变化条件下王家咀水库设计径流分析计算

摘要

现今社会，人们实施的各种土地开发利用、水土保持工程一系列大规模生产活动严重的影响了流域原有的下垫面条件，同时，气候变化也在逐步改变着原有的河川径流水文情势。在气候变化和人类频繁水事活动的流域，径流不能被看做是来自同一样本整体的序列，而是存在跳跃突变的非一致径流序列。水文频率计算要求水文事件发生值须在同一条件下获得，服从同一分布。 在黄土干旱区，由于受到库坝等工程的影响，实测的径流系列均呈现出变小的趋势，原有的水文统计计算方法不能再适用于现有条件。本文以我省淤坝系工程密集的百子沟流域下游王家咀水库设计径流计算为例，以冶峪河淳化水文站为无资料地区参证站，主要研究区域为淳化水文站上游流域，采用多种方法进行变化环境下参证站设计年径流计算，最终确定旬邑县王家咀水库可靠来水量。 本次采用序聚类法对淳化水文站1961-2015年55年的年径流系列进行最优分段，并使用斯米尔洛夫分布一致性检验、滑动F检验法、滑动T检验法三种方法对分段后的跳跃变异点进行验证。最后使用双累积曲线法对淳化水文站1961-2015年55年的年径流与面降雨非一致性进行进一步验证检验，确定下垫面改变是河道径流特性改变的唯一因素。在对菲一致径流样本序列进行变异跳跃点查找与检查的基础上，进行设计保证率年径流分析计算，使用方法包括：还原系数法和全概率法，以此来进行参证站设计年径流计算。 针对跳跃变异的非一致系列频率全概率计算方法数学概念清晰明确，操作较简便，计算结果合理；但该方法对样本系列的长度要求高；跳跃变异点要求明显，对于需要计算上游逐日来水量的区域，无法满足，适用范围小。采用还原系数法和全概率计算法两种方法计算出设计年径流，其中：径流还原计算法计算结果显示p=5%，p=50%，p=95%设计保证率年径流量分别为2570万m3、1180万m3、508万m3，全概率计算公式计算推求淳化水文站p=5%，p=50%，p=95%设计保证率年径流量为分别为2490万m3、1100万m3、470万m3万m3，两种方法计算结果差异不大，径流还原法计算结果略大，与水文手册径流模数进行对比，推荐径流还原法为水库设计来水方案。 结合工程的任务与要求，利用百子沟流域地形地貌、上下游河道取用水等基本资料，通过一定的水文水利计算得到水库设计径流，为最终确定最优水库规模提供坝址处设计来水。

目录

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究的意义

1.3 国内外研究进展

1.4 研究的主要内容

1.4.1 研究内容

1.4.2技术路线

第二章 王家咀水库概况

2.1 王家咀水库所在地概况

2.1.1自然地理

2.1.2社会经济发展概况

2.2 工王家咀水库建设的意义

2.2.1 城乡供水的需要

2.2.2发展节水灌溉的需要

2.2.3保护生态环境的需要

2.2.4项目建设的外部条件

2.3 王家咀水库位置地形

2.4 王家咀水库的任务和规模

2.5 王家咀水库工程等级标准

第三章 王家咀水库流域概况

3.1 流域概况

3.2 气象

3.3 水文基本资料

3.3.1 水文站网

3.3.2 参证站的选择

3.3.3站水文资料的三性审查

3.4 百子沟流域河道变化趋势

第四章 冶峪河淳化水文站上游流域水文序列演变分析

4.1 河道径流形成的影响因素

4.1.1 气候影响因素

4.1.2地理影响因素

4.1.3人类活动影响因素

4.2 突变分析的基本方法

4.2.1 淳化水文站有序聚类法（最优分段法）

4.2.2淳化水文站斯米尔洛夫分布一致性检验

4.2.3 淳化水文站滑动F检验法

4.2.4淳化水文站滑动T检验法

4.2.5淳化水文站双累积曲线法

4.3 淳化水文站径流特征变异综合分析

第五章径流还原法计算参证站设计年径流计算

5.1径流还原目的意义

5.2 径流还原计算

5.3 淳化水文站径流还原法

5.3.1 淳化水文站年径流还原

5.3.2径流还原法的问题

5.3.3参证站设计年径流量

第六章全概率法计算参证站设计年径流

6.1非一致年径流系列频率计算法

6.2对宋松柏全概率公式的应用

6.3 跳跃变异系列频率计算方法存在的问题

第七章王家咀水库设计来水

7.1计算成果合理性分析及采用

7.2坝址径流

7.3年径流量的年内分配

第八章结论及展望

8.1 结论

8.2 展望

致谢

参考文献

攻读工程硕士期间主要研究成果