理论教育 水文特征值的重现期及其应用

水文特征值的重现期及其应用

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:在实际工程中为了更明确、直观地反映水文特征值在未来出现的可能性,常用“重现期”来代替“频率”。所谓重现期表示在长时间内,随机事件发生的平均周期。重现期和概率一样,都表明随机事件或随机变量的统计规律。当考虑水库兴利调节研究枯水问题时,一般设计频率P>50%,此时重现期是指水文随机变量小于或等于某一数值的平均周期。已知某水厂取水口流量Q≥800m3/s的年频率为96%,求Q<800m3/s设计枯水流量的重现期。

水文特征值的重现期及其应用

一定范围内,水文特征值出现的总可能性为累积频率。累积频率可以预测多个水文特征值未来发生的概率。在实际工程中为了更明确、直观地反映水文特征值在未来出现的可能性,常用“重现期”来代替“频率”。“重现期”或者“多少年一遇”都是工程和生产上用来表示随机变量统计规律的概念。所谓重现期表示在长时间内,随机事件发生的平均周期。即在很长的一段时间内,随机变量的取值平均多少年发生一次,又称多少年一遇。

水文随机变量是连续型随机变量,水文变量的频率是水文变量大于或等于某个数值的概率。对应于频率,水文变量的重现期是指水文变量在某一个范围内取值的周期。如某条河流百年一遇的洪水洪峰流量是1000m3/s,是指这条河流洪峰流量大于或等于1000m3/s的洪水的重现期是100年,而不是指洪峰流量恰恰等于1000m3/s的洪水的重现期是100年。重现期和概率一样,都表明随机事件或随机变量的统计规律。根据研究问题的性质不同,频率P与重现期T的关系有两种表示方法。

(1)当为了防洪,研究暴雨洪水问题时,一般设计频率P<50%,此时重现期是指水文随机变量大于或等于某一数值这一随机事件发生的平均周期。按照频率和周期互为倒数的关系,可知洪水、多水时,重现期计算公式为:

式中 T——重现期,a;

P——频率,%。

例如,某河流断面设计洪水的频率P=10%,则重现期T=10年,表示该河流断面大于或等于这样的洪水在长时期内平均10年发生一次。

(2)当考虑水库兴利调节研究枯水问题时,一般设计频率P>50%,此时重现期是指水文随机变量小于或等于某一数值的平均周期。按照概率论理论,随机变量“小于或等于某一数值”是“大于或等于某一数值”的对立事件,“小于或等于某一数值”的概率等于1-P,故此时重现期的计算公式为:

例如,某河流断面灌溉设计保证率P=90%,则重现期T=10年,表示该河流断面小于这样的年来水量在长时期内平均10年发生一次。(www.daowen.com)

【例4-2】已知某水厂取水口流量Q≥800m3/s的年频率为96%,求Q<800m3/s设计枯水流量的重现期。

解 由P(Q≥800)=96%,得

P(Q<800)=1-96%=4%

由重现期的定义,

即重现期为25年一遇。

重现期T是指水文现象在长时期内平均T年出现一次,而不是每隔T年必然发生一次,它是对于类似于洪水这样的随机事件发生的可能性的一种定量描述。例如百年一遇的洪水,是指大于或等于这样的洪水在长时期内平均100年发生一次,而不能理解为百年一遇的洪水每隔100年一定出现一次。实际上,百年一遇洪水可能间隔100年以上时间发生,也可能连续两年接连发生。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈