重点总结

第一章 绪论

1 水资源特点

? 循环性和有限性 ? 时空分布不均匀性

1. 时程分布（Temporal Distribution: Annual；Inter—Annual） 2. 空间分布（Spatial Distribution）

? 用途的广泛性和不可替代性

? 经济上的两重性

? 地表水与地下水的相互转化性 第二章 地表水资源计算与评价 1分区

为了反映水资源量地区间的差异，分析各地区水资源的数量、质量及其年际，年内变化规律，提高水资源量的计算精度，在水资源评价中应对所研究的区域，依据一定的原则和计算要求进行分区，即划分出计算和汇总的基本单元。

一、水资源分区的原则

(1)水文气象特征和自然地理条件相近，基本上能反映水资源的地区差别

(2）尽可能保持河流水系的完整性。为便于水资源量的计算及应用， 大江大河进行分段，自然地理条件相近的小河可适当合并。 (3) 结合流域规划、水资源合理利用和供需平衡分析及总资源量的估算要求以及水资源开发利用方向，保持供排水系统的连贯性。 二、水资源分区方法

水资源分区有按流域水系分区和行政分区两种方法。采用哪种方法分区，应根据水资源评价成果汇总要求和水资源量分析计算条件及要求而定。 1、成果汇总分区

(1）流域水系分区

为了便于计算总水资源量，满足水利规划和开发利用的基本要求，评价成果要求按流域水系汇总，即水资源分区按流域水系划分。划分的基本单元的大小，视研究总区域范围酌情而定。

各流域片是否需要在以上流域分区的基础上再进一步划分若干小区（如供需平衡区）可根据具体评价目标和要求而定。

(2)行政分区

为了计算评价各省(市、自治区)的水资源量，评价成果要求按行政分区汇总，即按照政分区划分水资源汇总基本单元。全国按现行行政区划，划分到省（市、自治区)一级。各省(市、自治区)和流域片，可根据实际需要，划分次级行政区。

2、计算分区

成果汇总分区便于资塬总量计算，能够满足水利规划及开发利用的基本要求，但也存在着两个问题，第一，有些基本单元不能完全满足水资源分区的原则（尤其是行政分区)；第二，基本单元一般较大，单元面积内产汇流条件差异较大，影响水资源量的计算精度。 为了提高分区水资源量的计算精度，需要在汇总基本单元的基础上进一步划分计算小区，或称计算单元。

计算单元的划分主要考虑产汇流条件的差异。在气象要素变化较大，地形、地貌、土壤变化比较复杂的地区，即使在同一个三级区内，降水、蒸发、下垫面等条件也不尽相同产汇流条件差异较大。此时，应据河流及水文站位置、河川径流特征、水文地质条件和开发利用情况等进一步划分汁算小区即计算单元，计算单元越小，单元面积内产汇流条件差

异越小，但单元面积上水文资料的完整性、代表性、系统性有可能降低。所以，计算单元的划分还要充分考虑水文资料情况，既满足产汇流条件一致又兼顾水文资料符合精度要求。

计算单元的划分，在山区应按流域水系分区，平原区可按排水系统结合供需于衡情况分区。各省(市、自治区)、地、县水资源评价，也可结合供需平衡区兼顾水资源开发利用按行政区划划分。

三、单站统计分析

单站统计分析的主要内容是对已被选用各站的降水资料分别进行插补延长，系列代表性分析和统计参数的分析确定。 (一) 资料的插补延长

为了减少样本的抽样误差，提高统计参数的精度，对缺测年份的资料应当插补，对较短的资料系列应适当延长，但展延资料的年数不宜过长，最多不超过实测年数，相关线无实测点据控制的外延部分的使用应特别慎重，一般不宜超过实测点数变幅的50％。资料插补延长的主要途径如下：

? 直接移用

? 相关分析

? 汛期雨量与年降水量相关关系移置法 ? 等值线图内插 ? 取邻站均值 ? 同月多年平均 ? 水文比拟法

1. 直接移用

两站距离很近，并具有小气候、地形的一致性时，可以合并进行统计或将缺测的月、年资料直接移用。

2. 相关分析

相关分析是资料插补延长方法中适用范围较广，效果较好的一种方法。这种方法的关键是选择适当的参证站或参证变量。参证站(或参证变量)应满足下列条件： 1) 参证站与插补站气候、地形条件相似，距离较近，降水成因满足一致性

2) 参证站(或参证变量)有较长的年降水系列，代表性好，且与插补站(或插补变量、设计

变量）的同期观测资料不能太少，一般要求同期资料在10或12年以上，否则抽样误差太大，会影响相关分析成果的可靠性。

3）参证变量与插补变量同期资料的相关关系要密切(相关系数r> 0.8)

在实际工作中，通常利用年降水量和汛期雨量作为参证变量来插补展延设计变量。 第一种情况： 设计站年降水量与参证站年降水量相关

第一步：由同期资料采用最小二乘法原理计算统计参数r、均值X和Y、均方差； 第二步：点绘相关图（如图2-2）

第三步： 当相关点据呈直线分布且相关系数大于0.8时，建立直线回归方程 第四步： 利用直线回归方程或相关直线由参证变量延长或插补设计变量 第五步： 计算回归线的均方误和显著性检验，进而分析成果精度 第二种情况：设计站年降水量与本站汛期降雨量相关

在设计站的年降水量和汛期雨量具有相当长的同期观测资料（10年以上)，且汛期降雨量资料较充分时，可以该站年降水量作为设计变量，汛期降雨量作为参证变量，用前述分析方法插补屉延年降水系列

3、汛期雨量与年降水量相关关系移置法

当设计站年降水量资料很少(年数n少于10年)或没有年降水量资判，只有长期汛期降雨量资料（如汛期雨量站）情况时，不能直接采用上述两种相关分析法。为了充分利用现有雨量资料，更合理、更准确地推求汛期雨量站的年降水量，可采用汛期雨量与年降水量相关关系移置法

（1）选择参证站，参证站应具备下述条件：

? 参证站应和所研究的汛期雨量站(下称设计站)在气候一致区内。

? 参证站和设计站所在地理纬度和高程相差不大，两站周围的地形地势应相

似。

? 参证站有较充分的年降水资料和汛期降水资料，具有较好的代表性，即包括

丰、平、枯水年份的降水。根据我国北方地区水文循环周期大致为40年这一特性，参证站降水资料应大于20年。参证站降水资料和设计站汛期雨量

资料应基本同步(同期)，以满足降水成因的一致性

? 参证站汛期雨量与年降水量相关关系密切。即在规定的?信度条件下，相关

系数r的绝对值满足精度要求，r>r?，一般要求r>0.8。同时，也应分析设计

站汛期雨量与参证站汛期雨量及年降水量的密切程度

(2) 分析参证站汛期雨量年降水量的相关关系

采用最小二乘法原理，建立年降水量与汛期雨量的回归方程式。主要计算参数有：

汛期雨量均值

x?1nn?xi?1i

汛期雨量均方差 ? ?x

n?(xi?1i?x)/(n?1)2

n年降水量均值 y?1yi?ni?1 n年降水量均方差 ?y??(yi?y)/(n?1)

i?1n?(xi?1ni?x)(yi?y)n2年降水量与汛期雨量相关系数r r?

?(xi?1i?x)?(yi?1i?y)2建立年降水量与汛期雨量的回归直线方程 y?y?r?y?xx??y?xx?A?Bx 其中：

A?y?r?y?xx;B?r?y?x

(3) 推求设计站年降水系列

将参证站年降水量汛期雨量纳相关关系直接移量到设计站，利用设计站的汛期雨量

推求其降水量，即把设计站各年汛期的雨量分别代入y=A+Bx回归方程式，求得设计站各年的年降水系列

(4) 成果合理性论证

由雨量关系侈置法椎求的汛期雨量站年降水量系列，应依据地理纬度。高程、地形地势等影响降水酌因素，分析设汁站多年严均年降水量是否符合地区分布规律，有显著不合理情况时，应结合降水影响因素对年降水量情汛期雨量的回归方程式作适当调整。 4 等值线图内插

利用设计站附近雨量站降水资料，绘制局部次、月、汛期、非、汛期和年降水量等值线图，用来插补制图范围内设汁站点的降水量。 5 取邻站均值

在地形、气候条件一致的地区，移用同期邻近几个站的算术平均值代替缺测站点的资料。此法一般用在非汛期，因为非汛期降水在面上变化小。

6 同月多年平均

对缺测个别非汛期月份的站，因非汛期各月降水量变化不大，占年降水量比重又很小，且年际变化不大，亦可采用同月降水量的多年平均值进行插补 7 水文比拟法

在地理相似区，可将插补站与参证站同步观测降水量均值的比值，作为缺测期间两站降水量的比值，以插补缺测的年(或月)降水量。 (二) 资料的代表性分析 2、系列代表生分析方法

(1) 长短系列统计参数对比

在邻近地区选择与设计站实测降水系列成因上一致，且具有长系列N年的参证站(该站与设计站资料的时序变化应具有一致性)，分别用矩法公式计算参证站长系列N年的统计参数Xn、Cvn，以及短系列n年(与设计站资料同期)的统计参数Xn、Cvn。假如两者统计参数接近，就可以认为参证变量n年这一段短系列在长系列N年中具有较好的代表性，从而推断设计站n年的年降水量系列也具有较好的代表性。如果两者统计参数相差较大（一般相对误差超过5%-10%)，则认为设计站n年的年降水系列代表性也较差，例如水量偏丰或偏枯，这时就应当尽量应用相关法插补展延系列，以提高系列的代表性。 (2) 年降水量模比系数累计平均过程线分析 逐年降水量记为： P1，P2，．．．Pi，，，．．，Pn 多年平均降水量记为： P逐年模比系数记为：K1，K2，．．．Ki，，，．．，Kn

Ki?pi/p年降水量模比系数随着当年降水量的多少而变动，丰水年K>1，枯水年K<1，但其多年平均值趋近于1，根据这一特点，可从参证站长系列终点向前依次计算模比系数累积平均值

K’i ，当K’i值稳定趋近于1的年份，即为参证站具有代表性的短系列起始年，或者说累计均值过程线达到稳定的这段时间代表性较高，由此认为设计站相应的短系列也具有一定的代表性。

（3） 年降水量模比系数差积曲线分析 差积曲线的绘制： ? 计算长系列参证站多年平均年降水量P以及各年降水量模比系数Ki=Pi/P

? 将逐年的∑(Ki -1)从资料开始年份依次累积，直到终止年，得到一系列∑(Ki—1) ? 以∑(Ki —1)为纵坐标，以年份为横坐标，绘制逐年的∑(Ki —1)与对应年份的关系曲

即为年降水量模比系数差积曲线。如表2—3、图2-4所示。