根据数理统计的基本原理，要求同一样本资料应在同一条件下产生，不能将不同性质、类型的资料选入同一样本。即整个样本资料的成因应该前后一致。由于人类活动改变了流域的下垫面条件，使得年径流量资料不是在同一条件下产生的，也就是资料的一致性遭到破坏。

1.样本资料的一致性概念

所谓样本资料的一致性，是指样本资料前后是否是在同一条件下产生。在水文分析当中，样本一致性的好坏主要表现为人类活动对水文过程的影响上，集中体现在人类活动对流域下垫面条件的改变上。对于径流资料来说，其影响因素为气候条件和下垫面条件，一般气候条件在短期内不会有明显的变化；而下垫面条件在人类活动的干预下经常会发生较大变化，从而影响径流的形成机制。比如兴建水库前后、水土保持措施实施前后、河道整治前后、灌溉引水前后等情况下，河道径流都会有所改变。当样本资料系列的一致性受到破坏时，则应把变化后的资料进行合理的修正，消除人类活动的影响，还原到工程建成前的同一基础上。

2.径流量还原计算方法

由于人类活动对径流的影响十分复杂，而实际资料又很短，所以现有的还原计算方法都比较粗略。例如，年径流量还原计算常用水量平衡法、降雨径流相关法等，下面分别介绍。

（1）水量平衡法。水量平衡法用以下方程式计算：

式中 W天然——还原后的天然水量；

W实测——水文站的实测水量；

W灌——灌溉用水量（灌区在水文站以上时用净灌溉水量，当灌区在水文站以下时，用毛灌溉水量，具体数值根据灌区用水资料确定）；

W工——工业净用水量；

W蓄——水库蓄水量的变化量（蓄水增加为正，减少为负）；

W库损——水库蒸发、渗漏损失水量；

W引——跨流域引水量（引出为正，引入为负）；

W分——河道分洪水量（分出为正，分入为负）。

关于式（5-2）中各项值的调查确定应参见水资源评价方面的书籍，这里不作详细记述。再比如，对于洪水过程的还原计算，仍可使用式（5-2），只是时段应尽可能缩短。一般洪水历时不长，因而式中W库损及W工都可忽略不计，洪水时期一般也没有灌溉用水，W灌也可忽略不计。若本流域无跨流域引水和分洪问题，以上水量平衡方程就可简化为

(www.daowen.com)

若计算时段为Δt，式（5-3）两边同除以Δt，得

式中 Q天然——天然流量，m3/s；

Q实测——实测流量，m3/s。

对众多中小型水利工程和面上的水土保持措施的影响，则可通过试验资料或工程前后资料的对比分析来确定工程措施的影响，并对资料做适当的还原计算。但由于中小型工程量多，分布广，建成时间早晚不一，因此在实际工作中还原计算比较复杂，应参考有关书籍。

（2）降雨径流相关法。利用历史资料，建立降雨、径流之间的经验关系，由二者经验关系上出现的差别判断径流资料是否存在不一致性。根据气象资料的一致性，可以认为人类活动对降水是没有影响的。所以降雨—径流关系上出现的差别只能说明径流资料存在不一致性。具体方法如下：

将n年降雨与径流资料系列划分为人类影响的前后两段，点绘水文站面平均雨量与天然径流量相关图，如图5-2所示。如果前段点据（三角点）与后段点据（圆形点）明显偏离，则表明下垫面条件对径流影响较大，需对年径流系列进行修正。

分别通过点群中心绘制其降水—径流相关线，如图5-2所示。左边一条线为人类影响前的降水—径流关系，右边一条线代表人类影响后的降水—径流关系，两线纵坐标之差即为由于受人类活动影响使年径流减小的幅度。

选定一个年降水值，从图中两条曲线上可查出（或直接用两个降雨—径流关系求得）两个年径流深值R1和R2，年径流衰减率α和修正系数β分别为：

式中 R1——人类影响前下垫面条件下的径流深，mm；

R2——人类影响后下垫面条件下的径流深，mm。

图5-2　某站降水—径流关系图

根据需要修正年份的降水量，由两条关系线可计算得R2、R1，然后根据R2/R1计算出修正系数β，乘以该年修正前天然年径流量，即可求得该年修正后的天然年径流量。

另外，限于资料条件，还原计算只是一种估算，成果不可能非常精确，甚至会出现矛盾和不合理的地方，必须进行合理性检查。