水资源评价课程设计Word格式.docx

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2.3资料的插补展延

1、何家坪站降雨资料的插补

一九七六年六月在淮宁河上中游何家坪村加家坪设站，后经1976-1977两年的实际测验，因河道不顺，断面附近有支沟汇入，水流较乱一九七八年该站上移一公里至何家坪，为区别资料，加家坪为何家坪

（一）站，何家坪是现在站名，这导致何家坪站缺失1976年和1977年的年降水资料。

因迁移前后两个雨量站距离相近，且气候、地形条件一致，控制面积基本不变，可以忽略其影响，故可将何家坪

（一）1976年和1977年的年降雨资料直接移用至何家坪站，以用于分析计算。

2、杜家湾站降雨资料的插补

由于某种原因，杜家湾站缺失了1987年的年降水资料。

但杜家湾站测站的降水量与流域内淮宁湾测站的气象条件、下垫面条件较为相似，则其降水量有密切关系，因此可建立插补站降水量与邻近站降水量或其它水文气象要素之间的相关关系，采用相关分析法对杜家湾站的降水缺失序列进行插补。

图2-1淮宁湾站与杜家湾站降水相关关系图

图2-2湫贤上站与杜家湾站降水相关关系图

湫贤上

435.9

503.4

417.2

356.7

440.2

380.3

369.9

315.4

519

243

396.7

0.717

382.6

杜家湾

522.1

566.8

380.6

283.3

452.9

371.4

425.4

296

543.5

310.1

359.5

淮宁湾

608.3

631

394.2

340.1

440.1

353.1

412.2

419.3

516.8

290.8

480.6

0.778

367.71

2.4流域降水量的计算

1、流域1977~1976年降水序列计算

该流域地处山丘区，雨量站和降水量分布较不均匀，则可采用泰森多边形法计算流域的年降水量系列，因1976年淮宁湾站的降水资料不完整，则计算时采用1977~1988年降水序列。

据泰森多边形划分方法将流域划分成11个部分，使每个部分内均有一个雨量站控制，并计算各雨量站控制面积，以计算面积权重，然后依据下式2—1进行加权计算流域平均降水量。

具体计算结果见表2—1。

（式2—1）

—第i个站的年降水量，mm；

—面积权

表2-1各分区控制面积及权重

各分区控制站名称

杨家河

张家湾

刘家沟

何家坪

高家河

蛇沟

湫贤沟

瞿家河

王家三岔

各分区控制站面积

165

85

95

52

55

83

92

145

110

245

各分区面积权重

0.14

0.07

0.08

0.04

0.05

0.12

0.09

0.20

表2-2流域平均年降水系列

年份

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

年降水量

541.7

619.0

429.6

331.1

419.2

372.6

385.1

377.8

483.6

307.3

323.1

422.7

2、流域多年平均降水量及不同频率年降水量计算

据表2-1计算流域多年平均降水量为：

=5012.9/12=417.7mm,计算年降水统计参数，绘制频率曲线皮尔逊Ⅲ型，其中经验频率采用数学公式P=m/（n+1）·

100%计算；

适线时应照顾大部分点据，主要中、下部分点据定线，对系列中特大、特小值不做处理。

经分析可得不同频率降水量如下表2-2所示。

表2-3不同频率年降水量计算成果表

多年年平均值（mm）

Cv计算

Cv配线

Cs/Cv

P=20%

P=50%

P=75%

P=95%

417.7

0.22

0.26

2

505.3

408.4

340.3

256.5

表2-4不同频率年降水量个月分配计算成果表

月份

1

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

合计

典型年（1985）

2.2

9.6

6.8

7.0

57.2

34.2

40.5

107.5

219.8

31.7

0.0

0.3

放大倍比

0.98

P=20%（设计值）

9.4

6.6

55.9

33.4

39.6

105.1

214.9

31.0

505.3

典型年（1983）

0.2

1.5

5.6

13.6

75.4

56.7

46.2

25.0

118.1

62.5

7.2

0.99

P=50%（设计值）

5.5

13.5

74.7

56.2

45.8

24.8

117.0

61.9

7.1

408.4

典型年（1980）

1.3

0.5

25.8

12.4

36.2

89.7

30.4

72.6

33.1

25.9

339.9

1.00

P=75%（设计值）

89.8

72.7

12.0

340.3

典型年（1986）

5.4

11.3

4.3

49.3

94.4

43.3

14.9

28.1

4.7

3.4

0.95

P=95%（设计值）

5.1

10.7

4.1

46.7

89.4

30.0

41.0

14.1

26.6

4.5

3.2

256.5

典型年（1984）

0.1

1.0

10.8

30.2

79.0

119.3

90.4

40.9

9.2

6.1

22.9

多年平均

30.1

78.7

118.9

90.1

40.7

22.8

417.7

图2-3怀宁河流域多年降水量频率分布曲线图

2.5降水量的时程变化分析

降水量的时程变化包括年内变化和年际变化两个过程，则据降水序列分别对二者进行分析计算。

1、典型年的选择

典型年选择时，应选择年降水量接近某一保证率的年降水量，同时其月分配应对农业需水和径流调节不利的年份。

此评价区域内，以淮宁湾站为例进行分析。

2、降水量的年内分配

（1）频率分析

据淮宁湾站1977~1988年降水序列，算年降水统计参数，绘制频率曲线皮尔逊Ⅲ型，并计算不同保证率下的设计降水量，如表2-3所示。

表2-5淮宁湾站多年平均降水量及不同频率设计值表

平均值（mm）

p=20%（mm）

p=50%（mm）

p=75%（mm）

p=95%（mm）

439.88

0.21

0.28

538.789

428.435

351.766

258.690

（2）降水量月分配过程计算

据表2-5计算结果分析，可选取典型年分别为1985年（P=20%）、1984年（p=50%）、1982年（75%）、1986年（p=95%）。

据典型年的降水序列，采用同倍比法进行不同频率及多年平均降水量月分配过程计算，具体计算结果见下表2-6，并绘制不同保证率典型年降水量月分配柱状图（如图2-1）。

图2-4怀宁湾站多年降水量频率分布曲线图

图2-5不同保证率及多年平均典型年降水量月分配柱状图

表2-6淮宁湾站多年平均降水量及不同频率降水量月分配过程计算

频率

项目

全年

连续最

大四个月

降水量

占全年比例（%）

p=20%

（1985）

代表年

2.2

9.6

6.8

7.0

57.2

34.2

40.5

107.5

219.8

31.7

0.0

0.3

516.8

6~9

402.0

77.79

设计值

2.3

10.0

7.1

7.3

59.6

35.7

42.2

112.1

229.2

33.0

538.8

倍比

1.04

p=50%

（1984）

0.1

1.0

10.8

9.4

30.2

79.0

119.3

90.4

40.9

9.2

6.1

22.9

419.3

329.6

78.61

11.0

30.9

80.7

121.9

92.4

41.8

6.2

23.4

428.4

1.02

p=75%

（1982）

5.5

6.4

19.4

11.8

20.2

129.4

90.1

46.1

5.4

8.0

353.1

276.6

78.33

19.3

20.1

128.9

89.8

45.9

351.8

1.00

p=95%

（1986）

11.3

4.6

49.3

94.4

43.3

14.9

28.1

4.7

3.4

290.8

5~8

218.7

75.21

4.8

10.1

4.1

43.9

84.0

28.2

38.5

13.3

25.0

4.2

3.0

258.7

0.89

1.5

21.8

14.8

5.7

131.1

122.7

98.9

34.1

13.6

5.1

0.2

449.5

386.8

86.05

1.47

0.00

21.33

14.48

5.58

128.29

120.07

96.78

33.37

13.31

4.99

439.9

0.98

1.2

13.4

13.7

61.2

105.0

107.3

63.7

28.5

337.2

76.66

由图可知，由淮宁湾站典型年不同频率（丰、平、枯等）的降水量较大月份主要集中在6-9月，即主要集中在汛期。

（3）降水量年内变化程度分析

采用降水不均匀系数表示降水量年内变化程度。

如表2-3所列淮宁湾站年降水量的月分配，由年降水量计算的月平均降水量为36.66mm，对比各月降水量，可知6—9月的月降水量超过了平均降水量，故有n=4，则：

不均匀系数（P32）为：

（439.9-4*36.66）/（12*36.66）=0.67

据计算结果知，淮宁湾站不均匀系数较大，说明该地区年降水量的月分配较为不均

3、降水量的年际变化分析

2.6降水量的空间分布

绘制1977-1988年同步期的年降水量均值等值线图，以反映多年平均降水量的空间分布规律。

年降水量等值线线距为线距100mm。

三、蒸发量的分析计算

子洲县位于淮宁河流域的下游，且具有1976~1988年的详细蒸发资料，则以子洲县蒸发情况为代表分析淮宁河流域的蒸发量。

本次，分析以水面蒸发计算为主。

3.1多年平均蒸发量分析

1、多年平均蒸发量计算

公式=1087.70mm

2、多年平均蒸发量年内变化分析

不同月份由于蒸发条件不同，蒸发量也不同，据多年平均蒸发值1087.7mm，选择1986年为典型年进行多年平均蒸发量的月分配过程计算，具体计算结果如下表3-1。

表3-1子洲县多年平均蒸发量月分配过程计算表

典型年（1986年）

26.58

29.52

69.06

137.2

183.6

136.9

154.4

115.1

107.7

71.34

35.04

17.4

1.003

月分配（mm）

26.67

29.62

69.30

137.67

184.23

137.37

154.93

115.49

108.07

71.58

35.16

17.46

据表3-1的计算结果绘制蒸发量柱状图3—1，以更明朗地反映该流域蒸发量年内变化情况。

图3-1子洲县多年平均蒸发量月分配情况图

由图3-1知，该流域4—9月蒸发量较大，表明该时段内气候干燥、炎热，植（作）物生长需要较多的水分，因此，在此时段内要合理配置和利用水资源，以满足国民经济的

用水需求。

2、蒸发量的年际变化分析

绘制蒸发量过程线（图3-2）分析其年际变化情况。

图3-2子洲县年蒸发量过程线

由图3—2知，

3.2干旱指数计算（1977—1988）

旱指数为年蒸发能力与年降水量的比值，是反映气候干湿程度的指标。

蒸发能力是指充分供水条件下的陆面蒸发量，可近似用E601型蒸发器观测的水面蒸发量代替。

流域多年平均蒸发量由子州县多年平均蒸发量代替，经计算为1085.4mm，流域多年平均降雨量为419.6mm。

计算公式为：

干旱指数=年蒸发能力/年降水量，即

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

均值

蒸发能力

1062.5

1053

1014.2

1155.1

1133.7

1201.8

1034.3

1009.6

1072.6

1084

1212.4

991.1

1085.4

541.8

619.6

430.0

331.3

384.7

483.7

306.8

417.8

干旱指数

1.96

1.70

2.36

3.49

2.70

3.23

2.69

2.67

2.22

3.53

3.75

2.34

2.72

该计算区域多年平均干旱指数为2.6。

=2.6>

1,说明该流域蒸发能力大于降水量,气候干燥,则可判断该流域为半湿润带（1.0

<

3.0）。

四、地表水资源量计算

3.1代表站选取

淮宁河流域内有两个水文站，即淮宁湾站和何家坪站，且其多年径流较齐全，地表水资源量计算时需计算到流域出口断面，则选择离流域出口较近的淮宁湾站作为代表站，进行流域的地表水资源量分析计算。

3.2资料的三性审查

单站径流资料统计分析是地表水资源量评