实 验 指 导 书
《水资源开发利用与保护》
实验一、降水量的分析与计算
一、实验名称:降水量的分析与计算 二、实验地点:实验楼机房 三、实验课时:2课时
四、实验目的:认识区域平均降水量的计算原则,了解降水量表征方式,掌握区域降水量的统计分析与计算方法; 五、实验上机内容与工作步骤:
1、熟悉区域降水量的必要性与计算原则;
降水是从云中降落到地面上的雨、雪、雹等的总称,就数量而言,除了寒带地域,降水绝大部分是雨的形式。降水是地表和地下水资源的收入项,降水作为水资源的总补给来源,在水资源评价中占有重要地位,是开发、利用水资源的重要依据。
2、熟悉降水量的表征方式;降水量过程线(直方图)、等雨量线图;
降水要素包括:(1)降水量:是指某时段内降落在某面积上总的水体积,一般用降水深度来表示,即降水总体积除以对应的面积,以mm为单位。;(2)降水历时和降水时间:前者指一场降水自始至终所经历的时间;后者指对应于某一降水量人为划定的时间,期间不一定连续降水(3)降水强度:指单位时间的降雨量,以mm/h计;(4)降水面积。
降水特征表示方法:
⑴ 降水量过程线 降水量过程线以时段降水量为纵轴,时段次序为横轴绘制而成。
⑵ 降水量累积曲线 此曲线横坐标表示时间,纵坐标代表自降水开始以各该时刻降水量累积值。
⑶ 等降水量线或等雨量线 为了表示某一地区或流域的次、日、月、年降水量的分布情况,可用等雨量线图。
⑷ 降水特性综合曲线 ①降雨强度与历时关系曲线;②平均深度与面积关系曲线; ③平均深度、面积与历时关系曲线
3、进行年际和典型年(50%保证率)降水量统计特征值的计算;
最大值、最小值、均值、均方差、变差系数、偏态系数。
2
(1)均值表示系列中变量的平均情况。设某水文变量的观测系列(样本)为x1,x2,?? ,xn , 则其均值为:
(2)均方差是反映系列中各变量集中或离散的程度。研究系列集中或离散程度,常采用方差Dx或均方差s,计算公式为:
(3)变差系数。
水文计算中用均方差与均值之比作为衡量系列的相对离散程度的一个参数,称为变差系数,或称离差系数、离势系数,用Cv表示,其计算式为:
上式说明,Cv是变量 换算成模比系数k以后的均方差。
(4)偏态系数:在数理统计中采用偏态系数CS作为衡量系列不对称程度的参数,其计算式为:
不对称时,CS≠10,若CS>0,
当系列对于 对称时,CS=0;当系列对于称为正偏;若CS<0,称为负偏。
(5)年际降水量排频
找到丰(25%)、中(50%)、枯典型年(75%)。
以上计算可以使用Excel的函数(Average,Stdevp,Skew)帮助计算。 4、利用Excel电子表格,绘制年际、典型年(50%)月降水量过程线(直方图)和降雨累计曲线;
以表1的模拟月降雨量过程线为例:
3