水资源勘查与评价第4章1

水资源勘查与评价

第四章 水资源评价水资源评价 量的评价——保证程度的评价 保证程度的评价 量的评价 质的评价——对比标准的评价 质的评价 对比标准的评价 量的计算---时空上的计算 计算 质的计算---各指标的计算

评价的基础

量

空间上分布---受地理、地质等条件制约 时间上变化---受降水蒸发等周期性影响

水资源系统与外界接触 →交换信息、物质、能量等 影响因素 关系分析

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§4-1 降水量计算空间) 一、区域降水量计算 (空间) 1、算术平均法--月、年、多年平均降水量 、算术平均法 月 选择适当比例尺的地形图 在图上标注站点及降水量值 各站降水量X较接近 各站降水量X较接近 各站点分布较均匀 站点密度较大n1 320

适用条件

· · · · ·5 318

2 330

·

3 325 4 328 6 324

平均降水量324mm 平均降水量

1 X = n

∑

xi

式中： 计算区平均降水量(mm) X xi 第 i 站的降水量(mm) n 统计雨量站的个数

i =1

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2、泰森多边形法--以各雨量站控制面积为权的加权平均方法 、泰森多边形法 以各雨量站控制面积为权的加权平均方法 标注及连接站点 垂直等分作多边形 量算站点控制面积 计算平均降水量三角形---锐角三角形

2 622f2

站点要有代表性

步骤

3722

1635

f1

4f4 f5

f3

751f6

站点 位置n

区内 区外 边界上i i n

如对于站点3: 如对于站点 ： 控制面积为 f3 降水量x3=722

6

5 624xi 第 i 站降水量(mm) f i 第 i 站控制面积(km 2)

628

X=

∑x fi =1 n

式中： 区域平均降水量(mm) X

∑i =1

= ∑ α i xii =1

fi

α i 第 i 站控制面积占总面积的百分比n 统计雨量站的个数

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3、等雨量线法 、 标注站点与降水量 绘制等值线图 量算区间面积 计算平均降水量等值线---用整数标注n

500 A 480 Bf1

550 Cf3

f2

560

600f4

步骤

X1=480

500

E X2=525 X3=575 D 540

580 F 620

X4=620

X=

∑x fi =1 m

i i

式中： 区域平均降水量(mm) X xi 第 i 区间降水量(mm) f i 第 i 区间的面积(km 2) m 等雨量线划分的区间数

∑fi =1

i

算术平均 计算精度 要求资料

泰森多边形

等雨量线 好 多

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时间) 二、年降水量频率计算 (时间) 1、各站的年降水量频率计算 (空间点) 、 空间点) 事件出现的可能与不可 事先概率 ← 能是清楚的 概率 经验概率 要靠多次试验来估计→ 经验频率(频率) 经验频率(频率) 频率： 频率 n个已排序(由大到小排)的数，按一定规则(间隔)分成K组，某站降 水量不 小于第 m个排 个排 序对应 降水量 值出现 的频率

每组个数为k1、...ki 、... kk个，则第i组数出现的频率 (可能性)为 频率

Ki Ki Pi = 即：P X = × 100 % m K i >X ≥ X m n +1 n +1

(

)

则区间1、2、... i 的数出现的频率 频率为： 频率 i m P = P1 + L + Pi = , m = n +1

∑

k j

j =1

m-ki m

式中：P 保证率(%) m P × 100% 保证率： 保证率： ( X ≥ X m )= n 计算年数 n +1

K1 X1 大 X2 . Ki Xm . Kk Xn-1 Xn 小

m 年降水量由大到小的排列序数

m ki k 关系：P( Xm Ki > X ≥ Xm ) = P( X ≥ Xm ) P( X ≥ Xm Ki ) = m = i n +1 n +1 n +1

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关系： 不小于 出现的可能性为P 不小于X 不大于X 关系：X不小于 m出现的可能性为 1, X不大于 m出现的可能性为 2 不大于 出现的可能性为Pm n m 1) ( P 1 ( X ≥ X )= , P 2 ( X ≤ X )= , P 1+ P 2 = 1 m m n +1 n +1

经验频率(保证率) 经验频率(保证率)曲线 —绘制 绘制X-P曲线，可给定 查X 曲线， 绘制 曲线 可给定P查 概率纸---经验频率绘制于概率纸上 概率纸 ---服从某概率分布的应为直线 服从某概率分布的应为直线概率纸 坐标 X0

X

P0 横轴 频率(P) 正态概率 正态概率 双自然对数 平方根

P

类型

正态概率纸 对数正态概率纸 威布尔概率纸 二项(统计) 二项(统计)概率纸

纵轴 降水(x) 等分 自然对数 自然对数 平方根

理论频率分析——皮尔逊Ⅲ型概率曲线 理论频率分析 皮尔逊Ⅲ 皮尔逊 2、区域平均年降水量频率计算 (空间区域) 、 空间区域) 步骤：求区域平均降水量系列→计算频率 绘制经验频率曲线→保证率 计算频率→绘制经验频率曲线 步骤：求区域平均降水量系列 计算频率 绘制经验频率曲线 保证率

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三、年降水量系列特征值统计 1、年降水量资料的插补延长(时空) 、年降水量资料的插补延长(时空) 概念：借助于他站(参证站)资料来插补延长本站(设计站) 概念：借助于他站(参证站)资料来插补延长本站(设计站)空间短缺、时间不同步) 的短缺资料(空间短缺、时间不同步)

空间参证---时间推算 ●相关分析法(时空)←空间参证 时间推算 相关分析法(时空) 空间参证 成因的一致性---相关性 成因的一致性 相关性 同步期较长---大样本 条件 同步期较长 大样本 参证站系列长---可预测 参证站系列长 可预测X2(设计站)

X

同步期 参证站X1 参证站

设计站X 设计站 2 X2=f(X1) (X1(参证站)

t

建模—确定函数式， 建模 确定函数式，最小二乘求参 检验—相关系数r或 统计量检验 检验 相关系数 或F统计量检验 预测—给定X 预测X 内插、外延) 预测 给定 1预测 2(内插、外延) 误差估计— 误差估计 一定概率的预测值区间

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●地理插补法(空间) 地理插补法(空间)是前三种方法在插补延长中的具体应用

◆算术平均法 条件—成

雨条件大体一致，降水量分布较均匀， 条件 成雨条件大体一致，降水量分布较均匀，相邻站数值较接近 方法—用参证站降雨量的平均值 用参证站降雨量的平均值→设计站的值 方法 用参证站降雨量的平均值 设计站的值 xn +1 = X 加权平均法—泰森多边形法 ◆加权平均法 泰森多边形法 条件—区域平均值在加设计站的前后不变 条件 区域平均值在加设计站的前后不变 方法、步骤—用参证站求区域平均值→重新求参证站 重新求参证站+设计站的 方法、步骤 用参证站求区域平均值 重新求参证站 设计站的权重→用计算平均值的方法求设计站的降水量值 权重 用计算平均值的方法求设计站的降水量值QX =

∑i =1

n

α i ×xi =

∑i =1

n

α i′ ×xi + α n +1′ xn +1 , xn +1 = ∴

α n +1′

1

∑i =1

n

x ( α i α i′)i

◆等雨量线法

α i′ = f i′ / F 方法—由相邻两等值线内插推求(常用线性插值法) 方法 由相邻两等值线内插推求(常用线性插值法)

α i = fi / F

x n +1 = β xi + 1 β ) xi +1 (

xi

Xi+1 Xn+1

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2、降水量资料系列的特征值统计(时间) 、降水 …… 此处隐藏：4471字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……