广东省某水库设计年径流及其年内分配的分析计算

陈雪菲

【摘要】本文以广东省某水库为例，论述在具有长期实测径流资料时，运用数理统计方法推求设计年径流量，分别采用同倍比法和同频率法推求代表年径流年内分配过程。

【关键词】年径流；径流量年内分配；同倍比；同频率

1、概况

本水库位于广东省，地处南亚热带，属南亚热带典型的季风海洋气候，具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季长、无霜期等气候特征。冬季，蒙古高压势力强盛，极地大陆气团笼罩华南地区，气候干冷，睛天为主，春季（2～4月）大陆高压衰减，副热带高压西伸，温湿水汽开始流入，常出现梅雨天气；夏初南北气团进退不定，受西风带系统和热带系统共同作用，5～6月份有连续暴雨和特大暴雨，7～8月份随副热高压的北移，高压西北雨带也移至江淮一带，受热带季风影响，以热带气旋和热带低压形成的暴雨为本流域主要降雨过程，有些年份台风活动较少，雨量偏少，后汛期结束，气温高而出现干旱，9～11月东亚季风减弱，北方冷空气开始活动，天气晴朗少云，有些年份出现秋旱。

由于天气系统的影响，流域暴雨有明显的前后汛期之分。每年4～6月份为前汛期，受西风带天气系统的影响，平均可发生10次暴雨过程。降雨以锋面雨为主，虽然暴雨量级不大，但局地性较强，时程分配较集中，年最大暴雨强度往往發生在该时期内。7～9月份为后汛期，受热带天气系统的影响，进入盛夏季节，降雨以台风雨为主，虽然暴雨时程分配较为均匀，但降雨范围广，总量大。从年最大24h及3d雨量均值等值线来看，流域暴雨量自南向北呈递增趋势。

流域多年平均降雨量1823.6mm，最大年降雨量为2885mm，最小年降雨量为1157mm。前汛期（4～6月）占年降雨量的48.1%，后汛期（7～9月）占年降雨量的33 2%，合计半年（4～9月）降雨量占全年的81.3%，形成丰、枯季节不均的状况。

水库坝址处控制集水面积92.3km2，主要任务为供水，兼顾防洪和发电，水库供水分为应急备用供水和常态供水。水库建成于1976年，有人工观测水位、自记水位、蓄水量查算、人工观测降雨量、自记雨量、蒸发渗漏、出流量查算、反推入库流量、不定期进出库流量施测等观测项目。具有1977年4月～2013年3月共36年的日径流量系列，该资料已经过有关水文部门的审查，符合可靠性、一致性和代表性要求。

2、年径流量分析

经计算，流域多年平均年径流量为10083.01万m3，Cv=0.26，CS/CV=2，多年平均径流深为1092.42mm。根据配线原则“配线时要考虑全部经验点据，如点距与曲线拟合不佳时，应侧重考虑中、下部分点据，适当照顾上部点据”，对配线做适当调整，调整后多年平均年径流量为10083.01万m3，Cv=0.26，CS/CV=2，多年平均径流深为1092.42mm。水库年径流量理论频率计算结果见表1。

3、设计代表年年径流量及年内分配

1）代表年的选择

代表年选择原则如下：

①从实测的历年径流资料过程线，选取年径流接近于设计年径流的代表年径流过程线；

②选取对工程不利的代表年径流过程线的原则。

水库主要任务为供水，兼顾防洪和发电，水库供水分为应急备用供水和常态供水。由于应急备用供水不分季节时间且不参与径流调节计算，因此径流代表年的选择不需考虑应急备用供水。常态供水主要包括生活生产供水、生态供水、和灌溉用水。生活生产供水为均匀供水；生态供水4月至9月供水量为多年平均年径流量的40%、10月至次年3月为多年平均年径流量的20%；灌溉用水量主要分布在4至10月，但由于灌溉面积仅有230亩，设计年用水量为26.01万m3，用水量很小，常态供水4月至9月供水量占全年供水约58%、10月至次年3月供水量占全年供水约42%，因此尽量选取10月至次年3月来水量小的年份作为代表年。

根据本工程特性，代表年频率分别选取1983年为频率10%（丰水年）年径流代表年， 1987年为频率50%（平水年）年径流代表年， 1985年为频率90%（枯水年）年径流代表年。

2）径流量年内分配

径流年内分配按同倍比法和同频率两种方法进行分配计算

a、同倍比法

同倍比法采用设计年径流量与代表年径流量之比值，对整个代表年的旬径流过程进行缩放，即得设计年内分配，计算公式见下式，年内分配缩放比例K年计算见表2。

参考文献：

[1]中国水利水电出版社；主编 河海大学 梁忠民 钟平安 华家鹏； 《水文水利计算》（第二版）；