SDJ 214-1983 水利水电工程水文计算规范(试行).pdf
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1、中华人民共和国水利电力部部标准水利水电工程水文计算规范(试行SDJ214-83 主编部门:水利电力部水科水电规划设计院批准部门:中华人民共和匿水和j电力部试行日期:1984年5月1日156 本弄堂,机电卷规划中华人民共和国水利电力部关于旗发试行水利水电工程水文计算规范SDJ214-83部通知(83)水电水窥字第59号根据国家计委关于修编规程规范的要求,原电力部水力发电建设总局和水利部规划设计管理局.于一九八0年三月联合发文,委托长江流域规划办公室和东北勘吉普设计院负责编制水文计算规范不包括设计洪水部分)。在编写过程中,两个主编单位进行了广泛的调查研究,总结了我思30年来水文计算方面的实践经验。
2、多次征求全国各有关单位的意见,并经三次专业会议审议,现已定搞。我部批准在水利水电工程永文计算窥范5D214-83 , 为部颁标准,自九八四年五月一日起试行。原己颁发的水利水电工程设计洪水计算规范5DJ22-79 (试行).继续试行。各单位在试行过程中有何意见,请函告水和j电力都水和i水电规划设计段。1984年1月9吕SDJ214-83 157 E次第一章总刻. uo . . . . . . . 158 第二章基本资料., 158 第三章径流. . . . . 15吉第四章泥沙. . . . . . . . . . . . . . . . . 162 第五章水面蒸发、水温、水质、冰倩. . 16
3、4 第六章厂、坝区水位流量关系囱线. . 165 第七章水文预报站同规划. . . . . . . . 166 附录编写说明. . . . . . . . . 167 附录一径流还原计算. . . . . . . . . . . . . . . . 168 附录二岩溶地区径流分析计算H. . . . . . . . . 184 附录二冰雪融水补给的部流径流分析计算. 198 附录因水萍水面蒸发计算. 213 附录五水萍水温分析与计算. 232 附录六冰情分析与计算.253158 点三,!飞毛卷规划第一章总黯第1.O. 1条本规范适用于大中型水和j水电工程初步设计阶段的水文计算。规怒和可行注研究
4、阶段的水文计算可参考本规范的有关规定。第1.O. 2条进行水文计算工作,应从实际出发,深入调查研究,重视基本资料,加强水文特性始分析研究,注意人类活动对水文要素的影响。第1.0.3条根据流域窑然地理特性租工程设计要求,永文计算包括以F全部或部分内容g一、基本资料的搜集整理;二、径流分析计算$三、设计洪水计算多西、河流悬移质和推移i9!泥沙分析计算p五、水库水面蒸发、水温、水质、冰情分析计算z六、厂、圾区水位流量关系曲线的拟定p七、水文预报站网规划。第1.O.唾条各项计算成果可根据资料条件,尽可能地采用多种计算方法,通过分析论证,合理地确定设计采用值。第1.0.5条水文计算必须以可靠的实测资料为
5、依据。当大型和重要的中型工程所在的河流现有水文测站过少,或费苦验项目不全,应由设计董事门和水文部门共同协商,根据站饲规划原则和设计要求尽旱增建水文测站,或增加游验项目a一般中型工程布设水文测站确有医难对.可适当降低要求回第1.O. 6条设计洪水计算按黑己颁发前水和j水电工程设计洪水计算规范SDJ22-79 (试行执行。第1.串.7条本规范3水利电力都颁发,董事释权和修改权均属水和I电力部。第二章基本资料第-节基本资料的搜集和整理第2.1. 1条根据水文分析计算的需要,搜集下列有关资科z一、流域自然地理概况s虫草地理位置、地形、地质、土壤、植被等。二、流域和河道特征z如流域的西积、离程、泼皮、平
6、均宽度事河道长度、纵比降、新峦特征z流域形状和主要支流分布情况等。三、水利和水土保持措施概况:如流域内已建和在建的大中小型水库、寻i水蓄水工程、分洪滞洪工程及水土保持措施等。店、气象资料z如降水、蒸发、气温、气压、湿度、风向、风速、日照时数、雾、地SDJ214-83 159 温、冰霜窃、积雪深度、冻土深度、电辈革积冰、雷电及其他资料。豆、水文资料=如水位、流量、比辉、河道糙率、纵横断面、泥沙、水温、水质、冰情=洪枯水调查考证资料及径流、泥沙还原计算所需的有关资料。六、工程跃在流域(以下简称设计流域)及邻近地区有关水文气象分析研究成果。第2.1.2条对所搜集剖基本资料和分析研究成果应了解它前来源
7、、观测精度、计算方法和存在问题e第二节基本资料复查第2.2.1条计算所依据的流域特征资料、水文观泌资料和整编成果应进行重点复查,并对资料的质量作出评价。第2.2.2条经复查发现前问题,其差别在测验允许误差范围以内,且对工程设计影响不大的可以不改。主目为明显错误或系统性偏差,则应会同整编单位,作进一步审查辛苦必要剖修正,并写出说明,建楼备查。第2.2.3条流域特征资料应着重复查工程所在地点和计算依据站以下简称设计站)约集水画貌。了解其量算所依据的地形图测绘精度和图幅比例尺。必要时可根据近期大比例尺地彩图重新量算。第2.2.4条水位资料应着重复查观苦苦糖度较差、水尺位置和高程系统变动较多时期的资料
8、。可采用上下游站水位相关牵挂水位过程对照、本站水位过程线的连续性及年辈革衔接等方法检查资料的可靠注。第2.2.5条流量资料应着重复查测验精度较差时期的资料。可用历年水位流量关系曲线比较、流量与水位过程线对照和上下楼水量平衡分析等方法,检查水位滚量关系跑线定线及高低水延长的合理性。要特别注意检查浮标系数和流速系数的采用是否恰当,借用量资面是否合理。当其对计算成果影晦较大时,要通过比雪慧进行验证当发现隘线异常、点据偏离突出或上下游水量有不平衡等情况,要查清原因e第2.2.6条水库还原径流资料应着重从萍水位的代表性、库容幽线、水轮机效率系数和各种遗流建筑物过水能力曲线的率定以及库区蒸发增损和渗漏量的
9、估算方法等方王军进行检查。第2.2.7条泥沙资料应着重复查大水、多沙年和测验精度较差时魏的资料。悬移质可通过历年整编成果和上下游含沙量、输沙率过程线的对烦和颗粒级配曲线的比较进行检查。锥移质资料要注意测验方法、采样器性能和取沙效率系数的率定情况。第2.2.8条降水和蒸发资料可从观满场地、普普器类型、安装方式、观事慧和整编方法等方面进行复查。第三章径流第一节计算内容幸在要求第3.1.1条径流计算应在资料复查的基础上透行。计算依据的资料应具有一致性和E岳。本利卓电患现赵代表性。第3.1.2条径流分析计算一般包括下列内容.一、径流补给来源及年际年内变化娱律分析;二、人类活动对径流影确的分析及还原计算
10、g三、径流系列代表性分析和插补延长$四、设计年毛期径流及年内分配计算$五、计算成果的合理性检查。第3.1.3条径草草计算一般采用天然径流系列。如系列中有些年份的径流是经过还凉计算的,则需提供实测径流和还原后的天然径流两种系列a必要时还应提供各年分项前还原水量。第二节径流的还原计算第3.2.1条为使资料具有一致性,当设计站的径流量和径混过程受人类活动影将发生显著变化时,则应进行还原计算。还原时要注意分析人类活动措施的不同发展时期和二字、平、枯水年还原水量的变化情况。第3.2.2条还原水量一般包括:一、工农业及生活耗水量只考虑地表水部分k二、蓄水工程的蓄变水量g三w分洪溃臼水量3四、湾流域引人和引
11、出水量。第3.2.3条径流的还原计算常用的有分项满查分析法,蒸发差值法和降莉径流模式法等,可视资料豹具体情况选择适宜的方法,第3.2.4条还原计算-般要求逐年逐月地进行。当分月还原有困难时,可分主要用水翔和非主要用水期进行还原计算。当逐年还原有困难时,可按人类活动措施刻不同发展对魏采用丰、平、枯水典型年的耗水量进行估算。当设计雄集水面积较大时,可按人类活动情况的地区差异分区进行计算。第3.2.5条还原计算成果可从上下游飞于支流及区间的水量是否平衡,选用的单项指标是否合理等方商遂行合理性检查。第三节系列代表性分析第3.3.1条系列代表性应根据还原后剖天然径流系列进行分析。第3.3.2条当设计站径
12、流系列不长时,可选用设计流域或邻近地区具有较长径流系列必水文站作为参证菇,通过对参证站长短径流系列统计参数的对比分析,评价设计站径流系列的代表性。但要注意设计站与参证站之阔气候与经流补给条件是否一致.第3.3.3条当设计流域或邻近地区无长系列径流资料,但有较长的水文气象现测资料,则可通过其长短系列对比分析,评价设计站径流系列的代表性。第3.3.4条当通过分析说明现有的系列代表性不足,又难以用其他方法庭延系列增刻其代表性时,可采用适当调整统计参数或其他方法,对径流计算成果进行订正。SOJ214-83 161 第四节径流资料的播补延长第3.4.1条实测径流资幸斗不足20年,或虽有20年但资料系列不
13、连续或代表性不足时,一般应进行插补延长。延长年数应视参证站资料条件、相关插补精度和设计站系列代表性的要求商定。第3.4.2条插手F延长可缀据径流资料的具体情况采用不同的方法。当设计站的上下游或邻近把我i滚域ru竭的经流资料较长,旦与设计结具有一定长度的同步系列肘,可通过流量或水位相关插补年、月径淀。比降水补给为主的设计流域如径流资料较短,而雨量资料在20年以上约站点较多时,可通过降雨径流关系用雨量资料插补年、月径滚c第3.4.3条进行梧关插拎延长对,选定剖参证站与设计站的气候条件应一致,并具有相岗的径流补给来源。建立的格关关系要有明确的成因概念3当相关点据散乱对,要查明原因,并可采用增加参变量
14、的方法改善它们之阅的关系。相关线外延的幅度一般不宜超过实际变蝠的50亏。跑线极关时,其转折处要有实苦苦点据控lIiL无论采用哪种方法都应搜插补成果具有一定的精度。第五节径流分析计算第3.5.1条径流频率汁算依据的资料系列应在20年以上已统计时段可根据设计要求选用年、期等6第3.5.2条在n项连续径派系列中,按大小次序排列的第m项经验频率用下列数学期望公式计算zPm= =-一-;-X 100% n十1有些无法擂补的续费苦年份,经分析并非为特丰或特枯水年对.该系列仍可当作连续系列用上式计算Pmo调查历史枯水年或需按特小值处理的实事曾枯水年,经考证确定其重E延期后,仍采用数学期望公式计算经验频率Pm
15、o第3.5.3条频率分布曲线线型一般采用p-m0经分析论证亦可采用其他线型。第3.5.4条径流频率困线一般涌均值、变差系数CCv)和健态系数(Cs)二个统计参数表示。均值直接采用计算值。可先用短法初步估算,再用适线法调整猿定。适线时,在照顾大部分点据的基磁上,尊重考虑平、枯水年的点群趋势定线。C5与Cv的倍比模具体适线情况而定,除特殊地区外,一数可采用23倍.第3.5.5条枯水烧天然径流出现零值对,其频率计算可按包含零筐项的系列处理.由于人类活动造成断流或变为潜流的,应通过调查分析改正。第3.5.岳条当工程地点与设计兹的集东西积极差不超过3%砖,工程地点的径流设计锺可直接采用设计站的径流分析成
16、果。当两者集水面积怨差超过3%,但小于15%,区间烽商量和下垫茵条件与设计流域相差不大时,则应按面积比修歪。当集水酒积超过15%时,尚需考虑区!可自然地理条伶如烽商或其他有关因素幸亏差异,不能简单地按面积比改正a第3.5.7条集水面积在500km2以下的中型工程,如径流资料短缺,则可根据本流域的梅雨资料,借用邻近梧似流域的降网径流关系或其他经验关系佑算设计年径流。第3.5.8条在具有长系列资料情况下,可根据径流满节计算的需要,提供全部系列162 点1*屯卷来E刻或代表段、代表年的年、月(句、日桂流资料。第3.5.9条代表段可从长系列中选取。选出的代表段中lJi.包括有幸吉、平、丰水年,并且是一
17、个或几个完整部调节周期。代表段的年径挂在均值、变差系数M与长系列的相近。第3.5.10条代表年应从测验精度较高的实测年份中挑选,数选取枯、平、宁三个代表年。代表年的年径流量和调节供水朔的径流量应接近设计额率的径流量e第六节冰雪融水补给和岩溶地区的径流计算第3.6.1条工程位于冰雪融水补给或岩溶影响比较显著的地区,徐考虑下列注意事项外,其他均可按本规范有关章节的规定执行。第3.6.2条当设计站水位在夏季有碗显的日变化,干旱少商年份年径流没有羽显减少,或冰II覆盖率(设计站以上冰川面积与集水面积之比)在5%左右时,即可视为径流受冰雪磁水影响比较显著。第3.6.3条冰雪融水补给地区径流计算,应注意不
18、到事项z一、搜集设计站以上冰川面积、冰)11储量和季节性积雪的年内变化情况以及冰川区降水等资料,二、采用邻近河流的水文资料插补延长径流时,要注意设计站与参证站自然地理条件是否格似。采用上下游站径流相关射,要注意区司补给方式有无明主主差异。三、冰雪融水影毒者显著的河流,一般径流与气温有较好的对应关系,可通过地面气温或邻近雪线某一代表层的离空气温与经泼的梧关,或降水电气温、径流三变量棺关,播补延长年、月径液。四、注意冰顷溃决辛苦人工融冰黯雪对径流的影响。第3.6.4条当设计站与邻近地区无岩癖影响的河流比较,其年径流系数相差20%以上,旦径流年内分配有明显差异,经调查设计站以上流域的地下分水线与地面
19、分水线不报吻合,两者控制的集水面积相差较大(奴20%以上),则可认为径流受岩溶影确比较显著。第3.6.5条岩溶地区径流计算应注意下列事项z一、满查了解流域内较大的漏斗、溶洞、泉水出露z设计站以上地下分水线及其控制部集水面积2地下水储存条件和地下黯河的分布、流冉、流量、迸出水口高程等情况。二、当利用上、下游参i正主吉资料插补设计站径流,或根据设汁站径流接面积比推算工程地点径流量才,应注意区间地区岩溶对径派的影响。三、当借用上、下游或邻近河流参证站的径流年内分配作为设计站的年内分配比例对,应注意溶洞、E音河等词蓄能力的差别,并着重分析岩溶对秸季径流的影梢。囚、根据水库资料进行水量还原计算时,主日库
20、水位变动范窗内有较大的地下瘁容,需对由地形资科求得的库容曲线进行检捡修正。第四章混沙第4.0.1条根据设计要求,搜集和分析工程所在地点以上悬移质和推移质泥沙的来SDJ214-83 163 源、数量、颗章主级配组成,泥沙颗粒的形状、比重、硬度、磨洒度春3矿物组成等物理化学特性,以及河床质的级lIG组成等有关泥沙资料。第4.0.2条设汁始有10年以上并具有一定代表性的实泌悬移质泥沙资料时,可计算下列各特征值z一、多年平均含沙量、年输沙量及其年内分配;二、丰、平布拉不同典型年跨年输沙量及其年内分重寻寻三、实测断离平均最大含沙量及出现年、月、日和多年约最大、最小年输主量及其年份g因、多年平均和多年汛期
21、子均颗粒级配及平均粒径、中值粒径和最大程径。第4.0.3条设计始实那悬移质泥沙资料系列较短对,可采用下列方法推算悬移质输沙量:一、悬移质泥沙资料较短,而流量资料较长肘,可分析流量与悬移质输沙量的关系,当关系被好时,可据以延长输沙量系列,二、设计踏上游或下游测站有较长悬移质泥沙资料时,可考虑区饲的产沙或沉积因素,据以分析估算设计捕的输沙量。三、选择与本流域降部和产沙条件梧似,径流、泥沙资料系列较长的邻近河流lJl站,与设计站岗魏短系列径流、泥沙资料作对比分析,据以估算设计站多年平均输沙量a第4.0.4条如设计站无悬移质泥沙资料,可参考有关辘沙摸数图估算多年平均年输沙量.但应了惩绘载输沙模数图所依
22、据的控锁站数、控制站流域窗积和下垫在重条件以及泥沙资料的精度。有条件时,应用近期实浏资料加以检验修正。第4.0.5条设计站有较长系列的推移质泥沙观测资梢,可靠居以统计下列特征值:一唁多年孚均和不同典型年年输沙量及其年内分配5二、颗粒级配及平均粒径、中筐粒径和最大粒径a第4.0.6条当设计站无实苦苦推移质泥沙资科时,可采用下列方法估算推移质输沙量:一、和i用上、下游已建水库或其他弓l水工程泥沙淤积辛苦量或清淤资料,根据泥沙的淤积数量及其颗粒缓配组草草估算幸在移羡泥沙的淤积量。再考)t区间产主最主主沉积因素.估算设计站的推移质输沙量。二、设计均有悬移质辘沙资料,旦设计河段的河床主要为沙质推移质时,
23、可参照梧似河流悬移质输沙量和推移质输沙量的比例关系估算推移质输沙量。三、利用经验或半径验没公式估算推移质输沙率对,应了解公式的适用条件和范窗,并尽可能选甩到矜以上的方法,相互印证e有条件时可和用水槽或模型试验的方法估算推移质输沙量e四、当本站上游子流和支流的河床沉积物剖岩位存在明显差异.旦河床沉积辛勤可被水流输移时,可亲j用岩性矿物分析的方法估算推移质输沙量。第4.0.7条当设计站以上有蓄水、引水工程时,f1i.分析其对输沙量和颗粒级配组成的影购。必要时需进行泥沙还原计算.输t量还原一般以输沙率法为主。如愿地形法或断面法分析水库淤积资料进行还原计算时,应着重对容重采用值、撞哥哥代表性、地形资料
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