第七章工程水文学.pptx
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工程水文学
一．名词解释：1.闭合流域：当地面分水线和地下分水线相重合称为闭合流域2.流域面积：流域分水线包围区域的平面投影面积称为流域面积3.田间持水量：土壤所能保持的最大毛管悬着水量，即土壤颗粒所能保持水分的最大值4.下渗率：单位时间内渗入单位面积土壤中的水量5.径流量：时段T内通过河流某一断面的总水量6.径流深：将径流量W平铺在整个流域面积F上所得的水层深度7.单沙：与断面平均含沙量有稳定关系的断面上有代表性的垂线或测点含沙量8.测站：在流域内一定地点按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行整理为及时观测信息，这些指定的地点称为测站9.汇流时间：流域各点的净雨到达出口断面所经历的时间成为汇流时间10.单位线：单位时段内在流域上均匀分布的单位净雨量所形成的出口断面流量过程线成为单位线11.相应水位预报：就是用某时刻上游站的水位（流量）预报一定时间后下游站的水位12.柱蓄：下断面稳定流水面线以下的蓄量13.枯水期：流域内降雨量较少，通过河流断面的流量过程低落而比较稳定的时期，称为枯水期14.绝对误差：水文要素的预报值减去实测值为预报误差，其绝对值为绝对误差15.实际代表年法：就是从实测年、月径流量系列中，选出一个和几个实际年作为设计代表年，用其年径流分配过程直接与相应的用水过程相匹配而进行调节计算，求出调节库容，确定工程规模。
16.水文比拟法：就是将参证流域的径流资料特征参数、分析成果按要求有选择的移置到设计流域上的一种方法。
17.流量历时曲线：按其时段所出现的流量数值及其历时或相对历时而绘制的曲线。
18.平均日流量历时曲线：是以各年同历时的日平均流量的平均值为纵坐标，其相应历时为横坐标点绘的曲线。
二．简答题1.试说明水体污染源调查的主要内容？1）水体污染源所在单位周围的环境状况2）污染源所在单位的生产生活3）污水量及其所含污染物质的量4）污染治理情况5）污水排放方式和去向已经纳污水体的性状6）污染危害7）污染发展趋势2.试论述水位流量关系曲线移用的条件和方法？1）在设计断面与水文站相距不远且两断面间的区间流域面积不大，河段内无明显的出流与入流的情况下，再设计断面设立临时水尺，与水文站同时观测水位。
工程水文学
全球陆地上多年平均年降水量约为 800mm，中国为628mm，其中转换为江 河年径流量的水量折合水深284mm。我 国水资源量仅次于巴西、前苏联、加拿 大、美国及印尼，居世界第六位。但因 为人口众多，只有世界人均占有量的1/4。 耕地平均分摊水量为世界平均数的3/4。
中国降水量的地区分布不均匀，南部和东 南平均年降水量大于1600mm；华北和东北 为400~800mm；西北大部分地区 200~400mm；沙漠边缘地区少于100mm； 新疆塔里木盆地和青海柴达木盆地小于 25mm。
第一章 绪论
一、水文学 二、水资源 三、工程水文学
一、水文学
大气中的水汽，地上的江河、湖沼、海 洋和地下水等，统称为水体。水文学研究各 种水体的存在、循环和分布规律，水体的物 理与化学特性，以及水体对环境的作用，包 括对生物特别是对人类的影响。来自 水体海洋水体
水库
二、水资源
地球表层可供入人类利用的水称为水资 源。水资源的特征包括水量、水质、水能、 水域。按水量角度，实用水资源通常指逐年 可以得到恢复和更新的淡水，主要是江河湖 库和浅层地下水水量 ，大气降水是补给源。
地区研究受其影响的某些水文特征值的地区变化规律， 绘制成等值线或建立地区经验公式，利用它们可以求 出资料短缺地区的水文特征值。
3. 水文现象的地区性规律 气候因素的地区性规律对水文现象的影响。例如我国
河川径流量的分布受降雨量分布的影响，呈现出自东 南沿海向西北内陆逐渐减少的地区性规律。它综合反 映了确定性和随机性规律。
二、水文研究的基本方法
1. 成因分析法 利用水文现象的确定性规律来解决水文问题。 通过观测资料和实验资料研究，建立水文现象与其影
响因素之间的定量关系。在水文现象基本分析和水文 预报中应用广泛。
工程水文学
研究内容
工程水文学的主要研究内容包括水文计算和水文预报。
(1)水文计算
主要从概率统计的角度测算工程实施中和完成后，很长时期内可能遇到的各种概率的水文现象的大小与过程。 例如：预测某水利工程千年一遇的设计洪峰有多大，千年一遇的设计洪水过程?“千年一遇的设计洪峰”即为“特 定概率的水文现象的大小”，“千年一遇的设计洪水过程”即为“特定概率的水文现象的过程”，此处的水文现 象即为洪水。
发展历史
早在公元前3000年埃及人即开始观测尼罗河水位。公元前450～350年希腊柏拉图和亚里斯多德提出水文循环 的臆说。公元前250年，我国李冰在四川都江堰设立石人测量水位。此后公元100～200年东汉王充在《论衡》一 书中对水循环概念作了论述。公元1452年颁布“测雨器制度”。公元1452年意大利达·芬奇用浮标测流速，并通 过观测论证r水循环，一些水文学的基本原理开始形成。这个时期被认为是水文学的萌芽时期。
研究对象
水文学是地球科学的组成部分、也是现代科学技术的一个领域，它有许多实际用途，通常称为“应用水文 学”。工程水文学就属于应用水文学，它是将水文学的基本理论与方法应用于工程建设（如水利水电能源工程、 城市工矿用水工程、农田水利工程、修建铁路、公路、桥梁、国防建设等）的一门学科。它主要研究与水利工程 的规划、设计、施工和运行管理有关的水文问题。
谢谢观看
公元1600～1900期间，实验水文学兴起，一些水文测验仪器制造成功，如毕托管、瓦尔德曼流速仪等；科学 家发现了一些水文学原理，如流传至今的伯努利方程、谢才流速公式、达西定律、曼宁公式等。特别是公元1 674年法国人P·贝罗特在巴黎出版了《喷泉的起源》一书，将人们对水文循环的认识提高到数量描述的高度。书 中记叙他在塞纳河进行了三年的雨量观测，计算出塞纳河在伯格底以上流域内的年径流量只是降水量的六分之一， 这一结论的公布，被认为是现代水文科学的开始。为了纪念他对水文学的贡献，1974年联合国教科文组织和世界 气象组织联合在巴黎举行了水文科学300年纪念会。这一时期被称为水文学的奠基时期。
[讲义]大学课本《工程水文学》设计年径流量章节精讲讲义(110页 附例题)PPT
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b. 设计年的径流量过程线等于缩放倍比Ky乘以典 型年的逐月的平均流量(为已知)，即得设计年径 流量过程线。
平水年 Q平 Q0 枯水年 Q枯 (0.1~0.2)Q0 丰水年组 枯水年组
250 200 150 100 50
0
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年平均流量过程线图
1971 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
设计保证率: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。
四、设计年径流计算的内容
基本资料的收集和审核 年径流量频率计算 确定年径流在年内的分配过程 成果合理性检查
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第二节 长系列下设计年径流计算
一、水文资料的三性审查 可靠性审查 一致性审查 代表性审查
推求年月径流系列的任务和目的：
年月径流分析计算是研究年径流的年际变化 及年内的分配规律，预估未来水资源工程运用期 间的径流变化（来水）情况，为合理确定工程规 模和确定水资源利用效益提供科学的依据。
其设计标准用保证率表示，用以反映水资源 利用的保证程度。即水资源工程规划设计的目标 不被破坏的年数占运行年数的比值。
（1） 确定计算时段：
计算时段的选择与水资源工程的主要功 能有关，如：
◆ 灌溉工程一般取灌溉期或灌溉期内的主 要需水期作为计算时段；
◆ 以发电为主的水电工程一般取枯水期或 年作为计算时段。
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（2）设计时段径流量的计算 A. 频率计算:
根据历年逐月径流量资料，统计各年 的计算时段的径流量，组成一样本系列；
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工程水文学第4版第7章 设计年径流分析 图文 课件
当年水量相同时，年的径流年内分 配将影响库容的大小。
对于不同的年份，因来水与用水有 不同的组合，则各年所需的库容也不相 同。
考虑到工程规模大小与其投资的关系，因此必须分析工程规模、来水、用水、 保证率四者之间的关系。
设计保证率即是设计标准，是指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，它反映了水资源的利用程度。
日历年—从每年的1月1日～12月31日为止； 水文年—根据水文变化规律对年进行划分，以 每年汛期开始到下一年的枯水期结束为止； 水利年—以兴利为目的对年进行划分，从每年 水库蓄水开始到下一年的水库放空水结束为止。
四、具有长期实测径流资料时设计年径流计算
2、设计年、月径流量系列的选取
（1）选取的步骤 1）实测径流系列经过审查和分析后，按水利年排列为一个新的年、月径流
五、具有短期实测径流资料时设计年径流计算
2、利用降雨资料展延
（1）以年降雨径流相关展延年降雨量
以年为时段的闭合流域水量平衡 方程：
R年 ? P年 - E年 - ? W年
对于湿润地区，降雨与径流之间 相关关系较好；对于干旱地区，降雨 与径流之间关系微弱，很难定出相关 线，插补的资料精度较低。
（2）以月降雨径流相关法展延年、月径流量系列 月降雨径流关系很差，定线困难，精度不高。
系列； 2）从这个长系列中选出代表段的年月径流系列。代表段应包括有丰水年、
平水年、枯水年 ，并且有一个或几个完整的调节周期；代表段的年径流量均值、 离势系数应与长系列的相近。
3）用这个代表段的年、月径流量系列来预估未来工程运行期间的年、月径 流量变化。这个代表段就是水利计算所要求的所谓“设计年、月径流量系列”。
在一个年度内，通过河流出口断面的水量，叫做该断面以上流域的年径流量， 它可用年平均流量Q(m3/s)、年径流总量W(m3)、年径流深R(mm)或年径流模数 M(m3/s.km2)表示。
对于不同的年份，因来水与用水有 不同的组合，则各年所需的库容也不相 同。
考虑到工程规模大小与其投资的关系，因此必须分析工程规模、来水、用水、 保证率四者之间的关系。
设计保证率即是设计标准，是指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，它反映了水资源的利用程度。
日历年—从每年的1月1日～12月31日为止； 水文年—根据水文变化规律对年进行划分，以 每年汛期开始到下一年的枯水期结束为止； 水利年—以兴利为目的对年进行划分，从每年 水库蓄水开始到下一年的水库放空水结束为止。
四、具有长期实测径流资料时设计年径流计算
2、设计年、月径流量系列的选取
（1）选取的步骤 1）实测径流系列经过审查和分析后，按水利年排列为一个新的年、月径流
五、具有短期实测径流资料时设计年径流计算
2、利用降雨资料展延
（1）以年降雨径流相关展延年降雨量
以年为时段的闭合流域水量平衡 方程：
R年 ? P年 - E年 - ? W年
对于湿润地区，降雨与径流之间 相关关系较好；对于干旱地区，降雨 与径流之间关系微弱，很难定出相关 线，插补的资料精度较低。
（2）以月降雨径流相关法展延年、月径流量系列 月降雨径流关系很差，定线困难，精度不高。
系列； 2）从这个长系列中选出代表段的年月径流系列。代表段应包括有丰水年、
平水年、枯水年 ，并且有一个或几个完整的调节周期；代表段的年径流量均值、 离势系数应与长系列的相近。
3）用这个代表段的年、月径流量系列来预估未来工程运行期间的年、月径 流量变化。这个代表段就是水利计算所要求的所谓“设计年、月径流量系列”。
在一个年度内，通过河流出口断面的水量，叫做该断面以上流域的年径流量， 它可用年平均流量Q(m3/s)、年径流总量W(m3)、年径流深R(mm)或年径流模数 M(m3/s.km2)表示。
工程水文学重点
工程水文学重点●水文现象的基本特性：确定性、随机性、地区性。
●水文现象的基本研究方法：成因分析法、数理统计法、地区综合法。
●工程水文学在水利工程各阶段的应用：1）规划设计阶段：为确定工程的规模提供设计水文数据。
2）施工阶段：为确定临时性水工建筑物规模提供施工期的设计洪水。
3）运营管理阶段：提供水文预报，以便编制水量调度方案，合理调度水量，充分发挥工程效益。
●水循环：各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面径流和地下径流的往复循环过程，称为水文循环，也称为水循环。
●水循环可分为大循环和小循环。
大循环：海洋与陆地之间的水分交换过程。
小循环：海洋或陆地上局部的水分交换过程。
●水循环的原因：内因：水的物理三态在一定条件下的相互转换。
外因：太阳辐射和地心引力。
●水循环的四个过程：降雨、蒸发、下渗、径流。
●水量平衡●一条河流沿水流方向，自高向低可划分为河源、上游、中游、下游和河口五段。
自河源沿主河道至河口的距离称为河流长度。
●河流某一断面地表水和地下水的区域称为该断面的流域。
流域的边界为分水线。
分水线有地面和地下之分。
若地面分水线和地下分水线相重合，称为闭合流域，否则为非闭合流域。
流域某一断面以上，由地面分水线所包围的水平面积称为流域面积。
●包气带：地下水面以上，土壤含水量未达饱和，是土壤颗粒、水分和空气同时存在的三相系统，称为包气带。
●土壤水分的存在形式：吸湿水、薄膜水、毛管水（支持毛管水（毛管上升水）、毛管悬着水）、重力水。
●田间持水量：土壤中所能保持的最大毛管悬着水量。
●下渗的物理过程分为三个阶段：渗润阶段、渗漏阶段、渗透阶段。
●地下水类型：包气带水、潜水（浅层地下水）、承压水（深层地下水）。
●点源污染：具有固定排放口和地点的环境污染。
（百度百科）●面源污染：引起水体污染的排放源，分布在广大的面积上，与点源污染相比，它具有很大的随机性、不稳定性和复杂性，受外界气候、水文条件的影响很大。
（百度百科）●特大洪水的重现期如何确定？一般是根据历史洪水发生的年代来大致推估。
水文学基础知识ppt课件
❖ 地形作用一般使山的迎风面的降水 量大，而背风面降水量减少。
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
3）锋面雨:
由于不同性质的气团相遇所形成的雨称 为锋面雨。
• 气团：
物理属性（物理属性主要是温度、湿度、 大气静力稳定度等物理量）在水平方向差异很 小的空气质点群体。其水平范围可达几百万平 方公里，铅直厚度可达几公里至十几公里。
14
第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
（3）降雨的分类及其特性
按气流上升运动的原因，常把降雨分成四种 类型：
• 对流雨 • 地形雨 • 锋面雨 • 气旋雨
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
水循环示意图
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
水循环的外因： 太阳辐射能和地球引力的存在
急行冷锋：
冷锋运移速度较快，使得暖湿气团产生剧烈的上升 运动，锋面坡度较陡，介于1/40~1/80（41～820）。
急行冷锋雨 特点：
• 降雨在锋线附近， 降雨强度大
• 历时短、雨区窄
急行冷锋雨示意图
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
3）锋面雨:
由于不同性质的气团相遇所形成的雨称 为锋面雨。
• 气团：
物理属性（物理属性主要是温度、湿度、 大气静力稳定度等物理量）在水平方向差异很 小的空气质点群体。其水平范围可达几百万平 方公里，铅直厚度可达几公里至十几公里。
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
（3）降雨的分类及其特性
按气流上升运动的原因，常把降雨分成四种 类型：
• 对流雨 • 地形雨 • 锋面雨 • 气旋雨
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
水循环示意图
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第一讲
水文水资源基础 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
水循环的外因： 太阳辐射能和地球引力的存在
急行冷锋：
冷锋运移速度较快，使得暖湿气团产生剧烈的上升 运动，锋面坡度较陡，介于1/40~1/80（41～820）。
急行冷锋雨 特点：
• 降雨在锋线附近， 降雨强度大
• 历时短、雨区窄
急行冷锋雨示意图
《工程水文学》课件
洪水防治
模型可以通过建立模型来帮助预 测洪水，指导灾害防治。
水文参数与模型参数的确定方法
1
多元回归
多元回归可以确定水文模型的重要参数。
2
贝叶斯方法
贝叶斯方法可以提供参数不确定性和模型预测方差的质量检查。
3
遗传算法
遗传算法可以帮助确定模型的参数，同时通过遗传算法提高拟合程度。
地表水环境及其管理
1 从源头抓起
了解地表水污染的来源，采取措施来控制和减少污染源。
2 水资源保护
水资源保护来维持和保护地表水生态系统，提供生态系统服务，如水文调节和水质净化。
3 政策与法规
建立相应的政策和法规，以确保地表水生态和水质均得到保护和合理利用。
地面径流及其计算方法
1
径流成因
雨水降落在地表，由于地表条件和地形不同，径流也因此产生差异。
探索工程水文学
欢迎来到我的《工程水文学》课件！本课程将由浅入深地介绍地表水环境、 径流计算方法、概率分布函数及其应用、水文模型、参数估计等方面的知识。
水文学简介
水循环
地球上的水以各种形式出现，从 蒸发和降水到深入地下和地表径 流。
水文仪器
使用气象站，水位计和流量计等 仪器来测量和监测水资源。
洪水
洪水是水文学研究的一部分，涉 及对洪水发生原因和控制方法的 研究。
2
径流计算
确定径流的方法有很多，包括水量平衡法、单位线方法和机会雨量法。
3
流域面积
流域面积是计算径流的关键因素之一，其大小和形状常常对多种水文问题产生影 响。
概率分布函数及其应用
正态分布
正态分布常用于描述水文数据的波动，如每日降雨量、河流水位和流量。
伽马分布
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（4）上、下游站的水量应符合水量平衡原则。
n
Wi W W下游
i 1
Wi — 上游干支流各站年径流总量； W — 区间年径流总量； W下游 — 下游站年径流总量。
2. 资料的一致性审查
对于年径流量来说，其一致性是建立在气候条件 和下垫面条件稳定的基础上的。
还原计算方法：分项调查分析法、降雨径流模式法、 蒸发差值法等，应视资料情况选择适宜的方法。
所谓具有长期实测径流资料，一般指n≥30年,而且资 料必须具备“三性”：可靠性、一致性、和代表性。 一、资料审查
1. 资料的可靠性审查 （1）水位观测的方法、精度，水位过程线有无反常情况。
（2）流速测验及流量计算的方法。
（3）水位流量关系曲线的绘制及延长方法，历年水位流量 关系曲线受河道变迁引起的变化情况。
（3）土壤和地质
土壤的结构和透水岩层的厚度，直接影响地下水 储量的大小和调节能力的大小，因此影响年径流的年 内分配过程。 （4）湖泊和沼泽
湖泊（包括水库在内）一方面通过蒸发的影响而间接 影响年径流量的大小，另一方面通过对流域蓄水量的调 节而影响年径流量年际的变化。
湖泊或沼泽增加流域的水面面积，一般增加了蒸发 量，从而使年径流量减少。另外，较大的湖泊增大了流 域的调节作用，起着减小径流年际变化的作用。
第一节 概述
二、 设计年径流分析计算的任务
（一）工程规模与来水、用水、保证率的关系
V＝(QR－Q2)×T2
为保证用水所需的水库库容V的大小，决定于径流的天然过程和用水过程之 间的差别。
第一节 概述
设计保证率：用水量在多年期间能够充分满足的 概率。 （二）设计年径流计算的任务
分析研究年径流量的变化(年际变化和年内变化)规 律，提供工程设计需要的来水资料，作为确定工程 规模的主要依据。
水利年：是以水库的蓄泄循环周期作为一年，即从水库的蓄水 开始到第二年水库供水结束为一年。
第一节 概述
（1）径流量的年内变化
流量（m3/s） 流量（m3/s）
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 Байду номын сангаас 10 11 12 时间（月）
600 500 400 300 200 100
一、年径流量及其特性 年径流：在一年内通过河流某一断面的水量，称该 断面流域的年径流量。
日历年：阳历1月1日～12月31日。目前水文年鉴上刊印的年径 流资料就是按日历年整编的，设计年径流计算一般也是按日历 年进行的。
水文年：是以水文现象的循环周期作为一年，即从每年的汛期 开始到第二年的枯水期结束为一年。
第二节 影响年径流的因素
在水文计算中，研究影响年径流量的因素具有重要的意义。 通过对影响因素分析研究，可以从物理成因方面去深入探讨 径流的变化规律。另一方面，在径流资料短缺时，可以利用 径流与有关因素之间的关系来推算径流特征值。也可对计算 成果作分析论证。
R=P-E-△S
年降水量、蒸发量属于气象因素，
第二节 影响年径流的因素
二、下垫面因素对年径流量的影响
下垫面因素主要包括：地形、植被、土壤、地质、湖 泊、沼泽、流域大小等。 （1）地 形
地形主要通过对气候因素——降水、蒸发、气温的 影响，间接对年径流量发生作用。
（2）植被
一般情况下，由于植被对径流的调蓄作用，年径流量年内 分配区趋于均匀。
第二节 影响年径流的因素
（三）人类活动因素对年径流量的影响
人类活动对年径流的影响，包括直接和间接影响。
直接影响如跨流域引水，直接减少（或增加）本流域的年径流量。
间接影响如修水库、塘堰等水利工程，旱地改水田，坡地改梯田， 植树造林，种植牧草等措施，主要通过改变下垫面性质而影响年径 流量。
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
流域的年蓄水量变化△S属于下垫面及人类活动因素。
第二节 影响年径流的因素
一、气象因素对年径流量的影响
作为气象因素的年降水量和年蒸发量，对年径流量的 影响程度随流域所处的地理位置的不同而不同。
在湿润地区，降水量较多，年径流系数较高，年降水 量与年径流量之间具有较密切的关系，说明年降水量对 年径流量起着决定性作用，而流域蒸发的作用就相对较 小。 在干旱地区，降水量少，年径流系数很低，年降水量与 年径流量的关系不很密切，降水和蒸发都对年径流量起着 相当大的作用。
样本对总体代表性的高低，可通过对二者统计参数的比较 加以判断。但总体分布是未知的，无法直接进行对比，只 能根据人们对径流规律的认识以及与更长径流、降水等系 列对比，进行合理性分析与判断。
（5）流域大小
流域面积大，流域的地面与地下蓄水能力强；同时，流域内各 局部地区径流的不同期性，也随着流域面积的加大愈加明显。 因此，大流域的径流在年内、年际变化比小流域要平缓些。
小流域的河槽切割较浅，往往不能全部汇集本流域所产生的地 下径流（属于流域不闭合的情况），其年径流深或年径流模数 一般比同一气候区内较大流域的小。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时间（月）
我国绝大部分河流年径流量年内分配主要取决于年降水量的季 节变化。
（2）径流的年际变化
年径流在年际间 存在丰水年和枯 水年；
一般来说，年径 流变差系数越大， 年径流多年之间 变幅越大。
年径流过程线[（a）黄河陕县站、（b）松花江哈尔滨站]
第七章 设计年径流量
第七章 设计年径流量
第一节 概述 第二节 影响年径流的因素 第三节 具有长期实测资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第四节具有短期实测资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第五节 缺乏实测径流资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第六节 流量历时曲线
第一节 概述
（1）还原计算的基本原理 W天然 W实测 W还原
W还原 W农业 W引水 W蒸发 W调蓄 W工业 W渗漏 W生活 W水保 W分洪 W其他
（2）还原方法 总量还原法、过程还原法
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
3.资料的代表性审查
年径流系列的代表性，是指所选取的样本对年径流总体的 接近程度，如接近程度较高，则系列的代表性较好，频率 分析成果的精度较高，反之较低。因此，在进行年径流频 率分析之前，还应进行系列的代表性分析。
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Wi W W下游
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Wi — 上游干支流各站年径流总量； W — 区间年径流总量； W下游 — 下游站年径流总量。
2. 资料的一致性审查
对于年径流量来说，其一致性是建立在气候条件 和下垫面条件稳定的基础上的。
还原计算方法：分项调查分析法、降雨径流模式法、 蒸发差值法等，应视资料情况选择适宜的方法。
所谓具有长期实测径流资料，一般指n≥30年,而且资 料必须具备“三性”：可靠性、一致性、和代表性。 一、资料审查
1. 资料的可靠性审查 （1）水位观测的方法、精度，水位过程线有无反常情况。
（2）流速测验及流量计算的方法。
（3）水位流量关系曲线的绘制及延长方法，历年水位流量 关系曲线受河道变迁引起的变化情况。
（3）土壤和地质
土壤的结构和透水岩层的厚度，直接影响地下水 储量的大小和调节能力的大小，因此影响年径流的年 内分配过程。 （4）湖泊和沼泽
湖泊（包括水库在内）一方面通过蒸发的影响而间接 影响年径流量的大小，另一方面通过对流域蓄水量的调 节而影响年径流量年际的变化。
湖泊或沼泽增加流域的水面面积，一般增加了蒸发 量，从而使年径流量减少。另外，较大的湖泊增大了流 域的调节作用，起着减小径流年际变化的作用。
第一节 概述
二、 设计年径流分析计算的任务
（一）工程规模与来水、用水、保证率的关系
V＝(QR－Q2)×T2
为保证用水所需的水库库容V的大小，决定于径流的天然过程和用水过程之 间的差别。
第一节 概述
设计保证率：用水量在多年期间能够充分满足的 概率。 （二）设计年径流计算的任务
分析研究年径流量的变化(年际变化和年内变化)规 律，提供工程设计需要的来水资料，作为确定工程 规模的主要依据。
水利年：是以水库的蓄泄循环周期作为一年，即从水库的蓄水 开始到第二年水库供水结束为一年。
第一节 概述
（1）径流量的年内变化
流量（m3/s） 流量（m3/s）
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 Байду номын сангаас 10 11 12 时间（月）
600 500 400 300 200 100
一、年径流量及其特性 年径流：在一年内通过河流某一断面的水量，称该 断面流域的年径流量。
日历年：阳历1月1日～12月31日。目前水文年鉴上刊印的年径 流资料就是按日历年整编的，设计年径流计算一般也是按日历 年进行的。
水文年：是以水文现象的循环周期作为一年，即从每年的汛期 开始到第二年的枯水期结束为一年。
第二节 影响年径流的因素
在水文计算中，研究影响年径流量的因素具有重要的意义。 通过对影响因素分析研究，可以从物理成因方面去深入探讨 径流的变化规律。另一方面，在径流资料短缺时，可以利用 径流与有关因素之间的关系来推算径流特征值。也可对计算 成果作分析论证。
R=P-E-△S
年降水量、蒸发量属于气象因素，
第二节 影响年径流的因素
二、下垫面因素对年径流量的影响
下垫面因素主要包括：地形、植被、土壤、地质、湖 泊、沼泽、流域大小等。 （1）地 形
地形主要通过对气候因素——降水、蒸发、气温的 影响，间接对年径流量发生作用。
（2）植被
一般情况下，由于植被对径流的调蓄作用，年径流量年内 分配区趋于均匀。
第二节 影响年径流的因素
（三）人类活动因素对年径流量的影响
人类活动对年径流的影响，包括直接和间接影响。
直接影响如跨流域引水，直接减少（或增加）本流域的年径流量。
间接影响如修水库、塘堰等水利工程，旱地改水田，坡地改梯田， 植树造林，种植牧草等措施，主要通过改变下垫面性质而影响年径 流量。
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
流域的年蓄水量变化△S属于下垫面及人类活动因素。
第二节 影响年径流的因素
一、气象因素对年径流量的影响
作为气象因素的年降水量和年蒸发量，对年径流量的 影响程度随流域所处的地理位置的不同而不同。
在湿润地区，降水量较多，年径流系数较高，年降水 量与年径流量之间具有较密切的关系，说明年降水量对 年径流量起着决定性作用，而流域蒸发的作用就相对较 小。 在干旱地区，降水量少，年径流系数很低，年降水量与 年径流量的关系不很密切，降水和蒸发都对年径流量起着 相当大的作用。
样本对总体代表性的高低，可通过对二者统计参数的比较 加以判断。但总体分布是未知的，无法直接进行对比，只 能根据人们对径流规律的认识以及与更长径流、降水等系 列对比，进行合理性分析与判断。
（5）流域大小
流域面积大，流域的地面与地下蓄水能力强；同时，流域内各 局部地区径流的不同期性，也随着流域面积的加大愈加明显。 因此，大流域的径流在年内、年际变化比小流域要平缓些。
小流域的河槽切割较浅，往往不能全部汇集本流域所产生的地 下径流（属于流域不闭合的情况），其年径流深或年径流模数 一般比同一气候区内较大流域的小。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时间（月）
我国绝大部分河流年径流量年内分配主要取决于年降水量的季 节变化。
（2）径流的年际变化
年径流在年际间 存在丰水年和枯 水年；
一般来说，年径 流变差系数越大， 年径流多年之间 变幅越大。
年径流过程线[（a）黄河陕县站、（b）松花江哈尔滨站]
第七章 设计年径流量
第七章 设计年径流量
第一节 概述 第二节 影响年径流的因素 第三节 具有长期实测资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第四节具有短期实测资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第五节 缺乏实测径流资料时，设计年径流量及其年内分配 计算计算 第六节 流量历时曲线
第一节 概述
（1）还原计算的基本原理 W天然 W实测 W还原
W还原 W农业 W引水 W蒸发 W调蓄 W工业 W渗漏 W生活 W水保 W分洪 W其他
（2）还原方法 总量还原法、过程还原法
第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及 其年内分配的分析计算
3.资料的代表性审查
年径流系列的代表性，是指所选取的样本对年径流总体的 接近程度，如接近程度较高，则系列的代表性较好，频率 分析成果的精度较高，反之较低。因此，在进行年径流频 率分析之前，还应进行系列的代表性分析。