較長資料設(shè)計年徑流頻率計算

時鐵彬，張敬東，王子成

（吉林省水文水資源局白城分局，吉林白城137000）

較長資料設(shè)計年徑流頻率計算

時鐵彬，張敬東，王子成

（吉林省水文水資源局白城分局，吉林白城137000）

文章在闡述設(shè)計較長年徑流資料頻率的計算過程中，對資料的可靠性、一致性、代表性做了具體的要求，在此基礎(chǔ)上進一步闡述了年徑流資料頻率的分析和計算成果的驗證。

較長資料；年徑流；頻率；計算

1 概況

水文現(xiàn)象是復(fù)雜的自然現(xiàn)象，其出現(xiàn)的概率無法確知，只能從統(tǒng)計實測水文資料中出現(xiàn)的頻率作出推斷。由于受到所依據(jù)資料的限制，總會帶有一定的誤差。描述水文隨機現(xiàn)象的隨機變量X，一般屬于連續(xù)型。因此，X等于任意數(shù)x的概率是p｛X＝x｝。水文計算中以累積頻率曲線FX（x）～x來描述水文變量的統(tǒng)計特性。一般根據(jù)實測資料通過統(tǒng)計分析推估水文變量的頻率密度函數(shù)fX（x），再對fX（x）積分，可求得水文變量累積頻率函數(shù)FX（x），習(xí)慣上把累積頻率曲線FX（x）簡稱為頻率曲線，fX（x）～x曲線則稱為頻率密度分布曲線。頻率=頻數(shù)/總數(shù)×100%

所謂較長年徑流系列是指設(shè)計代表站的斷面或參證流域斷面有實測徑流系列，其長度不小于《水文資料整編規(guī)范》規(guī)定的年數(shù)，即不應(yīng)小于20年。如實測系列小于20年，應(yīng)設(shè)法將系列加以延長；如系列中資料缺測，應(yīng)設(shè)法予以插補；如有較明顯的人類活動影響，應(yīng)進行徑流資料的還原工作。

2 資料審查

盡管設(shè)計斷面具有較長期的徑流實測資料，但相對于水文系列總體，實測資料系列仍僅是一個樣本。為能從實測資料推求徑流總體的統(tǒng)計規(guī)律，首先應(yīng)當對資料的可靠性、一致性、代表性進行審查。

2.1 可靠性

資料可靠性審查的目的是排除資料中可能存在的錯誤。可靠性審查一般可了解和審查該水文測站的測驗方法、精度，測流斷面有關(guān)情況，資料整編方法和資料整編成果的質(zhì)量，以及是否按照水量平衡關(guān)系對資料了進行檢驗。

2.2 一致性

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計法進行年徑流的分析計算時，一個重要的前提是年徑流系列應(yīng)具有一致性。就是說組成該系列的流量資料，都是在同樣的測驗條件、同樣的下墊面條件和同一測流斷面上測得的。其中測驗條件也很重要，要加以考慮。人類活動影響下墊面的改變，有時卻很顯著，是影響資料一致性的主要因素，需要重點進行考慮，要通過對資料的還原計算，使全部系列建立在同一基礎(chǔ)上。測流斷面位置有時可能發(fā)生變動，當對徑流量產(chǎn)生影響時，需要改正至同一斷面的數(shù)值。

2.3 代表性

年徑流系列的代表性，是指該樣本對年徑流總體的接近程度，如接近程度較高，系列的代表性較好，頻率分析成果的精度也較高，反之就較低。因此，在進行年徑流頻率分析之前，還應(yīng)進行系列的代表性分析。

按照統(tǒng)計規(guī)律，容量大的樣本其代表性較容量小的樣本好。因此，可以將樣本資料與更長期的資料進行比較，以檢驗實測資料的代表性。

3 年徑流頻率分析

進行資料審查后，如年徑流資料符合可靠性、一致性、代表性要求，則可進行頻率計算與分析，求得年徑流量分布的統(tǒng)計參數(shù)，以及頻率曲線。由該曲線可求得符合一定頻率的年徑流量。頻率計算采用配線法，應(yīng)重點針對年徑流特性，注意一些應(yīng)予以注意的事項。

3.1 選 樣

當年徑流資料經(jīng)過審查、插補延長、還原計算和資料可靠性、一致性、代表性論證后，應(yīng)按逐年逐月統(tǒng)計其徑流量，組成年徑流系列和月徑流系列。

在水資源利用過程中，為便于水資源的調(diào)度運用，常采用另一種分界的方法，即按水利年度劃分。

3.2 線型與參數(shù)估算

經(jīng)驗表明，大多數(shù)河流的年徑流頻率分析，可以采用皮爾遜Ⅲ型頻率分布曲線。

皮爾遜Ⅲ型年徑流頻率曲線有3個參數(shù)，其中均值一般直接采用矩法計算值；變差系數(shù)可先用矩法估算，并根據(jù)適線擬合最優(yōu)的準則進行調(diào)整；偏態(tài)系數(shù)一般不進行計算，而直接采用 的倍比，絕大多數(shù)河流可采用。在進行頻率適線和參數(shù)調(diào)整時，可側(cè)重考慮平、枯水年份年徑流點群的趨勢。

4 計算結(jié)果驗證

4.1 參數(shù)的定量應(yīng)注意參照地區(qū)綜合分析成果

對中小流域設(shè)計斷面徑流系列計算的統(tǒng)計參數(shù)，有時也會帶來偶然性。因此在有條件時，應(yīng)注意和地區(qū)綜合分析的統(tǒng)計參數(shù)成果進行合理性比較，特別是在系列較短時更應(yīng)注意?？筛鶕?jù)已制定的中小河流年徑流深和的等值線圖，作為重要的參考資料。

4.2 歷史枯水年徑流的考證和引用

如果在實測年徑流系列以外，還能考證到歷史上曾經(jīng)發(fā)生過更枯的年徑流時，應(yīng)進一步考證其發(fā)生的重現(xiàn)期，并點繪到年徑流頻率圖上，可以起到控制頻率曲線合理外延的作用。

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2016-05-21