【水利課件】第2章 徑流量的調節(jié)計算58節(jié)

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1、第五節(jié)第五節(jié) 時歷法多年調節(jié)計算時歷法多年調節(jié)計算 由水量平衡原理我們可以把水庫分為：年（季）調節(jié)水庫、由水量平衡原理我們可以把水庫分為：年（季）調節(jié)水庫、完全年調節(jié)水庫和多年調節(jié)水庫。完全年調節(jié)水庫和多年調節(jié)水庫。由于完成一次蓄洪循環(huán)往往需要好幾年，所以在用時歷法由于完成一次蓄洪循環(huán)往往需要好幾年，所以在用時歷法進行多年調節(jié)計算時，所需要的水文資料遠較年調節(jié)時長，一進行多年調節(jié)計算時，所需要的水文資料遠較年調節(jié)時長，一般應在般應在30年以上且代表多年變化的典型，否則所得結果不可靠。年以上且代表多年變化的典型，否則所得結果不可靠。多年系列的徑流差積曲線的一部分如圖多年系列的徑流差積曲線的一部分

2、如圖2-10所示：所示：與年調節(jié)一樣，根據圖與年調節(jié)一樣，根據圖2-10上求得之上求得之W1、W2、各值，按各值，按經驗頻率公式作出圖經驗頻率公式作出圖2-9（a）那）那樣的樣的VP關系曲線，由需水保證關系曲線，由需水保證率率P可查得相應的設計庫容可查得相應的設計庫容V。同樣，可以解決已知庫容求調節(jié)同樣，可以解決已知庫容求調節(jié)流量。圖流量。圖2-11所示為已知庫容的所示為已知庫容的多年徑流系列的差積曲線的一部多年徑流系列的差積曲線的一部分，把多年來水差積曲線上下移分，把多年來水差積曲線上下移動一段距離剛好等于給定的庫動一段距離剛好等于給定的庫容。容。由圖由圖2-11可見，即使在多年調節(jié)中，棄水

3、仍不可免，而水可見，即使在多年調節(jié)中，棄水仍不可免，而水庫在多數(shù)年份供水季末均蓄至正常蓄水位，僅在第庫在多數(shù)年份供水季末均蓄至正常蓄水位，僅在第5及及79年水年水庫起了多年調節(jié)作用。庫起了多年調節(jié)作用。在多年調節(jié)水庫中，由于庫容大，水量損失有時頗為可在多年調節(jié)水庫中，由于庫容大，水量損失有時頗為可觀?？山频厝≡O計枯水年組水庫平均庫位來估計各種損失水觀?？山频厝≡O計枯水年組水庫平均庫位來估計各種損失水量，然后從調節(jié)流量量，然后從調節(jié)流量QH中扣去損失流量得凈調節(jié)流量；或把這中扣去損失流量得凈調節(jié)流量；或把這部分損失水量加到庫容上去，使庫容增大以抵消此部分水量之部分損失水量加到庫容上去，使庫容

4、增大以抵消此部分水量之損失。損失。第六節(jié)第六節(jié) 數(shù)理統(tǒng)計（機率理論）在徑流調數(shù)理統(tǒng)計（機率理論）在徑流調節(jié)中的應用節(jié)中的應用一一、基本出發(fā)點基本出發(fā)點 在徑流多年調節(jié)計算中，應用數(shù)理統(tǒng)計理論的必要性和在徑流多年調節(jié)計算中，應用數(shù)理統(tǒng)計理論的必要性和可能性，是基于以下原因：可能性，是基于以下原因：1.時歷法的缺陷時歷法的缺陷 2.徑流變化的數(shù)理統(tǒng)計規(guī)律徑流變化的數(shù)理統(tǒng)計規(guī)律 3.調節(jié)計算成果進行綜合概括的可能性調節(jié)計算成果進行綜合概括的可能性 為了便于綜合和推廣應用，在徑流調節(jié)計算中常采用一為了便于綜合和推廣應用，在徑流調節(jié)計算中常采用一套相對值：套相對值：為徑流調節(jié)系數(shù)為徑流調節(jié)系數(shù) QH為調

5、節(jié)流量為調節(jié)流量 Q0為多年平均流量為多年平均流量 為庫容系數(shù)為庫容系數(shù) V為有效庫容為有效庫容 W0為多年平均徑流量為多年平均徑流量在應用數(shù)理統(tǒng)計時在應用數(shù)理統(tǒng)計時 首先，利用了徑流多年變化的一定的規(guī)律性首先，利用了徑流多年變化的一定的規(guī)律性 其次，徑流變化的頻率曲線可以概括為幾個統(tǒng)計參數(shù)其次，徑流變化的頻率曲線可以概括為幾個統(tǒng)計參數(shù)因此在多年調節(jié)計算中，數(shù)理統(tǒng)計便成了有力的工具。因此在多年調節(jié)計算中，數(shù)理統(tǒng)計便成了有力的工具。0QQH0WV二、頻率曲線的組合二、頻率曲線的組合 頻率曲線的組合計算通常有三種；頻率曲線的組合計算通常有三種；1.頻率組合公式計算頻率組合公式計算 設設x及及y為二

6、獨立變量，見圖為二獨立變量，見圖2-12（a），），x及及y之多年之多年 變化可分別用頻率曲線來表示，如圖變化可分別用頻率曲線來表示，如圖2-12（b）及（）及（c）。）。2.圖解法圖解法 頻率公式的計算也可以用簡單的作圖方法來完成。頻率公式的計算也可以用簡單的作圖方法來完成。整個圖解步驟歸納如下：整個圖解步驟歸納如下：第一步：頻率曲線第一步：頻率曲線y用幾級階梯來簡化近似。用幾級階梯來簡化近似。第二步：頻率曲線第二步：頻率曲線x之橫坐標根據各個階梯寬度壓縮。然后之橫坐標根據各個階梯寬度壓縮。然后將它們分別疊加到相對應之將它們分別疊加到相對應之y頻率曲線的階梯上。頻率曲線的階梯上。第三步：將迭

7、加后之諸頻率曲線之橫坐標在同一水平線上相第三步：將迭加后之諸頻率曲線之橫坐標在同一水平線上相加，得組合后之加，得組合后之z頻率曲線如圖頻率曲線如圖2-13（c）所示。）所示。上述組合頻率公式及圖解方法也可應用于局部頻率曲上述組合頻率公式及圖解方法也可應用于局部頻率曲線之組合。線之組合。當當x、y間又相關關系，并設間又相關關系，并設x依依y而相關，那而相關，那x的頻率的頻率曲線不是一條而是一族以曲線不是一條而是一族以y為參數(shù)的條件頻率曲線（圖為參數(shù)的條件頻率曲線（圖2-14）X的條件頻率曲線繪制方法如下：的條件頻率曲線繪制方法如下：設設x與與y成線性關系，其回歸方程為成線性關系，其回歸方程為 x

8、0、y0隨機變量隨機變量x，y的均值的均值 x、y隨機變量隨機變量x，y的方差的方差 xy 相應于一定的相應于一定的y值的一組值的一組x的條件均值的條件均值 xy的條件均方差的條件均方差xy則為：則為：其變差系數(shù)：其變差系數(shù)：至于條件偏態(tài)系數(shù)通常假定為至于條件偏態(tài)系數(shù)通常假定為 ，于是就可以查雷布金，于是就可以查雷布金表繪制出表繪制出x倚某個倚某個y值的頻率曲線。值的頻率曲線。)(00yyrxxyxy21rxyx21rxxCyxyyxyVxyVxySxCC23.3.理論分析法理論分析法 當兩個隨機變量當兩個隨機變量x x、y y其各自的機率分布曲線已知時，為求兩其各自的機率分布曲線已知時，為求

9、兩個變量所組成的某種函數(shù)個變量所組成的某種函數(shù)z=fz=f（x x，y y）的機率分布規(guī)律，需解）的機率分布規(guī)律，需解決函數(shù)的機率分布曲線的類型及統(tǒng)計參數(shù)。決函數(shù)的機率分布曲線的類型及統(tǒng)計參數(shù)。對二參數(shù)的對二參數(shù)的分布：分布：形狀參數(shù)形狀參數(shù) 比尺參數(shù)比尺參數(shù) （a a）GammaGamma函數(shù)函數(shù)獨立的幾個具又相同參數(shù)獨立的幾個具又相同參數(shù)和和的的變量之和也是一個變量之和也是一個分布，其形狀和分布，其形狀和比尺參數(shù)為：比尺參數(shù)為：一般情況下，則假定組合后函數(shù)之分布曲線為已知一般情況下，則假定組合后函數(shù)之分布曲線為已知 設設 z=z=x xy y 則有則有 /1)(1)(xaexxfnnn,y

10、xyxzryxz2222000當當z由二個以上變量組成時，即：由二個以上變量組成時，即：z=z1+z2+z3+zn 則有則有 z0=z10+z20+z30+zn0 上式如寫成常用之變差系數(shù)上式如寫成常用之變差系數(shù)Cv之關系，則為之關系，則為 式中式中bi=xi0/x10 ,113,2322,12122322212222nnnnnzrrrniininiViViiiiiViiVbCCrbbCbC1211111,12222)(2 上述公式可以簡便地解頻率組合問題，但是分析法有一定上述公式可以簡便地解頻率組合問題，但是分析法有一定的限制，因為：的限制，因為：（1）分析法僅適用于函數(shù)）分析法僅適用于函數(shù)

11、z為簡單的和差或積的形式，還不能為簡單的和差或積的形式，還不能 解解z=f（x,y）的一般關系形式。）的一般關系形式。（2）變量本身的頻率曲線常常不能以理論頻率曲線來代表和）變量本身的頻率曲線常常不能以理論頻率曲線來代表和 概括。概括。目前，常用的多年調節(jié)計算方法又分為三大類：目前，常用的多年調節(jié)計算方法又分為三大類：第一類：組合（或合成）總庫容法第一類：組合（或合成）總庫容法 第二類：直接總庫容法第二類：直接總庫容法 第三類：隨機模擬法第三類：隨機模擬法 第七節(jié)第七節(jié) 合成總庫容法合成總庫容法 由圖由圖2-15可見，總庫容可以分成兩大部分可見，總庫容可以分成兩大部分年庫容年庫容年年和多年庫容

12、和多年庫容多多。如圖。如圖2-152-15中虛線所表示的來水量，多年庫容中虛線所表示的來水量，多年庫容的大小只與年需水量和年來水量大小及排列次序有關。的大小只與年需水量和年來水量大小及排列次序有關。一、克一、克-曼（克利茨基和曼凱里）第二法計算多年庫容曼（克利茨基和曼凱里）第二法計算多年庫容 先研究年徑流相互獨立的情況先研究年徑流相互獨立的情況 k u:hD j o?3葏蓇 3繼傘銨?3覌耺 缻D?B凓du鞁?V悏鰒鸖 卯嬺嬝擛吚憢 塒鼢 媀?塧X B?6?鏃P?塓 =?輧棵廤UQ嬹?$嬭媇-$?痁墢?頢 S;聈%讖蚩魅婥?F?;u?i7,嬤;雞嶂嬇槣郬杽 gZ_摞?跌u孄?餽p嬑 Jk萘秣?

13、k賢wb#u 媜 7w兀?)鱱H秒?Y?麐z 蟏?=?傉噲?w+鶋|渹?饓s 詐?瘙=氙;鹵?Y%惢_?&嬟嬸侢?S?V鄟?佹饟 j oh?V 孁?3黷#嬘胳幥 I鳻聾茓 P$?荱嬞稠-J 纉 焗豒m?u馫VI)H纞潈;矸?撳塋!魄舩?屗塗$9鑺 鋰?艍)?婋Q浣=鼖s顆F嬈?2w聟F+W?:脄汄y賰亥I?p礪?wa飛;Z厬 圪?呂Z?拶?騚咡譪 4#漲?鞗籽?菮=PM櫶k?卌蠑?q駜6項縠餗q鷹|U鬨潷歒?淬盭睟覙6u姮?M+/l!ol 諉:?5?磐嵸?錺潗 T?鈪醞3h袳 牒 唣?罐CB?捓鐒k 挭鑈p衈 聮嗌 蜞敏?l 孰PB潉?潕肚松衯?雎?lián)]=?牓2d?h糖=M 痞?(瘣滸?(h?棧哐

14、鋃$*?z 3蓚W 傯=%u旄 冏?塧?腦?U ZYY h?w鵓?鎂+x脲燴哠K?q 梽桃羀徬?w?錭X?C?e?gei鎃+,nit噈鲃 c?u锳 9 硄 輕儍L8踇縎;W岐?u rH?Wx鵛 8 吷y 兞 戀W 六 堲?-猴w兂.+嬼?墎 娮?嗠鸊GiJ倭r J?侜!?u?唻蕛?凓|?縖鴰嬔r 責|A伾 鼐*?%磣嬓冴 苻 高 Hv霼?m|兪 T?4撠?聝?飌Z0?t蕞筍 訌?3 髀続c?p?t 壉鄪Mr+?p;8齚 p 蕞驅_嬝3?%?佝較#?u 嬻芺婩*?莀X _?萄阯K詴qM?x拱曃?鳡?+腰+?艃?U?葭?橗?岶%媗祆?呿祴?峙%Ms?叫篂?X?$?F笂 斚汶弸邏s?苾铏p蔭淥?呉坡Y詢生蓯籀 塡塠=?鬋 昆?SZ?|_)5隠瑾.觠0峗E?王?謷呻 u?蓌 X0?艣專?u?V=Zt望?v;3蒛h8#?d?z痣W兠 兯凔?黃T?彄貖?ty?嗥 肻Bu SU?x墊侓?嬎茆=D彎塎 偗aN?婻 鞽咢0v箅 _溹?J)橆1e?c?r?螢G;烹2C?c?炩?婾 U蔙T宆 Q?啪)u 鏗竗?莙 0 釆U$_饎囕 雒 u?w?鍳x?)S tE媭E 鄫P 鲉 S現(xiàn)性?5?E/?H鬢礪啊l鴭?=鄒,?6 蜢?X?逫秼 雎G7?t C?7?嬊儀 鴣b_ G?雨?X?8 y隵蘆挺?k吜W 娫Q Y簮?嫋g&櫻匵補?銋i罕凂*pl蘘孠嚈鱺獺礻訋?桇挵tzS?N藫弆籽D啶?2 禚艷?g!凲瘬