工程水文及水利计算
门宝辉 可再生能源学院
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提纲
第一章 绪论
第二章 水循环及径流形成
第三章 水文资料的观测、收集与处理
第四章 水文统计基本知识
第五章 设计年径流及径流随机模拟
（分3讲）
第六章 由流量资料推求洪水
（分3讲）
第七章 流域产、汇流计算
（分4讲）
第八章 由暴雨资料推求设计洪水
（分3讲）
第九章 水文预报
第十章 水库兴利调节计算
（分2讲）
第十一章 水电站的水能计算
（分2讲）
第十二章 水库防洪计算
（分2讲）
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第五章 目录
第五章 设计年径流及径流随机模拟
5-1 概述
5-2 影响年径流的因素
5-3 具有长期实测径流资料时设计年径流量及其年内分配
的分析计算
5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年内分配
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5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
1、水文比拟法
水文比拟法：在水文相似区内，无资料流域移置(经过修正) 有资料流域实测水文特征值的一种方法，特别适用于年径流 的分析估算。
当设计断面（设计站）缺乏实测径流资料，但其上下游或水 文相似区内有实测水文资料可以选作参证站时，可采用本法 估算设计年径流。
➢ 利用年降水资料延长设计断面的年径流系列
径பைடு நூலகம்是降水的产物。流域的年径流量与流域的年降水量往往有良好的相 关关系。又因降水观测系列在许多情况下较径流观测系列长，因此降水 系列常被用来作为延长径流系列的参证变量。
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5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
2、年径流系列的展延
➢ 多年平均年径流量的计算 均值
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5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
1、水文比拟法
➢ 多年平均年径流量的计算
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5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算 1、水文比拟法
➢ 多年平均年径流量的计算 Cv值
Cv一般可以直接采用，不需要进行修正。
前提：设计流域所在的区域内，有水文特征值的地区综合分析 成果，或在水文相似区内有径流系列较长的参证站可资利用。
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5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
方法：采用地理综合法间接推求年径流量的统计参数均值、Cv 和Cs，然后推求满足设计保证率的年径流量，最后采用同倍比 放大法推求设计年径流过程。 常用方法：水文比拟法、参数等值线图法和经验公式法。
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5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
1、水文比拟法
➢ 设计成果的移植
水文比拟法成果的精度，取决于设计流域和参证流域的相似 程度，特别是流域下垫面的情况要比较接近。 年内分配：直接移植典型年或地区综合的年内分配过程。 同倍比放大法：推求设计年径流分配过程。
特点：对于较小流域，由于缺乏实测水文资料，等值线图又 难以应用，水文比拟法具有较大的实用价值。
Cs值
Cs一般不需要进行计算，取用 Cs=2～3Cv
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5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算 1、水文比拟法
➢ 设计成果的移植 如果参证站已有年径流分析成果，也可以用下列公式，将参 证站的设计年径流直接移用于设计流域。
下标P代表频率，其他符号的意义同前。
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的分析计算
5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分配的分
析计算
5-6 流量历时曲线
5-7 设计枯水流量的分析计算
5-8 径流随机模拟
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5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
资料条件：当实测资料年数n≥30 ，为具有长期实测资； 当30＞n≥12，为具有短期实测资料； 当n＜12，为缺乏实测资料。
➢ 注意：
（1）找出有物理成因的真实关系； （2）不要通过展转相关建立相关关系； （3）不要过分延长相关线展延资料。
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5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
在部分中小设计流域内，有时只有零星的径流观测资料，且无 法延长其系列，甚至完全没有径流观测资料，则只能利用一些 间接的方法，对其设计径流量进行估算。
2、年径流系列的展延
➢ 利用本站的水位资料延长年径流系列
有些测站开始只观测水位，后 来增加了流量测验。可根据其 水位～流量关系，将水位资料 转化成径流资料。
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5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
2、年径流系列的展延
➢ 利用上下游站或邻近河流测站径流资料，延长设计断面的径流系列
最常采用的参证变量有：设计断面的水位、上下游测站或 邻近河流测站的径流量、流域的降水量。
参证变量应具备下列条件： ①参证变量与设计断面径流量在成因上有密切关系。 ②参证变量与设计断面径流量有较多的同步观测资料。 ③参证变量的系列较长，并有较好的代表性。
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5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
要点：将参证站的径流特征值，经过适当的修正后移用于设 计断面。
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5-5 缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分 配的分析计算
1、水文比拟法
修正参变量：流域面积、多年平均降水量。
流域面积为主要参变量，二者应比较接近，通常以不超过15 ％为宜；如径流的相似性较好，也可以适当放宽上述限制。 当设计流域无降水资料时，可以不采用降水为参变量。
同一河流上下游的水量存在着有机 联系，因此，当设计断面上下游不 太远处有实测径流资料时，常是很 好的参证变量。 同一水文气候区内的邻近河流，当 流域面积与设计流域面积相差不太 悬殊时，其径流资料也可试选为参 证变量。
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5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算
2、年径流系列的展延
关键：展延年径流系列的长度。
实质：寻求与设计断面径流有密切关系并有较长观测系列 的参证变量，通过设计断面年径流与其参证变量的相关关 系，将设计断面年径流系列适当地加以延长至规范要求的 长度。 当年径流系列适当延长以后，其频率分析方法与本书第四 章所述完全一样。
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5-4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及其年 内分配的分析计算 1、参证变量的选择