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2023-06-23
探讨径流量法中的相关系数：从理论到实践的考量与完善
【摘要】：对于干旱地区，年径流量与年降水量之间的关系不太密切，难以利用这个关系来展延年径流量系列。当设计站的实测年径流量系列过短，不足以建立年降水量与年径流量的相关关系时，也可用月降水量与月径流量之间的关系来展延月、年径流量系列。可以使月降雨量和月径流量之间的关系得到改善。有了经插补延长的年径流量系列，就可进行频率计算和年内分配计算，计算方法与有长期实测资料的完全相同。
径流系列的插补延长，根据资料条件，可采用下列方法。
1.利用邻站径流量资料展延设计站径流量系列
当设计站上游或下游站有充分实测年径流量时，往往可以利用上、下游站的年径流量资料来展延设计站的年径流量系列。如果设计站与参证站所控制的流域面积相差不多，一般可获得良好的结果。当自然地理条件和气候条件在地区上的变化很大时，两站年径流量间的相关关系可能不好。这时，可以在相关图中引入反映区间径流量（或区间年降水量）的参变量，来改善相关关系。
当设计站上、下游无长期测站时，经过分析，可利用自然地理条件相似的邻近流域的年径流量作为参证变量。
当设计站实测年径流量系列过短，难以建立年径流量相关关系时，可以利用设计站与参证站月径流量（或季径流量）之间的关系来展延系列。由于影响月（季）径流量的因素远比影响年径流量的因素多，月（季）径流量的相关关系也就不如年径流量相关关系那样密切。用月（季）径流量关系来展延系列，一般误差较大。
选好参证变量并建立关系图后，即可根据实测的参证变量，从相关图上查出设计站年径流量的对应值，从而把设计站系列展延到一定长度。
2.利用降雨量资料展延径流量系列
当不能利用径流量资料来展延系列时，可以利用流域内或邻近地区的降水量资料来展延。对于湿润地区，如我国长江流域及南方各省，年径流量与年降水量之间存在较密切的关系，如用流域平均年降水量作参证变量来展延年径流量系列，一般可得到良好的效果。
对于干旱地区，年径流量与年降水量之间的关系不太密切，难以利用这个关系来展延年径流量系列。
当设计站的实测年径流量系列过短，不足以建立年降水量与年径流量的相关关系时，也可用月降水量与月径流量之间的关系来展延月、年径流量系列。
需要注意，按日历时间统计月降雨量和月径流量，有时月末的降雨量所产生的径流量在下月初流出，造成月降雨量与月径流量不相对应的情况。因此，两者之间的关系一般较差，有时点据散乱而无法定相关关系线；解决的办法是，将月末降雨量的部分或全部计入下个月的降雨量中；或者将下月初流出的径流量计入上个月的径流量中，使月降雨量和月径流量相对应。可以使月降雨量和月径流量之间的关系得到改善。
当受流域蓄水量影响较大时，也会使月降雨量和月径流量不相对应，由于不同月份的流域蓄水量不同，即使是月降雨量相同，相应的月径流量也会相差较大，甚至是不降雨的月份，会有较大的径流量产生，这主要是流域前期蓄水造成的（比如枯水期的月径流量一般由地下水供给，几乎与本月少量的降雨量无关），此时不可利用月降雨径流关系来展延枯水期的月径流量。
3.利用其他水文要素展延系列
若本站水位资料系列较长，且有一定长度的流量资料时，可建立本站的水位流量关系插补径流系列。在高寒地区以融雪径流补给为主的河流，径流量与气温之间会有比较密切的关系，可以用月平均气温来展延月平均流量系列。
总之，应根据实际情况，确定用来插补展延径流系列的参证变量。并且除遵循相关分析的有关要求外，还应注意插补的项数以不超过实测值的项数为宜，最好不超过后者的一半。这是因为展延所用相关线是平均情况，展延后的资料系列变差系数一般会偏小，最终会影响成果的精度。有了经插补延长的年径流量系列，就可进行频率计算和年内分配计算，计算方法与有长期实测资料的完全相同。
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