累积水量称为径流量，记作W (m3)；也可以用时段平均流量 (m3／s)、流域径流深R (mm)或流域径流模数M（mm /s﹒km2）来表示。径流量与流量的关系为：????????? ?????? 式中 ΔT-计算时段，s 。根据工程设计的需要， ΔT可分别采用年、季或月，则其相应的径流分别称为年径流、季径流或月径流。 2、年径流与年径流量 一个年度内在河槽里流动的水流叫做年径流，年径流量是在一年里通过河流某一断面的水量。年径流量可以用年径流总量W、年平均流量Q、年径流深R及年径流模数M等表示。多年平均年径流量有时被称为? 正常年径流量，相应以W0、Q0、R0、M0等表示。??? 某一年的年径流量与正常年径流量之比，称为该年径流量的模比系数，用ki表示，则有??????? ???? 3、径流的年内变化 河川径流的主要来源为大气降水。降水在年内分配是不均匀的，有多雨季节和少雨季节，径流也随之呈现出丰水期（或洪水期）和枯水期，或汛期与非汛期。径流在一年内的这种变化称为年内变化。 4、径流的年际变化 河川径流不仅在一年之内有较大的变化，就是在年与年之间的变化也是很大的。我们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，年平均流量接近于多年平均值的那些年份称为中水年，径流的这种变化称为年际变化。 5、分析和研究影响年径流的因素的目的 为了深刻认识年径流及其变化规律，就必须从物理成因方面去分析和研究影响年径流的因素，尤其在径流资料短缺时，显得更为重要。当具有短期实测径流资料时，常常需要建立年径流量与有关因素之间的相关关系来展延年径流系列；当缺乏径流资料时，常用水文比拟法或等值线图法来推估年径流量，上述情况都要分析影响年径流的因素。 6、如何确定影响年径流的因素 通常用水量平衡方程来研究影响年径流的因素。对于闭合流域，年水量平衡方程为??????? P = R + E + △W ??? 其中年径流量R的大小取决于年降水量P和年蒸发量E ，还与流域蓄水变化量△W有关。前两项属于流域气候因素，而后一项则主要取决于流域下墊面因素以及人类活动情况。在多年平均情况下，△W各年有正有负，使 ，故得多年平均的流域水量平衡方程为??????? P0 = R0 + E0 ??? 因此，影响多年平均年径流量的因素主要是流域的气候因素。 7、气候因素对年径流的影响 ??? 在气候因素中，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。8、流域下墊面因素对年径流的影响??? 流域下墊面因素包括地形、土壤、地质、植被、湖泊、沼