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水利水电工程水文设计评价方法 -水文水资源 简介：影响工程水文设计成果合理性的因素，主要有基础资料、技 术思路、方法技巧等。对同一工程来讲，不同设计者，因对水文资料 处理、采用方法不同，最终成果差异很大。为了保证工程水文计算成 果的合理性，本文提出一个评价工程水文设计成果合理性的基本思路 及方法，与同仁携手探索。 关键字：设计成果 可靠性一致性 代表 性 差积 累积 工程水文设计受基础资料、推理、环境、人为因 素等方面的客观和主观的干扰，或多或少存在成果评判上的差异，这 就决定了对工程水文设计成果的合理性分析， 必须认真核查，才能保 证成果的真实性。水文工作者多年来在这方面累积了丰富的经验， 但 是，在具体工作中时常出现重视计算，而在分析上下功夫不够的现象， 给工程水文设计成果带来一定风险。为使水文设计成果精度与工程设 计同步，笔者根据近几年来在成果审查中反复出现的问题， 谈几点认 识，与同仁们商榷。1、评价的主要对象1.1资料的可靠性基础资料 的可靠性，是指设计中所引用的基本资料、数据、时期等，都要满足 两条要求：一是十分可靠；二是适应研究对象精度要求。基础资料未 经过严格复核、审查，就会给工作带来很多麻烦。例如：台勒外丘克 河拜城站2002年7月23日0时的流量数据，数据库中显示其值为 8.59m3/s,而原始资料记载该值为 204m3/该错误不仅影响了瞬时 流量甚至洪峰流量，而且使时段洪量相差甚大。由此可见：基础资料 必需具有足够的可靠性，才能保证成果的合理性。1.1.1规范”的基本 要求我国现行各种水文计算规范中都规定，在水利水电工程规划设计 中，首先要对水文基本资料进行严格审查、复核，这就是要求首先要 对资料的可靠性负责。⑴ 中华人民共和国水利行业标准《水利水电 工程水文计算规范》SL278— 2002（以下简称水文计算规范”中，多 条、反复强调了基础资料的重要性，并用黑体印刷其意为强制执行， 因为水文设计成果的精度主要取决于基本资料的可靠程度， 故必须予 以重视。⑵中华人民共和国水利行业标准《水利水电工程设计洪水 计算规范》SL44— 93（以下简称洪水计算规范”中，对基础资料，要 求：应重点复核，必要时进行现场调查和比测试验 ”。因为设计洪水 计算所依据的各种洪水资料，一般为不同历史时期所积累，精度各异， 复核审查相当必要。⑶ 其它规范中凡涉及水文资料者，均强调了资 料复核和审查”，可见，基础资料的可靠性非常关键。1.1.2审查的重 点内容总结多年来的经验，对基础资料的复核、审查应重点放在如下 几个方面：⑴ 资料的极值年群，即大水年和小水年的资料。⑵ 设计 对象所应用的主要资料。女口：水位：水尺位置、高程系统、水尺零点、 水位衔接、观测次数等。断面：测量方法、断面形状、滩槽边界、断 面冲淤变化等。流量：测量方法、测点布设、比降、糙率、借用断面、 浮标系数等。降雨：观测场址、仪器类型、观测时段等。 1.2系列的 一致性一致性，是指所用的资料系列必须是在同一自然条件下产生的 或是同一种类型的水文因素，不能混合统计不同性质的、各种条件下 产生的资料系列。影响系列一致性主要有两类现象。 一是人类活动的 影响；二是气象成因的不同。人类活动影响，主要表现在各种工程建 设，改变了水文系列的天然状态；人类活动改变，了流域上游的天然 地貌与环境。图1所示，额尔齐斯河上游水文站与下游水文站洪峰流 量关系在整个系，上游站迁移使关系线下部点据贴近线两侧， 而两站 间引水工程的修建，人为地改变了水文要素形成条件，使其上部点据 偏离并平行向左侧排列，可见不考证水文条件而合为一个系列是不恰 当的。气象成因的不同对系列一致性影响的典型事件可以用叶尔羌河 冰川湖溃决洪水说明。图2为叶尔羌河卡群站洪峰流量频率曲线。 从 图可见：Qm （洪峰流量，下同）2500m3/s的融水型洪水点群非常 密集在下部，并基本成一字排列，中部仅有6270Qm 2500m3/s的 几个洪水点；依中小量级点据拟合整个曲线，显然曲线上部的任意性 很大。图2叶尔羌河卡群站洪峰流量频率曲线 1.3样本的代表性代 表性，对不同的设计对象，有不同的含义。对水文频率计算来讲，系 列的代表性，是该样本对系列所在接近程度，如越接近程度越高，代 表性越好，频率分析成果精度高，反之则低。对设计暴雨来讲，其所 选用的雨量站位置，是相对流域面雨量的代表性。对水力发电站、灌 溉引水工程、分期设计洪水等来说，则枯水时段、分段最小流量的代 表性，是决定设计精度的关键。等等 ……。水文系列代表性的优劣， 反映了系列代表总体统计特征的程度，所以系列代表性是水文设计成 果质量保证的前提。《水文计算规范”》及《设计洪水计算规范”》 等中都明确规定： 应在可靠性和一致性分析的基础上，进行代表性 分析”上述规定同