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1、1,第三章 第2部分 地表水资源量评价 Surface water Resources,任仲宇根据中国地质大学刘明柱教授课件改编,Water Resources Development and Conservation,2,第三章 第2部分 地表水资源量评价,第一节 地下水资源量评价方法,经验频率曲线,由实测资料绘制而成的,它是水文频率计算的基础,具有一定的实用性,步骤:(1)按从大到小的顺序排列(2)用经验频率公式计算系列中各项的频率(3)以水文变量x为纵坐标,以经验频率 为横坐标,点绘经验频率点据,根据点群趋势绘出一条平滑的曲线,称为经验频率曲线(4)在曲线上求得指定频率P 的水文变量值x
2、i,经验频率曲线,频率与重现期,频率曲线绘制后,就可在频率曲线上求出指定频率p的设计值xp。由于频率较为抽象,水文上常用重现期来代替频率。所谓重现期是指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次,又称多少年一遇。,频率与重现期,I)研究洪峰流量、洪水位、暴雨等最大值问题时,例如,某洪峰流量Qi的频率为P(QQi)=l,那么此洪峰流量的重现期为100年,则称为平均100年出现一次大干或等于该洪峰流量Qi的事件.或称为百年一遇。,理论频率曲线,经验频率曲线计算工作量小,绘制简单,查用方便,但受实测资料所限,往往难以满足设计上的需要。徒手对曲线两端外延是一种方法,但随意性很大,经验频率曲线存在的问
3、题:,数理统计中,常选择比较符合水文现象频率分布规律的密度函数f(x),借以求解累积频率曲线,称为理论频率曲线,皮尔逊III型曲线(PIII曲线)对数皮尔逊III型曲线耿贝尔型曲线克里茨基一闵凯里曲线,水文频率分布线型,皮尔逊型曲线,是一条一端有限一端无限的不对称单峰、正偏曲线(见图4-4-3),数学上常称伽玛分布,其概率密度函数为:,皮尔逊型曲线,频率分布,图中参数的与哪几项统计参数有关?,均值,均方差,变差系数,偏态系数,值为离均系数,说明:给定一个CS,有一个p即可求对应的频率P值,于是可以制成一个表。,见杨维 水文学与水文地质学附录B,。,附录B,配线法(适线法)-参数估计,1:矩法(
4、采用公式算):CS误差较大2:经验法:CS-CV之间的经验关系3:三点适线法4:目估适线法5:优化适线法,经验法,经验法经常与矩法相互结合使用,目估试线法(试错试线):,例题:某水文站有19451968年共24年实测最大流量资料,见表,试用试错试线法求合适的理论频率曲线及设计流量Q1Q2,2、点绘经验频率曲线PiQi,或者Pi-Ki,1、计算系列流量的经验频率Pi,采用假定的Cs值,适当调整均值和Cv值,使理论频率曲线与经验点据很好的符合,3、求理论频率曲线的两个参数均值1500m3/s、Cv=0.51,直接用公式算,4、假定Cs2Cv,根据公式计算绘制理论频率曲线(红线)查表附录B,5、反复
5、调整Cs,Cv,适线得出Cv0.6,Cs2.5Cv比较适合,可以采用,6、计算设计流量:,三点适线法,若取三点在同一曲线上,则应符合联立方程:,解得:,通过目估法汇出与经验频率曲线点分布配合较好的理论曲线,从曲线上选择三点,并据此以选定理论频率曲线上三个参数,S-Cs关系可查附表C:杨维 水文学与水文地质学 P368,S 偏度系数,三点适线法的步骤:,(1)同目估适线法(2)过经验频率点群,目估一条最佳配合线,在线上选三点 P=5%,50%,95%,从线上查处对应的Q5%,Q50%,Q95%(3)计算S值(见上一页公式)(4)查表附录C,求出Cs值(5)再查附录B,求P=5%,50%,95%,对应的5%,50%95%(6)计算 值,Cv值(见上一页公式)(7)利用已经求得的Cs,查表附录B,得到一系列的值与频率P值,通过值和Cv、Q的均值求出 一系列Q(8)利用 Q和频率P值 绘制曲线,并适当调整Cs,Cv值,优化适线法(自学),计算机编程法(自学)计算Q的均值Cs,Cv伽马函数数值积分,(1)计算并绘制经验频率曲线(2)采用PIII曲线,利用三点配线法(选取P=5%,50%,95%三点)求得参数,并绘制相应理论频率曲线,计算50年一遇的最大流量。,某水文站最大流量统计表,作业,