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如何估算枯水径流:缺乏实测资料的解决方法

【摘要】:由此就可求得设计流域年枯水流量的统计参数,从而近似估算出设计枯水流量。同时,还需通过野外查勘,观测设计站的枯水流量,并与参证站同时实测的枯水流量进行对比,以便合理确定设计站的设计枯水流量。

1.设计枯水流量推求

当工程拟建处断面缺乏实测径流资料时,通常采用等值线图法或水文比拟法估算枯水径流量。

(1)等值线图法。由枯水径流量的影响因素分析可知非分区性因素对枯水径流的影响是比较大的,但随着流域面积的增大,分区性因素对枯水径流的影响会逐渐显著,所以就可以绘制出大、中流域的年枯水流量(如年最小流量、年最小日平均流量、连续最小几日的平均流量)模数的均值、Cv等值线图及Cs分区图。由此就可求得设计流域年枯水流量的统计参数,从而近似估算出设计枯水流量。由于非分区性因素对枯水径流的影响较大,所以年枯水流量模数统计参数的等值线图的精度远较年径流量统计参数等值线图为低。特别是对较小河流,可能有很大的误差,使用时应认真分析。

(2)水文比拟法。在枯水径流的分析中,要正确使用水文比拟法,必须具备水文地质的分区资料,以便选择水文地质条件相近的流域作为参证流域。选定参证流域后,即可将参证流域的枯水径流特征值移用于设计流域。同时,还需通过野外查勘,观测设计站的枯水流量,并与参证站同时实测的枯水流量进行对比,以便合理确定设计站的设计枯水流量。当参证站与设计站在同一条河流的上下游时,可以采用与年径流量一样的面积比方法修正枯水流量。

2.设计枯水位推求

当设计断面处缺乏历年实测水位系列时,设计断面枯水位常移用上下游参证站的设计枯水位,但必须按一定方法加以修正。

(1)比降法。当参证站距设计断面较近,且河段顺直、断面形状变化不大、区间水面比降变化不大时,可用式(G1.7)推算设计断面的设计枯水位:

式中 Z、Z——设计断面与参证站的设计枯水位,m;

L——设计断面至参证站的距离,m;

I——设计断面至参证站的平均枯水水面比降。

(2)水位相关法。当参证站距离设计断面较远时,可在设计断面设置临时水尺与参证站进行对比观测,最好连续观测一个水文年度以上。然后建立两站水位相关关系,用参证站设计水位推求设计断面的设计水位。

(3)瞬时水位法。当设计断面的水位资料不多,难以与参证站建立相关关系时,可采用瞬时水位法。即选择枯水期水位稳定时,设计站与参证站若干次同时观测的瞬时水位资料(要求大致接近设计水位,并且涨落变化不超过0.05m),然后计算设计站与参证站各次瞬时水位差,并求出其平均值img。则根据参证断面的设计枯水位Z及瞬时平均差img,按式(G1.8)便可求得设计断面的设计枯水位Z

(3)瞬时水位法。当设计断面的水位资料不多,难以与参证站建立相关关系时,可采用瞬时水位法。即选择枯水期水位稳定时,设计站与参证站若干次同时观测的瞬时水位资料(要求大致接近设计水位,并且涨落变化不超过0.05m),然后计算设计站与参证站各次瞬时水位差,并求出其平均值img。则根据参证断面的设计枯水位Z及瞬时平均差img,按式(G1.8)便可求得设计断面的设计枯水位Z