水文分析计算课程设计5附件.docx
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水文分析计算课程设计5附件
五、附件
1.频率综合频率计算及拟合图
峡江站、吉安站、寨头站及桑庄站频率计算结果如表5-1，5-2，5-3，5-4。
适线结果如图5.1,5.2，5.3，5.4。
表5-1峡江站频率计算结果单位：
mm
顺序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
暴雨
336.1
272.9
192.9
156.2
121.8
115.1
110.6
110.4
106.2
101.5
频率
1.23%
4.68%
8.13%
11.58%
15.03%
18.48%
21.92%
25.37%
28.82%
32.27%
顺序
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
暴雨
99.3
99
90.9
87.5
85.8
83.7
82.1
76.9
74
71.8
频率
35.72%
39.17%
42.61%
46.06%
49.51%
52.96%
56.41%
59.86%
63.30%
66.75%
顺序
21
22
23
24
25
26
27
28
29
N=80
n=29
暴雨
70.9
70.4
69.9
69.4
60.6
60.3
58.8
50.7
45.2
频率
70.20%
73.65%
77.10%
80.54%
83.99%
87.44%
90.89%
94.34%
97.79%
说明：
考虑特大暴雨未替换当年最大一日暴雨量。
表5-2吉安站频率计算结果单位：
mm
顺序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
暴雨
169.8
161
145.2
128
126.7
125.6
123.3
120.3
120
115.8
频率
2.22%
4.44%
6.67%
8.89%
11.11%
13.33%
15.56%
17.78%
20.00%
22.22%
顺序
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
暴雨
115.6
114.5
114.3
109.5
107.5
106.6
105
102.3
101.5
101.4
频率
24.44%
26.67%
28.89%
31.11%
33.33%
35.56%
37.78%
40.00%
42.22%
44.44%
顺序
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
暴雨
97.6
95
88.5
86
81.9
81.3
80.8
79
76.6
76
频率
46.67%
48.89%
51.11%
53.33%
55.56%
57.78%
60.00%
62.22%
64.44%
66.67%
顺序
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
暴雨
74.2
73.9
71.7
70.9
70
69.9
60.9
59.5
58.4
57.9
频率
68.89%
71.11%
73.33%
75.56%
77.78%
80.00%
82.22%
84.44%
86.67%
88.89%
顺序
41
42
43
44
n=44
暴雨
57.2
56
55.6
44.3
频率
91.11%
93.33%
95.56%
97.78%
表5-3寨头站频率计算结果单位：
mm
顺序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
暴雨
396.0
148.6
126.6
122.2
116.9
113.3
110.0
106.0
97.6
97.1
频率
0.76%
4.76%
8.76%
12.76%
16.76%
20.76%
24.76%
28.76%
32.76%
36.76%
顺序
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
暴雨
95.4
89.5
88.1
84.7
83.4
82.8
79.1
76.5
75.6
70.6
频率
40.76%
44.76%
48.76%
52.76%
56.76%
60.76%
64.76%
68.76%
72.76%
76.76%
顺序
21
22
23
24
25
N=130
n=25
暴雨
69.7
69.5
59.7
58.4
50.4
频率
80.76%
84.76%
88.76%
92.76%
96.76%
表5-4桑庄站频率计算结果单位：
mm
顺序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
暴雨
416.0
227.2
168.2
158.2
142.7
124.8
111.2
101.2
99.9
97.2
频率
0.76%
4.93%
9.10%
13.26%
17.43%
21.60%
25.76%
29.93%
34.10%
38.26%
顺序
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
暴雨
95.4
90.7
85.1
83.2
82.5
82.3
79.5
72.4
70.2
70.0
频率
42.43%
46.60%
50.76%
54.93%
59.10%
63.26%
67.43%
71.60%
75.76%
79.93%
顺序
21
22
23
24
N=130
n=24
暴雨
69.0
64.4
54.1
41.3
频率
84.10%
88.26%
92.43%
96.60%
图5.1峡江站经验适线结果图
图5.2吉安站经验适线结果图
图5.3寨头站经验适线结果图
图5.4桑庄站经验适线结果图
2.汇流参数m率定效果
良田站76.6.17、毛背站75.5.13、76.7.9以及77.6.26场次降水与洪水汇流系数m计算效果图如图5.5，5.6，5.7，5.8。
图5.5良田站76.6.17场次洪水汇流系数m率定结果
图5.6毛背站75.5.13场次洪水汇流系数m率定结果
图5.7毛背站76.7.9场次洪水汇流系数m率定结果
图5.8毛背站77.6.26场次洪水汇流系数m率定结果
3.考虑历史洪水的频率计算程序
1）频率计算与参数初定过程data_in
OptionBase1
Subdata_in（）
DimkAsInteger
Dimsum1AsDouble
Dimsum2AsDouble
DimpjAsDouble
DimdtAsDouble
DimcvAsDouble
Dimsj（）AsDouble
DimiAsInteger
DimjAsInteger
DimmaxyAsSingle
Do
k=k+1
IfCells（k,2）=""ThenExitDo
Ifk>1Thensum1=sum1+Cells（k,2）
Loop
k=k-1
Ifk=1Then
MsgBox"请输入数据！
...",vbQuestion,"错误提示"
ExitSub
EndIf
pj=Format（sum1/（k-1）,"###.####"）
k=0
Do
k=k+1
IfCells（k,2）=""ThenExitDo
ReDimPreservesj（k）AsDouble
sj（k）=Cells（k+1,2）
Ifk>1Thensum2=sum2+（Cells（k,2）-pj）^2‘方差
Loop
k=k-1
dt=（1/（k-1）*sum2）^0.5
cv=Format（dt/pj,"#.###"）
Cells（1,5）=pj‘计算均值
Cells（2,5）=cv‘计算出的离势系数
Sheets（"优化参数"）.Select
Cells（1,1）.Select
Range（"n1"）=pj
Range（"n2"）=cv
Range（"q2"）=pj
Range（"q2"）=cv
Cells（1,1）="纵坐标"‘设计表头
Cells（1,2）="频率"
Cells（1,3）="横坐标"
Cells（1,4）="优化数据"
Cells（1,5）="纵坐标"
Cells（1,6）="频率"
Cells（1,7）="横坐标"
Dima（）‘设计频率数组
a=Array（0.1,0.5,1,2,5,10,20,25,50,75,80,90,95,97,99）
Dimstr
j=1
ForEachstrIna
j=j+1
Range（"f"&j）=Format（Val（str/100）,"##.00%"）
Range（"g"&j）="=-NORMSINV（0.01%）+NORMSINV（"&Range（"f"&j）&"）"
Range（"e"&j）="=GAMMAINV（1-"&Range（"f"&j）.Address&","&Range（"n5"）.Address&",1/"&Range（"n6"）.Address&"）+"&Range（"n7"）.Address
Nextstr
Fori=1Tok-1
Cells（i+1,1）=sj（i）
Cells（i+1,2）=Format（i/k,"##.00%"）
Cells（i+1,3）="=-NORMSINV（0.01%）+NORMSINV（"&"b"&i+1&"）"
Cells（i+1,4）="=GAMMAINV（1-"&Range（"b"&i+1）.Address&","&Range（"q5"）.Address&",1/"&Range（"q6"）.Address&"）+"&Range（"q7"）.Address
Nexti
Columns（"A:
A"）.SortKey1:
=Range（"A2"）,Order1:
=xlDescending,Header:
=xlGuess,_
OrderCustom:
=1,MatchCase:
=False,Orientation:
=xlTopToBottom,SortMethod_
:
=xlPinYin,DataOption1:
=xlSortNormal'排序
Dimi_sericesAsInteger
Charts.Add
ActiveChart.ChartType=xlXYScatter
ActiveChart.LocationWhere:
=xlLocationAsObject,Name:
="优化参数"
ActiveChart.SeriesCollection.NewSeries
i_serices=i_serices+1
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.XValues="=优化参数!
R2C3:
R"&k&"C3"
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.Values="=优化参数!
R2C1:
R"&k&"C1"
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.Name="=""数据系列"""
ActiveChart.SeriesCollection.NewSeries
i_serices=i_serices+1
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.XValues="=优化参数!
R2C7:
R"&j&"C7"
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.Values="=优化参数!
R2C5:
R"&j&"C5"
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.Name="=""配线系列"""
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.Select
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.ChartType=xlXYScatterSmoothNoMarkers
ActiveChart.SeriesCollection（i_serices）.Select
WithSelection.Border
.ColorIndex=57
.Weight=xlThick
.LineStyle=xlContinuous
EndWith
WithSelection
.Smooth=True
.MarkerSize=5
.Shadow=False
EndWith
EndSub
2）P-III型曲线适线过程
PrivateSubChart_Activate（）
StaticiAsInteger
i=i+1
Ifi=1Then
StaticmaxmsAsLong‘纵坐标最大值
Sheets（"几率格纸"）.Select
maxms=Int（Range（"j2"）*0.9）
EndIf
Sheets（"配线图"）.Select
IfActiveChart.Axes（xlValue）.MaximumScale<>maxmsThen
WithActiveChart.Axes（xlValue）
.MaximumScale=maxms
EndWith
EndIf
EndSub
SubExportChart（）‘出图
ActiveChart.ExportThisWorkbook.Path&"\"&_
Format（Now（）,"yymmddhhmm"）&".gif","gif"
EndSub
4.直接径流汇流演算程序
SubRscal（）
M=0.85
'M=Range（"d35"）
begin1=5‘地表径流第一行
last=28‘地表径流最后一行
t1=1‘第一次产流的tc
f=44.5‘流域面积
begin2=begin1-5
Fori=begin1Tolast
r=Range（"d"&i）
Q=1.8*M^0.8*r^1.2/1^0.4
IfQ<>0Then
Ifi=bejin1Then
t=t1
Else
t=f*r/1.8/Q
EndIf
ForJ=0ToInt（t）
IfJ<（1/3）*tThen
Cells（i+J,i-begin2）=Q/（1/3*t）*J
Else
Cells（i+J,i-begin2）=-Q/（2/3*t）*（J-t）
EndIf
IfABS（J-1/3*t）<0.5ThenCells（I+J,I-Begin2）=Q‘修正洪峰流量位置至最近整时段。
NextJ
EndIf
Nexti
EndSub
对设计直接径流演算结果如图5.9。
图5.9Rscal过程对设计径流演算结果图
5.几点考虑
1）排频计算中，对于不能确定准确重现期历史洪水和特大暴雨，应同时考虑经验频率曲线与其重现期，以求最佳适线效果。
2）实测径流分割中，应综合考虑洪水过程与起涨洪水。
对于基流较大，场次洪水洪峰又不大的洪水应着重考虑。
3）产流汇流参数u,m都有着一定的物理意义，采用区域综合的方法，会使得其物理意义变得模糊。
4）由系列不足的短历时降雨资料推求该流域暴雨指数n的值是否准确是值得商榷的，特别地，当设计时段大于1h时，n的误差会导致计算的短历时设计暴雨误差放大。
5）直接径流汇流演算Rscal过程只求得时段直接径流历时各整时段末流量，使得洪峰流量错失，峰量变小。
但各时段洪峰流量不同时出现，使得该方法演算设计暴雨直接径流峰值成为可能。
考虑各时段产生直接径流汇流峰值，修正到最近的时段末即可。
但设计洪峰前后洪水过程有偏小趋势，这在注重设计洪峰的小流域计算中是可以忽略的。
计算表明，由此导致的洪量损也是极其有限的。
参考文献:
1.梁忠民、钟平安、华佳鹏，水文水利计算，水利水电出版社2008年
2.陈家琦、张恭肃，小流域暴雨洪水计算，水利水电出版社1985年
3.王万军，小流域洪峰流量计算参数的合理选用，浙江水利科技，1992.2
4.八省一院小河规划协作小组，推理过程线
5.李智、衣起超、李艳杰、张德秋，Excel在水文频率计算中的应用，水利与建筑工程学报2007.6
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