【正文】 本次降雨所對(duì)應(yīng)的徑流過程，不僅包括本次降雨形成的地面、地下徑流，而且還包括前期降雨的地下徑流。1．洪水場(chǎng)次劃分及次洪水總徑流深W的計(jì)算洪水場(chǎng)次劃分是指，將非本次降雨產(chǎn)生形成的徑流分割出去。但必須注意的是，降雨場(chǎng)次的劃分一定要與洪水場(chǎng)次的劃分相對(duì)應(yīng)，如圖721所示。學(xué)習(xí)要求掌握一次實(shí)測(cè)降雨洪水的總徑流深、地面徑流深和地下徑流深以及流域蒸散發(fā)量的計(jì)算方法。 流域產(chǎn)匯流計(jì)算基本資料的整理與分析內(nèi)容提要流域產(chǎn)匯流計(jì)算一般需要先對(duì)實(shí)測(cè)暴雨、徑流和蒸發(fā)等資料做一定的整理分析，以便 在定量上研究它們之間的因果關(guān)系和規(guī)律。產(chǎn)流計(jì)算的方法有降雨徑流相關(guān)圖法和初損后損法等；匯流計(jì)算的重點(diǎn)是單位線法和瞬時(shí)單位線法。圖711由降雨過程推求徑流過程流程圖2. 流域產(chǎn)匯流計(jì)算的基本思路流域產(chǎn)匯流問題的內(nèi)容十分豐富。②匯流計(jì)算：凈雨沿著地面和地下匯入河網(wǎng)，然后經(jīng)河網(wǎng)匯流形成流域出口的徑流過程，這個(gè)流域匯流過程的計(jì)算稱之為匯流計(jì)算。1. 流域產(chǎn)匯流計(jì)算基本內(nèi)容與流程由流域降雨推求流域出口的河川徑流，大體上分為兩個(gè)步驟：①產(chǎn)流計(jì)算：降雨扣除截留、填洼、下滲、蒸發(fā)等損失之后，剩下的部分稱為凈雨，在數(shù)量上等于它所形成的徑流深。匯流計(jì)算主要研究?jī)粲暄氐孛婧偷叵聟R入河網(wǎng)，并經(jīng)河網(wǎng)匯集形成流域出口斷面徑流過程的計(jì)算方法。 第八章 流域產(chǎn)匯流計(jì)算內(nèi)容簡(jiǎn)介研究對(duì)象本章從定量上研究降雨形成徑流的原理和計(jì)算方法，包括流域的產(chǎn)流計(jì)算和匯流計(jì)算。但水庫建成后，洪水是從水庫周邊匯入水庫，而不是壩址斷面的洪水，這些從水庫周邊匯入水庫(包括入庫斷面)的洪水稱為入庫洪水，它與壩址洪水有一定的差別，差異程度與水庫特性及典型洪水的時(shí)空分布有關(guān)。同倍比放大法計(jì)算簡(jiǎn)便，適用于峰量關(guān)系較好的河流，以及防洪安全主要由洪峰或某時(shí)段洪量控制的水工建筑物。 采用同倍比放大時(shí)，若放大后洪峰或某時(shí)段洪量超過或低于設(shè)計(jì)很多，且對(duì)調(diào)洪結(jié)果影響較大時(shí)，應(yīng)另選典型。如果以洪峰控制，其放大倍比為： （913）其中 以峰控制的放大系數(shù)； 其余符號(hào)意義同前。2． 同倍比放大法此法是按洪峰或洪量同一個(gè)倍比放大典型洪水過程線的各縱坐標(biāo)值，從而求得設(shè)計(jì)洪水過程線。 其次，將典型洪水過程線的洪峰和不同時(shí)段的洪量乘以相應(yīng)的放大系數(shù)，得放大的設(shè)計(jì)洪水過程線（見圖95）。要求用分時(shí)段同頻率放大法，推求P＝1％的設(shè)計(jì)洪水過程線。如放大倍比相差較大，要分析原因，采取措施，消除不合理的現(xiàn)象。時(shí)段劃分視過程線的長(zhǎng)度而定，但不宜太多，一般以3段或4段為宜。具體做法是先由頻率計(jì)算求出設(shè)計(jì)的洪峰值和不同時(shí)段的設(shè)計(jì)洪量值、…，并求典型過程線的洪峰，和不同時(shí)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(jìn)行放大。 二、放大方法 目前采用的典型放大方法有峰量同頻率控制方法(簡(jiǎn)稱同頻率放大法)和按峰或量同倍比控制方法(簡(jiǎn)稱同倍比放大法)。 (3)從水庫防洪安全著眼，選擇對(duì)工程防洪運(yùn)用較不利的大洪水典型，如峰型比較集中，主峰靠后的洪水過程。 一、典型洪水過程線的選擇 ， ，典型洪水過程線是放大的基礎(chǔ)，從實(shí)測(cè)洪水資料中選擇典型時(shí)，資料要可靠，同時(shí)應(yīng)考慮下列條件： (1)選擇峰高量大的洪水過程線，其洪水特征接近于設(shè)計(jì)條件下的稀遇洪水情況。為了適應(yīng)工程設(shè)計(jì)要求，目前仍采用放大典型洪水過程線的方法，使其洪峰流量和時(shí)段洪水總量的數(shù)值等于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的頻率值，即認(rèn)為所得的過程線是待求的設(shè)計(jì)洪水過程線。但是，洪水過程線的形狀干變?nèi)f化，且洪水每年發(fā)生的時(shí)間也不相同，是一種隨機(jī)過程，目前尚無完善的方法直接從洪水過程線的統(tǒng)計(jì)規(guī)律求出一定頻率的過程線。 六、推求設(shè)計(jì)洪峰、洪量 欄。一般說來，年代愈久的歷史特大洪水加入系列進(jìn)行配線，對(duì)合理選定參數(shù)的作用愈大，但這些資料本身的誤差可能較大。經(jīng)驗(yàn)適線法是在經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)和頻率曲線線型確定之后，通過調(diào)整參數(shù)使曲線與經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)配合得最好，此時(shí)的參數(shù)就是所求的曲線線型的參數(shù)，從而可以計(jì)算設(shè)計(jì)洪水值。 五、頻率曲線參數(shù)估計(jì) 在洪水頻率計(jì)算中，我國(guó)規(guī)范統(tǒng)一規(guī)定采用適線法。通過點(diǎn)據(jù)中心，可以目估繪制出一條光滑的曲線，稱為經(jīng)驗(yàn)頻率曲線。 四、頻率曲線線型選擇樣本系列各項(xiàng)的經(jīng)驗(yàn)頻率確定之后，就可以在機(jī)率格紙上確定經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)的位置。所謂重現(xiàn)期是指某隨機(jī)變量的取值在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次，又稱多少年一遇。 三、特大洪水的處理 特大洪水一般指的是歷史洪水，但是在實(shí)測(cè)洪水系列中，若有大于歷史洪水或數(shù)值相當(dāng)大的洪水，也作為特大洪水。同一年內(nèi)所選取的控制時(shí)段洪量，可發(fā)生在同一次洪水中，也可不發(fā)生在同一次洪水中，關(guān)鍵是選取其最大值。此可見，通過古洪水研究，歷史洪水調(diào)查，考證歷史文獻(xiàn)和系列插補(bǔ)延長(zhǎng)等增加洪水列的信息量方法，是提高洪水系列代表性的基本途徑。 洪水資料的代表性，反映在樣本系列能否代表總體的統(tǒng)計(jì)特性，而洪水的總體又難獲得。 一、資料審查 資料的可靠性之外，還要審查資料的一致性和代表性。當(dāng)必須采用可能最大洪水作為非常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則由水文氣象資料推求可能最大暴雨，然后計(jì)算可能最大洪水。設(shè)計(jì)洪水包括設(shè)計(jì)洪峰流量、不同時(shí)段設(shè)計(jì)洪量及設(shè)計(jì)洪水過程線三個(gè)要素。GB5020194規(guī)定的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)見表93。這樣，把洪水作為隨機(jī)現(xiàn)象，以概率形式估算未來的設(shè)計(jì)值，同時(shí)以不同頻率來處理安全和經(jīng)濟(jì)的關(guān)系。水利水電樞紐工程的水工建筑物，根據(jù)所屬樞紐工程的等別，作用和重要性分為五級(jí)，其級(jí)別見表92。1994年共同制訂了GB50201—94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》作為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，自1995年1月1日起施行。）第七章 由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水第一節(jié) 概 述 設(shè)計(jì)洪水是指水利水電工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)中所指定的各種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水。從圖中可以看出，正偏情況下，cs愈大，均值（即圖中k=1）對(duì)應(yīng)的頻率愈小，頻率曲線的中部愈向左偏，且上段愈陡，下段愈平緩。 圖4—6—2 變差系數(shù)cv對(duì)頻率曲線的影響（說明：隨著Cv變化，曲線作相應(yīng)變化。圖中cs=。 圖4—6—1 均值對(duì)頻率曲線的影響 （說明：隨著變化，曲線作相應(yīng)變化。2．統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)頻率曲線的影響為了避免配線時(shí)調(diào)整參數(shù)的盲目性，必須了解皮爾遜Ⅲ型分布的統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)頻率曲線的影響。（5）最后根據(jù)頻率曲線與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)的配合情況 ，從中選出一條與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)配合較好的曲線作為采用曲線，相應(yīng)于該曲線的參數(shù)便看作是總體參數(shù)的估值。將此線畫在繪有經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)的圖上，看與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)配合的情況 。（4）根據(jù)擬定的、cv和cs，查附表1或附表2，計(jì)算值。具體步驟如下： （1）將實(shí)測(cè)資料由大到小排列，計(jì)算各項(xiàng)的經(jīng)驗(yàn)頻率，在頻率格紙上點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)（縱坐標(biāo)為變量的取值，橫坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)頻率） （2）選定水文頻率分布線型（一般選用皮爾遜Ⅲ型）。適線法主要有兩大類,即目估適線法和優(yōu)化適線法。 當(dāng)為了防洪研究暴雨洪水問題時(shí)，一般設(shè)計(jì)頻率P＜50％，則 （4—4—14）式中：T――重現(xiàn)期，年； ――頻率，％。所謂重現(xiàn)期是指某隨機(jī)變量的取值在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次，又稱多少年一遇。五、頻率與重現(xiàn)期的關(guān)系頻率曲線繪制后，就可在頻率曲線上求出指定頻率p的設(shè)計(jì)值xp。 經(jīng)驗(yàn)頻率曲線存在的問題經(jīng)驗(yàn)頻率曲線計(jì)算工作量小，繪制簡(jiǎn)單，查用方便，但受實(shí)測(cè)資料所限,往往難以滿足設(shè)計(jì)上的需要。）圖4—4—5 某站年最大洪峰流量經(jīng)驗(yàn)頻率曲線（說明：從左至右，一條一條地顯示出來后，再在閃動(dòng)中顯示曲線。有了經(jīng)驗(yàn)頻率曲線，即可在曲線上求得指定頻率的水文變量值。經(jīng)驗(yàn)頻率曲線的繪制根據(jù)實(shí)測(cè)水文資料，按從大到小的順序排列，如圖4—4—4所示，然后用經(jīng)驗(yàn)頻率公式計(jì)算系列中各項(xiàng)的頻率，稱為經(jīng)驗(yàn)頻率。附表2 皮爾遜Ⅲ型頻率曲線的模比系數(shù)KP值表 （摘錄，CS = 2CV）P（%）Cs0．1152050759095990．050．100．200．300．400．500．600．700．800．901．001．161．341．732．192．703．273．894．565．306．086．911．121．251．521．832．152．512．893．293．714．154．611．081．171．351．541．741．942．152．362．572．783．001．041．081．161．241．311．381．441．501．541．581．611．001．000．990．970．950．920．890．850．800．750．690．970．930．860．780．710．640．560．490．420．350．290．940．870．750．640．530．440．350．270．210．150．110．920．840．700．560．450．340．260．180．120．080．050．890．780．590．440．300．210．130．080．040．020．01四．經(jīng)驗(yàn)頻率曲線上述各種頻率曲線是用數(shù)學(xué)方程式來表示的, 屬于理論頻率曲線。頻率計(jì)算時(shí)，由已知的CS和CV可以從附表2中查出與各種頻率P相對(duì)應(yīng)的KP值，然后即可算出與各種頻率對(duì)應(yīng)的=KP。由就可以求出相應(yīng)頻率的x值： （4—4—12）附表1 皮爾遜Ⅲ型頻率曲線的離均系數(shù)值表（摘錄）P（%）Cs0．115205080959999．9 皮爾遜Ⅲ型頻率曲線的應(yīng)用 在頻率計(jì)算時(shí)，由已知的CS值，查值表得出不同的P的值，然后利用已知的、CV，通過式（4—4—12）即可求出與各種P相應(yīng)的值，從而可繪制出皮爾遜Ⅲ型頻率曲線。）三、皮爾遜Ⅲ（P－Ⅲ）型曲線 皮爾遜Ⅲ型曲線的概率密度函數(shù)皮爾遜Ⅲ型曲線是一條一端有限一端無限的不對(duì)稱單峰、正偏曲線（見圖4—4—3），數(shù)學(xué)上常稱伽瑪分布， 顯然，三個(gè)參數(shù)確定以后，該密度函數(shù)隨之可以確定。水文計(jì)算中常用的一種“頻率格紙”，其橫坐標(biāo)的分劃就是按把標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)頻率曲線拉成一條直線的原理計(jì)算出來的，如圖4—4—2中的②線。圖4—3—2 Cv對(duì)密度曲線的影響（說明：依此顯示CS＝0、CS＞0、CS＜0所相應(yīng)的曲線。 偏態(tài)系數(shù) 在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中采用偏態(tài)系數(shù)CS作為衡量系列不對(duì)稱程度的參數(shù)，其計(jì)算式為 （4－3—12）上式右端的分子、分母同除以，則得 （4－3—13）當(dāng)系列對(duì)于對(duì)稱時(shí)，CS＝0；當(dāng)系列對(duì)于不對(duì)稱時(shí)，CS185。設(shè)某水文變量的觀測(cè)系列（樣本）為x1，x2，…… ,xn ， 則其均值為 （4－3—6） 令稱模比系數(shù)，則 （4－3—7）均方差均方差是反映系列中各變量集中或離散的程度。水文計(jì)算中常用的樣本統(tǒng)計(jì)參數(shù)有均值、均方差、變差系數(shù)和偏態(tài)系數(shù)。 三、隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù) 說明隨機(jī)變量統(tǒng)計(jì)規(guī)律的數(shù)字特征，稱為隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。例如,有關(guān)水質(zhì)方面更詳細(xì)的資料,可向環(huán)境監(jiān)測(cè)部門收集,有關(guān)水文氣象方面的資料,可向氣象臺(tái)站收集。二要的修正。一、水位流量關(guān)系曲線的確定二、水位流量關(guān)系曲線的延長(zhǎng)三、水位流量關(guān)系曲線的移用四、日平均流量計(jì)算及合理性檢查.五、懸移質(zhì)輸沙率資料整編六、水文數(shù)據(jù)處理成果的刊布徑流特征值的經(jīng)驗(yàn)公式利用水文手冊(cè)和水文圖集便可以估算無水文觀測(cè)數(shù)據(jù)地區(qū)的水文特征值。水位數(shù)據(jù)處理較簡(jiǎn)單。合理性檢查。編制實(shí)測(cè)成果表；確定關(guān)系曲線,推求逐時(shí)、逐日值。4一尾翼；5一鋼絲繩,6一繩鉤；7一懸桿；8一鉛魚圖34旋槳式流速儀根據(jù)測(cè)速方法的不同,流速儀法測(cè)流可分為積點(diǎn)法、積深法和積寬法。流量是根據(jù)河流水情變化的特點(diǎn),在水文站上用各種測(cè)流方法進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)取得實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)過分析、計(jì)算和整理而得的資料,用于江河流量變化的規(guī)律,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門服務(wù)。第三章 水文信息采集與處理第三節(jié) 流量測(cè)驗(yàn)一、概述流量是單位時(shí)間內(nèi)流過江河某一橫斷面的水量,以m3/s計(jì)。根據(jù)這些資料可算得:(1)多年平均徑流量=T=168036586400=530億m3。按式(234)計(jì)算: (234)因RP,故α1。流域出口斷面流量與流域面積之比值稱為徑流模數(shù),記為M,以L/(s km)計(jì)。T計(jì)算時(shí)段,s。按式(232)計(jì)算: (232)式中W時(shí)段T內(nèi)徑流量,d。M等。徑流量指時(shí)段T內(nèi)通過河流某一斷面的總水量,記為W,以m萬m3或億m3計(jì),有時(shí)也用時(shí)段平均流量與時(shí)段的乘積為單位,如(m3/s)這種現(xiàn)象稱為河槽調(diào)蓄作用。在漲水段,由于河槽貯蓄一部分水量,所以對(duì)