時(shí)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(zhǎng)資料設(shè)計(jì)年徑流頻率計(jì)算

時(shí)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(jì)較長(zhǎng)年徑流資料頻率的計(jì)算過(guò)程中，對(duì)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(jìn)一步闡述了年徑流資料頻率的分析和計(jì)算成果的驗(yàn)證。

較長(zhǎng)資料；年徑流；頻率；計(jì)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(wú)法確知，只能從統(tǒng)計(jì)實(shí)測(cè)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(huì)帶有一定的誤差。描述水文隨機(jī)現(xiàn)象的隨機(jī)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(jì)算中以累積頻率曲線FX（x）～x來(lái)描述水文變量的統(tǒng)計(jì)特性。一般根據(jù)實(shí)測(cè)資料通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析推估水文變量的頻率密度函數(shù)fX（x），再對(duì)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(jiǎn)稱(chēng)為頻率曲線，fX（x）～x曲線則稱(chēng)為頻率密度分布曲線。頻率=頻數(shù)/總數(shù)×100%

所謂較長(zhǎng)年徑流系列是指設(shè)計(jì)代表站的斷面或參證流域斷面有實(shí)測(cè)徑流系列，其長(zhǎng)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(shí)測(cè)系列小于20年，應(yīng)設(shè)法將系列加以延長(zhǎng)；如系列中資料缺測(cè)，應(yīng)設(shè)法予以插補(bǔ)；如有較明顯的人類(lèi)活動(dòng)影響，應(yīng)進(jìn)行徑流資料的還原工作。

2 資料審查

盡管設(shè)計(jì)斷面具有較長(zhǎng)期的徑流實(shí)測(cè)資料，但相對(duì)于水文系列總體，實(shí)測(cè)資料系列仍僅是一個(gè)樣本。為能從實(shí)測(cè)資料推求徑流總體的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)資料的可靠性、一致性、代表性進(jìn)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(cuò)誤。可靠性審查一般可了解和審查該水文測(cè)站的測(cè)驗(yàn)方法、精度，測(cè)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(duì)資料了進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.2 一致性

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行年徑流的分析計(jì)算時(shí)，一個(gè)重要的前提是年徑流系列應(yīng)具有一致性。就是說(shuō)組成該系列的流量資料，都是在同樣的測(cè)驗(yàn)條件、同樣的下墊面條件和同一測(cè)流斷面上測(cè)得的。其中測(cè)驗(yàn)條件也很重要，要加以考慮。人類(lèi)活動(dòng)影響下墊面的改變，有時(shí)卻很顯著，是影響資料一致性的主要因素，需要重點(diǎn)進(jìn)行考慮，要通過(guò)對(duì)資料的還原計(jì)算，使全部系列建立在同一基礎(chǔ)上。測(cè)流斷面位置有時(shí)可能發(fā)生變動(dòng)，當(dāng)對(duì)徑流量產(chǎn)生影響時(shí)，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(duì)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(jìn)行年徑流頻率分析之前，還應(yīng)進(jìn)行系列的代表性分析。

按照統(tǒng)計(jì)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(zhǎng)期的資料進(jìn)行比較，以檢驗(yàn)實(shí)測(cè)資料的代表性。

3 年徑流頻率分析

進(jìn)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(jìn)行頻率計(jì)算與分析，求得年徑流量分布的統(tǒng)計(jì)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(jì)算采用配線法，應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)年徑流特性，注意一些應(yīng)予以注意的事項(xiàng)。

3.1 選 樣

當(dāng)年徑流資料經(jīng)過(guò)審查、插補(bǔ)延長(zhǎng)、還原計(jì)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(jì)其徑流量，組成年徑流系列和月徑流系列。

在水資源利用過(guò)程中，為便于水資源的調(diào)度運(yùn)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(yàn)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(gè)參數(shù)，其中均值一般直接采用矩法計(jì)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(zhǔn)則進(jìn)行調(diào)整；偏態(tài)系數(shù)一般不進(jìn)行計(jì)算，而直接采用 的倍比，絕大多數(shù)河流可采用。在進(jìn)行頻率適線和參數(shù)調(diào)整時(shí)，可側(cè)重考慮平、枯水年份年徑流點(diǎn)群的趨勢(shì)。

4 計(jì)算結(jié)果驗(yàn)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(duì)中小流域設(shè)計(jì)斷面徑流系列計(jì)算的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，有時(shí)也會(huì)帶來(lái)偶然性。因此在有條件時(shí)，應(yīng)注意和地區(qū)綜合分析的統(tǒng)計(jì)參數(shù)成果進(jìn)行合理性比較，特別是在系列較短時(shí)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(shí)測(cè)年徑流系列以外，還能考證到歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)更枯的年徑流時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步考證其發(fā)生的重現(xiàn)期，并點(diǎn)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