《水文分析与计算》课程设计指导书
———设计年径流及设计洪水的计算
一、课程设计的目的
1．掌握PIII型频率曲线的制作方法
2. 掌握设计年径流及其年内分配的计算方法
3．掌握考虑历史特大洪水的设计洪水及其过程的计算方法
二、课程设计任务
1．根据所给资料推求设计年径流与设计年内分配过程
表1是某站1958～1976年各月径流量资料，根据所给资料推求P=10%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=90%的设计枯水年的设计年径流量；并计算P=90%的设计枯水年径流年内分配过程。
要求：理论频率曲线采用PIII型分布，由矩法作参数无偏估计，并以估计值为初值，用目估适线法选配理想的理论频率曲线，注意比较验证均值X a、变差系数C V、偏态系数C S对频率曲线的影响效果。
检查所选最终的理论频率曲线的合理性，并计算所求设计频率的相应设计年径流，年径流分配过程采用典型年同倍比放大法。
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三、课程设计成果要求
要求提交设计成果：一份电子文档，一份打印文档。
设计中的计算可采用采用excel 或编程计算，编程语言可采用FORTRAN 语言、C 语言、Basic 语言或同等功能的语言编程。
要求程序正确、可靠、可运行，符合结构化程序设计思想，具有易读性、可修改性、可验证性、通用性，关键变量应作注释说明。
计算结果要表格化，便于检查、保存和打印。
设计设计报告，其重点是对计算成果的说明和合理性分析及其有关问题的讨论。
要求文字流畅，简明扼要；图表整齐清楚，名称、编号齐全；封面统一，最后装订成册。
四、课程设计的考核
平日考勤、设计报告，加上抽查提问及上机操作，对成绩进行综合评定。
五、课程设计时间与地点
时间： 2013年5月9日星期四 地点： 学院
六、实验原理
1.经验频率计算
经验频率：P=m/(n+1)*100%，模比系数：Q Q Ki i = 2．线型选择
频率曲线一般应采用皮尔逊Ⅲ型。
3.频率曲线参数估计
平均值：n
1
∑==
n
i i
Q
Q
变差系数：()
1
n 11
2
--=
∑=n
i i
v K C
4.偏态系数：Cs=2-3Cv
七、实验步骤
1、将测站所得数据年份及年平均流量数据复制与Excel 表格中，并列出序号，同时计算出年平均流量的均值。
2、另起一列，将年平均流量数据按从大到小排列。
按数学期望公式计算出相应经验频率P=m/(n+1)*100%。
在画图软件上绘制经验点距。
再计算出各相应的模比系数Ki （Q Q Ki i =）和（Ki-1）2。
3、选定水文频率分布线型（选用皮尔逊Ⅲ型）。
表2 某站年径流量频率计算表
4、利用平均值和变差系数公式分别计算它们的值，然后假定一组参数x，Cv和Cs。
为了使假定的值大致接近实际，用矩法求出x和Cv的值，作为第一次的x和Cv的假定值。
因为用矩法估计时Cs的抽样误差太大，一般不计算Cs，
而是根据经验假定Cs为Cv的2~3倍。
表3 某站理论年径流量频率计算表
5、假设Cv为0.3，Cs=2Cv=0.6。
根据假定的x，Cv和Cs,查离均系数表，得到Fi值。
以Fi值为纵坐标，P为横坐标，即可得到理论频率曲线。
用画图软件将此线绘制在绘有经验点距的图上（理论曲线一）。
发现配合不是特别理想需要作出进一步调整。
图1 某站年径流量频率曲线图
6、从图中可以看出理论曲线一和经验点距拟合得不是特别好，需要稍微做一些调整，因此进行第二次配线，将Cv值调整为0.275，Cs=2Cv=0.55，再进行配线得到理论曲线二。
7、由图中可见，第二次配得曲线偏转角度稍大，需作第三次配线。
此时，稍微增大Cv 的值到0.325，Cs=2Cv=0.65，再次进行配线，得到理论曲线三。
8、从图三配线与今年点距配合较好，取理论曲线三作为采用的理论频率曲线，相应于该曲线的参数便看作是总体参数的估值。
八、成果分析
由第一次配线结果表明，发现理论频率曲线一的中段与经验频率点据配合得较好，但是头部偏于经验频率点据的下方，故进行第二次配线，将Cv值调整为0.275，但发现头部偏于经验频率点据的下方更严重了，而尾部又偏于经验频率点据的上方。
于是增大了Cv值，经过第三次配线，发现与经验点据配合得较为合适，即作为采用的理论频率曲线。
由图1中的理论频率曲线三可知，P=10%的设计丰水年的设计年径流量为15.89m^3/s，P=50%的设计平水年的设计年径流量为10.43m^3/s，P=90%的设计枯水年的设计年径流量为6.78m^3/s，考虑到分配不利，即枯水期水量较枯，选取1964～1965年作为枯水代表年。
九、感想
通过完成这次实验，首先我能够更加熟练地使用excel和word软件，今后能够将这些知识应用在实际的生活和生产中。
其次，就这个实验而言，说它难也不难，说它简单也不是很简单，其中有许许多多的细节需要我们去注意，也间接地锻炼了我的毅力和恒心吧。