案例一水文统计频率曲线图Word格式.docx
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③计算序列的多年平均流量
(m3/s)
④计算各项的模比系数按供公式
计算,并计入表2中,其总和应等于n。
⑤计算各项(Ki-1),列入表2中,其总和应为零。
⑥计算(Ki-1)2,并列入表2中,可以求Cv,,
⑦计算(Ki-1)3,并列入表2中,可求Cs,
计算经验参数平均值X、变差系数Cu、偏态系数Cs如下表2.
Q(m3/s)
大小排序
序号
P(%)
Ki
Ki-1
(Ki-1)^2
(Ki-1)^3
1
4.00
1.60
0.60
0.36
0.21
1953
2
8.00
1.50
0.50
0.25
0.12
3
12.00
1.45
0.45
0.20
0.09
4
16.00
1.33
0.33
0.11
0.03
5
20.00
1.18
0.18
0.01
6
24.00
1.15
0.15
0.02
0.00
7
28.00
1.10
0.10
8
32.00
1.06
0.06
9
36.00
1.03
10
40.00
1.00
11
44.00
0.96
-0.04
12
48.00
0.94
-0.06
13
52.00
0.92
-0.08
14
56.00
0.91
-0.09
15
60.00
0.89
-0.11
16
64.00
0.88
-0.12
17
68.00
18
72.00
0.85
-0.15
19
76.00
0.84
-0.16
20
80.00
0.82
-0.18
-0.01
21
84.00
0.81
-0.19
0.04
22
88.00
0.77
-0.23
23
92.00
0.63
-0.37
0.14
-0.05
24
96.00
0.51
-0.49
0.24
合计
15993.5
1.595
0.263
均值
666.395
CV
0.28
CS
0.05
n
表2
(2)频率格纸绘制及适线
根据表2计算出来的Cv=0.28,Cs的经验取值为2.5Cv,查《工程水文》教材的附录1,进行配线,计算结果如表3.
频率p%
第一次配线Cv=0.28,Cs=2.5Cv=0.7
第二次配线Cv=0.31,Cs=2.5Cv=0.8
X轴值
Q(m3/s)
1.393
1230
1244
2.074
1030
1034
2.437
932
934
2.877
824
822
50
3.719
642
640
75
4.394
522
520
90
5.001
430
432
95
5.364
382
390
99
6.045
304
318
表3
根据两次配线结果,选取拟合较好的配线数组:
第一次的配线,所画出的曲线偏离经验频率点较大,则重新配线;
最后选取第二次配线Cv=0.31,Cs=2.5Cv=0.8,配线的频率图如下图1.
图1.年流量频率曲线
案例二设计年径流分析
资料:
某水利工程的设计站,有1954-1971年的实测径流资料。
其下游有一参证站,有1939-1971年的年径流系列资料,如表1所示,其中1953-1954年、1957-1978年和1959-1960年,分别被选定为P=50%、P=75%和P=95%的代表年,其年内的逐月径流分配如表2所示。
表1.设计站与参证站年径流系列
要求:
(1)根据参证站系列,将设计站的年径流系列延长至1939-1971年。
(2)根据延长前后的设计站年径流系列,分别绘制年径流频率曲线,并比较有和差异,
(3)根据设计代表年的逐月径流分配,计算P=50%、P=75%和P=95%的年径流量逐月径流分配过程。
月份流量(m3/s)
全年
(m3/s)
1953-1954
827
920
1780
547
275
213
207
243
303
363
714
619
1957-1958
1110
1010
919
742
394
200
162
152
198
260
489
965
552
1959-1960
787
399
282
180
124
135
195
232
265
594
444
参证站
设计站
1939
778
587
424
1940
1060
664
1941
644
947
1942
780
702
1943
1029
859
643
1944
872
1050
752
1945
782
569
1946
1246
1130
813
1947
933
1160
775
1948
847
676
1949
1177
878
1950
1510
1040
1951
996
1080
735
703
727
519
788
649
473
945
761
870
715
1023
800
表2.设计站代表年月径流分配
根据表1,。
中的数据绘制出设计站与参证站流量相关图,其二者的的流量相关关系如图1,所示。
图1.设计站与参证站流量相关关系
1)绘制延展后的年径流频率曲线
根据图1中设计站与参证站流量的线性关系,可以从图中查得设计站1939-1953年的年平均流量。
①将查的1939-1953年的年平均流量和设计站实测的1954-1971年的年平均流量一起进行从大到小的排序并列入表中,如表3所示。
计算经验频率,并将其列入表3中,并将x和p对应的点绘制在频率格纸上(图2),本案例分析中n=33.
计算,并计入表3中,其总和应等于n。
⑤计算各项(Ki-1),列入表3中,其总和应为零。
⑥计算(Ki-1)2,并列入表3中,可以求Cv,,
⑦计算(Ki-1)3,并列入表3中,可求Cs,
计算经验参数平均值X、变差系数Cu、偏态系数Cs如下表3.
延展后
序号m
1040
2.94
1.55
0.55
0.30
0.16
886
5.88
1.32
0.32
878
8.82
1.31
0.31
841
11.76
1.25
813
14.71
1.21
800
17.65
1.19
0.19
775
20.59
765
23.53
1.14
761
26.47
1.13
0.13
752
29.41
1.12
745
32.35
1.11
735
35.29
1.09
724
38.24
1.08
0.08
715
41.18
714
44.12
683
47.06
1.02
682
50.00
1.01
647
52.94
643
55.88
643
58.82
627
61.76
0.93
-0.07
588
64.71
-0.13
583
67.65
0.87
582
70.59
569
25
73.53
552
26
76.47
547
27
79.41
533
28
82.35
0.79
-0.21
519
29
85.29
495
30
88.24
0.74
-0.26
0.07
-0.02
473
31
91.18
0.70
-0.30
-0.03
444
32
94.12
0.66
-0.34
424
33
97.06
22178
1.00
1.40
672
Cv
Cs
0.3
表3.延展后经验频率计算表
⑧频率格纸绘制及适线
根据表2,所计算出来的Cv=0.21和Cs的经验取值为2.5Cv,和查《工程水文》教材的附录1,进行配线,配线的的计算如下表,表4.
第一次配线Cv=0.21Cs=2.5Cv=0.5
第二次配线Cv=0.23Cs=2.5Cv=0.6
1086.22
1097
945.57
950.21
876.02
877.56
797.19
795.65
659.64
656.544
562.26
560.72
483.44
486.53
441.71
447.89
369.06
381.43
表4.延展后频率曲线选配计算表
根据以上两次配线选取拟合更好的配线数组,第一次的配线,所画出的曲线偏离经验频率点较大,则重新配线。
最后选取第二次配线Cv=0.23Cs=2.5Cv=0.6,其配线的频率图如下图,图2
图2.延展后年径流量频率曲线
2)绘制延展前的年径流频率曲线
①根据原始设计站实测的1954-1971年的年平均流量的资料,将其流量进行从大到小的排序并列入表中,如表5所示。
计算经验频率,并将其列入表5中,并将x和p对应的点绘制在频率格纸上(图3),本案例分析中n=18.
计算,并计入表5中,其总和应等于n。
⑤计算各项(Ki-1),列入表5中,其总和应为零。
⑥计算(Ki-1)2,并列入表5中,可以求Cv,,
⑦计算(Ki-1)3,并列入表5中,可求Cs,
计算经验参数平均值X、变差系数Cu、偏态系数Cs如下表5.
延展前
参证Q(m3/s)设计Q(m3/s)
5.26
1.54
0.54
0.29
10.53
1.30
15.79
1.20
21.05
26.32
31.58
36.84
42.11
47.37
52.63
57.89
0.95
63.16
68.42
73.68
78.95
84.21
89.47
94.74
12154
675
表5.延展前经验频率计算表
根据表2,所计算出来的Cv=0.24和Cs的经验取值为2.5Cv,和查《工程水文》教材的附录1,进行配线,配线的的计算如下表,表6.
第一次配线Cv=0.24Cs=0.8
第二次配线Cv=0.3Cs=1
1260.23
1286.55
1047.6
1055.7
946.35
832.95
828.9
648.68
642.6
527.18
438.08
446.18
395.55
407.7
322.65
353.03
表6.延展前频率曲线选配计算表
最后选取第二次配线Cv=0.3Cs=1,其配线的频率图如下图,图3
图3.延展后年径流量频率曲线
在设计代表年的逐月径流分配时,所采用的是同倍比法,即
,且在前面的延展后的频率曲线图(图2)中可以查出设计保证率在P=50%、P=75%和P=95%的设计流量分别为656.54m3/s,560.83m3/s,448m3/s。
再根据同倍比法和查的的实际流量,计算出逐月径流分配过程,其分配过程如下表,表7.
设计年径(m3/s)
放缩比K
7月
8月
9月
10月
11月
12月
50%,656.54
877.447
976.12
1888.58
1092.83
580.3