设计年径流量的计算ga.ppt

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1、第四章 设计年径流量的计算,第一节 河流与流域第二节 正常径流量的计算第三节 径流的年际变化第四节 径流的年内分配第五节 枯水径流量第六节 多年平均年输沙量的估算,本章重点：正常径流量的计算与径流的年际变化,第一节 河流与流域,一、基本概念,1.河流定义及其组成,（1）地表水在重力的作用下，沿着陆地表面上的线形凹地流动，并汇集于各级河槽上称为河流。,（2）构成河流的两个基本要素：经常或间歇性的水流和河槽（河床）。,（3）河流可分成河源、上游、中游、下游及河口五段。河源：河流的发源地。一般是溪涧、泉水、湖泊、沼泽和冰川。上游：连着河源，河流的上段。特点：河谷狭窄、比降陡、流量小、流速大、冲刷占优

2、势、河槽多为基岩或砾石、多急滩、瀑布。,第一节 河流与流域,中游：比降与流速减小、流量加大、冲刷淤积不严重、河槽多为粗沙。下游：位于河流的最下一段。比降与流速更小、流量更大、淤积占优势、多浅滩沙洲、河槽多细沙或淤泥。河口：河流的出口处。河流注入海洋或湖泊处，有大量的泥沙淤积形成三角洲。,1.河流定义及其组成,一、基本概念,2.水系,大小河流构成脉络相通的水流系统称为水系。直接入海或内陆湖泊的河流叫做干流。汇入干流的河流叫一级支流；流入一级支流的称二级支流，依次类推。,3.流域,汇集地面水和地下水的区域称为流域。闭合和非闭合流域？,第一节 河流与流域,1.水系形状,二、河系特征,根据干流与支流的

3、分布及组合情况的不同，可分以下4种类型：,（1）扇形水系：各支流较集中地汇于干流。流域呈扇形或圆形。扇形水系在降雨时，各支流的洪水几乎同时到达流域出口处，因此，这种水系很容易发生危害性洪水。,第一节 河流与流域,1.水系形状,二、河系特征,（2）羽状水系：干流较长，支流从左右岸相间呈羽状汇入干流。这种水系由于干流较长，各支流汇入干流的时间有先有后，河网汇流时间较长，调蓄作用大，洪水过程较为平缓。,（3）平行水系：若干近似乎行 的支流汇入干流。这种水系的洪水状况与暴雨中心的走向、分布关系密切，若暴雨中心由上游向下游移动，易造成大洪水，反之则比较平缓。,第一节 河流与流域,1.水系形状,二、河系特

4、征,（4）混合状水系：大多数河流的水系并不是由单一的某种水系过程，一般都包括上述两种或三种形式，把这种由两种以上的水系复合而成的水系为混合状水系。,2.河长,（1）从河口到河源，沿河道溪线量得的距离称为河长，单位为km。河长是确定河流落差、比降、汇流时间和流量的重要参数。,（2）在河槽中各断面的最低点的联线称为溪线，或中泓线。,第一节 河流与流域,1.水系形状,二、河系特征,2.河长,3.河网密度,单位流域面积内干、支流的总长度称河网密度。可用下式计算：,河网密度表示一个地区河网的疏密程度，是流域中径流发展的标志之一。河网密度越大，流域被洪水切割程度越大，径流汇集较快；河网密度小，径流汇集慢，

5、流域排水不良。,第一节 河流与流域,1.水系形状,二、河系特征,2.河长,3.河网密度,4.河流弯曲系数,某河流的实际长度与河流直线长度之比称河流的弯曲系数。它表示河流平面形状的弯曲程度。弯曲系数越大，表明河流越弯曲，径流汇集相对较慢，对航运及排洪不利。,第一节 河流与流域,1.水系形状,二、河系特征,2.河长,3.河网密度,4.河流弯曲系数,5.河流的断面,纵断面：是指河底高程沿河长的变化，一般用纵断面图表示。以河长为横坐标，河底高程为纵坐标绘制而成的图为河槽的纵断面图。纵断面图表示河流的纵坡和落差的沿程分布。,第一节 河流与流域,1.水系形状,二、河系特征,2.河长,3.河网密度,4.河流

6、弯曲系数,5.河流的断面,横断面：指垂直于流向的断面。两边以河岸为界，下面以河底为界。分单式及复式两种，单式断面水面宽度随水深的变化没有突变点，是连续变化的，而复式断面水面宽度随水深的变化有突变点，是不连续的。河流横断面是计算流量的主要依据。,第一节 河流与流域,二、河系特征,6.河流的比降,（1）河道纵比降：是指河段落差与相应河段长度之比即单位河长的落差。用下式计算：,当河槽纵断面呈折线时，通过下游端断面河底处作一斜线（AB），使此斜线以下面积与原河底线以下面积相等。AB线的坡度即为河槽的平均坡度（J）。L为河长，li为各段河长，hi为相应各段的河底高程。,（2）河流横比降：河流横断面的水面

7、，一般是横向倾斜或凹凸不平的，这种河流表面横向的水面倾斜称为横比降。,第一节 河流与流域,三、流域特征,1.流域几何特征,流域面积：流域分水线和出流断面所包围的面积称流域面积，单位为km2。,（1）流域面积,测量面积方法：一般可用求积仪法、数方格法、权重法等进行测定。,意义：流域面积是河流的重要特征。它不仅决定河流的水量也影响径流的过程。在其它因素相同时，流域面积越大，河流的水量也越大，对径流的调节作用也大，洪水过程较为平缓，枯水流量相对较大；面积越小，流量也越小。,第一节 河流与流域,三、流域特征,1.流域几何特征,（1）流域面积,（2）流域长度和平均宽度,流域长度：即流域的轴长，是以河口为

8、中心，任意长为半径，画出若干圆弧，各交流域的边界于两点，这些弧线中点的连线的长度即为流域长度，单位km。,若流域形状不甚弯曲，且左右岸对称，可用干流长度或河源到河口的直线距离代替。,流域平均宽度：指流域面积与流域长度的比值。,第一节 河流与流域,三、流域特征,1.流域几何特征,（1）流域面积,（2）流域长度和平均宽度,（3）流域形状系数,流域形状系数(Ke)：是流域分水线的实际长度（l）与流域同面积圆的周长（L）之比。,流域形状与圆的形状相差越大，Ke也越大，流域形状越狭长，径流变化越平缓。Ke值接近于1.0时，流域形状接近圆形，这样流域易造成大的洪水。,Ke1？,在等面积的几何图形中，圆的周

9、长最小！,第一节 河流与流域,三、流域特征,1.流域几何特征,（1）流域面积,（2）流域长度和平均宽度,（3）流域形状系数(Ke),（4）流域不对称系数(Ka),Ke表示流域左右岸面积分布的不对称程度。Ke是左右岸面积之差与左右岸面积之和的比值。计算公式为：,当Ka愈大时，流域愈不对称。左、右流域面积内的来水也愈不均匀，径流不易集中，调节作用越大。,第一节 河流与流域,三、流域特征,1.流域地形特征,（1）流域平均高度,流域平均高度是指流域范围内地表平均高程。可用下式计算：H0=(a1h1+a2h2.+anhn)/A式中：H0流域平均高度（m）ai相邻两等高线间的面积，km2hi相邻两等高线的

10、平均高度，m A流域总面积，km2,第一节 河流与流域,三、流域特征,1.流域地形特征,（2）流域平均坡度,又称地面平均坡度，是坡地漫流过程的一个影响因素，在小流域洪水汇流计算时，是一个重要参数。流域平均坡度按下式计算：J=(a1J1+a2J2.+anJn)/A式中：J流域平均坡度Ji相邻两等高线间的平均坡度ai相邻两等高线间的面积，km2A流域面积，km2,（1）流域平均高度,1.年径流量,在一个年度内，通过河川某一断面的水量，称为该断面以上流域的年径流量。它可用年平均流量、年径流深、年径流总量或年径流模数来表示。径流模数？,第二节 正常径流量的计算,一、基本概念及其特点,1.年径流量,一、

11、基本概念及其特点,2.年径流量的变化特点,（1）年内变化：由以年为周期的汛期与枯季水量所构成，但各年汛期、枯季的历时有长有短，发生有早有迟，水量有大有小，不重复，有偶然性。,（2）年际变化：在年际间变化很大，丰水年径流量可达平水年的2-3倍，枯水年径流量仅为平水年的1/10-1/5。,（3）年径流量在多年变化中有丰水年组和枯水年组交替出现的现象。,第二节 正常径流量的计算,1.年径流量,一、基本概念及其特点,2.年径流量的变化特点,3.设计年径流量,是指相应于某一设计频率的年径流量。设计年径流是水库、塘坝设计确定有效库容的一个重要水文依据。,4.多年平均径流量,年径流量的多年平均值称为多年平均

12、径流量Qn。,5.正常年径流量,在气候和下垫面基本稳定的条件下，随着观测年数的增加，Qn趋向于一个稳定数值，这个稳定数值称为正常年径流量Q0。,第二节 正常径流量的计算,（1）长期实测资料条件,二、正常年径流量的推算方法(三种),1.有长期实测资料时正常年径流量的计算,实测系列长度：根据我国河流的特点和资料条件，一般具有二三十年以上可作为有长期资料处理。代表性：一般是指在观测系列中应包含有特大丰水年，特小枯水年及大致相同的丰水年群和枯水年群。,（2）正常年径流量计算,算术平均法计算：Q0=Qi/n n为观测年数;Qi为某年的年径流量。,第二节 正常径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种

13、),2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,1.有长期实测资料时正常年径流量的计算,（1）短期实测资料条件,短期实测资料：是指一般仅有几年或十几年的实测资料，且资料的代表性较差。利用算数平均法直接计算会产生很大的误差，必须把资料系列延长，提高资料的代表性。,系列展延插补方法：主要是相关分析法，即通过建立年径流量与其密切相关的要素（称为参证变量）之间的相关关系，然后利用有较长观测系列的参证变量来展延研究变量年径流量的系列。,（2）系列展延插补方法,第二节 正常径流量的计算,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,1.有长期实测资料时正常年径流量的计算,（1）短期实测资料条件,（2）系列展延插补方

14、法,二、正常年径流量的推算方法(三种),（3）参证变量选择条件,参证变量与研究变量在成因上要有联系。当需要借助其他流域资料时，参证流域与研究流域也需具备同一成因的共同基础。参证变量的系列要比研究变量的系列长。参证变量与研究变量须具有一定同步系列，以便建立相关关系。,水文上常用的参证变量：年径流量资料和年降水量资料。,第二节 正常径流量的计算,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种),（4）利用年径流量资料展延插补资料系列,在研究流域附近有长期实测年径流量资料，或研究站的上、下游有长期实测年径流量资料的水文站。经分析，证明其径流形成条件相似后，可用两者的相关方程

15、延长插补短期资料。,例1 某河流拟在乙站处修建水库，乙站流域面积F1200km2，具有1956-1959年、1964-1966年共7年实测年径流量资料，需展延该站系列，以提供水库水文设计依据。乙站上游的甲站，流域面积F=820km2，有19521971年共20年较长的年径流量系列，经分析甲站可作为参证站。,第二节 正常径流量的计算,甲、乙两站各年实测年平均径流量如表(单位：m3s),首先用两站同期实测资料(1956-1959年、1964-1966年)点绘相关图。,第二节 正常径流量的计算,（4）利用年径流量资料展延插补资料系列,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,由图4-2可知两站相关点据

16、密集，可通过相关点群中心定一条单一曲线，乙站缺测资料年份可用此相关线插补和外延（图解相关法），最后得乙站20年的年径流量资料。如下表：,第二节 正常径流量的计算,第二节 正常径流量的计算,计算乙站20年的年径流量资料的算术平均值，即为乙站正常年径流量Q0。,算术平均法计算：Q0=Qi/n=15.3m3/s n为观测年数;n=20年 Qi为某年的年径流量。1956-1959a、1964-1996a为实测系列；1952-1955a、1967-1971a为延长系列；1960-1963为插补系列。,第二节 正常径流量的计算,（5）利用年降水资料展延插补资料系列,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,

17、降水资料容易取得，资料系列也较径流资料长，当不能用径流资料延长时，可用流域内或流域外降水资料进行展延插补。当资料很少时，可通过建立月降水量与月径流量间的相关关系，然后推算年径流量。,注意：必须分析降水与径流关系。在湿润地区降水充沛，径流系数大，径流量与降水量间的相关关系较密切；而在干旱、半干旱地区，蒸发量大，大部分降水消耗于蒸发，年径流量与年降水量之间的关系不够密切，此时，可适当增加参证变量，如降雨强度等。,第二节 正常径流量的计算,（5）利用年降水资料展延插补资料系列,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,例2 某河支流有甲、乙两站，甲站流域面积为992km2，有1953-1955年、19

18、59-1969年实测年径流量资料，而甲、乙两站同时具有较长期的降水资料(1953-1970)。需插补甲站缺测年份径流量资料。如表4-3,第二节 正常径流量的计算,（5）利用年降水资料展延插补资料系列,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,表4-3 甲站部分年平均流量及两站年降水量表(流量:m3/s,单位:mm),第一节 正常径流量的计算,甲站以上年径流深h用下式计算：,由于乙站无实测径流资料，甲站缺测年份径流资料只能采用本流域的降雨和径流关系插补。甲站以上流域平均降水量，可用甲乙两站年降水量算术平均值求得。,第二节 正常径流量的计算,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,以甲站以上各年径流

19、深与流域平均雨深点绘关系，如图所示，由图可见，关系尚密切，可以定线使用。,（5）利用年降水资料展延插补资料系列,根据年降雨径流相关图，就可以由甲站以上平均降水量资料插补甲站缺测年份的年径流资料，然后计算正常年径流量Q0。,第二节 正常径流量的计算,（5）利用年降水资料展延插补资料系列,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,第二节 正常径流量的计算,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,例1和例2的相关分析都属图解相关法，即利用研究变量和参证变量的同步资料，点绘经验相关点据，然后根据点群的分布情况和趋势，通过点群中心，定出一条平均线。,此外，可以利用相关分析方法，计算回归方程：,第二节 正常

20、径流量的计算,2.有短期实测资料时正常年径流量的计算,1.有长期实测资料时正常年径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种),3.无实测资料时正常年径流量的计算,我国的水文站网不完善，只在较大的河流上有水文观测站，在实际工作中常遇到的小流域，根本没有径流资料，甚至连降雨资料也没有。在计算正常年径流量时，需用一些特殊方法，如等值线图法、水文比拟法、径流系数法和水文查勘法。,第二节 正常径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种),3.无实测资料时正常年径流量的计算,（1）等值线图法,把相同数值的点连接起来的线叫等值线。在地图上把观测到的水文特征值标记出来，然后把相同数值各点连成等值线，即

21、可构成该水文特征值的等值线图，从而显示了水文特征值的地理分布规律。,利用多年平均年径流量等值线图推算无实测资料地区的多年平均年径流量。由于径流量的多寡与流域面积的大小有直接关系，为了消除影响，多年平均年径流量等值线图一般以径流深或径流模数为度量单位。,第二节 正常径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种),3.无实测资料时正常年径流量的计算,（1）等值线图法,目前，各省（区）编制的水文手册一般都绘有本省(区)的多年平均年径流深和各种频率的年径流深等值线图。,如何应用等值线图推求正常年径流深？形心法：首先在图上勾绘出研究流域的分水线，再找出流域的形心，而后根据等值线内插读出形心处的多年平均

22、年径流深值。形心？,加权平均法：Y0=(y1f1+y2f2+.ynfn)/F式中：yi相邻两径流深等值线的平均值；fi相邻两等值线间面积；F流域面积；Y0多年平均年径流深。,第二节 正常径流量的计算,等值线图法适应条件：一般对大流域查算的结果精度高一些。对于小流域，因小流域可能不闭合和河槽下切不深，不能汇集全部地下径流，所以使用等值线图有可能导致结果偏大或偏小，应结合具体条件加以适当修正。,二、正常年径流量的推算方法(三种),3.无实测资料时正常年径流量的计算,（1）等值线图法,第二节 正常径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种),3.无实测资料时正常年径流量的计算,（1）等值线图法,

23、（2）水文比拟法,水文比拟法就是以流域间的相似性为基础，将相似流域的水文资料移用至研究流域的一种简便方法。,相似流域：与研究流域有相似自然地理特征的流域称为相似流域（即参证流域）。,移用相似流域研究资料方法：如选择相似流域的径流模数、径流深度、径流系数以及降水径流相关图等。若相似流域与研究流域之间有些差异时，可用不同的修正系数加以修正。,第二节 正常径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种),3.无实测资料时正常年径流量的计算,（1）等值线图法,（2）水文比拟法,例1 研究流域与相似流域的气象和下垫面因素基本相似，仅流域面积不同，则研究流域的正常年径流量有如下关系式：Q研/F研Q参/F参

24、 如果使用径流深或径流模数，则不需修正即可直接使用。,例2 若两流域的年降水量有不同时，则:Q研/P研Q参/P参式中P研和P参分别为研究流域与参证流域的年降水量。,第二节 正常径流量的计算,水文比拟法适应条件：在缺乏等值线图时较为有用。即使在具有等值线图的条件下，而研究流域面积较小，它的年径流量受流域自身特点的影响很大，该方法可以避免盲目地使用等值线图而未考虑局部下垫面因素所产生的误差。因此，对于小流域，水文比拟法更有实际意义。,二、正常年径流量的推算方法(三种),3.无实测资料时正常年径流量的计算,（1）等值线图法,（2）水文比拟法,第二节 正常径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种

25、),3.无实测资料时正常年径流量的计算,（1）等值线图法,（2）水文比拟法,（3）径流系数法,适宜条件：当流域内或附近有年降雨量资料，且雨量与径流关系密切，可用多年平均降雨量与径流量间的定量关系计算年径流量，可由下式计算：,W1000CPF式中：W多年平均径流总量，m3；C年径流系数，与研究区植被、地形地质等因素有关，可通过调查并参考省、地水文手册确定；P多年平均降雨量(mm)，可从省、地水文手册查出，或向附近水文站、雨量站查询；F研究流域的集水面积(km2)。,第二节 正常径流量的计算,二、正常年径流量的推算方法(三种),3.无实测资料时正常年径流量的计算,（1）等值线图法,（2）水文比拟法

26、,（3）径流系数法,（4）水文勘查法,适宜条件：完全没有资料，也找不到相似流域，此时可进行水文查勘，不仅对完全无资料的小流域有必要，就是对有资料的大流域也是不可缺少的。,方法：通过野外实地查勘访问，了解多年期间典型水位过程线，河道特性，建立水位流量关系曲线，从而推算出近似的流量过程线，并估算其正常年径流量。,总结：为慎重，几种方法推算的成果相互验证，以保计算成果的精度。,第三节 径流的年际变化,一、基本概念,河川径流为何存在年际变化？正常年径流量反映了河流水量的多少，但并不反映具体某一年的水量。由于河川径流是流域自然地理气候因素综合影响的产物，而气候因素具有明显的年际变化特征，因此，受其影响的

27、河川径流量也具有明显的年际变化。,河川径流年际变化,定义：径流年际变化就是径流量每年都不相同，有些年份大，有些年份小。举例？,举例：雨量丰沛地区如我国东南沿海及华南，年降水量变化小，因而年径流变化也小；在雨量较少且在时间分配上集中地区如华北、西北，降雨量的年际变化大，径流量年际变化也大。,第三节 径流的年际变化,二、河川年径流量（年际变化）的计算,应用数理统计方法计算年径流量变化，就是计算相应于某一频率的设计年径流量，按其资料不同分为两种情况。,1、有实测资料时设计年径流量的计算,具有实测年径流量资料时年际变化的计算，就是要确定某 一指定频率的年径流量。常用方法为适线法：资料表性的审查与分析；

28、选配频率曲线，确定统计参数（均值，变差系数Cv，偏差系数Cs）；按照某一指定频率推求年径流量。详细计算方法见第三章,第三节 径流的年际变化,二、河川年径流量（年际变化）的计算,2、缺乏实测资料时设计年径流量的计算,缺乏实测年径流量资料时年际变化的计算，关键是通过其他间接资料确定统计参数Cv、Cs和多年平均径流量Q，其中，多年平均径流量Q可由前节介绍的方法（等值线图法、水文比拟法、径流系数法和水文查勘法）求得；剩下的问题就是如何求变差系数Cv、偏差系数Cs。,确定Cv的方法：等值线图法:流域机构和省区都绘制有年径流量变差系数Cv的等值线图。水文比拟法：缺乏实测资料时，可设法移用邻近测站年径流量的

29、Cv值。经验公式法：通过研究建立Cv与其影响因子间相关关系，可在与其自然地理条件相似地区应用。,第三节 径流的年际变化,二、河川年径流量（年际变化）的计算,2、缺乏实测资料时设计年径流量的计算,确定Cs的方法：缺乏资料地区年径流量偏差系数Cs值的估算，一般通过Cv与Cs的比值定出。在多数情况下，常采用Cs/Cv=2.0；对于湖泊较多的流域，因Cv较小，可采用Cs2Cv；半干旱干旱地区，则常用Cs2Cv。,第四节 径流的年内分配,河川径流量在一年内的变化称为径流的年内分配。影响径流年内分配的因素很多，主要为流域气象因素和与流域调蓄能力有关的自然地理因素。,一、基本概念,河川径流的年内分配,径流年

30、内分配的计算的方法有两种：时序分配法和历时曲线法。,第四节 径流的年内分配,二、径流年内分配的计算的方法,1、时序分配法,在实测的各年资料中找出具有代表性的一些年份作为典型年，再计算其年内径流的数量分配。由于年内分配情况与年降水量大小有关，一般选择三种典型年，即多水年、少水年和中水年来描述径流的年内径流分配。,（1）具有长期实测径流资料时典型年法,选择典型年的原则：A、按过去发生的过程来选择：流域在一定的气候和自然地理条件下曾经发生过的径流分配，将来可能会重新出现相近的分配。,第四节 径流的年内分配,二、径流年内分配的计算的方法,1、时序分配法,（1）具有长期实测径流资料时典型年法,选择典型年

31、的原则：B、选取多水年、少水年和中水年典型年时，一般选取与设计年水量相近的实际年分配作为各种典型年分配。,选择典型年的原则：C、对水量相近的几个年份，其年内分配应取平均情况。但在水利计算中可以考虑选取其中对工程不利的一种分配，较为安全。,对工程不利：是指根据这种代表年的来水、用水情况，要求工程投资较大或工程效益较低。,第四节 径流的年内分配,二、径流年内分配的计算的方法,1、时序分配法,（1）具有长期实测径流资料时典型年法,典型年法计算步骤：A、根据给定资料，计算设定频率条件下的年径流量的大小；B、根据设定频率的年径流量大小，在实测资料中遵循一定原则，选取典型年；,典型年法计算步骤：C、计算典

32、型年中各月径流量与年径流量的比值 Ki=月径流量/年径流量；D、利用设计年径流量乘以Ki，可得设计年径流年内分配。,第四节 径流的年内分配,二、径流年内分配的计算的方法,1、时序分配法,（2）缺乏实测资料时径流年内分配的计算,一般是根据气候因素及自然地理因素相似，选择具有充分实测资料的测站作为参证站，借用参证站典型年的年内分配，然后按照本站各种指定频率的流量数值进行分配。,第四节 径流的年内分配,二、径流年内分配的计算的方法,2、历时曲线法,在水利发电、灌溉、航运及环境规划设计时，需要年内径流历时分配情况，即一年内大于和等于某一个流量值的累积时间。解决这类问题就需要用历时曲线法。,日流量历时曲

33、线绘制：应用实测的日平均流量，将所需研究的典型年的全部日流量由大到小排列，可划分若干组，再统计得每组流量出现的累积日数，并转变为累积频率，然后用水位历时曲线的制作方法绘制年内日流量历时曲线。在该曲线上，可查得指定流量值的持续历时及其分配情况。,枯水径流：当河流的绝大部分水源由地下水补给时，称为枯水径流。枯水经历的时间称为枯水期，当月平均水量占全年水量的比例小于5时，则属于枯水期。,一、枯水径流含义及其出现时间,我国多数河流，枯水径流一年内出现两次：一次是在10月至次年3、4月的冬季枯水；另一次是夏季的历时短暂的枯水。,意义：枯水径流的大小及枯水径流的历时，对灌溉、航运、发电、供水等有很大影响。

34、为了各部门合理地利用水源，研究枯水径流具有重要的意义。,第五节 枯水径流量,第五节 枯水径流量,二、枯水径流的形式及其影响因素,（1）形式枯水径流主要来自流域蓄水量的补给。流域蓄水量是指蓄积在地表和地下的水量，其主要指存在于土壤层中的水、岩石层中的水、河网中的水和地表洼地中保存的水分。,（2）影响因素气象因素：前期降水和蒸发、枯水期的降水和蒸发等。下垫面因素：流域的地质及水文地质条件、流域面积、河槽下切深度、河网密度及湖泊、沼泽、森林等。人类活动影响：人类活动可直接增加或减少枯水径流，如：河流上游修建水库塘坝调节径流，可增加枯水径流。引水灌溉，减少枯水径流；开展小流域治理工程(梯田、整地工程等

35、)增加下渗，加大枯水径流。,第五节 枯水径流量,三、枯水径流的表示与计算方法,（1）表示方法 枯水径流量一般用不同时段的最小径流量表示，如最小日平均流量、最小月平均流量、连续三个月最小平均流量，整个枯水期平均流量等。,（2）计算方法 即推求某一指定频率下的时段枯水径流量。有比较充分的资料情况下，与年径流计算一样，用适线法，但在选择时，要注意不同枯水季节的枯水径流应分别处理。缺乏实测资料地区可采用经验公式、等值线图法和水文比拟法，其内容与年径流求算法相当。,第六节 多年平均年输沙量的计算,1、研究河流泥沙目的：预估未来河道来沙量，为水利水保工程规划设计提供河流泥沙数量资料。黄河泥沙含量？,一、输

36、沙量计算的目的及河流泥沙分类,2、河流泥沙分类：根据泥沙运动状态，分悬移质、推移质和跃移质。(1)悬移质：指颗粒较小，悬浮于水中并随之流动，也称悬沙，河流泥沙主要组成部分。(2)推移质：指颗粒较大，受水流冲击沿河底移动或滚动，也称底沙。(3)跃移质：介于两者之间，跳跃式的前进运动。跃移质泥沙数量不多，难于测验。水文计算中主要考虑？,河流泥沙的主要来源：流域表面的侵蚀和河床的冲刷。,第六节 多年平均年输沙量的计算,二、河流输沙量的影响因素,1、河流泥沙主要来源,2、河流泥沙主要影响因素,与影响河流输沙量因素一样有三方面：1、气候因素（气候、降雨）；2、下垫面因素（流域地形、植被和土壤特性）；3、

37、人类活动。,第六节 多年平均年输沙量的计算,1、悬移质多年平均年输沙量估算,三、河流多年平均输沙量的计算,河流的年输沙量多集中在汛期的3-4个月内，汛期的输沙量约占全年总沙量的60%-70以上，能随水流移动的泥沙主要是悬移质和推移质泥沙。,利用如下公式计算多年平均年输沙量：W=(W1+W2+.+Wn)/n 式中：W多年平均输沙量；Wi某年的输沙量；n观测年数。,（1）有长期悬移质泥沙资料时,第六节 多年平均年输沙量的计算,1、悬移质多年平均年输沙量估算,三、河流多年平均输沙量的计算,（2）有短期或没有悬移质泥沙资料时,需采用各种方法展延原有资料，或由短期的平均值来推求多年平均值等。遇到完全没有

38、资料时，则只能利用经验公式求算。常用方法如下：,利用年径流量估算：A、当有短期悬移质输沙量资料时，若流域内下垫面因素变化不大，悬移质年输沙量与年径流量之间的相关性较好，则可根据较长期的年径流量资料展延悬移质年输沙量资料，然后求其多年平均年输沙量。,1、悬移质多年平均年输沙量估算,三、河流多年平均输沙量的计算,（2）有短期或没有悬移质泥沙资料时,第六节 多年平均年输沙量的计算,利用年径流量估算：B、若汛期降雨侵蚀强烈，悬移质年输沙量与年径流量关系不密切，则可用汛期径流量占年径流量的比值作参数，以改善上述年相关关系，或建立悬移质年输沙量与汛期径流量之间的相关关系。然后展延计算。,第六节 多年平均年

39、输沙量的计算,1、悬移质多年平均年输沙量估算,三、河流多年平均输沙量的计算,（2）有短期或没有悬移质泥沙资料时,利用年径流量估算：C、若悬移质资料年限过短，难以建立各种相关关系时，则可认为悬移质年输沙量与年径流量的比值固定，选择年径流量接近多年平均年径流量年份作为参证年份，以此年的输沙量来估算多年平均年输沙量，即：,第六节 多年平均年输沙量的计算,1、悬移质多年平均年输沙量估算,三、河流多年平均输沙量的计算,（2）有短期或没有悬移质泥沙资料时,利用多年平均侵蚀模数分区图估算：该图是将流域按气候、地形、土壤与植被等因素分为若干特性相似的产沙区，在每一区内利用实测泥沙资料算出其多年平均年输沙量，依

40、次绘制而成。根据该分区图，查估相应的悬移质多年平均侵蚀模数，然后乘上流域面积，即得该设计断面的悬移质多年平均年输沙量。,第六节 多年平均年输沙量的计算,1、悬移质多年平均年输沙量估算,三、河流多年平均输沙量的计算,（2）有短期或没有悬移质泥沙资料时,利用经验公式估算：在完全缺乏实测资料的情况下，有时只能应用经验公式粗估，如下公式：,第六节 多年平均年输沙量的计算,2、推移质多年平均年输沙量估算,三、河流多年平均输沙量的计算,（1）具有多年推移质资料时,求其算术平均值，即为推移质泥沙多年平均年输沙量。,（2）缺乏多年推移质资料时,常用系数法，即假定推移质与悬侈质在数量上具有一定的比例关系：W推W

41、悬 式中：W推多年平均推移质输沙量；W悬多年平均悬移质输沙量；推移质输沙量与悬移质输沙量的比值。平原地区河流：0.010.05；丘陵地区河流：=0.050.15；山区河流：0.150.30。,第六节 多年平均年输沙量的计算,2、推移质多年平均年输沙量估算,三、河流多年平均输沙量的计算,（1）具有多年推移质资料时,（2）缺乏多年推移质资料时,估算推移质输沙量的经验公式很多，可以结合各地区情况，根据有关专门书籍中的论述选用。,（3）经验公式法,总之，通过不同方法求出悬移质和推移质的多年平均年输沙量后，将它们相加，即可求得通过河流设计断面的多年平均年输沙总量。,第四章 设计年径流量的计算,本章复习题,1、设计年径流量；多年平均径流量、正常年径流量；2、使用相关分析法插补与展延年径流系列时，如何选择参证变量?如何根据不同资料选择相关因素？3、无实测资料时，正常年径流量的推算有几种方法？各方法的要点及适宜条件？4、我国径流的年际变化有哪些特点和规律？5、选择水利水保工程的典型年的原则和步骤？6、简述枯水径流的影响因素和计算方法？7、多年平均输沙量估算的目的？影响多年平均输沙量的因素？简述估算的方法？,思考题,结合河川径流的影响因素如何调控河川径流？,