水文资料

1.2 水文条件

1.2.1 年径流

莫嘎河段径流主要来源于降雨，其次是地下水补给。每年4月开始随着气温逐渐回升，径流逐渐加大。

根据资料分析，坝址处的多年平均流量100m3/s，多年平均总量为31.5m3/s，年内分配很不均匀，主要集中在汛期4-9月份。6~10月为丰水期，11月~翌年5月为枯水期。

根据呷姑水文站1961年6月～2004年5月径流系列统计，多年平均流量139m3/s，年径流深478mm，年径流量43.8亿m3。径流的年内分配和降雨的年内分配基本相应，丰水期（6～10月）多年平均流量为252m3/s，占年径流量的76.0%，枯水期（12月～翌年4月）多年平均流量为41.1m3/s，占年径流量的12.2%。最丰水年的年平均流量为240m3/s，最枯水年的年平均流量为76.6m3/s，两者的比值为3.13。

1.2.2 洪水

采用所选取的产汇流计算参数及河段特征参数，用推理公式计算莫嘎电站坝、厂址设计洪水。

根据统计资料推算1000年一遇的设计洪水流量为11700m/s，5000年一遇的校核洪水流量洪水14900m3/s。

1.2.3 固体流量及水库淤积

莫嘎河为木里河右岸支流，河段内植被覆盖率高，加之人口稀少，人类活动影响很小，水土保持较好，河流中泥沙含量较小。

四合水文站是木里河上唯一具有悬移质泥沙实测资料的测站，在有实测资料的情况下尽量采用实测资料，因此确定四合水文站为本河段泥沙设计的依据站。

根据四合水文站的水沙资料计算得出，2004、2005年输沙模数分别为143t/(km2.a)、293t/(km2.a)，可见2005年输沙模数与《四川省水文手册》中查得的多年平均悬移质年输沙模数较为接近。同时将2005年四合水文站的年平均流量134m3/s按集水面积比移用至莫嘎电站坝址处，并与该处多年平均流量比较，2005年流量略大。因此，2005年属于中偏丰年份，将四合水文站2005年悬移质泥沙平均含沙量0.565kg/m3作为工程河段电站坝址处多年平均含沙量来估算各个电站坝址处的悬移质泥沙输沙量。莫嘎电站坝址多年平均输沙量、

含沙量特征值见表2-6-1。

莫嘎电站坝址多年平均输沙量、含沙量特征值表

表2-6-1

4.其他：本坝址地震烈度为7

1.2.4 气象条件

(1)气温：坝址多年平均气温为11.5℃，极端最高气温34.1℃（1983年7月3日），极端最低气温为-10.6~C（1982年12月31日）。

(2)湿度：多年平均相对湿度57%，最小相对湿度接近于0，多发生在春季。

(3)降雨量：多年平均年降雨量为839.9mm，多年平均年降雨天数为133.4d，最大一日降雨量70.2mm（1987年7月20日）。

(4)蒸发量：多年平均年蒸发量1955.7mm（20cm蒸发皿观测值）。其中以七月份最大，二月份最少。

(5)风向风力：多年平均风速1.8m/s。

(6)其他：最大积雪深度13.0cm。

水文分析与计算知识重点

水文分析与计算 第二章洪峰和时段洪量频率分析 水文过程的随机特性描述 洪水资料的分析和处理 历史洪水的调查和考证 设计成果的合理性分析 抽样误差和安全修正值 第三章防洪安全设计和设计洪水 防洪水文设计概念 设计频率（标准）与设计洪水概念 设计洪水过程线 设计洪水的地区组成 入库设计洪水和分期设计洪水 第四章设计暴雨分析计算 暴雨特性分析 点暴雨频率计算 面暴雨量频率计算 设计暴雨时空分布计算 由设计暴雨推求设计洪水 第五章小流域设计洪水计算 小流域设计洪水计算特点、方法 小流域设计暴雨 推理公式推求设计洪水 水科院推理公式 设计洪水过程线 地区经验法推求设计洪水 第六章可能最大暴雨/洪水（PMP/PMF）计算 概述 可降水量计算 PMP推求 短历时PMP PMP等值线图应用 第七章设计年径流及其分配 概述 年径流的影响因素分析 设计年径流计算的一般方法 缺乏资料时设计年径流计算 设计枯水径流计算 负偏（Cs<0）分布的频率计算

第二章洪峰和时段洪量频率分析 1.洪水资料的分析处理：洪水资料的选样→洪水资料的审查→洪水资料的插补延长→洪水资料代表性分析方法。 （一）洪水资料的选样： （1）年最大值法：每年选取一个最大值，n年资料可选出 n项年极值，包括洪峰流量和各种时段的洪量。 （2）年多次法：每年选取最大的k项，则由n年资料可选出n*k项样本系列，k对各年取固定不变，如k=3、5等。 （3）超定量法：选定洪峰流量和时段洪量的阀值Q mo、W to，超过该阀值的洪水特征均选作为样本，每年选出的样本数目是变动的。 （4）超大值法：将n年资料看作一连续过程，从中选出最大的n项。（相当于以第n项洪水为阀值的超定量法） 对一般水利工程：采用年最大取样；对城市雨洪排水和工矿排洪工程：年多次法。 （二）洪水资料的审查（“三性审查”） （1）可靠性分析：主要审查由于人为或天然原因的造成的资料错误或时空不合理现象。审查的具体内容一般包括： 1）水位资料的审查：了解水位基准面的情况，水尺零点高程有无变化，检查施测断面有无变动。 2）检查流量测验情况：检查测验方法、仪器等情况。如断面布设是否合理、浮标测流系数是否合理、水位流量关系有无问题，特别是水位流量关系曲线的延长部分是否合理。 3）检查上下游河岸整治、溃堤、分洪、改道、堵口等情况及人类活动的情况。 （2）一致性分析：样本是否来自同一总体。 不一致原因： 1）上游修建水库蓄水，改变原天然洪水、径流过程； 2）大洪水情况下分洪或发生决口、溃堤； 3）气候变化、下垫面覆被/土地利用变化。 分析方法：水量平衡原理修正、相关关系修正、水文模型修正。 （3）代表性分析：代表性是指样本与总体接近的程度。 其他条件相同时，样本容量越小，抽样误差愈大；提高样本代表性的主要途径是增加样本长度；方法：历史洪水调查、插补延长、古洪水探测。 （三）洪水资料的插补延长 （1）根据上下游测站的洪水特征值进行插补延长 （2）利用本站峰量关系进行插补延长 （3）利用降雨径流关系进行插补延长 （4）根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长 注意事项： 1）参证站和设计站在成因上有密切的联系，参证站具有充分长的资料，两站有一段相当长的平行观测资料 2）插补系列的项数一般不宜超过实测项数n，最好不超过n/2 3）外延不宜太远：对洪水，一般不超过实测资料的30％ 4）相关密切, ρ＞0 2.洪水调查的意义： （1）增加样本容量，提高代表性。；

水文资料1

河长：指干流的自然弯曲长度以千米计。河床：谷底的过水部分。集水面积：河流某断面以上的分水线以上包围的面积。影响径流的因素：气候因素地理因素人类活动。径流量：在一定时期内通过河流某一断面的总水量。径流深：把径流量均匀的铺在整个流域面积上所相当的水层深度。降雨量的成因：空气中要有水气空气上升要有动力。流量测量断面测量流速测量流量计算。水文现象的规律性必然性偶然性。均方差表示各分量分布在均值两侧的离散程度。总体：随机变量的总体样本：总体中的一部分随机变量。抽样误差：以样本的统计参数代替总体的同意特征参数必然会产生一定的误差这种由随机变量而引起的误差。经验频率的计算公式：P/N+1X100%。统计参数X均Cv Cs对频率曲线的影响：1由Xp=KpX知当Cv,Cs值不变时改变X均时曲线形状不变只是Xp沿纵坐标上下移动均值越大频率曲线的位置愈上坡度越陡反之亦然。2 Cv的影响X均和Cs不变Cv值越大频率曲线的变幅越大频率曲线的坡度变得陡峻反之频率曲线坡度变的平坦当Cv值小到0时则频率曲线变成K=1的一条直线3当X均Cv不变时Cs增大频率曲线的坡度长端变陡下变平中段凹成弯性反之曲线变化趋势相反。年径流变化的特性：1、年径流具有大致以年为周期的汛期与枯季交替变化的规律2、年径流量在年际间变化很大，有些河流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交替出现的现象。配线法（相关法）：具有长期（短期）实测资料的设计年径流量分析计算。水文资料的审查：包括对实测年径流量系列进行可靠性、一致性和代表性的审查。设计代表年法，代表年的选择的两条原则：1、选取年径流量与设计值相接近的年份作为代表年。2、选取对工程较为不利的年份作为代表年。洪水三要素：洪水总量，洪峰流量，洪水过程线。设计洪水：水利水电工程所依据的设计标准。特大洪水处理：连续些列：数学期望公式P=M/N+1*100%，不连续系列：分别处理法、统一处理法。设计洪水过程线的推求方法：1、固定频率放大法2、同倍比放大法。净雨：流域上的降雨扣除各种损失后剩余的水量将通过各种途径流出流域出口断面，这部分雨量流称为净雨。设计净雨的推求方法：1、径流系数法2、降雨径流相关图法3、初损后损法。缺乏实测材料的设计年径流量计算：水文比法和等值线图法。相关关系：研究两个或多个随机变量之间的联系。降水的类型:1、锋面雨2、地形雨3、对流雨4、热带气旋雨。降雨的基本要素：降雨量，降雨历时，降雨时段、降雨强度，降雨面积，降雨中心，降雨方向。降雨量：是一定时段内降落在某一测点或某一流域面积上的降水深度以米计。降雨历时：指降雨自始至终所持续的实际时间。降雨强度：单位时间内的降水量。流域平均降雨量的计算方法:算术平均法多边形法等雨量线法.。水文资料的主要来源:水文年鉴水文数据库水文手册水文图集和各种水文调查资料。频率曲线分为两种1根据实测水文资料直接点绘的频率曲线叫经验频率曲线2为了配合经验频率曲线点群外延频率曲线而提供的一种以数学方程式表示的频率曲线称为理论频率曲线。水文学：研究地球上各种水体的形成运动变化规率以及地理分布的科学。工程水文学：将水文学的基本理论与方法应用于工程建设的一门技术学科。水文现象的特点：不重复性周期性地区性。水文学的分析方法：成因分析法数理统计法地区综合法。水循环：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射和地心引力的作用下，以降水蒸发，入渗和径流等方式进行往复交错的流动过程。水量平衡：对于任意区域在任意时段内，来水量等于出水量与区域蓄水变量之和。河流：接纳汇集地面和地下径流的天然泄水道是水文循环的必经之途。河系（水系）：河流分为支流与干流，构成脉络相通的泄水系统。河系的形态分类：扇形水系羽形水系平行水系混合水系。流域：指河流某断面汇集水域的区域。流域面积：以地面分水线所包围的面积为积水面积，也称。流域长度：流域的几何中心轴长。河川径流：指降落在流域表面上的降水途经地面及地下流入河川流出流域出口断面的水量，分类：1、地表径流2、表层流3、地下径流。径流的形式：1、产流阶段2、汇流阶段。径流的表示方法：1、流量Q2、径流量W3、径流深R4、径流模数M5、径流系数a。加大出口调度运行方式：1、立即加大出力2、后期集中加大出力3、均匀加大出力。可调余水量：在水电站实际运行过程中，供水期初总是先按保证出力图工作，但运行至时，发现水库实际水位比该时刻水库上调度线相应的水位高出△E，相应于△E的这部分水库蓄水。水库调度全图：防洪与兴利的调度图是绘制在一起的。水库优化调度的基本内容：根据水库的入流过程，遵照优化调度准则，运用最优化方法，寻求比较理想的水库调度方案，使发电，防洪，灌溉，供水等各部门在整个分析期内的总效益最大。水库优化调度准则:1、在满足电力系统水电站群，保证出力一定要求的前提下，使水电站群的年发电量期望值最大。2、对火电为主，水电为辅的电力系统中的调度，调频电站，使水电站供水期的保证电能值最大3、对水电为主，火电为辅的电力系统中的水电站，使水电站群的总发电量最大，或者使系统总燃料消耗量最小，也有用电能损失最小来表示的。频率与重现期关系：研究暴雨洪水时设计频率P<50%则T=1/P 研究枯水问题事P>50%T=1/1-P。水电站最大工作容量：指设计水平年电力系统负荷最高时水电站能担负的最大发电容量。满足电力系统正常工作的基本要求：1、系统电力平衡2、系统电量平衡3、容量平衡。水库消落深度：在一般情况下，水库水位将在正常落水位与死水位之间变动其变幅即为。极限死水位：当遇到特别枯水年份或者发生特殊情况时，水库运行水位允许比设计死水位还低些。备用库容：在设计死水位与极限水位之间的库容。防洪极限水位E限与设计洪水位E设和正常蓄水位之间的相互关系：1、防洪限制水位与正常蓄水位重合2、设计洪水位和正常蓄水位重合3、介于上述两种情况之间的情况。水电站的出力：指发电机组的出线端送出的功率，一般以千瓦作为计算单位。水电站的保证出力：指水电站在长期工作中符合水电站设计保证率要求的枯水期内的平均出力。水电站的技术特性：1、水电站的出力和发电量是随天然径流量和水库调解能力而又一定的变化。2、一般水库具有综合利用任务，但各部门的用水要求不同。3、水能是在生性能源，水电站的年运行费用与所产生的电能无关。4、水电站机组开停灵便，迅速，以停机状态到满负荷运行仅需要1~2分钟时间，并可以迅速改变出力的大小，以适应负荷的强烈变化，从而保证系统周波的稳定。5、水电站的建设低点要受水能资源，地形，地质条件的限制。水资源：是指可利用或有可能被利用的水源，这种水源应当有足够的数量和可l用的质量，并在某一地点为满足某种用途而得以利用。水资源的特点：1流动性2、多用途性3、公共性4、永续性5、利于害的两重性。河川水能资源的基本开发方式：1、坝式2、引水式3=混合式4、跨流域开发方式5、集水网道式开发方式6、潮汐发电方式7、抽水蓄能发电方式。安全泄量：在河水不发生漫溢或提防不发生溃决的 前提下，河床能安全通过的最大流量。径流调节：按人们的需要，通过水库的蓄水，泄水作用，控制径流和重新分配径流。水域污染：如果侵入天然水体的有害物质，其种类和浓度超过了水体自净能力，并且超过了人或有益生物的耐受能力，就会使水质恶化到危害人或有益生物的健康与生存的程度。洪水调节：为了拦洪蓄水，消减洪峰而进行的径流调节。水库面积（容积）特性：水库水位与水面面积（容积）的关系曲线。水库的水量损失：蒸发损失，渗漏损失，结冰损失。充利调节分类：1、按调节周期分类：日调节，周，年，多年2、按水库任务分类：第一任务径流调节，综合利用径流调节。按水质供水方式分类：固定供水，变动供水4、其他分类反调节，单一水库补偿调节，水库群补偿调节。

水文信息采集与处理习题

《水文信息采集与处理》课程习题 一、填空题 1.水文测验指水文资料信息的收集、处理、存储和检索。 2.基本流量站网的布设原则为线的原则、区域原则、分类原则。 3.断面测量包括测量水深、起点距和水位。 4.断面测量工作实质上是由测量横断面和测量流速两部分工作组成。 5.按测流原理，流量测验的方法可分为（试列举四种）：流速面积法、水力学法、化学法、物理法、直接法。 6.流速仪率定方程的一般形式为V=Kn+C。 7.运用流速仪且按积点法测流，垂线上的流速测点数目可选择为（试列举四种）一点、二点、三点、五点。 8.经验、半经验的垂线流速分布曲线有抛物线型、对数型、椭圆等。 9.确定浮标系数的方法有实验法、水位流量关系曲线法、水面流速系数法。 10.常见的量水堰有薄壁堰、三角形剖面堰、平坦V形堰。 11.在我国，最早采用浮标法测流的测站是海河小孙庄水文站，最早采用流速仪法测流的测站是淮河蚌埠水文站。 12.目前，按信息采集工作方式的不同，采集水文资料的基本途径有驻测、巡测、间测和水文调查。 13.水文测验中采用的基面有绝对基面、假定基面、测站基面、冻结基面。 14.水位观测的基本定时观测时间是每日8时。 15.依据水位级，可将测站水情特征划分为高水期,中水期,低水期,枯水期4个时期。 16.测量水深常用的方法有测深杆测深、测深锤测深、测深铅鱼测深和超声波回声测深仪测深。 17.运用流速仪且按积点法测流，垂线上的流速测点数目可选择为（试列举五种）一点、二点、三点、五点、六点。 18.流量资料的整编主要包括定线和推流两个环节。 19.洪水绳套曲线上各水力要素极值出现的顺序是最大比降（最大涨率）、最大流速、最大流量、最高水位。 20.利用水工建筑物推流时,其方法有水力学公式法,能量转换公式算得的效率曲线法。 21.积分法测流方法有积深法、积宽法、数值积分法。 22.泥沙颗粒分析包括测定泥沙粒径和各粒径组泥沙重量两项内容。 23.水文测站是指在流域内一定地点(或断面)，按照统一标准对所需要的水文要素作系统观测，以取信息并处理为即时观测信息的指定水文观测地点。 24.根据水文测站的性质，测站可分为基本站、专用站两大类。 25.水文测站的建站包括选择测验河段和布设观测断面两项工作。 26.测站控制是对水文站水位流量关系起控制作用的断面或河段的水力因素的总称。 27.决定河道流量大小的水力因素有水位、断面因素、糙率和水面比降。 28.根据不同用途，水文站一般应布设基线、水准点和基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面及上下辅助断面、降断面(包括上、下比降断面)各种断面。 29.观测降雨量最常用的仪器通常有雨量器和自记雨量计。 30.自计雨量计是观测降雨过程的自计仪器。常用的自计雨量计有三种类型称重式、虹吸式(浮子式)和翻斗式。 31.用雨量器观测降水量的方法一般是采用分段定时观测，一般采用2段制进行观测，即每日8时及20时各观测一次，日雨量是将本日8时至次日8时的降雨量作为本日的降雨量。 32.水面蒸发量每日8时观测一次，日蒸发量是以每天上午8时作为分界，将本日8时至次日8时的蒸发水深，作为本日的水面蒸发量。 33.水位是指河流、湖泊、水库、海洋等水体的自由水面在某一指定基面以上的高程。 34.我国现在统一规定的水准面为青岛黄海基面。 35.根据所采用的观测设备和记录方式，水位观测方法可分为四种类型：人工观测、自记水位计记录、水位数据编码存储、水位自动测报系统。 36.水位观测的常用设备有水尺和自记水位计两类。 37.水位的观测包括基本水尺和比降水尺的水位。 38.我国计算日平均水位的日分界线是从0时至24时。 39.计算日平均流量的日分界是从0时至24时。 40.由各次观测或从自计水位资料上摘录的瞬时水位值计算日平均水位的方法有算术平均法和面积包围法两种。 41.单位时间内通过河流某一断面的水量称为流量，时段T内通过河流某一断面的总水量称为径流量，将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度称为径流深。 42.水道断面面积包括过水断面面积和死水面积。 43.起点距是指测验断面上的固定起始点至某一垂线的水平距离。 44.用流速仪施测某点的流速，实际上是测出流速仪在该点的转数。45.用浮标法测流，断面流量等于断面虚流量再乘以浮标系数。 46.为了消除水流脉动的影响，用流速仪测速的历时一般不应少于100s。 47.用浮标法测流时，浮标系数与浮标类型、风力风向等因素有关。 48.河流中的泥沙，按其运动形式可分为悬移质、推移质和河床质三类。 49.描述河流悬移质的情况，常用的两个定量指标是含沙量和输沙率。 50.悬移质含沙量测验，我国目前使用较多的采样器有横式采样器和瓶式采样器。 51.输沙率测验是由含沙量测定与流量测验两部分工作组成。 52.单样含沙量（单沙）是指与断面平均含沙量有稳定关系的断面上有代表性的垂线和测点含沙量；断沙是指断面平均含沙量。 53.泥沙的颗粒级配是指沙样中各种粒径的泥沙各占多少(百分比)的分配情况。 54.水质监测站是定期采集实验室分析水样和对某些水质项目进行现场测定的基本 单位。它可以由若干个水质监测断面组成。 55.水质监测分为3类：（1）天然水体的水化学成分监测；（2）污染情况的水化学成分监测；（3）为其他专门目的的水化学成分监测。 56.水域的污染除了城市工业废水和生活污水大量排放引起外，还有来自乡镇、农田、林区、牧区以及矿区的地表径流的面污染源，前者称点源污染，后者称非点源污染。 57.水文调查的内容分为流域调查,水量调查,洪水与暴雨调查,其他专项调查四大类。 58.在新调查的河段无水文站情况下，洪水调查的洪峰流量可采用比降法计算、水面曲线推算。 59.流量数据处理主要包括定线和推流两个环节。定线是指建立流量与某种或两种以上实测水文要素间关系的工作，推流则是根据已建立的水位或其它水文要素与流量的关系来推求流量。 60.水位流量关系可分为稳定和不稳定两类，同一水位只有一个相应流量，其关系呈单一的曲线，这时的水位流量关系称为稳定的水位流量关系，同一水位不同时期断面通过的流量不是一个定值，点绘出的水位流量关系曲线，其点距分布比较散乱，这时的水位流量关系称为不稳定的水位流量关系。 61.一般来说，天然河道的水位流量关系是不稳定的，其影响的主要因素有：河槽冲淤、洪水涨落、变动回水、水生植物影响、结冰影响等。 62.为推求全年完整流量过程，必须对水位流量关系曲线高水或低水作适当延长，一般要求高水外延幅度不超过当年实测水位变幅的30％、，低水外延不超过10％。 二、选择题 1.根据测站的性质，水文站可分为（c）。 a.水位站,雨量站 b.基本站,雨量站 c.基本站,专用站 d.水位站,流量站 2.对于测验河段的选择，主要考虑的原则是（a）。 a、满足设站目的要求的前提下，测站的水位与流量之间呈单一关系 b、满足设站目的要求的前提下，尽量选择在距离城市近的地方 c、满足设站目的要求的前提下，应更能提高测量精度 d、满足设站目的要求的前提下，任何河段都行。 3.基线的长度一般（d）。 a.愈长愈好 b.愈短愈好 c.长度对测量没有影响 d.视河宽B而定,一般应为0.6B 4.目前全国水位统一采用的基准面是（d）。 a、大沽基面 b、吴淞基面 c、珠江基面 d、黄海基面 5.水位观测的精度一般准确到（c）。 a、1m b、0.1m c、0.01m d、0.001m 6.当一日内水位变化不大时，计算日平均水位应采用（c）。 a、加权平均 b、几何平均法 c、算术平均法 d、面积包围法 7.当一日内水位较大时,由水位查水位流量关系曲线以推求日平均流量,其水位是（c）。 a、算术平均法计算的日平均水位 b、12时的水位 c、面积包围法计算的日平均水位 d、日最高水与最低水位的平均值 8.我国计算日平均水位的日分界是从（a ）时至（）时 a、0—24 b、08—08 c、12—12 d、20—20 9.我国计算日降水量的日分界是从（b）时至（）时。 a、0—24 b、08—08 c、12—12 d、20—20 10.水道断面面积包括（c）。 a.过水断面面积 b.死水面积 c.过水断面面积和死水面积 d.大断面 11.水文测验中断面流量的确定，关键是（d）。 a、施测过水断面 b、测流期间水位的观测 c、计算垂线平均流速 d、测点流速的施测 12.用流速仪施测点流速时，每次要求施测的时间（c）。 a、越短越好 b、越长越好 c、大约100s d、不受限制 13.一条垂线上测三点流速计算垂线平均流速时，应从河底开始分别施测（a）处的流速。a.0.2h、0.6h、0.8h

水文分析与计算(20110801)

水文分析与计算 1 旧石马河基本概况 旧石马河位于石马河西侧，原为石马河河道，1966年东深供水工程建设时兴建了部分新河道，现该河道主要排除区内西侧大部分地区的雨水，为天然土渠。全流域面积17.8km2，干流河长6.3km，河道加权平均坡降1‰，旧石马河排站以上面积16.8km2，干流河长5.6km，河道加权平均坡降1.4‰。建塘水闸至环城路段长约3.8km，河底宽约30～90m。主要支流有东岸涌、湖头水、新湖水、面前湖水等。旧石马河部分跨河建筑物过水断面狭窄，还有很多地段房屋建在渠道上，严重缩窄了渠道断面，影响泄洪。 2 水文资料情况 桥头镇没有水文观测站及气象观测站，仅在镇水利所设有雨量观测设施。本次收集了镇水利所1993～2007年共15年的日降雨观测资料和东莞市气象局1957～2005年降雨观测资料及历年最大1日降雨量。因镇水利所观测资料序列较短，且没有经过整编，本次仅采用收集到的东莞市气象局观测的1957～2005年资料分析桥头镇的降雨特征。 3 暴雨及洪水特性 暴雨类型主要有锋面雨和台风雨，锋面雨一般发生在4～6月，降雨范围和强度大、历时长；台风雨一般出现在7～9月，降雨范围小、历时短，强度大。一次降雨持续时间多在三日以内，以一日为主。

从降雨量及降雨过程特征分析可知，造成局部地区洪涝灾害的降雨主要为短历时暴雨，其特点是暴雨历时短而强度大。 本地区洪水由暴雨形成，洪水出现时间与暴雨出现时间相一致，也大多发生于4～9月。 4 设计暴雨计算 （1）实测暴雨成果 根据东莞市气象局资料，以及东莞其他站点最大1日与最大24h 暴雨，分析得最大24h暴雨与最大1日暴雨换算系数为1.1，求得东莞市1957～2005年历年最大24h暴雨系列，采用PIII型曲线进行适线分析，得到设计暴雨参数和设计结果（表1）。 表1 东莞市最大24h暴雨频率分析成果 （2）等值线成果 设计洪水分析计算需要有不同历时暴雨，但短历时暴雨的实测资料一般完整性较差，也难于收集，因此，采用《广东省暴雨参数等值线图》（2003年版）（以下简称《等值线图》查算不同历时的暴雨参数。 根据桥头镇中心位置，查《广东省暴雨径流查算图表》（以下简称《图表》）和《等值线图》，求得不同时段暴雨均值和变差系数，结果见表2。

水文分析与计算

水文分析与计算 不同工程要求估算的水文设计特征值不尽相同。桥梁工程要求估算所在河段可能出现的设计最高水位和最大流量,以便合理决定桥梁的高程和跨度;防洪工程为权衡下游和自身的安全、经济和风险，要求估算工程未来运行时期可能遇到的各种稀遇的洪水；灌溉、发电、供水、航运等工程需要知道所在河流可能提供的水量和水能蕴藏量，以确定灌溉面积、发电量、城市或工矿企业供水量和航运发展规模。工程的运行时期可长达几十至几百年，不可能象水文预报那样给出该时期内某一水文特征值出现的具体时间和大小，而是用水文统计的方法，估算在该时期中可能出现的某一设计标准的水文特征值。 一般说，运用水文统计方法所依据的样本很少，抽样误差较大，往往不能满足生产需要。因此，不能单纯根据工程所在地点的水文资料进行计算，还必须对计算过程和计算结果进行充分的合理性分析，才能较可靠地求得工程所在地的设计水文数据。因此，也常称水文计算为水文分析与计算。 一、设计年径流计算 即估算符合设计标准的通过河流某一指定断面的全年和各时段的径流量及其月旬分配，为水资源开发利用的水利规划和工程设计提供科学依据。计算主要内容包括：①各种

设计标准的年最大设计洪峰流量和不同时段设计洪量;②符合设计要求的洪水过程线;③当梯级水库或单一水库下游有防洪要求时，拟定一种或几种满足设计要求的设计洪水的地区组成；④年内不同时期（如某些月份、或丰水期、枯水期和施工期等）的设计洪水。 二、设计洪水计算 即计算符合某一地点指定的防洪设计标准的洪水数值，为防洪规划或防洪工程设计提供可靠的水文数据。 计算的主要内容有：①各种历时的设计地点的雨量或流域平均面雨量；②它们的时程分配和地区分布;③大型工程和重要的中小型工程,还要求估算指定流域的可能最大暴雨，供推算可能最大洪水之用。 三、设计暴雨计算 并根据设计暴雨计算结果，推求相应的设计洪水和涝水。算主要内容有：确定某一设计标准的各年输沙量及其年内分配，以估计水库库容减少情况和工程寿命；估算水库和它的上下游河道冲淤变化，为水工建筑物布设和水库运用方式的确定提供依据。例如，通过合理布设排沙底孔和规定水库运用方式，有助于利用异重流排沙（见河流泥沙、水库淤积）。

水文分析

水文分析：根据DEM提取河流网络，计算流水累积量、流向、根据指定的流域面积大小自动划分流域 水文分分析工具 有两种途径使用水文分析功能： (1)通过Arctoolbox：水文分析工具位于[Spatial Analyst Tools]>>[Hydrology]之下 如果Hydrology 工具 集没有出现，可以选中 某个工具箱后新建一 个工具集[Hydrology]， 然后右键点新建的工 具集，在出现的菜单中 执行[添加]>>[工具] 会出现如右图所示的 对话框，将需要的水文 分析工具添加到上面 新建的工具集中。 (2)另一种方法是添加[Hydrology]工具栏到ArcMap中。 在ArcMap中执行菜单命令：[工具]>>[定制] 命令

点击[从文件添加]按钮 找到esrihydrology_v2.dll 文件 注意：这个文件通常是在ArcGIS的安装路径下，默认的情况是[C:\Program Files\ArcGIS\DeveloperKit\samples\SpatialAnalyst\HydrologicModeling\Visu al_Basic] [Hydrology Modeling]工具条就被加载到ArcMap，在其前面的检查框上打上勾，如下图所示。[Hydrology Modeling]工具条就可以显示在ArcMap中

注意：以下的练习基于Hydrology Modeling 工具 1. 数据基础：无洼地的DEM 在ArcMap中加载DEM数据，执行工具条[Hydrology Modeling]中的菜单命令[ Hydrology ]>>[ Fill Sinks]，在出现的对话框中将[Input Surface]参数指定为“DEM” 确定后得到无洼地的DEM数据：[ Filled Sink1 ]

(完整版)水文水利计算复习资料

水文计算 1.水文现象的基本特征及水文学的研究方法是什么. 基本规律（1）成因规律（确定性规律） （2）统计规律（随机性规律） （3）地区性规律 研究方法成因分析法、数理统计法、地理综合法 2.流域平均雨量计算有哪几种方法. 算数平均法、泰森多边形法、等雨量线图法 3.径流有哪些表示方法. 流量（Q）：单位时间通过河流某断面的水量 径流量（W）：时段?t内通过河流某一断面的总水量 径流深（R）:径流量平铺在整个流域面积上的水层深度 R=QT/1000F 径流模数(M):流域出口断面流量与流域面积的比值 M=1000Q/F 径流系数（α）:某一时段的径流深与相应的降雨深度的比值 α =R/P 4.生么是概率、频率？二者的关系。 概率：表示随机事件出现的可能性或几率，是用来度量可 能性大小的数值，常用百分数表示。 频率：一定程度上反映了事件出现的可能性大小。 二者关系:概率是理论值，是固定不变的，可以按照公式预先计

算出来。具有先验性；而频率是计算值，是可变的（具有明显的随机性）、试验的（不符合古典概率公式的事件，他们的概率只能通过多次观测试验来推求）。概率是指随机变量某值在总体中的出现机会；频率是指随机变量某值在样本中的出现机会。当样本足够大时，频率具有一定的稳定性；当样本无限增大时，频率趋于概率。因此，频率可以作为概率的近似值。 5.重现期（T ）与频率（P ）有什么关系，P=80%的枯水年，其重现期(T)为多少年？含有是什么。 频率与重现期的关系有两种： （1）当研究暴雨洪水问题时，研究的目的是防洪，一般设计频率P ＜50%，则 T=1/P (X ≥Xp) T---重现期 P---频率(%) (2)当考虑水库兴利调节研究枯水问题时，研究的目的是灌溉、发电、供水等兴利目的，更关心小于等于某一数值出现的可能性大小，设计频率P ＞50%，则 )(1)x x (11p p x x P P T ＜=≥-= P=80%的枯水年，（年）5%8011=-=T 它表示小于等于P ＝80%的枯水流量在长时期内平均5年出现一次。 6．在频率计算中，为什么要给经验频率曲线选配一条“理论”频率曲线？

水文自动测报系统规范

水文自动测报系统规范 1总则 1.0.1为适应我国水文自动测报系统的发展，做好水文自动测报系统规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于江河、湖泊、水库、水电站等水文自动测报系统的规划、设计、建设和运行管理。 1.0.3水文自动测报系统属于应用遥测、通信、计算机技术，完成江河流域降水量、水位、流量、闸门开度等数据的实时采集、报送和处理的信息系统。 1.0.4按水文自动测报系统规模和性质的不同可分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网。水文自动测报基本系统由中心站(包括监测站)、遥测站、信道(包括中继站)组成。水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统联接起来，组成进行数据交换的自动测报网络。 1.O.5新建水利、水电工程需要建设的水文自动测报系统，应作为工程规划设计的组成部分，并将系统的建设纳入工程建设一并实施。 1.O.6本规范中涉及水文测验、水文情报预报的精度要求，应按有关的国家标准和行业标准的规定执行。 2水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制 2.1 基本资料收集和可行性论证 2.1.1进行水文自动测报系统的规划设计，应收集下列基本资料： (1)计划建设水文自动测报系统地区的大比例尺地形图。 (2)流域内已建水文站网、报汛站网、邻近地区遥测站网方面的资料。 (3)流域的气象、水文资料：包括重要水文站的最高最低水位、短历时暴雨雨强、洪水产流汇流时间、洪水传播时间、防洪标准和洪水灾害，降雪量占降水量的百分比，最高、最低气温，相对湿度的 平均值和最大、最小值，日照时数最少的持续时间等特征资料。 (4)雷电情况与地震烈度。 (5)已建和计划建设的水利工程布局，以及重要水利工程的技术资料。 (6)现行的水文预报、防洪调度方案，预报和调度工作的要求。 (7)流域内无线电台设置情况和发展规划。 (8)流域的社会经济、交通、供电和通信情况。 2.1.2建设水文自动测报系统的可行性论证包括： (1)依据建设目标、功能要求，所在地区的水文气象特征与地形条件，当前国内外的技术、

浅谈水文资料代表性分析

浅谈水文资料代表性分析 摘要：水文资料代表性分析对计算成果及工程设计的精度有着重要的意义，本文在选取水文站径流系列资料的计算成果基础上，采用差积曲线法、长短系列统计参数对比分析法及累积平均法，分析其丰枯变化规律及特征值变化等特性，对该水文系列的代表性进行分析。 关键词：水文资料代表性统计参数 Abstract: analysis of the hydrological data representative of calculation result and the precision of the engineering design has the important meaning, this article in hydrological station runoff series material selection of the calculation results based on the poor product curve method, length series comparative analysis and statistical parameters cumulative average method, analyzes its abundant is variation rules and the characteristic value change and other characteristics of the hydrological series of representative for analysis. Keywords: hydrological data representative statistical parameters 水文资料是水文分析计算的依据，它直接影响着工程设计的精度，因此，对于工程设计所使用的水文资料必须进行可靠性、一致性及代表性审查。工程设计所依据的资料一般是各水文站点的实测资料，由于各水文站点的资料每年都会经过主管部门的整编及审查，其资料的可靠性基本可以得到保证；对于一致性，若水文站的位置没有发生变化及站点上游没有新建大型的蓄水、引水工程，经过分析后，资料的一致性也可以得到解决。在应用数理统计法进行水文计算时，计算成果的精度决定于样本对总体的代表性，代表性高，计算精度则相对较高，因此，资料的代表性审查对计算成果的精度有着重要意义。本文是在选取的水文站点径流计算结果基础上，分析其系列代表性。 1合江水文站径流计算成果 合江水文站为鉴江支流罗江流域控制站，水文站控制集雨面积1901km2，河段长度95km，平均坡降0.238‰。合江水文站主要观测项目有水位、流量、降雨等，自建站以来资料记录、收集完整，有1960年以来连续的长系列径流资料，本次收集有该站1960年~2009年共50年实测径流资料，数据见表1。 表1 合江水文站实测径流资料(1960-2009)

水文监测系统

创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 水文监测工作中的问题与对策 水是生命之源，在人类的生存和发展中发挥着不可替代的作用，但是当前由水而引发的自然灾害严重威胁人们的生命和财产安全，造成了大量的财产损失和人员伤亡，因此做好水文监测工作成为社会主义现代化建设中的一个重要课题。水文监测工作涉及的范围比较广泛，且需要依靠较高的科学技术手段作为保障，特别是近年来随着水文灾害的不断加剧，对水文监测工作的质量提出了更高的要求。为此，针对当前水文监测中存在的问题，相关部门必须要加强认识，积极采取有效措施加以解决和应对，促进水文监测工作的顺利展开和发展。 1水文监测工作中的问题 1.1监测设施设备的测洪能力较低 自从1998年发生特大洪灾以来，我国的水文监测工作取得了一定的发展，用于水文监测的基础设施建设水平有了大幅度的提高，并更新和改造了大型动力测船以及水文缆道等，使得水文监测能力和质量大大提高。但是从整体上来看，水文监测设施设备的测洪能力依然较低，主要表现在以下方面：一是改造之后的测洪能力只是能够测量到设站以来的最大洪水，对于超标洪水的监测远远不够：二是对于一些大洪水或者是特大洪水的监测依然采用的是传统的浮标测洪法，监测质量低下。 1.2技术手段较为落后

在当前的水文监测中，不少监测站依然是利用测深杆来测量水深，利用流速仪来测量水流速度，利用横式采样器来采取沙样等。这些测量方式在中低水测量中的准确度较高，但是监测大洪水时往往存在着测速和取沙定位困难、精准度较差的问题。并且由于单次测验所耗费的时间较长，劳动强度较大，且所测量的数据无法自动传输给计算机，使得水文监测工作的质量和效率不高。 1.3水文监测人员的综合素质较低 水文监测工作的好坏在很大程度上取决于水文监测人员的专业水平和自身能力，但是当前很多的水文监测人员综合素质较低，在很大程度上影响和制约了水文监测工作的质量和效率。主要表现为水文监测人员不能与时俱进，在业务技术、思想政治、以及职业道德等方面存在着一定的问题和缺陷，使得水文监测的技术水平受到限制，再加上缺乏足够的责任心和责任感，在实际的工作中存在着晚测、漏测、误测等现象，使得水文监测资料的真实性无法得到保障，对以后的防灾减灾工作产生了不利影响。 1.4科技成果的推广转化工作不到位 当前我国在水文监测方面所投入的经费不足，导致水文实验研究以及科技成果的推广转化工作比较薄弱，影响了水文监测工作质量的提高。到目前为止，我国的水文工作人员在水平升级、小发明、以及小创造等活动中研发出了一批有较强实用性的科研成果，但是却仅仅局限于研发单位的内部使用，并没有得到广泛推广，无法充分发挥其价值和作用。 2水文监测问题的对策 2.1加强水文监测队伍建设 首先，要建立一支高素质高水平的职工队伍，从职称、学历、技能等方面入手，对人才结构进行合理调整，实现人力资源的优化配置，从整体上提高水文监测职工队伍的综合素质。并且要加强对职工的教育和培训工作，提高他们的专业技能和责任意识，以满足水文监测工作的实际需要；同时，还要注重对领导队伍的建设工作，提高领导管理的质量和水平。具

第十一章水文分析

第十一章 水文分析 水文分析是DEM 数据应用的一个重要方面。利用DEM 生成的集水流域和水流网络，成为大多数地表水文分析模型的主要输入数据。表面水文分析模型应用于研究与地表水流有关的各种自然现象如洪水水位及泛滥情况，或者划定受污染源影响的地区，以及预测当某一地区的地貌改变时对整个地区将造成的影响等，应用在城市和区域规划、农业及森林、交通道路等许多领域，对地球表面形状的理解也具有十分重要的意义。这些领域需要知道水流怎样流经某一地区，以及这个地区地貌的改变会以什么样的方式影响水流的流动。 基于DEM 的地表水文分析的主要内容是利用水文分析工具提取地表水流径流模型的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络（包括河流网络的分级等）以及对研究区的流域进行分割等。通过对这些基本水文因子的提取和基本水文分析，可以在DEM 表面之上再现水流的流动过程，最终完成水文分析过程。 本章主要介绍ArcGIS 水文分析模块的应用。ArcGIS 提供的水文分析模块主要用来建立地表水的运动模型，辅助分析地表水流从哪里产生以及要流向何处，再现水流的流动过程。同时，通过水文分析工具的应用，也可以有助于了解排 水系统和地表水流过程的一些基本的概念和关键的过程，以 及怎样通过ArcGIS 水文分析工具从DEM 数据上获取更多的 水文信息。 图11.1 ArcToolBox 中的 水文分析模块 ArcGIS9将水文分析中的地表水流过程集合到 ArcToolbox 里，如图11.1所示。主要包括水流的地表模拟过 程中的水流方向确定、洼地填平、水流累计矩阵的生成、沟 谷网络的生成以及流域的分割等。 本章1至5节主要是依据水文分析中的水文因子的提取 过程对ArcGIS 中的水文分析工具逐一介绍。文中所用的 DEM 数据在光盘中chp11文件夹下的tutor 文件夹里面，每 个计算过程以及每一节所产生的数据存放在tutor 文件夹的 result 文件夹里面，文件名与书中所命名相同，读者可以利用 该数据进行参照联系。第6节主要是提供了三个使用水文分 析工具以及水文分析思想的实例。 11.1 无洼地DEM 生成 DEM 被认为是比较光滑的地形表面的模拟，但是由于内插的原因以及一些真实地形

水文监测系统

水文监测工作中的问题与对策 水是生命之源，在人类的生存和发展中发挥着不可替代的作用，但是当前由水而引发的自然灾害严重威胁人们的生命和财产安全，造成了大量的财产损失和人员伤亡，因此做好水文监测工作成为社会主义现代化建设中的一个重要课题。水文监测工作涉及的范围比较广泛，且需要依靠较高的科学技术手段作为保障，特别是近年来随着水文灾害的不断加剧，对水文监测工作的质量提出了更高的要求。为此，针对当前水文监测中存在的问题，相关部门必须要加强认识，积极采取有效措施加以解决和应对，促进水文监测工作的顺利展开和发展。 1 水文监测工作中的问题 1.1 监测设施设备的测洪能力较低 自从1998 年发生特大洪灾以来，我国的水文监测工作取得了一定的发展，用于水文监测的基础设施建设水平有了大幅度的提高，并更新和改造了大型动力测船以及水文缆道等，使得水文监测能力和质量大大提高。但是从整体上来看，水文监测设施设备的测洪能力依然较低，主要表现在以下方面：一是改造之后的测洪能力只是能够测量到设站以来的最大洪水，对于超标洪水的监测远远不够：二是对于一些大洪水或者是特大洪水的监测依然采用的是传统的浮标测洪法，监测质量低下。 1.2 技术手段较为落后 在当前的水文监测中，不少监测站依然是利用测深杆来测量水深，利用流速仪来测量水流速度，利用横式采样器来采取沙样等。这些测量方式在中低水测量中的准确度较高，但是监测大洪水时往往存在着测速和取沙定位困难、精准度较差的问题。并且由于单次测验所耗费的时间较长，劳动强度较大，且所测量的数据无法自动传输给计算机，使得水文监测工作的质量和效率不高。 1.3 水文监测人员的综合素质较低水文监测工作的好坏在很大程度上取决于水文监测人员的专业水平和自身能力，但是当前很多的水文监测人员综合素质较低，在很大程度上影响和制约了水文监测工作的质量和效率。主要表现为水文监测人员不能与时俱进，在业务技术、思想政治、以及职业道德等方面存在着一定的问题和缺陷，使得水文监测的技术水平受到限制，再加上缺乏足够的责任心和责任感，在实际的

水文分析与计算知识重点

1.洪水资料的分析处理：洪水资料的选样→洪水资料的审查→洪水资料的插补延长→洪水资料代表性分析方法。 （一）洪水资料的选样： （1）年最大值法：每年选取一个最大值，n年资料可选出 n项年极值，包括洪峰流量和各种时段的洪量。 （2）年多次法：每年选取最大的k项，则由n年资料可选出n*k项样本系列，k对各年取固定不变，如k=3、5等。 （3）超定量法：选定洪峰流量和时段洪量的阀值Q mo、W to，超过该阀值的洪水特征均选作为样本，每年选出的样本数目是变动的。 （4）超大值法：将n年资料看作一连续过程，从中选出最大的n项。（相当于以第n项洪水为阀值的超定量法） 对一般水利工程：采用年最大取样；对城市雨洪排水和工矿排洪工程：年多次法。 （二）洪水资料的审查（“三性审查”） （1）可靠性分析：主要审查由于人为或天然原因的造成的资料错误或时空不合理现象。审查的具体内容一般包括： 1）水位资料的审查：了解水位基准面的情况，水尺零点高程有无变化，检查施测断面有无变动。 2）检查流量测验情况：检查测验方法、仪器等情况。如断面布设是否合理、浮标测流系数是否合理、水位流量关系有无问题，特别是水位流量关系曲线的延长部分是否合理。 3）检查上下游河岸整治、溃堤、分洪、改道、堵口等情况及人类

活动的情况。 （2）一致性分析：样本是否来自同一总体。 不一致原因： 1）上游修建水库蓄水，改变原天然洪水、径流过程； 2）大洪水情况下分洪或发生决口、溃堤； 3）气候变化、下垫面覆被/土地利用变化。 分析方法：水量平衡原理修正、相关关系修正、水文模型修正。（3）代表性分析：代表性是指样本与总体接近的程度。 其他条件相同时，样本容量越小，抽样误差愈大；提高样本代表性的主要途径是增加样本长度；方法：历史洪水调查、插补延长、古洪水探测。 （三）洪水资料的插补延长 （1）根据上下游测站的洪水特征值进行插补延长 （2）利用本站峰量关系进行插补延长 （3）利用降雨径流关系进行插补延长 （4）根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长 注意事项： 1）参证站和设计站在成因上有密切的联系，参证站具有充分长的资料，两站有一段相当长的平行观测资料 2）插补系列的项数一般不宜超过实测项数n，最好不超过n/2 3）外延不宜太远：对洪水，一般不超过实测资料的30％ 4）相关密切, ρ＞0

水文水情自动测报系统

水文（水资源）自动测报系统解决方案 1 组网方案简述 1.1 水文自动测报系统概述 水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术，是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量（流速）、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统，属于非工程性防洪措施。它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构，以便进行洪水预报和水资源优化调度，减少水害损失，提高水资源的利用率，可以产生巨大的社会效益和经济效益。 根据水文自动测报系统规模和性质的不同，可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。水文自动测报基本系统由中心站、遥测站（包括监测站）、通信系统（包括中继站）组成。水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统连接起来，组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。 水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上，特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。 我国的水文自动测报系统从70年代末起步，在浙江省浦阳江流域首先应用。80年人初期为引进阶段，先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。1985年以后为国产设备研制、定型阶段，有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。90年代后为推广应用阶段。 水文自动测报系统包括三种工作制式：自报式、查询应答式和混合式。 自报式工作制式： 在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔，即