第八章 由流量资料推求设计洪水1
工程水文学题库及题解(全)
工程水文学题库及题解宋星原雒文生赵英林魏文秋张利平编著内容提要本书分为题库、题解和考研试题三大部分,题库中的题目按工程水文学基本内容分为概念题和计算题两大题型，概念题又划分填空题、选择题、判断题和问答题四类题型，题目中有易、中、难三个难度档次，分别考核不同的知识结构和知识层次。
题库中有的题目在于了解学生对基本概念、基本理论和基本计算方法的掌握程度，有的则是了解学生分析问题与解决问题的能力以及对学科前沿知识的理解程度，所有的题目都给出了解题过程和结果，以便于学习和理解。
为了便于学生报考研究生的参考，本书还选编了武汉大学以及原武汉水利电力大学近年来的考研试题及题解。
本书涵盖了工程水文学基本内容，可作为高等院校水利水电类、土木工程类和环境工程类各专业本科生的辅助教材，尤其适用于立志报考研究生的同学使用，也可供上述专业的成人教育、函授教育、网络学院的学生以及专业技术人员的学习和参考。
前言为使考试规范化，保证教师按教学大纲教学、学生按教学大纲学习，全面、系统和有重点地掌握工程水文学的基本概念、原理和方法，提高学生分析问题与解决问题的能力， 1994年11月，由原武汉水利电力大学水文试题库编写组编印了《工程水文学试题库》，并在我校工程水文学教学中得到广泛应用，受到老师和同学们的一致好评。
随着教学改革的深入，在前期题库研究工作的基础上又积累了大量的资料，为本书的出版奠定了一定的基础。
作者通过多年的教学研究及实践，对原有的资料进行了编辑与加工，重新修改并补充了大量题目，对所有题目给出了解题过程，以便于读者学习。
本书题量大、内容新颖，并配有全部题解及近年考研试题。
书中难、中、易题型有机结合，有益于学生深刻理解工程水文学的基本理论、提高分析与解决有关工程水文学问题的能力。
同时，本书的出版对高校教师出题组卷也具有一定的借鉴作用。
本书分为题库、题解和考研试题三大部分，题库中的题目覆盖了水文循环与径流形成、水文信息采集与处理、水文统计、年径流及年输沙量分析与计算、由流量资料推求设计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、流域产汇流计算、水文预报等工程水文学的基本内容。
第8章由暴雨资料推求设计洪水
部分产流Qm=k(i-u)FO
Qm= k(i-u)PF
当t=τ时 ， 由暴雨公式有 ， 代入式（8-7） 中得： （ 8-8）其中 ， 未知参数为： Sp、n、F 、 、τ。
二 、水文所公式Qm=0.278ΨiF （ 8-7）式中 ， i为平均降雨强度（ mm/h） ;其余同前 。我国水利部门广泛采用的推理公式。
暴雨特性（强度 、历时）流域几何形特征（河长 、 比降 、集水面积）地质地貌特征（植被 、土壤 、地质）
8.4 计算洪峰流量的地区经验公式
洪峰影响因素
例如湖南 、江西的Cp、n值表
高丘区(C=0.0239) 、低丘区(C=0.0194) 。
同时把山区分为4类： 深山区(C=0.0514) 、浅山区(C=0.0285)、
(2) m的估算m与流域特征因素θ存在密切的关系,一般 关系图。 流域特征因素θ与流域特征存在下列关系：
小流域4类下垫面条件下相应的m值 。见表8- 1 。
1. 、Cv、Cs、n1 、n2 SF Sp=P24,p ·24n2 -12. L、J、F θ m
将（8- 1） 式两边取对数得：
（8-3）
（ 1） n(n1、n2)的获取a 、 由实测暴雨资料分析得到 ;b 、从水文手册中的n值分区图上查取。（2）Sp的计算a 、地区水文手册中的Sp等值线图插t取· t,P=Pt,p=Sp ·t1-nb 、 由式（8-2） 知： Sp=Pt,p ·tn-1 ∵ P24,p 已知（ t=24h） ∴ Sp=P24,p ·24n2 -1
Sp查等值线图或由暴雨公式可求 ， 即：
未知参数： Sp、n、F 、 、τ。
三 、设计洪峰流量计算
工程水文学问答题 原创。。。
工程水文学试题库第一章绪论1.工程水文学与水文学有何联系？主要包括哪两方面的内容？2.工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段有何作用？7.长江三峡工程主要由哪些建筑物组成？其规划设计、施工和运行管理中将涉及哪些方面的水文问题？１. 答：工程水文学是水文学的一个重要分支，随着水利水电工程建设的大规模开展，为满足工程规划设计、施工和运行管理的迫切需要，水文工作者针对提出的问题，进行大量的、深入的试验研究，使水文学发展到工程水文学阶段。
它主要包括水文分析与计算及水文预报两方面的内容。
２. 答：工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段的作用主要是：（1）规划设计阶段，为规划设计工程位置、规模提供设计洪水、设计年径流等水文数据；（2）施工阶段，为施工设计提供设计水文数据，为指导现场施工，提供施工水文预报；（3）运用管理阶段，提供各类水文预报成果，确保工程安全和发挥最大效益；同时，还需不断进行水文复核，提供新情况下的设计水文数据。
第二章水文循环与径流形成4.如何确定河流某一指定断面控制的流域面积？24. 蒸发器折算系数 K值的大小随哪些因素而异？43. 对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于 1？44. 河川径流是由流域降雨形成的，为什么久晴不雨河水仍然川流不息？45. 同样暴雨情况下，为什么流域城市化后的洪水比天然流域的显著增大？4. 答：（1）搜集指定断面以上河流所在地区的地形图；（2）在地形图上画出地面集水区的分水线；（3）用求积仪量出地面分水线包围的面积，即流域面积。
24. 答：蒸发器折算系数K 值的大小主要随下列因素影响而变化：（1）蒸发器的类型；（2）地理环境情况；（3）季节月份的不同。
43.答：因为流域出口的径流过程是相应的降雨扣除损失后的净雨形成的，显然，其径流量必然比相应的降雨量小，所以径流系数必然小于1。
44.答：河川径流是流域降雨通过产流、汇流过程形成的，汇流包括地面汇流和地下汇流，前者主要受控于河网、湖泊的调蓄作用，后者主要受控于地下水库的调蓄作用，使径流过程变远远比降雨过程平缓和滞后，尤其是地下汇流速度极其缓慢，使河川径流常年不断。
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。
工程水文学试题-考试专用复习(客观题)
（一）填空题１.水文学的含义是研究自然界各种水体的存在、分布、循环和物理化学性质及其他环境因素的变化规律, 预测、预报各种水文现象的变化情势。
2.工程水文学的含义是水文学的一个重要分支，为工程规划设计、施工、运营管理提供水文依据的一门科学。
（二）选择题1.水文现象的发生[D ]。
a.完全是偶然性的b.完全是必然性的c. 完全是随机性的d.既有必然性也有随机性4.水资源是一种[B ]。
a.取之不尽、用之不竭的资源b.再生资源c.非再生资源d.无限的资源9. 水文现象的发生、发展，都具有偶然性，因此，它的发生和变化[B ]。
a杂乱无章. b.具有统计规律c.具有完全的确定性规律d. 没有任何规律10. 水文现象的发生、发展，都是有成因的，因此，其变化[ C]。
a. 具有完全的确定性规律b. 具有完全的统计规律c.具有成因规律d. 没有任何规律（三）判断题3.水文现象的产生和变化，都有其相应的成因，因此，只能应用成因分析法进行水文计算和水文预报。
[ F]4. 水文现象的产生和变化，都有某种程度的随机性，因此，都要应用数理统计法进行水文计算和水文预报。
[F ]6.水文现象的变化，如河道某一断面的水位、流量过程，具有完全肯定的多年变化周期、年变化周期和日变化周期。
[F ]8.水文现象的变化，既有确定性又有随机性，因此，水文计算和水文预报中，应根据具体情况，采用成因分析法或数理统计法，或二者相结合的方法进行研究。
[ T]第二章水文循环与径流形成（五）填空题4. 按水文循环的规模和过程不同，水文循环可分为__大_____循环和__小______循环。
11. 一条河流，沿水流方向，自上而下可分为河源、上游、中游、下游、河口五段。
38. 降雨初期的损失包括___蒸发___,__植物截留_____, ___填洼___, ___补充土壤水分。
39. 河川径流的形成过程可分为__产流___________过程和 ____汇流________过程。
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。
第八章 流量资料推求设计洪水
8.2 洪水资料的分析处理
2、洪量（WT）的推求 （1）根据历史洪水涨落过程线确定
T t Q
（2）峰量关系插补 把实测峰量关系曲线延长，由历史洪峰流量求洪量 （3）典型过程放 大
QQ(t) 历 Q 典(t)
8.2 洪水资料的分析处理
三、洪水资料展延
增 加 资 料 的 代 表 性
洪水资料的插补延长
历史洪水调查
8.2 洪水资料的分析处理
一、洪水资料的插补延长 （一）根据上下游测站的洪水特征值相关关系进行插补延长 上下流量站同次洪水峰和量的相关图由参证站的洪水 数据来插补设计站。如设计断面无资料，则无法建立相关 关系，参证站与设计站相距很近时可考虑直接移用。 1、如两者集水面积△F＜3％，则可直接移用。 2、如两者集水面积3％ ＜ △F＜10％~20％，则可进行 面积修正后再使用。 公式： Qs=Qo*(Fs/Fo)n 其中，Qs、Qo—设计断面和参证断面洪峰或洪水总量 Fs、Fo—设计断面和参证断面流域面积
设计洪水
洪水在短时期内超过设计标准时，主要水工
校核洪水
建筑物不允许破坏，仅允许一些次要建筑物 损毁或者失效，这种情况就是非常运用条件 或标准，按照非常运行标准确定的洪水为校 核洪水
8.1 概述
设计洪水
融雪 洪水 暴雨 洪水 冰川 洪水
设计洪峰流量 不同时段设计洪量 设计洪水过程线
设计洪水
甲 乙 甲
乙
丙
丙
8.2 洪水资料的分析处理
（3）展延系列的年数一般不宜超过实测年数 （4）外延不宜太远 一般不超过实测资料的30％
A A1
A2
实测B1 外延B2
B
（5）要有较大的相关系数,可取 ρ＞0.8。
工程水文学试题-考试专用复习(客观题)
（一）填空题１.水文学的含义是研究自然界各种水体的存在、分布、循环和物理化学性质及其他环境因素的变化规律, 预测、预报各种水文现象的变化情势。
2.工程水文学的含义是水文学的一个重要分支，为工程规划设计、施工、运营管理提供水文依据的一门科学。
（二）选择题1.水文现象的发生[D ]。
a.完全是偶然性的b.完全是必然性的c. 完全是随机性的d.既有必然性也有随机性4.水资源是一种[B ]。
a.取之不尽、用之不竭的资源b.再生资源c.非再生资源d.无限的资源9. 水文现象的发生、发展，都具有偶然性，因此，它的发生和变化[B ]。
a杂乱无章. b.具有统计规律c.具有完全的确定性规律d. 没有任何规律10. 水文现象的发生、发展，都是有成因的，因此，其变化[ C]。
a. 具有完全的确定性规律b. 具有完全的统计规律c.具有成因规律d. 没有任何规律（三）判断题3.水文现象的产生和变化，都有其相应的成因，因此，只能应用成因分析法进行水文计算和水文预报。
[ F]4. 水文现象的产生和变化，都有某种程度的随机性，因此，都要应用数理统计法进行水文计算和水文预报。
[F ]6.水文现象的变化，如河道某一断面的水位、流量过程，具有完全肯定的多年变化周期、年变化周期和日变化周期。
[F ]8.水文现象的变化，既有确定性又有随机性，因此，水文计算和水文预报中，应根据具体情况，采用成因分析法或数理统计法，或二者相结合的方法进行研究。
[ T]第二章水文循环与径流形成（五）填空题4. 按水文循环的规模和过程不同，水文循环可分为__大_____循环和__小______循环。
11. 一条河流，沿水流方向，自上而下可分为河源、上游、中游、下游、河口五段。
38. 降雨初期的损失包括___蒸发___,__植物截留_____, ___填洼___, ___补充土壤水分。
39. 河川径流的形成过程可分为__产流___________过程和 ____汇流________过程。
工程水文学试题-考试专用复习(客观题)
一、概念题（一) 填空题１.水文学的含义是研究自然界各种水体的存在、分布、循环和物理化学性质及其他环境因素的变化规律，预测、预报各种水文现象的变化情势。
2.工程水文学的含义是水文学的一个重要分支，为工程规划设计、施工、运营管理提供水文依据的一门科学。
（二）选择题1.水文现象的发生［D ].a.完全是偶然性的 b。
完全是必然性的c。
完全是随机性的 d。
既有必然性也有随机性4.水资源是一种[B ].a。
取之不尽、用之不竭的资源 b.再生资源c.非再生资源 d。
无限的资源9. 水文现象的发生、发展，都具有偶然性,因此，它的发生和变化[B ].a杂乱无章. b.具有统计规律c。
具有完全的确定性规律 d. 没有任何规律10. 水文现象的发生、发展,都是有成因的，因此，其变化［C］。
a。
具有完全的确定性规律 b。
具有完全的统计规律c。
具有成因规律 d。
没有任何规律（三）判断题3。
水文现象的产生和变化,都有其相应的成因，因此,只能应用成因分析法进行水文计算和水文预报。
[ F]4。
水文现象的产生和变化，都有某种程度的随机性，因此，都要应用数理统计法进行水文计算和水文预报.［F ]6.水文现象的变化，如河道某一断面的水位、流量过程,具有完全肯定的多年变化周期、年变化周期和日变化周期。
［F］8.水文现象的变化，既有确定性又有随机性，因此，水文计算和水文预报中,应根据具体情况，采用成因分析法或数理统计法，或二者相结合的方法进行研究。
［ T］第二章水文循环与径流形成一、概念题（五）填空题4。
按水文循环的规模和过程不同,水文循环可分为__大_____循环和__小______循环。
11。
一条河流,沿水流方向,自上而下可分为河源、上游、中游、下游、河口五段。
38. 降雨初期的损失包括___蒸发___，__植物截留_____, ___填洼___, ___补充土壤水分。
39. 河川径流的形成过程可分为__产流___________过程和 ____汇流________过程.40. 河川径流的成分包括__地面径流__、 __壤中流_和 __地下径流____.（六）选择题2. 自然界中,海陆间的水文循环称为［C ]。
由流量推求设计洪水
由流量推求设计洪水
2015.3.16
姓名：学号：班级：
某河流断面1974～2005年的洪峰系列如下表所示。
其中，经考证1996年的洪水是自从1900年以来最大的洪水，另据调查发现，1923年洪峰为8700 m3/s，在1900～1973年间再无超过1923年的洪水。
根据给定资料，采用经验适线法推求设计频率p=1%的洪峰流量。
要求，适线法的初值由矩法估计。
写出具体计算步骤和适线过程。
解：
登陆水文工具集
使用频率智能分析
添加序列，此处第一行1923年数据手动输入进去，其余的可以复制粘贴
填写考证期和考证系列点子数目，考证期为2005-1900+1=106，考证系列点子数目为2（两个特大洪水：1823年和1996年），填写在1996年后面
经验频率计算
确定后画出经验频率曲线
优化曲线，第一次选择的是ABS
结果如下
依题意知，设计频率p=1%的洪峰流量为11571m3/s。
《工程水文学》(第4版)第8章 由流量资料推求设计洪水
特大洪水：是指实测系列和调 查到的历史洪水中，比一般洪水大 得多的稀遇洪水。
特大洪水分类：特大洪水可以 发生在实测流量期间的n年之内，也 可以发生在实测流量期间的n年之外， 前者称资料内特大洪水（实测特大 洪水），后者称资料外特大洪水(历 史特大洪水)，如图所示。
三、洪水资料的分析处理
3、历史洪水的调查和考证
1000~500
2000~1000
50~20 300~100
4
50~30
500~200
1000~300
20~10 100~50
5
30~20
200~100
300~200
10
50~20
二、设计洪水的含义
1、洪水： 由于流域内降雨或冰川溶雪，大量径流汇入河道，导 致流量激增，水位上涨，这种水文现象称为洪水。
三、洪水资料的分析处理 3、历史洪水的调查和考证
（3）历史洪水在调查考证期中的排位分析
【算 例】P201
特大洪水的重现期一 般根据历史洪水发生的年 代来大致推估。
①从发生年代至今为 最大。
N=设计年份-发生年份+1
②从调查考证的最远年份至今为最大（调查考证期的最远年份迄今的年数） N = 设计年份 - 调查考证期最远年份 + 1
2、洪水三要素 一次洪水过程可用3个控制性要素加 以描述，常称为洪水三要素，即 （1）洪峰流量 Qm（m3/s），为洪水 过程线的最大流量。 （2）洪水总量 W（m3），为一次洪水 的径流总量。 （3）洪水过程线，洪水从A到B点的时 距t1为涨水历时，从B到C点的时距t2为退 水历时，一般情况下，t2>t1。T=t1+t2， 称T为洪水历时。
由流量资料推求设计洪水
由流量资料推求设计洪水
7.3.1 利用设计阶段坝址洪水或入库洪水实测系列资料、历史调查洪水资料，并加入运行期坝址洪水或入库洪水实测系列资料，延长洪峰流量和不同时段洪量的系列，然后进行频率计算。
如在运行期无实测入库洪水资料时，可利用实测库水位和出库流量记录以及水位库容曲线反推求算入库洪水系列资料。
7.3.2 频率曲线的线型应采用皮尔逊Ⅲ型。
对特殊情况，经分析论证后也可采用其他线型。
可采用矩法或其他参数估计法初步估算频率曲线的统计参数，然后采用经验适线法或优化适线法调整初步估算的统计参数。
当采用经验适线法时，应尽可能拟合全部点据；拟合不好时，可侧重考虑较可靠的大洪水点据。
7.3.3 在分析洪水成因和洪水特性的基础上，选用对工程防洪运用较不利的大洪水过程作为典型洪水过程，据以放大求取各种频率的设计洪水过程线。
第八章由流量资料推求设计洪水
1870
n
1992
N
WUHEE
又经调查，在四川忠县长江北岸2km处的选 溪山洞中调查到宋绍兴23年（南宋赵构年号） 即1153年一次大洪水。
该洪水小于1870年洪水，通过调查还可以肯 定自1153年以来1870年洪水为最大，则1870年洪 水的重现期为 N＝1992-1153+1＝840（年）。
WUHEE
如何选择水工建筑物的设计洪水，涉及一个 标准问题，即设计标准。 设计标准定得过高，工程投资增大而不经济 ，但工程比较安全； 设计标准定得过低，工程造价降低，但工程 遭受破坏的风险增大。 确定设计标准是一个非常复杂的问题。
我国：SDJ12-78《水利水电枢纽工程等级划分及设 计标准（山区、丘陵区部分）（试行）》 GB50201-94《防洪标准》
WUHEE
防护对象的防洪标准：
WUHEE
三、设计洪水计算的基本方法和内容
1.我国推求设计洪水的发展 （1）历史最大洪水加成法 以历史上发生过的最大洪水再加上一个安 全值作为设计洪水。 缺点： ① 对未来洪水超过历史最大洪水的可能 性考虑不足，降低了工程的安全程度； ② 对大小不同，重要性不同的工程采用 同一个标准，显然不合理。
WUHEE
Q(m3/s)
a项特大洪水 M=1,2,...,a
实测期内特大洪水，l项
实测一般洪水，n-l项 m=l+1,l+2,...,n
... ...
缺测
...
...
n
N
T
WUHEE
（2）独立样本法 把实测一般洪水系列与特大洪水系列都看作是从 总体中独立抽出的两个随机连序样本，各项洪水可分 别在各个系列中进行排位，实测系列的经验频率仍按 连序系列经验频率公式计算：
第8章答案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一、概念题（一）填空题1.设计洪水2. 流域中心点雨量与相应的流域面雨量之间的关系，设计面雨量3.同频率4.同频率法5.从经验频率点据偏离频率曲线的程度、模比系数K、暴雨量级、重现期等分析判断6.推求设计暴雨，推求设计净雨，推求设计洪水7.邻站直接借用法，邻近各站平均值插补法，等值线图插补法，暴雨移植法，暴雨与洪水峰或量相关法8.算术平均法9.泰森多边形法10.流域上雨量站分布均匀，即各雨量站面积权重相同11.适线12.暴雨定点定面关系，暴雨动点动面关系13.实测大暴雨14.水汽因子，动力因子15.大，小16.设计的前期影响雨量P a，p，降雨径流关系17. W m折算法，扩展暴雨系列法，同频率法18.在现代气候条件下，一个特定流域一定历时的理论最大降水量19.可能最大暴雨产生的洪水20.垂直地平面的空气柱中的全部水汽凝结后21.在现代气候条件下，一个特定地区露点的理论最大值22.饱和湿度23.水汽条件，动力条件24.水汽压，饱和差，比湿，露点25.大，低26.假湿绝热过程 27. 0.2/h 28. P WW P mm =，P W W P m m m ηη=29.历史最大露点加成法，露点频率计算法，露点移植法 30. 24℃31.（1）通过暴雨径流查算图表（或水文手册）查算统计历时的设计暴雨量，（2）通过暴雨公式将统计历时的设计雨量转化为任一历时的设计雨量㈡选择题１.[c] ２.[c] 3.[a] 4.[b] 5. [a] 6. [d] 7. [d] 8. [c] 9. [b] 10.[d] 11.[c] 12.[a] 13.[b] 14.[b] 15.[b] 16.[d] 17.[b] 18.[d] 19.[d] 20.[c] 21.[d] 22.[b] 23.[a] 24.[b] 25.[b] 26.[c] 27.[a] 28.[c] 29. [b]㈢判断题１.[T ] ２.[F] 3.[F] 4.[F ] 5. [T ] 6. [F ] 7. [T] 8. [T] 9. [T] 10.[T] 11.[T] 12.[T] 13.[T] 14.[T] 15.[F] 16.[T] 17.[T] 18.[F ] 19.[T ] 20.[F] 21.[T] 22.[F] 23.[T] 24.[F ] 25.[T ] 26.[T] 27.[T] 28.[T] 29.[F] 30.[F ]（四）问答题1、答：由流量资料推求设计洪水最直接，精度也较高。
由流量计算设计洪水PPT学习教案
7
第一节 概 述
（二）推求设计洪水的基本途径 1 由流量资料推求设计洪水 （1）分别对洪峰流量和各种时段洪量进行频率计算，求得设计洪峰流量和各 种时段的设计洪量； （2）选择适当的典型洪水过程线，用设计洪峰或设计洪量控制，进行放大， 得出设计洪水过程线。 2 由暴雨资料推求设计洪水
四、频率曲线线型的选择 皮尔逊—Ⅲ型
五、频率曲线参数估计 （一）概述 适线法的原则是尽量照顾点群的趋势，使曲线通过点群中心，当经验点据 与曲线线型不能全面拟合时，可侧重考虑上中部分的较大洪水点据，对调查考 证期内,为首的几次特大洪水，要作具体分析。 用适线法估计频率曲线的统计参数分为初步估计参数、用适线法调整初估 值以及对比分析三个步骤。
先求设计暴雨，再经产流和汇流计算，求得设计洪水。 3 由水文气象资料推求可能最大洪水
从物理成因入手，推求可能最大暴雨，然后经产流、汇流计算，得到可能发 生的最大洪水作为设计洪水。
第7页/共50页
8
第二节 设计洪峰、洪量的计算
➢ 现行水文计算方法 把实际连续的洪水过程离散成洪峰流量、各种时段的洪量等洪水特征值，
体的一个样本，不连序系列各项可在调查考证期N年内统一排位。
其中PM,a=a/(N+1) 是N年中末位特大洪水的经验频率；（1-PM,a）是N 年中 一般洪水( 包括空位)的总频率，(m-l)/(n-l+1) 是实测期一般洪水在n年(去了l项) 内排位的频率。
第17页/共50页
18
第二节 设计洪峰、洪量的计算
式中
KWt
WtP WtD
KWt ——以量控制的放大系数； WtP —— 控制时段t 的设计洪量； WtD ——典型过程线在控制时段t 的最大洪量。
AB由流量资料推求设计洪水_工程水文学
第一节概述设计洪水是指水利水电工程规划、设计中所指定的各种设计标准的洪水。
合理分析计算设计洪水，是水利水电工程规划设计中首先要解决的问题。
在河流上筑坝建库能在防洪方面发挥很大的作用，但是，水库本身却直接承受着洪水的威胁，一旦洪水漫溢坝顶，将会造成严重灾害。
为了处理好防洪问题，在设计水工建筑物时，必须选择一个相应的洪水作为依据，若此洪水定得过大，则会使工程造价增多而不经济，但工程却比较安全；若此洪水定得过小，虽然工程造价降低，但遭受破坏的风险增大。
如何选择对设计的水工建筑物较为合适的洪水作为依据，涉及一个标准问题，称为设计标准。
确定设计标准是一个非常复杂的问题，国际上尚无统一的设计标准。
我国1978年颁发了SDJ12-78《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）（试行）》，通过十余年工程实践经验，结合我国国情，水利部又会同有关部门于1994年共同制订了GB50201-94《防洪标准》作为强制性国家标准，自1995年1月1日起施行。
GB50201-94根据工程规模效益和在国民经济中的重要性，将水利水电枢纽工程分为五等，其等别见表6-1 。
水利水电枢纽工程的水工建筑物，根据其所属枢纽工程的等别、作用和重要性分为五级，其级别见表6-2 。
设计时根据建筑物级别选定不同频率作为防洪标准。
这样，把洪水作为随机现象，以概率形式估算未来的设计值，同时以不同频率来处理安全和经济的关系。
水利水电工程建筑物防洪标准分为正常运用和非常运用两种。
按正常运用洪水标准算出的洪水称为设计洪水，用它来决定水利水电枢纽工程的设计水位、设计泄流量等，宣泄正常运用洪水时，泄洪设施应保证安全和正常运行。
GB50201-94规定的设计洪水标准见表6-3 。
表6-3 水库工程水工建筑物的防洪标准当河流发生比设计洪水更大的洪水时，选定一个非常运用洪水标准进行计算，算出的洪水称为非常运用洪水或校核洪水。
GB50201-94规定的校核洪水标准见表7-3 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
28
[ 例 ] 长江葛洲坝工程 1992 年开始设计，调查到长江重庆～
宜昌河段同治九年（ 1870年）发生特大洪水，沿江调查
到石刻 91处，推算得宜昌洪峰流量Qm＝ 110000m3/s。
如此洪水为1870年以来为最大，则
26
第八章 由流量资料推求设计洪水
二、洪水资料的分析处理
(2) 洪水调查的意义——为什么要考虑特大值？ 目前我们所掌握的样本系列不长，系列愈短，抽样误
差愈大，若用于推求千年一遇、万年一遇的稀遇洪水，显
然根据很不足。
如果能调查到N年（N>>n）中的特大洪水，就相当
于把n年资料展延到了N年，提高了系列的代表性，使计算
N=1992-1870+1＝123（年） 这么大的洪水平均130年就发生一 次，可能性不大。为确保工程安全， 还需要继续考证。 1992
29
Qm＝ 110000m3/s
1870
1879
n
N
又经调查，在四川忠县长江北岸2km处的选溪山洞 中调查到宋绍兴23年（南宋赵构年号）即1153年的一
次大洪水。
工程水文与水利计算
主讲教师：陈艳霞
Tel ： 13550425879 E-mail： 21087539@
1
第八章 由流量资料推求设计洪水
本章主要内容
1.概述 2.洪水资料的分析处理 3.设计洪峰流量及洪量的推求 4.设计洪水过程线的拟定 5.分期设计洪水与施工设计洪水
特大洪水可以发生在实测流量期间之内，也可以发 生在实测流量期之外, 前者称资料内特大洪水，后者称资 25 料外特大洪水(历史特大洪水)。
QN
QN
实测期 历史调查期 历史调查期
实测期
资料内特大洪水
资料外特大洪水 (历史特大洪水 )
一般 K N QN / Q 2 时， QN可以考虑作为特大洪水处理。
设计洪水：设计洪峰流量、设计洪量、设计洪水过程线
15
第八章 由流量资料推求设计洪水
一、概述
对于桥梁、涵洞、调节性能小的水库，一般可只推求
设计洪峰流量，如葛洲坝电站，其泄洪闸以设计洪峰流量 控制（ Qm=110000m3/s)。 对于大型水库，调节性能高，可以洪量控制，即库容
大小主要由洪水总量决定。如三峡水库，拦洪库容 300.2亿
能力小的工程，可以取得短一些。 洪水资料包括实测洪水资料和调查的历史洪水资料。
20
第八章 由流量资料推求设计洪水
二、洪水资料的分析处理
21
第八章 由流量资料推求设计洪水
二、洪水资料的分析处理
2. 洪水资料的审查和分析
“三性”审查： 可靠性、一致性、代表性
(1) 可靠性审查 实测洪水资料：对测验和整编进行检查，重点放在观测
该洪水小于1870年洪水，通过调查还可以肯定自 1153 年以来1870年洪水为最大，则1870年洪水的重现
期为 N ＝ 1992-1153+1＝ 840（年）
Qm＝ 110000m3/s
1153
1870 1879 N
n
1992
30
这样确定特大洪水的重现期具有相当大的 不稳定性，要准确地确定重现期就要追溯到 更远的年代，但追溯的年代愈远，河道情况
算的方法。 目前国内有两种计算特大洪水与一般洪水经验频 率的方法：统一样本法、独立样本法。
34
第八章 由流量资料推求设计洪水
三、设计洪峰流量及洪量的推求
设：
N —— 历史调查期年数： n —— 实测系列的年数； l —— n 年中的特大洪水项数； a —— N 年中能够确定排位的特大洪水项数（含 资料内特大洪水 l 项）； m —— 实测系列由大到小排列的序号， m=l+1， l+2， ...， n； Pm —— 实测系列第 m项的经验频率； PM —— 特大洪水第M 序号的经验频率，M=1,2,...,a
当实测洪水资料缺乏代表性时，应插补延长和补充 历史特大洪水，使之满足代表性的要求。插补延长主要
是采用相关分析的方法。
24
第八章 由流量资料推求设计洪水
二、洪水资料的分析处理
3. 历史洪水的调查和考证
(1) 什么是特大洪水？ 特大洪水是指实测系列和调查到的历史洪水中，比 一般洪水大得多的稀遇洪水。 历史上的一般洪水是没有文字记载和留下洪水痕迹 ，只有特大洪水才有文献记载和洪水痕迹可供查证，所 以调查到的历史洪水一般就是特大洪水。
设计标准定得过高，工程投资增大而不经济，但工 程比较安全；设计标准定得过低，工程造价降低，但工 程遭受破坏的风险增大。
确定设计标准是一个非常复杂的问题。
我国： GB50201-94《防洪标准》
10
水工建筑物的防洪标准：
11
正常运用标准——设计洪水：确定水库的设计洪水位、 设计泄洪流量等。不超过这种标准的洪水来临时，水库枢纽 一切工作维持正常状态。
6
三峡工程，正常蓄水位 175m，防洪限制水位145m，枯季消 落最低水位155m，100年一遇洪水位166.9m，设计洪水位 （ 1000年一遇）175m，校核洪水位180.4m，坝顶高程 185m 。总库容393亿m3（175m以下），兴利库容165m3，防 洪库容221.5m3，水库库面面积1084km2。 7
2ห้องสมุดไป่ตู้
第八章 由流量资料推求设计洪水
一、概述
1.问题的提出
在河流上兴建水库，目的在于兴利除害
为了兴利（灌溉、发电等），需要设臵一定
的兴利库容，调节年、月径流，使之符合人们的 要求。
但水库单单有兴利库容是否就行了呢？
3
第八章 由流量资料推求设计洪水
一、概述
1.问题的提出
为了水库自身安全和下游防护区的安全，还必须 设臵一定的库容拦蓄洪水。 设计洪水 ——拦洪库容——设计洪水位；
(4) 推求设计洪水过程线。
18
第八章 由流量资料推求设计洪水
一、概述
19
第八章 由流量资料推求设计洪水
二、洪水资料的分析处理
1. 洪水样本选取
目前采用年最大值法选样：即从资料中逐年选取一个最 大流量和固定时段的最大洪水总量，组成洪峰流量和洪量 系列。
固定时段一般采用1、3、5 、 7 、15 、30 天。大流域，调 洪能力大的工程，设计时段可以取得长些；小流域、调洪
1. 连续系列和不连续系列
所谓“连序”与“不连序”，不是指时间上连续与 否，只是说所构成的样本中间有无空位。 33
第八章 由流量资料推求设计洪水
三、设计洪峰流量及洪量的推求
2. 不连续系列的经验频率计算
考虑特大洪水时经验频率的计算基本上是采用将 特大洪水的经验频率与一般洪水的经验频率分别计
结果更合理、准确。
27
第八章 由流量资料推求设计洪水
二、洪水资料的分析处理
(3) 特大洪水的重现期 重现期是指某随机变量的取值在长时期内平均多少 年出现一次，又称多少年一遇。
要准确地定出特大洪水的重现期是相当困难的，目 前，一般是根据历史洪水发生的年代来大致推估。 ①从发生年代至今为最大
N= 设计年份 - 发生年份 + 1
M PM (M 1, 2, , a) N 1
( n-l ) 项实测一般洪水的经验频率计算公式为：
ml Pm Pa (1 Pa ) (m l 1, l 2, , l n ) n l 1
37
Q(m3/s)
a项特大洪水 M=1,2,...,a
为的干扰），并能与历史资料组成一个具有一致性的系
列。 例如：上游建了比较大的水库，则应把建库后的资 料通过水库调洪计算，修正为未建库条件下的洪水。
23
第八章 由流量资料推求设计洪水
二、洪水资料的分析处理
(3) 代表性审查 同样可用参证站长系列对比分析审查其统计参数。
实际工作中要求连续实测的洪水年数一般不少于30 年，并有特大洪水加入。
实测期内特大洪水，l项
PM ... ...
Pa
实测一般洪水，n-l项 m=l+1,l+2,...,n Pm
...
1-Pa
M PM N 1
...
P
ml Pm Pa (1 Pa ) n l 1
38
第八章 由流量资料推求设计洪水
三、设计洪峰流量及洪量的推求
35
Q(m3/s)
a 项特大洪水 M=1,2,...,a
实测期内特大洪水，l项
实测一般洪水，n-l 项
m = l+1, l+2, ... , n ... ... 缺测 ...
T
n
N
36
第八章 由流量资料推求设计洪水
三、设计洪峰流量及洪量的推求
(1) 统一样本法 将实测系列与特大值系列共同组成一个不连序系 列，作为代表总体的一个样本，不连序系列各项可在 历史调查期N年内统一排位。 特大洪水的经验频率采用下式:
与整编质量较差的年份。包括水位观测、流量测验、水位
流量关系等。
历史洪水资料： 一是审查计算的洪峰流量可靠性；二是 考证洪水发生年份的准确性。
22
第八章 由流量资料推求设计洪水
二、洪水资料的分析处理
(2) 一致性审查 方法同年径流资料的一致性审查。
如果洪水资料受到了影响，需要将受影响后的资料 还原到之前天然状态下，以保证抽样的随机性（减少人
与当前差别越大，记载愈不详尽，计算精度 愈差，一般以明、清两代六百年为宜。
31
由流量资料推求设计洪水框图
年最大值法选样
可靠性、一致性、代表性审查
特大洪水处理