由暴雨资料推求设计洪水
降水分析
m=2 次重现期：
T'
1 P'
1 0.02
50
(次)
m=2 年重现期： T n T ' 20 50 10 (a) S 100
T >1
m=50 次频率：
P' m 50 50% S 100
m=50 次重现期：
T'
1 P'
1 0.5
2
(次)
T <1
Pi
fi
PF
n i 1
Pi
fi F
(6.4)
fi /F ： 第i 站代表面积 占流域面积的比 值，称权重。
（3） 等雨量线法（isohyetal method） 根据流域及附近的雨量站观测的同一时段的雨量
值，参考地形影响，类似绘制地形等高线那样，画出 如图5.5的雨量等值线（isohyet）图，然后量出相邻等 值线间的流域面积 ，即可按下式计算流域平均雨量
规定的降雨历时：5、10、15、20、30、45、60、90、 120min共九种历时（当集水面积较小时，可以不统 计90、120min ）。按这一标准摘录和统计雨量资料。 一次降雨的中途，强度小于0.1mm/min的持续时间超 过120mm时，应作为两场降雨来统计。
【例4】图6.9是某雨量站记录到的一场历时102min 降雨量23.1mm的暴雨。由自记雨量计记录到的累积降 雨量曲线，根据上述的规定历时，摘录最大雨量，计 算各种历时最大雨强。
平均降水强度： i P
(6.1)
t
瞬时降水强度：
i dP lim P dt t0 t
(6.2)
10
由设计暴雨推求设计洪水
汇流方案——单位线：
由单位线的两个假定可知，汇流方案都属于“线 性系统”。对于实测暴雨，精度可以满足要求，对于 罕见的大暴雨，线性假定可能导致相当大的误差。
因此必须注意汇流方案在特大暴雨条件下的适用性 。尽量选用实测大洪水资料分析得到的汇流方案（单 位线），避免外延过远而扩大误差。
用一般常遇洪水分析得到的单位线推求设计洪水， 与由特大洪水资料分析的单位线推流，成果可能相差 很大，其差值可达20%左右。
WUHEE
二、产流方案和汇流方案的应用
设计暴雨属于稀遇的大暴雨，往往超过实测暴雨很多 ，在推求设计洪水时，必须外延有关的案：
湿润地区常采用降雨径流相关图法， 关系线上部为45°线，外延比较方便。
WUHEE
干旱地区多采用初损后损法，就需要对有关相关图 在外延时必须考虑设计暴雨的雨强因素的影响。
x面1日=296×0.92=272mm 按该地区的暴雨时程分配，求得设计暴雨过程。
WUHEE
2. 设计净雨过程的推求
用同频率法求得设计Pa=78mm，本流域Im=100mm， 所以降雨损失为22mm，可求得设计净雨过程。
分割地面净雨和地下净雨。fc=1.5mm/h
WUHEE
第一时段净雨历时：tc=7.9/29.9×6≈1.6h， 地下净雨h下=fc×tc=1.5×1.6=2.4mm。
WUHEE
WUHEE
地下径流过程视为等腰三角形出流过程，其总量等于设 计断面径流停止时刻（第13时段），地下径流过程的底 长为地面径流底长的2倍，即：
T下=2×T面=2×13×6=156h
Q
地面径流
地下径流
T面
t
T下
WUHEE
W下=0.1h下F=0.1×29.4×341×104=1000×104m3
用暴雨推算设计洪水
§9-2 暴雨资料充分时设计暴雨的推求
流域内及附近有足够多的雨量站、且观测 资料足够 长，足以计算长系列的流域平均雨量（称面雨量） 一. 设计面暴雨量的计算 流域暴雨资料收集与审查→[选样]→每年各历时的最大 面雨量系列→[频率计算]→各种历时面暴雨量的理论频率 曲线→[设计频率]→各种历时的设计面雨量
图9-3 某水文分区定点定面暴雨点面关系曲线
依据暴雨点面关系求设计面雨量：例如在图9-3所代 表的水文分区中的某流域，流域面积为500km2，流域 中心百年一遇1d暴雨为300mm，由图上查得点面系数 a=0.92，故该流域百年一遇1d面雨量为 P1%=0.92×300=276mm 三、设计暴雨过程的确定——典型暴雨过程同频率放 大法 典型暴雨可在有长期观测的单站中选取
§9-5 可能最大暴雨的估算（自学）
§9-6 由设计暴雨推求设计洪水
一、由设计暴雨推求设计净雨 设计暴雨扣除相应的损失，即得设计净雨 （一）拟定设计流域的产流计算方案 有暴雨径流资料时，可采用降雨径流相关图法、初损后 损法等 缺乏暴雨径流资料时，可采用省水文手册等规定的方法 （二）确定设计暴雨的前期影响雨量Pa,p（或前期流域蓄 水量W）
PTP = iTp T = S P T 1− n
（9-2）
当T=24h时，PTp=P24p，n=n2，代入上式，得
S P = P24 P × 24 n2 −1
点雨量
（9-4）
求得Sp后，即可按式（9-2）推求任一历时T的设计
三、设计面雨量计算 各省、区的水文手册中，均刊有不同历时暴雨的点面 关系图或点面关系表，可根据流域位置查取点面系数 a，将设计点雨量转换为设计面雨量 四、设计暴雨的时程分配 常采用分区概化时程分配雨型来推求。如表9-1便是 某省第二水文分区的概化时程分配雨型
由暴雨资料推求设计洪水习题集
由暴雨资料推求设计洪水复习思考题1. 用暴雨资料推求设计洪水的原因是（ C）A. 用暴雨资料推求设计洪水精度高B. 用暴雨资料推求设计洪水方法简单C. 流量资料不足或要求多种方法比较D. 大暴雨资料容易收集2. 由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定（C ）。
A. 设计暴雨的频率大于设计洪水的频率B. 设计暴雨的频率小于设计洪水的频率C. 设计暴雨的频率等于设计洪水的频率D. 设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率3. 由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是（ A）A. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水B. 暴雨观测、暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨C. 推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水D. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、选择典型洪水、推求设计洪水3. 对于中小流域，其特大暴雨的重现期一般可通过（ A ）A. 现场暴雨调查确定B. 对河流洪水进行观测C. 查找历史文献灾情资料确定D. 调查该河特大洪水，并结合历史文献灾情资料确定4. 当一个测站实测暴雨系列中包含有特大暴雨时，若频率计算不予处理，那么与处理的相比，其配线结果将使推求的设计暴雨（ A ）。
A. 偏小B.偏大C. 相等D.三者都可能5. 暴雨资料系列的选样是采用（A ）A. 固定时段选取年最大值法B. 年最大值法C. 年超定量法D. 与大洪水时段对应的时段年最大值法6. 若设计流域暴雨资料系列中没有特大暴雨，则推求的暴雨均值、离势系数CV可能会（B）A. 均值、离势系数CV都偏大B. 均值、离势系数CV偏小C. 均值偏小、离势系数CV偏大 C. 均值偏大、离势系数CV偏小7. 对雨量观测仪器和雨量记录进行检查的目的是（ D ）。
A.检查暴雨的一致性B. 检查暴雨的大小C.检查暴雨的代表性D. 检查暴雨的可靠性8. 对设计流域历史特大暴雨调查考证的目的是（ C ）。
A.提高系列的一致性B.提高系列的可靠性C.提高系列的代表性D.使暴雨系列延长一年9. 暴雨动点动面关系是（D）A. 暴雨与其相应洪水之间的相关关系B. 不同站暴雨之间的相关关系C. 任一雨量站雨量与流域平均雨量之间的关系D. 暴雨中心点雨量与相应的面雨量之间的关系10. 暴雨定点定面关系是（ C ）A. 固定站雨量与其相应流域洪水之间的相关关系B. 流域出口站暴雨与流域平均雨量之间的关系C. 流域中心点暴雨与流域平均雨量之间的关系D. 各站雨量与流域平均雨量之间的关系11. 某一地区的暴雨点面关系，对于同一面积，折算系数α（B ）A. 随暴雨历时增长而减小B. 随暴雨历时增长而增大C. 随暴雨历时的变化时大时小D. 不随暴雨历而变化12. 某一地区的暴雨点面关系，对于同一历时，折算系数α（D ）A. 随流域面积的增大而减小B. 随流域面积的增大而增大C. 随流域面积的变化时大时小D. 不随流域面积而变化13. 用典型暴雨同倍比放大法推求设计暴雨，则（D）。
第八章 由暴雨资料推求设计洪水的条件和步骤及直接法推求设计暴雨
2、设计面暴雨过程的推求
典型暴雨选择原则：（各年面雨量过程中选取） （1）可能（代表性）：雨量接近设计值 雨型出现几率大 （2）不利：雨量比较集中、主雨峰比较靠后 （3）为了简便，也可选择单站暴雨过程
放大方法：同频率控制放大法。
实例分析 某流域具有充分雨量资料，已求得百年一遇设计暴雨量，并
选择出典型暴雨过程，是推求其设计暴雨过程。
实例分析 已求得某流域百年一遇1d、3d、7d设计暴雨分别为108mm、182mm、
270mm。经对流域内各次大暴雨资料分析比较后，选定暴雨核心部分出 现较迟的1993年的一次大暴雨作为典型，其暴雨过程如表。按同频率控 制放大法推求设计暴雨过程。
时段（d） 雨量x(mm)
1
2
3
4
13.8 6.1 20.0 0.2
（1）第一种情况 如果流域中心附近有一个具有长期雨量资料的测站，那么可依据该站 点资料进行频率计算，求得各种历时的设计点雨量。
（2）第二种情况 如果流域上完全没有长系列雨量资料，则查各省水文手册等文献中刊 载的暴雨统计参数等值线图。得到流域中心处各种历时暴雨的统计参 数，进而求得各种历时的设计点雨量。
直接法推求设计暴雨 主讲 马细霞
一、概述
1、由暴雨资料推求设计洪水的条件 (1) 设计流域实测流量资料不足或缺乏时,有必要研究由暴雨资 料推求设计洪水的问题；(2) 人类活动破坏了洪水系列的一致性; (3) 多种方法,互相印证,合理选定; (4) 无资料地区小流域的 设计洪水，一般都是根据暴雨资料推求； (5) 可能最大降水/洪 水是用暴雨资料推求的。
2、设计面雨量的推求
思路：流域面积很小时，可近似将流域中心设计点雨量作为流域 设计面雨量；对于较大面积流域，需研究点雨量与面雨量之间 的关系（称暴雨点面关系），进而将设计点雨量转化为设计面 雨量。
第九章由暴雨资料推求设计洪水
研究目的：
（1）为什么要采用由暴雨资料推求设计洪水 （2）不同资料情况下设计暴雨的计算方法 （3）设计条件下将设计暴雨转化为设计净雨的方法 （4）选择适合设计要求的汇流方案进而求出设计洪水的计算方法
重点内容：
（1）资料充分、不充分时如何推求设计暴雨 （2）如何根据产汇流知识，将设计暴雨转化为设计洪水
转换公式：
P面,T=α P点,T
1、定点定面关系
含义：流域中心点雨量与面雨量的关系 点面系数：α = P面,T/P点,T 地区综合：一个水文分区中各流 域的点面关系综合为定点定 面关系aTF。 应用：可在相当大地区内使用
P=0.92*300=276
(பைடு நூலகம்.92)
平均
流域面积
2、动点动面关系
含义：暴雨中心点雨量与各等雨量线包围面积上的面雨量 间的关系
第六节 由设计暴雨推求设计洪水
一、由设计暴雨推求设计净雨
设计暴雨扣除相应的损失，即得设计净雨。
1、拟定设计流域的产流计算方案
设计流域到底应选择什么样的产流计算方法，应根据 本流域特点、资料情况、过去经验和设计上的要求等进行 综合考虑。 有暴雨径流资料时：径流系数法、降雨径流相关图法、初 损后损法等。 缺乏暴雨径流资料时：采用省水文手册等规定的方法。
(1) 点雨量典型（有长期观测资料的单站中选取）
(2) 概化的综合雨型（多次大暴雨的综合）
放大方法：
典型暴雨过程同频率控制放大
算例一：
算例二
【例】鱼龙溪流域位于某省第二水文分区，试推求p=1%的 设计暴雨过程。 解：计算1、6、24h流域设计雨量，內插出3h雨量
（101.2－65.4）*38/100
第九章由暴雨资料推求设计洪水
若流量资料充分，一般多用流量资料，其可靠性较高
9.2 设计面雨量
由暴雨资料推求设计洪水主要包括： （1）推求设计暴雨（确切讲是设计暴雨过程）； （2）推求设计洪水过程线。
产流计算
汇流计算
设计暴雨
设计净雨过程
设计洪水过程
直接法
推求设计面暴雨量的途径：
2、方法 主要有：经验公式法、推理公式、综合单位线及流域 水文模型等。主要介绍：推理公式、经验公式。
二、小流域设计暴雨
不考虑暴雨在流域面上的不均匀性，以点代面。
1、X24h，P的计算
（1）由X1d，P 推求X24h，P X24h，P=h.X1d，P
h=1.1～1.2
(2）用X24h的参数等值线图 先查出X24h的参数(均值、CV 和CS /CV 值)。再计算：
可利用近期的多站平均雨量X多与同期少站平均雨量X少建立关
系，利用相关关系展延多站平均雨量作为流域面雨量。
3、特大值处理 同设计洪峰流量(或洪量)计算。
4、面雨量频率计算 采用目估适线法。经验频率公式采用期望值公式、线型采
用P-Ⅲ型。国内暴雨的CS/CV值，一般地区为3.5；在CV>0.6的地 区，约为3.0；CV<0.45的地区，约为4.0。
P=0.01%
K1d 5.007
X3d-1d 3.594
X5d-3d 53.333
X7d-5d 13.058
35
30
25
雨 量 （ mm）
20
15
10
5
0
0
20
40
60
80
100
120
140
第七章(由暴雨资料推求设计洪水)
采用实测雨洪（久旱无雨后一次降雨量较大且全 流域产流）资料确定。
取若干次洪水，其前期十分干旱（ Pa ≈0），降雨 量相当大，达到全流域蓄满产流，取次洪水损失的最 大值。
流域实际蓄水量在0～WM之间变化。湿润地区80～
注意： 由暴雨资料推求设计洪水，其基本假定是 设计暴雨与设计洪水是同频. 率的。但这一假定在很 5
三、 暴雨资料收集、审查与插补延长 1、资料的收集 来源 ：主要为站网观测资料。
2. 暴雨资料的审查 日雨量资料、自记雨量资料、分段雨量资料。（订 正） 可靠性、代表性、一致性。 3、插补延长 基本同前。
（3）特大值重现期的确定 一般认为，当流域面积较小时，流域平均面雨量
的重现期与相应洪水重现期相近。
.
15
3、面雨量频率计算 适线法：经验频率（期望值公式）、线型（P-Ⅲ
型）。
Cv>0.6，Cs≈3.0Cv；Cv<0.45，Cs≈4.0Cv 一般地区Cs≈3.5Cv。
4、设计面暴雨量计算成果合理性检验 1. 比较统计参数，随面积增大而逐渐减小。 2. 直接法计算结果与间接法计算结果比较。 3. 与邻近地区的特大暴雨历时、面积、雨深资料比较。
.
23
暴雨日程分配（同频率法）
1
2
3
45
6
7
X1P
典型分配比
303mm 设计雨量（mm)
X3P-X1P
典型分配比
91mm 设计雨量（mm)
X7P-X3P
典型分配比
30%
91mm 设计雨量（mm)
27
100%
303
40%
第8章习题由暴雨资料推求设计洪水
第8章习题由暴雨资料推求设计洪水第8章习题由暴雨资料推求设计洪水第八章由暴雨资料推求设计洪水本章学习的内容和意义：在设计流域实测流量资料不足或缺乏时，或人类活动破坏了洪水系列的一致性，就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题。
另外，可能最大洪水和小流域设计洪水也常用暴雨资料推求。
由暴雨资料推求设计洪水的基本假定是：暴雨与洪水同频率。
对于比较大的洪水，大体上可以认为某一频率的暴雨将形成同一频率的洪水，即假定暴雨与洪水同频率。
因此，推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨，再按照降雨形成径流的原理和计算方法，由设计暴雨推求出设计洪水。
本章习题内容主要涉及：暴雨资料的选样；不同资料情况下设计暴雨的计算；推求设计净雨；推求设计洪水过程线；可能最大暴雨和可能最大洪水的推求；小流域设计洪水的计算。
一、概念题（一）填空题1.设计暴雨的设计频率一般假定与相应的具有相同的频率。
2.暴雨点面关系是，它用于由设计点雨量推求。
3.由暴雨资料推求设计洪水时，假定设计暴雨与设计洪水频率。
4.推求设计暴雨过程时，典型暴雨过程的放大计算一般采用法。
5.判别暴雨资料是否为特大值时，一般的方法是。
6.由暴雨资料推求设计洪水的一般步骤是_______________、、。
7.暴雨资料的插补延展方法有。
8.流域内测站分布均匀时，可采用计算面雨量。
9.流域内侧站分布不均匀时，宜采用计算面雨量。
10.一般情况下，用泰森多边形法计算流域平均雨量比用算术平均法合理些，但在情况下，两种方法可获得相同的结果。
11.暴雨频率分析，我国一般采用法确定其概率分布函数及统计参数。
12.暴雨点面关系有两种，其一是 ；其二 。
13.设计面雨量的时程分配通常选取 作为典型，经放大后求得。
14.对暴雨影响最大的气象因子，包括 和 两大类。
15.用W m 折算法（m p a rW P ,）计算设计暴雨的前期影响雨量P a 时，在湿润地区，当设计标准较高时，r 应取较 值；在干旱地区，当设计标准较低时，r 应取较 值。
环工第十章由暴雨推求设计洪水
4
合计
9
100
24.6 272
24.6 250
15.6 220.6
9.0 29.4
（3）设计洪水过程线的推求
地面净雨根据单位线推流，得地面径流过程。 地下净雨过程概化为等腰三角形出流。
地下径流等腰三角形的底长为地面径流历时长 的两倍。
同频率放大法推求设计暴雨举例：
已知某流域的设计时段暴雨量如表1。
表1 设计面雨量
时段
最大3h 最大12h
设计面雨量（mm） 55.0
200.0
最大24h 300.0
表2 典型暴雨过程
时段（△t=3h）
1
2
3
4
5
6
7
8
设计暴雨过程(mm) 10 17
12
20
30
45
36 10
表3 设计暴雨计算
时段（△t=3h） 1
第四章 由暴雨推求设计洪水
概述 直接法推求设计面暴雨量 间接法推求设计面暴雨量 设计暴雨量的时空分布计算 由设计暴雨推求设计洪水
第一节 概述
1、为什么要由暴雨推求设计洪水?
(1)流量观测资料往往比雨量观测资料少，在缺乏实测流 量资料时，无法直接由流量资料推求设计洪水。
(2)洪水主要是由暴雨产生的，从本质上讲由洪水资料直 接推求洪水，与由暴雨资料间接推求，两者应该是一致 的。直接法和间接法相互检验，有益于提高设计洪水成 果的可靠性。
梯下 1960-1998 大坝 水位 雨量 1970-1998
白竹 1960-1998
广东省南水水库流域图
雨 量 （ mm）
1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 .0 1
水文水利计算第八章-由暴雨资料推求设计洪水
第八章由暴雨资料推求设计洪水8.1 概述我国大部分地区的洪水主要由暴雨形成。
在实际工作中，中小流域常因流量资料不足无法直接用流量资料推求设计洪水，而暴雨资料一般较多，因此可用暴雨资料推求设计洪水，主要包括以下情况：（1）在中小流域上兴建水利工程，经常遇到流量资料不足或代表性差的情况，难于使用相关法来插补延长，因此，需用暴雨资料推求设计洪水。
（2）由于人类活动的影响，使径流形成的条件发生显著的改变，破坏了洪水资料系列的一致性。
因此，可以通过暴雨资料，用人类活动后新的径流形成条件推求设计洪水。
（3）为了用多种方法推算设计洪水，以论证设计成果的合理性，即使流量资料充足的情况下，也要用暴雨资料推求设计洪水。
（4）无资料地区小流域的设计洪水，一般都是根据暴雨资料推求的。
（5）可能最大降水、洪水是用暴雨资料推求的。
由暴雨资料推求设计洪水的主要程序为：（1）推求设计暴雨。
用频率分析法求不同历时制定频率的设计雨量及暴雨过程，或使用可能最大暴雨图集求可能最大暴雨（PMP）。
（2）推求设计净雨。
采用降雨径流相关图法、初损后损法或其他方法推求设计净雨。
（3）推求设计洪水过程线。
应用时段单位线法或瞬时单位线法进行汇流计算，即得流域出口断面的设计洪水过程。
由暴雨资料推求设计洪水，其基本假定是设计暴雨与设计洪水是同频率的。
因此，推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨。
流域上某一指定频率的设计暴雨，可用由流量资料推求设计洪水相类似的方法推求。
即根据实测降雨资料，先用频率分析方法求得设计频率的设计雨量，然后按典型暴雨进行缩放，即得设计暴雨过程。
在计算方法上，依照暴雨资料情况分为直接法和间接法两类。
本章重点介绍由暴雨资料推求设计洪水的方法，以及小流域设计洪水计算的一些特殊方法。
8.2设计面暴雨量的推求设计面暴雨量是指设计断面以上流域的符合设计标准的面平均暴雨量及其过程。
推求设计洪水需要求出流域上的设计面暴雨过程。
根据流域资料条件和流域面积大小，设计面暴雨的分析方法有直接计算和间接计算两种。
水文判断题
第二章（三）判断题１.计算时段的长短，对水量平衡计算原理有影响。
[ ]２.计算区域的大小，对水量平衡计算原理没有影响。
[ ]３.水资源是再生资源，因此总是取之不尽，用之不竭的。
[ ]４.河川径流来自降水，因此，流域特征对径流变化没有重要影响。
[ ]５.闭合流域的径流系数应当小于１。
[ ]６.在石灰岩地区，地下溶洞常常比较发育，流域常常为非闭合流域。
[ ]７.非闭合流域的径流系数必须小于１。
[ ]８. 雨量筒可观测到一场降水的瞬时强度变化过程。
[ ]９.自记雨量计只能观测一定时间间隔内的降雨量。
[ ]10. 虹吸式自记雨量计纪录的是降雨累计过程。
[ ]12. 用等雨深线法计算流域平均降雨量，适用于地形变化比较大的大流域。
[ ]13. 用垂直平分法（即泰森多边形法）计算流域平均降雨量时，它的出发点是流域上各点的雨量用离该点最近的雨量站的降雨量代表。
[ ]14. 垂直平分法（即泰森多边形法）假定雨量站所代表的面积在不同降水过程中固定不变，因此与实际降水空间分布不完全符合。
[ ]型、E601型蒸发器是直接观测水面蒸发的仪器，其观测值就是当时当地水库、湖19.20泊的水面蒸发值。
[ ]20. 在一定的气候条件下，流域日蒸发量基本上与土壤含水量成正比。
[ ]21.采用流域水量平衡法推求多年平均流域蒸发量，常常是一种行之有效的计算方法。
[ ]22.降雨过程中，土壤实际下渗过程始终是按下渗能力进行的。
[ ]23.降雨过程中，降雨强度大于下渗能力时，下渗按下渗能力进行；降雨强度小于下渗能力时，下渗按降多少下渗多少进行。
[ ]24.人类活动措施目前主要是通过直接改变气候条件而引起水文要素的变化。
[ ]25.天然状况下，一般流域的地面径流消退比地下径流消退慢。
[ ]26.对于同一流域，因受降雨等多种因素的影响，各场洪水的地面径流消退过程都不一致。
[ ]27. 退耕还林，是把以前山区在陡坡上毁林开荒得到的耕地，现在再变为树林，是一项水土保持、防洪减沙的重要措施。
工程水文学习题8
第八章 由暴雨资料推求设计洪水本章学习的内容和意义：在设计流域实测流量资料不足或缺乏时，或人类活动破坏了洪水系列的一致性，就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题。
另外，可能最大洪水和小流域设计洪水也常用暴雨资料推求。
由暴雨资料推求设计洪水的基本假定是：暴雨与洪水同频率。
对于比较大的洪水，大体上可以认为某一频率的暴雨将形成同一频率的洪水，即假定暴雨与洪水同频率。
因此，推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨，再按照降雨形成径流的原理和计算方法，由设计暴雨推求出设计洪水。
本章习题内容主要涉及：暴雨资料的选样；不同资料情况下设计暴雨的计算；推求设计净雨；推求设计洪水过程线；可能最大暴雨和可能最大洪水的推求；小流域设计洪水的计算。
一、概 念 题（一）填空题1.设计暴雨的设计频率一般假定与相应的 具有相同的频率。
2.暴雨点面关系是 ，它用于由设计点雨量推求 。
3.由暴雨资料推求设计洪水时，假定设计暴雨与设计洪水频率 。
4.推求设计暴雨过程时，典型暴雨过程的放大计算一般采用 法。
5.判别暴雨资料是否为特大值时，一般的方法是 。
6.由暴雨资料推求设计洪水的一般步骤是 _______________、 、 。
7.暴雨资料的插补延展方法有 。
8.流域内测站分布均匀时，可采用 计算面雨量。
9.流域内侧站分布不均匀时，宜采用 计算面雨量。
10.一般情况下，用泰森多边形法计算流域平均雨量比用算术平均法合理些，但在 情况下，两种方法可获得相同的结果。
11.暴雨频率分析，我国一般采用 法确定其概率分布函数及统计参数。
12.暴雨点面关系有两种，其一是 ；其二 。
13.设计面雨量的时程分配通常选取 作为典型，经放大后求得。
14.对暴雨影响最大的气象因子，包括 和 两大类。
15.用W m 折算法（m p a rW P =,）计算设计暴雨的前期影响雨量P a 时，在湿润地区，当设计标准较高时，r 应取较 值；在干旱地区，当设计标准较低时，r 应取较 值。
工程水文学试题库：第八章 由暴雨资料推求设计洪水
第八章由暴雨资料推求设计洪水本章学习的内容和意义：在设计流域实测流量资料不足或缺乏时，或人类活动破坏了洪水系列的一致性，就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题。
另外，可能最大洪水和小流域设计洪水也常用暴雨资料推求。
由暴雨资料推求设计洪水的基本假定是：暴雨与洪水同频率。
对于比较大的洪水，大体上可以认为某一频率的暴雨将形成同一频率的洪水，即假定暴雨与洪水同频率。
因此，推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨，再按照降雨形成径流的原理和计算方法，由设计暴雨推求出设计洪水。
本章习题内容主要涉及：暴雨资料的选样；不同资料情况下设计暴雨的计算；推求设计净雨；推求设计洪水过程线；可能最大暴雨和可能最大洪水的推求；小流域设计洪水的计算。
一、概念题（一）填空题1.设计暴雨的设计频率一般假定与相应的具有相同的频率。
2.暴雨点面关系是，它用于由设计点雨量推求。
3.由暴雨资料推求设计洪水时，假定设计暴雨与设计洪水频率。
4.推求设计暴雨过程时，典型暴雨过程的放大计算一般采用法。
5.判别暴雨资料是否为特大值时，一般的方法是。
6.由暴雨资料推求设计洪水的一般步骤是_______________、、。
7.暴雨资料的插补延展方法有。
8.流域内测站分布均匀时，可采用计算面雨量。
9.流域内侧站分布不均匀时，宜采用计算面雨量。
10.一般情况下，用泰森多边形法计算流域平均雨量比用算术平均法合理些，但在情况下，两种方法可获得相同的结果。
11.暴雨频率分析，我国一般采用法确定其概率分布函数及统计参数。
12.暴雨点面关系有两种，其一是；其二。
13.设计面雨量的时程分配通常选取作为典型，经放大后求得。
14.对暴雨影响最大的气象因子，包括和两大类。
15.用W m折算法（）计算设计暴雨的前期影响雨量P a时，在湿润地区，当设计标准较高时，应取较值；在干旱地区，当设计标准较低时，应取较值。
16.由设计暴雨推求设计净雨时，要处理的主要问题有的确定和的拟定。
由暴雨资料推求设计洪水
习题三：由暴雨资料推求设计洪水1、己知某流域中心点暴雨统计参数和产汇流计算方案，推式P=2 %的设计洪水。
资料及计算步骤如下：1）设计暴雨计算：该设计流域集水面积F=341 km2，由点暴雨频率计算及参数的地区协调，求得该流域中心最大24小时点暴雨量统计参数x̅24=115 mm，C V=0.56，C S/C V=3.5，点面折算系数α=0.94，设计暴雨的时程分配百分比见下表。
2）设计净雨计算：本流域位于湿润地区，用同频率法求得P a=82 mm，I m=100 mm，稳渗f c=1.5 mm/h，由设计暴雨过程扣损，得地面、地下净雨过程（列表进行）。
3）设计洪水计算：设计地面径流过程由设计地面净雨用单位线进行地面汇流计算。
已知本流域综合瞬时单位线的参数n=3.5，K=4.0 h；设计地下径流过程，采用三角形过程汇流计算，再加深层基流30 m3/s。
两者叠加得设计洪水过程（列表进行）。
表1设计暴雨时程分配解：1）设计暴雨计算由点暴雨频率计算及参数分析（已求得该流域中心最大24小时点暴雨量统计参数x̅24=115 mm，C V=0.56，C S/C V=3.5）得C S=1.96，根据P-Ⅲ型分布离均系数ФP值表查出P=2 %，C S=1.95时，φp=2.897；C S=2.00时，φp=2.912。
线性内插得C S=1.96时，φp=2.900。
K p=φp C V+1=2.900×0.56+1=2.624x p=K p x̅=2.624×115=301.76即P=2 %的最大24小时点暴雨量为302 mm。
已知设计流域集水面积F=341 km2，点面折算系数为0.94，则P=2 %的最大24小时设计面暴雨量=302×0.94=284 mm。
按该地区的暴雨时程分配，求得设计暴雨过程，见表2。
2）设计净雨计算本流域位于湿润地区，用同频率法求得P a=82 mm，I m=100 mm，则初损I0=I m-P a=18 mm，求得设计净雨过程，见表2。
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由暴雨资料推求设计洪水内容简介研究对象本章研究由暴雨资料推求设计洪水。
研究内容1.暴雨资料的选样；2.暴雨资料充分、不充分时如何推求设计暴雨；3.可能最大暴雨的推求；4.小流域设计洪水的计算。
研究目的了解由暴雨资料推求设计洪水的方法，掌握不同资料情况下设计暴雨的计算方法和在设计条件下将设计暴雨转化为设计净雨及设计洪水的方法，以解决短缺流量资料时，水库、堤防、桥涵等工程设计洪水的计算问题。
掌握可能最大暴雨及可能最大洪水、小流域设计洪水的计算方法。
第8.1节概述内容提要1.为什么要用暴雨资料推求设计洪水；2.用暴雨资料推求设计洪水的基本假设；3.用暴雨资料推求设计洪水的方法步骤。
学习要求掌握在什么条件下用暴雨资料推求设计洪水，由暴雨推求洪水的主要方法步骤。
8.1.1 问题的提出为什么要由暴雨资料推求设计洪水, 即这种方法的适用条件是什么?(1) 设计流域实测流量资料不足或缺乏时就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题。
(2)人类活动破坏了洪水系列的一致性;(3)多种方法,互相印证,合理选定;(4)PMP和小流域设计洪水常用暴雨资料推求。
8.1.2 由暴雨资料推求设计洪水的步骤按照暴雨洪水的形成过程，推求设计洪水可分三步进行。
①推求设计暴雨: 用频率分析法求不同历时指定频率的设计雨量及暴雨过程。
②推求设计净雨:设计暴雨扣除损失就是设计净雨。
③推求设计洪水:应用单位线法等对设计净雨进行汇流计算，即得流域出口断面的设计洪水过程。
主要步骤：暴雨选样设计暴雨设计净雨设计洪水8.1.3 基本假定基本假定：洪水与暴雨同频率关于设计暴雨，一些研究成果表明，对于比较大的洪水，大体上可以认为某一频率的暴雨将形成同一频率的洪水，即假定暴雨与洪水同频率。
因此，推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨。
复习思考题1. 用暴雨资料推求设计洪水的原因是（ C ）A. 用暴雨资料推求设计洪水精度高B. 用暴雨资料推求设计洪水方法简单C. 流量资料不足或要求多种方法比较D. 大暴雨资料容易收集2. 由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定（ C ）。
A. 设计暴雨的频率大于设计洪水的频率B. 设计暴雨的频率小于设计洪水的频率C. 设计暴雨的频率等于设计洪水的频率D. 设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率3. 由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是（ A ）A. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水B. 暴雨观测、暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨C. 推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水D. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、选择典型洪水、推求设计洪水第8.2节直接法推求设计面暴雨量内容提要1.暴雨资料的收集与审查；2.暴雨资料的选样及特大值处理；3.面暴雨频率计算；4.设计面暴雨量成果的合理性分析。
学习要求掌握暴雨选样、特大暴雨处理、频率计算、成果合理性分析方法。
8.2.1 暴雨资料的收集、审查和统计选样1.暴雨资料收集暴雨资料主要向水文、气象部门刊印的《水文年鉴》、气象月报收集；也可在主管部门的网站查阅；也可收集特大暴雨图集和特大暴雨的调查资料。
2.暴雨资料的审查暴雨资料的审查仍然是三个方面：可靠性审查、一致性审查和代表性审查。
3.暴雨资料的统计选样选定设计时段T(1)习惯上取单数天,如1、3、7、15天等。
(2)设计历时的长短与当地暴雨特性、流域大小、水库调蓄能力与调洪方式有关。
(3)选取2～3个控制时段。
选样方法：固定时段选取年最大值法8.2.2 特大暴雨的处理暴雨资料系列的代表性与系列中是否包含有特大暴雨有直接关系。
一般暴雨变幅不很大，若不出现特大暴雨，统计参数x、C V往往偏小。
若在短期资料系列中，一旦出现一个罕见特大暴雨，就可使原频率计算成果完全改观。
判断大暴雨资料是否属于特大值，一般可从经验频率点据偏离频率曲线的程度、模比系数K的大小、暴雨量级在地区上是否很突出，以及论证暴雨的重现期等方面进行分析判断。
特大值处理的关键是确定重现期。
由于历史暴雨无法直接考证，特大暴雨的重现期只能通过小河洪水调查，并结合当地历史文献有关灾情资料的记载分析估计。
一般认为，当流域面积较小时，流域平均雨量的重现期与相应洪水的重现期相近。
8.2.3 面暴雨量频率计算各样本系列选定后，即可按照一般程序进行频率计算，求出各种历时的设计暴雨量。
图8.2.1 面暴雨量频率计算图8.2.4 设计成果的合理性检查(1)统计参数: T →长,则T x →大,C V →小,P x →大;地区协调。
(2)不同历时暴雨频率曲线的对比;(3)与实测大暴雨或邻近地区特大暴雨比较。
复习思考题1. 对于中小流域，其特大暴雨的重现期一般可通过（ D ） A. 现场暴雨调查确定 B. 对河流洪水进行观测C. 查找历史文献灾情资料确定D. 调查该河特大洪水，并结合历史文献灾情资料确定 2. 当一个测站实测暴雨系列中包含有特大暴雨时，若频率计算不予处理，那么与处理的相比，其配线结果将使推求的设计暴雨（ B ）。
A. 偏小B.偏大C. 相等D.三者都可能 3. 暴雨资料系列的选样是采用（ A ）A. 固定时段选取年最大值法B. 年最大值法C. 年超定量法D. 与大洪水时段对应的时段年最大值法 4. 若设计流域暴雨资料系列中没有特大暴雨，则推求的暴雨均值x 、离势系数C V 可能会（ B ）A. 均值x 、离势系数C V 都偏大B. 均值x 、离势系数C V 偏小C. 均值x 偏小、离势系数C V 偏大 C. 均值x 偏大、离势系数C V 偏小 5. 对雨量观测仪器和雨量记录进行检查的目的是（ D ）。
A.检查暴雨的一致性 B. 检查暴雨的大小 C.检查暴雨的代表性D. 检查暴雨的可靠性 6. 对设计流域历史特大暴雨调查考证的目的是（ C ）。
A.提高系列的一致性 B.提高系列的可靠性 C.提高系列的代表性 D.使暴雨系列延长一年第8.3节 间接法推求面设计暴雨量内容提要1.设计点暴雨量的计算；2.点面关系的含义及分类；3.动点动面关系包含的假定。
学习要求掌握定点定面关系和动点动面关系的分析综合和应用。
8.3.1 设计点暴雨量的计算1.选择点雨量代表站点雨量代表站, 一般选择流域中心点雨量站或常见暴雨中心的雨量站。
2.选样方法固定时段独立选取年最大值法 3.特大暴雨移置特大暴雨处理与特大洪水处理方法相似。
4.点暴雨频率计算 5.成果合理性分析点暴雨频率计算成果的合理性分析，除应把各统计历时的暴雨频率曲线绘在一张图上检查，将统计参数，设计值与邻近地区站的成果协调外，还需借助水文手册中的点暴雨参数等值线图、邻近地区发生的特大暴雨记录以及世界点最大暴雨记录进行分析。
8.3.2 设计面暴雨量的计算当流域面积很小时，可直接把流域中心的设计点雨量作为流域的设计面雨量。
对于较大面积的流域，必须研究点雨量与面雨量之间的关系，进而将设计点雨量转化为设计面雨量。
P P x x 点，面，α= （8.3.1） 式中，α称为点面折减系数，即点雨量与其相应的面雨量的比值。
1.定点定面关系定点指流域中心点或其附近有长系列点雨量资料的雨量站, 定面是把流域作为固定面,建立固定点雨量和固定面雨量之间的关系,称定点定面关系。
对于一次暴雨某种时段的固定点雨量，有一个相应的面雨量，在定点定面条件下，点面折减系数为：0/x x F =α （8.3.2）式中，x F 、x 0分别为某种时段固定面和固定点的暴雨量。
有了若干次某时段暴雨量，则可有若干个α值，取其平均值，作为设计计算用的点面折减系数。
同样的方法，可求得不同时段的点面折减系数。
图8.3.1 定点、定面示意图2.动点动面关系在缺乏暴雨资料的流域上，常以动点动面暴雨点面关系代替定点定面关系。
这种关系是按照各次暴雨的中心与暴雨等值线图计算求得，因各次暴雨的中心和暴雨分布都不尽相同，所以称为动点动面关系。
动点动面关系的分析方法：①在一个水文分区内选择若干次大暴雨资料;②绘出各场暴雨各种历时的暴雨等雨深线图;③作出各场暴雨的点面关系;图8.3.2 某地区3天动点动面暴雨点面关系“动点动面暴雨点面关系”包含了三个假定:①假定设计暴雨的中心一定发生在流域中心；②假定设计暴雨的点面关系符合平均的点面关系；③假定流域周界与设计暴雨的某一等雨深线相重合。
复习思考题1. 暴雨动点动面关系是（ D ）A. 暴雨与其相应洪水之间的相关关系B. 不同站暴雨之间的相关关系C. 任一雨量站雨量与流域平均雨量之间的关系D. 暴雨中心点雨量与相应的面雨量之间的关系2. 暴雨定点定面关系是（ C ）A. 固定站雨量与其相应流域洪水之间的相关关系B. 流域出口站暴雨与流域平均雨量之间的关系C. 流域中心点暴雨与流域平均雨量之间的关系D. 各站雨量与流域平均雨量之间的关系3. 某一地区的暴雨点面关系，对于同一面积，折算系数α（ B ）A. 随暴雨历时增长而减小B. 随暴雨历时增长而增大C. 随暴雨历时的变化时大时小D. 不随暴雨历而变化4. 某一地区的暴雨点面关系，对于同一历时，折算系数α（ A ）A. 随流域面积的增大而减小B. 随流域面积的增大而增大C. 随流域面积的变化时大时小D. 不随流域面积而变化第8.4节设计暴雨时空分配的计算内容提要1.典型暴雨的选择原则和方法；2.设计暴雨时程分配的计算；3.设计暴雨的地区分布。
学习要求掌握典型暴雨选择、典型暴雨放大、设计暴雨地区分布的计算方法。
8.4.1 设计暴雨时程分配的计算方法: 典型暴雨同倍比放大法和同频率放大法1.选择典型暴雨的原则“可能(代表性)”和“不利”典型暴雨的选取原则, 首先要考虑所选典型暴雨的分配过程应是设计条件下比较容易发生的；其次，还要考虑是对工程不利的。
所谓比较容易发生，首先是从量上来考虑，应使典型暴雨的雨量接近设计暴雨的雨量；其次是要使所选典型的雨峰个数、主雨峰位置和实际降雨时数是大暴雨中常见的情况，即这种雨型在大暴雨中出现的次数较多。
所谓对工程不利，主要是指两个方面: 一是指雨量比较集中，例如七天暴雨特别集中在三天，三天暴雨特别集中在一天等；二是指主雨峰比较靠后。
这样的降雨分配过程所形成的洪水洪峰较大且出现较迟，对水库安全将是不利的。
为了简便，有时选择单站雨量过程作典型。
例如淮河上游1975年8月在河南发生的一场特大暴雨，简称“75·8暴雨”，历时5天，板桥站总雨量1451.0 mm ，其中三天为 1422.4 mm ，雨量大而集中，且主峰在后，曾引起两座大中型水库和不少小型水库失事。
因此，该地区进行设计暴雨计算时，常选作暴雨典型。
2.选择典型暴雨的方法(1)从设计流域年最大雨量过程中选择(2)资料不足时,可选用流域内或附近的点雨量过程(3)无资料时,可查水文手册或各省暴雨径流查算图表, 选用地区综合概化的典型暴雨过程。