【正文】 年在橫石站修建的飛來峽水庫開始正常運行，為研究飛來峽水庫修建對下游徑流過程影響，本文采用飛來峽下游石角站 顯著， Fourier 分析顯示石角站徑流周期性不顯著。Linear moment。 廣東省飛來峽水庫位于北江中下游的清遠市清新縣飛來峽鎮(zhèn) ， 壩址下距清遠市區(qū) 33 km，下距國家重點水文站石角站 53km， 是保障廣州、佛山、清遠等城市和珠江三角洲防洪安全的大型綜合利用工程。國內(nèi)學者較少研究考慮歷史洪水時設計洪水的推求方法，與傳統(tǒng)矩法相比，線性矩法使概率權重矩線性組合在一起，在小樣本時具有更好的穩(wěn)健性，如本文結(jié)果所展現(xiàn)的，未經(jīng)任何人工調(diào)整，擬合結(jié)果已經(jīng)可以接受。（其中廣東省境內(nèi) 43240km178。 圖 21 北江流域地形圖 河流水系 北江流域內(nèi)集雨面積超過 1000km178。大氣環(huán)流隨季節(jié)變化，夏半年盛吹東南風和偏南風，冬半年常為北風和偏北風，多年平均風速 1～ 2m/s。 表 12 主要測站水位特征值表 單位： m 河名 站名 統(tǒng)計年限 平均水 位 最 高 最 低 水位 出現(xiàn)時間 (年、月、日 ) 水位 出現(xiàn)時間 (年、月、日 ) 湞江 小古 菉 1959～ 1998 錦江 仁化 1954～ 1998 湞江 長壩 1953～ 1997 武江 坪石 1953～ 1998 武江 樂昌 1951～ 1988 北江 韶關 1947～ 1998 北江 馬徑寮 1956～ 1989 武江 犁市 1956～ 1998 滃 江 滃 江 1955～ 1988 北江 橫石 1954～ 1998 北江 清遠 1950～ 1998 北江 石角 1952～ 1998 連江 高道 1955～ 1998 潖 江 大廟峽 1960～ 1988 綏江 石狗 1970～ 1998 濱江 珠坑 1959～ 1988 （ 2）徑流 北江流域多年平均徑流深 1104mm，多年平均徑流量 億 m3。 北江洪水形成于暴雨，每場較大的洪水，干支流往往同屬一個雨區(qū)； 加上河系呈對稱的葉脈狀分布，洪水容易集中。換句話說，樣本是否具有 代表性，應以其能否代表總體的特征為衡量標準。 差積曲線法是分析一個地點水量豐枯變化的常用方法。從研究水文序列長期變化的資料來看，一個地區(qū)的水文序列變化常常具有大水年組和小水年組的循環(huán)交替，但周期并不像太陽黑子變化每 11 年一個周期那樣穩(wěn)定，而是一種近似的周期性波動。趨勢存在于序列的任何參數(shù)之中，例如均值、方差和自相關系數(shù)等。 統(tǒng)計量 S 服從正態(tài)分布，其均值 E(S) 和方差 Var(S) 為： E(S) 0? 1( n 1 ) ( 2 n 5 ) ( i 1 ) ( 2 i 5 )Va r18niint ?? ? ? ? ?? ? 其中 ， ti 表示水文要素序列中出現(xiàn) i 次的數(shù)據(jù)個數(shù)。表示趨勢線擬合程度的指標，它的數(shù)值大小可以反映趨勢線的估計值與對應的實際數(shù)據(jù)之間的擬合程度，擬合程度越高，趨勢線的可靠性就越高。 原假設為無趨勢。 由于洪水過程流量測驗數(shù)據(jù)間隔時間有所不同，對計算每日洪量帶來困難。 Spline 插值結(jié)果從較為理想，平滑、無強硬劇烈波動，積分的得到日洪量與原始徑流曲線較為貼合。 1970 年后的流量序列波動逐漸穩(wěn)定，雖然曲線顯示此段數(shù)據(jù)極差較大，但其變化幅度相對于 1970 年以前已明顯地控制在一定范圍內(nèi)，任然表明了橫石站數(shù)據(jù)較好的代表性。取值范圍在 0～ 1 之間，當趨勢線的 R178。 = 020xx40006000800010000120xx14000160001800020xx01950 1960 1970 1980 1990 20xx洪峰數(shù)據(jù) 線性趨勢線 單位： m179。為 ，表明趨勢線擬合程度較差。為 ，表明趨勢線擬合程度較差。/s） 年最大 1d 洪量 （萬 m179。 （ 2） 1931 年洪水為橫石站自 1764 年以來第二大的洪水，其洪峰流量據(jù)推測為 19600， 根據(jù)同場次峰量相關法推求 1931 年最大一天洪量約為 億，最大三天洪量約為 億，最大七天洪量約為 億。 其概率密度函數(shù)為 f(x) = (?? ?ξ)α?1???(???ξ)/ββα??(α) 其中 μ、 σ、 γ 位置參數(shù)、尺度參數(shù)和形狀參數(shù)。 x0, sign(x)=1。 (2)要求洪水過程線具有一定的代表性，即它的發(fā)生季節(jié)、地區(qū)組成、洪峰次數(shù)、峰量關系等能代表本流域上大洪水的特性。具體做法是先由頻率計算求出設計的洪峰值和不同時段的設計洪量值、?，并求典型過程線的洪峰，和不同時段的洪量、 、?，然后按洪峰、最大 1 天洪量、最大 3 天洪量、?的順序，采用以下不同倍比值分別將典型過程進行放大。 如果以量控制，其放大倍比為： ?????? = ???????????? 式中 ??????— 以量控制的放大系數(shù)； ??????— 控制時段 t 的設計洪量； ??????— 典型過程線在控制時段 t 的最大洪量。其余年份的徑流波動相對穩(wěn)定，可以看作平水年。取置信度 ，統(tǒng)計值 |Z|，該時間才有顯著性趨勢，洪峰、最大一日洪量、最大三日洪量、最大七日洪量的的統(tǒng)計值均 |Z|小于 ，所以它們均無顯著性趨勢。/s） 年 1d 最大洪量（萬 m179。擬合程度指標 R178。 圖 58 石角站年最大 3d 洪量擬合趨勢圖 對石角站年 1d 最大洪量趨勢的相關系數(shù)檢驗得 y= r= R178。 洪量數(shù)據(jù) 線性趨勢線 對石角站年 7d 最大洪量趨勢的相關系數(shù)檢驗得 y= r= R178。 圖 511 石角站豐水期洪量擬合趨勢圖 y = 802462 R178。擬合程度指標 R178。擬合程度指標 R178。 圖 57 石角站年最大 1d 洪量擬合趨勢圖 y = 55325 R178。） 年 7d 最大洪量（萬 m179。 R178。 滑動平均法（年均流量） 圖 52 1956~20xx 年石角站滑動平均流量曲線（ 1~10） 由圖 22 可見， m=1 時的曲線實際就是未滑動平均處理的年平均流量，其曲線相對 m= 3，?，10 的曲線顯得波動較大，即粗糙程度較大；而當 m=9 時的曲線，相對已經(jīng)很光滑了，其波動已經(jīng)呈現(xiàn)出穩(wěn)定的周期性，周期約為 21 年。 在上述兩種方法中，用同頻率放大法求得的洪水過程線，比較符合設計標準，計算成果較少受所選典型不同的影響，但改變了原有典型的雛形，適用于峰量均對水工建筑物防洪安全起控制作用的工程。時段劃分視過程線的長度而定，但不宜太多，一般以 3 段或 4 段為宜。 一般按上述條件初步選取幾個典型，分別放大，并經(jīng)調(diào)洪計算，取其中偏于安全的作為設計洪水過程線的典型。 對于洪水設計 ，極大值部分擬合較優(yōu)，可以接受擬合較差的尾部，因此認為擬合情況良好。與常規(guī)矩法相比，線性矩僅是一階樣本矩的計算，所以計算結(jié)果受樣本中個別點據(jù)誤差的影響較小，計算偏差小且穩(wěn)健 【 19】 。 （ 4） 1878 年與 1914 年洪水均比 1982 年洪水略小，故認為 1878 年、 1914年洪水與 1994年 洪水同量級，其洪峰流量為 17500， 1878 年與 1914 年最大一天洪量約為 億，最大三天洪 量約為 億，最大七天洪量約為 億。） 年最大 7d洪量 （萬 m179。= 因此，橫石站 19561998 年最大洪峰流量系列的 回歸系數(shù) b 為 ，呈上升趨勢。= y = 428572 R178。= 因此，橫石站 19561998 年最大洪峰流量系列的 回歸系數(shù) b 為 ，呈上升趨勢。 表 42 橫石站線性趨勢的相關系數(shù)檢驗 橫石站 （ 19561998） 年最大洪峰流量（ m179。 MK 分析結(jié)果如 表 41， MK 無參估計線性擬合如圖 46。另外采用差積曲線方法分析洪水數(shù)據(jù)時候包含了豐水年、平水年、苦水年。在插值問題中， spline 插值通常比多項式插值好用。 4 橫石站設計典型洪水過程 數(shù)據(jù)檢驗與挑選指標 可靠性分析與數(shù)據(jù)挑選 以測流時間在該年的天數(shù) 為縱坐標，繪制每年的洪水流量過程線。取值范圍在 0~1 之間，當趨勢線的 R178。 Z 值為正， 表明有上升趨勢， Z 值為負，表明有下降趨勢。 為了從水文序列中排除趨勢成分，應對序列的變化作物理成因分析和統(tǒng)計分析，查明趨勢現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因，然后對趨勢進行數(shù)學描述，進而加以排除。 逐年累進求統(tǒng)計參數(shù)法 洪水的平均值是隨年數(shù)的加長而趨于穩(wěn)定的，繪制均值與年數(shù)的關系曲線能很好地反映這種特性。若差積曲線呈長時期連續(xù)下降時，就表示長時期的連續(xù)干旱；反之則表示連續(xù)多水，坡度愈大表示程度愈劇烈。因此，只能從抽樣誤差的概念來說明代表性的高低。歷史上的幾次特大洪水（ 1915 年和 1931 年）都在 7 月上、中旬出現(xiàn)。南雄、始興、仁化、樂昌、坪石一帶呈一條走廊低值區(qū)，徑流深在 800mm 以下，徑流系數(shù) 左右；年徑流高值區(qū)位于南水上游，即梯下、白竹、坪溪一帶，徑流深達 1600mm。北部霜期 2 個月左右，以連山最長達 75 天， 其他區(qū)域 30 天左右。由于部分支流匯口距離比較接近，故易造成洪水集中，來勢兇猛。整個流域呈扇形，周圍大山環(huán)亙，北有南嶺與長江分界，東有九連山、滑石山、瑤嶺與東江分界，西有與湘桂交界的萌渚嶺與西江分界，并連二托山、大羅山接向東翼山脈。 2 北江流域簡介 自然地理特征 北江屬珠江水系，是廣東省境內(nèi)一條重要河流，地理位置在東經(jīng) 111176。 飛來峽水庫的最大防洪目標是保證北江大堤的防洪安全 ， 因此要實現(xiàn)飛來峽水庫的防洪目標甚至進一步提高下游的防洪能力 ， 必須加快研究飛來峽水庫壩址以下洪水演進模型 ， 確定飛來峽泄流量與石角站的流量 (或水位 )關系 ， 確定飛來峽樞紐建成對下游徑流過程的影響，實現(xiàn)水庫的 “ 理想湊蓄 ” 調(diào)度 ， 最大限度利用飛來峽水庫的防洪庫容 【 13】 。河流水資源是保障人類生產(chǎn)、生活和維持生態(tài)平衡的基礎性資源，因此，河流徑流量的演變及其影響因素分析已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點。1 北江 流域設計洪水 過程及 徑流趨勢分析 《水文水利計算》課程設計報告書 水文水利計算課程設計 北江流域設計洪水過程及徑流趨勢分析 孔冬冬 楊燁 鄭義濤 梁洪瑋 周敏 卓德 20xx 年 9 月 17 日 目錄 1 前言 ........................................................................................................................................ 3 2 北江流域簡介 .......................................................................................................................... 4 自然地理特征 ................................................................................................................ 4 河流水系 ..................................................................................................................... 5 水文氣象特征 ................................................................................................................ 6 （ 1）水位 ..................................................................................................................... 6 （ 2）徑流 ...