设计依据站径流系列代表性分析，根据资料条件可采用下列方法：设计依据站径流系列较长时，其代表性可通过滑动平均，均值、变差系数的累积均值曲线等分析、了解均值、变差系数趋于稳定的系列长度，同时为代表段的选取提供依据。关系密切时，可比较降水量长、短系列的均值和变差系数，如果两者接近，说明降水的短系列具有代表性，从而认为与短系列降水资料同步的设计依据站径流系列也具有代表性。......
2023-08-23
天然年径流系列一致性分析
【摘要】：对天然年径流进行一致性分析的目的是处理下垫面条件变化对径流的影响，同时可以检查还原计算成果的合理性，通过修正后得到具有一致性且能反映近期下垫面条件的天然年径流系列。选定一个年降水值，从图中两根曲线上可查出两个年代径流深值，用式(2.7)和式(2.8)分别计算年径流衰减率α和修正系数β。根据查算的不同年降水量的α值和β值，可以绘制P-β关系曲线，作为修正1956—1979年天然年径流系列的依据。
对天然年径流进行一致性分析的目的是处理下垫面条件变化对径流的影响，同时可以检查还原计算成果的合理性，通过修正后得到具有一致性且能反映近期下垫面条件的天然年径流系列。其步骤如下。
(1)在单站还原计算的基础上，点绘面平均降水量与天然年径流深的相关图，如果近期年代的点据明显偏离于历史年代的点据，则说明下垫面条件变化对径流影响较大，需要对年径流系列进行修正。
(2)将径流系列划分为近期和历史两个系列，分别点绘其降水-径流关系曲线(在同一个坐标系内，降水为纵坐标，年径流为横坐标)，两根曲线之间的横坐标距离即为年径流的变化值。
(3)选定一个年降水值，从图中两根曲线上可查出两个年径流深值(R1和R2)，用下列公式计算年径流衰减率和修正系数:
式中:α为年径流衰减率;β为年径流修正系数;R1为历史年代下垫面条件的产流深;R2为近期年代下垫面条件的产流深。
根据查算的不同年降水量的α值和β值，可以绘制P-β关系曲线，作为修正历史年代天然径流系列的依据。
(4)根据需要修正年份的降水量，从P-β关系曲线上查得修正系数，乘以该年修正前的天然年径流量，即可求得修正后的天然径流量。
【例2.1】 以河北省某水库站为例说明以上步骤。
解:(1)点绘年降水-径流相关图(图2.2)，可以看出，在同量级降水条件下，20世纪50—60年代大多数点据位于右边，80—90年代大多数点据位于左边，表明年径流量呈衰减态势。
图2.2 河北省某站P-R相关图
(2)将径流系列划分为1956—1979年和1980—2000年两个年代阶段，分别通过点群中心绘制其年降水-径流关系曲线。右边虚线代表20世纪50—70年代的年降水径流关系，左边实线代表20世纪80—90年代的年降水径流关系，两根曲线之间的横坐标距离即为年径流衰减值。
(3)选定一个年降水值，从图中两根曲线上可查出两个年代径流深值(R1和R2)，用式(2.7)和式(2.8)分别计算年径流衰减率α和修正系数β。
根据查算的不同年降水量的α值和β值(表2.2)，可以绘制P-β关系曲线(图2.3)，作为修正1956—1979年天然年径流系列的依据。
表2.2 河北省某站不同年降水量的α值和β值
图2.3 河北省某站P-β关系曲线
(4)根据需要修正年份的降水量，从P-β关系曲线上查得修正系数，乘以该年修正前的天然年径流量，即可求得修正后的天然年径流量。
在年降水-径流关系图中，如果20世纪80—90年代相关线位于50—70年代相关线右侧，则表明年径流呈增加态势。在这种情况下，仍可以用前述公式计算α值和β值，但α为负值，β值大于1.0。
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