06第七章 由暴雨资料推求设计洪水
(完整版)工程水文及水利计算简答题及答案
1． 简述暴雨资料充分时，由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤。
（1）暴雨资料的三性审查；（2）暴雨资料年最大值法选样；（3）特大暴雨移植；（4）暴雨系列平率计算；（5）成果合理性分析；（6）由设计暴雨推求设计净雨；（7）单位线法由设计净雨推求设计洪水。
①暴雨选样；②推求设计暴雨；③推求设计净雨；④推求设计洪水过程线2． 什么是单位线？单位线有哪些假定？时段单位线的定义：“流域上单位时段内均匀降单位净雨在流域出口断面所形成的地面径流过程线”。
基本假定有二：⑴倍比假定：同一流域上，如两次净雨历时相等，且相应流量成比例，其比值等于相应的净雨深之比。
⑵叠加假定：如净雨历时不是一个时段而是多个时段，则各时段净雨在流域出口形成的径流过程互不干扰，出口断面的流量过程等于各时段净雨所形成的流量过程相叠加。
3．简述采用适线法推求水文变量统计参数均值、Cv 、Cs 的步骤？将实测资料由大到小排列，算出各项的经验频率，在频率纸上点绘经验点据（纵坐标为变量的取值，看横坐标为对应的经验频率）；2)选定水文频率分布线型（一般选用皮尔逊Ⅲ型）；3)假定一组参数均值、Cv 和Cs ，可用矩法、三点法等来估计；4)根据假定的均值、，查表计算x p 值，并做出相应的频率曲线。
查看与经验点据配合的情况，若不理想，则修改参数再次进行计算，主要调整Cv 和Cs ；5) 最后根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选择一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应于曲线的参数便看作是总体参数的估值；6)求指定频率的水文变量设计值3． 对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于1？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。
4． 日平均水位是如何通过观测数据计算的？通过观测数据来计算日平均水位有两种方法：（1）算术平均法计算：若一日内水位变化缓慢，或水位变化较大，但系等时距人工观测或从自记水位计上摘录，可采用算术平均法计算。
华工工程水文学随堂练习参考答案
第一章绪论本次练习有12题，你已做12题，已提交12题，其中答对12题。
当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对10题。
第二章水文循环与径流形成一般说来，这种影响使得（）。
A. 蒸发量基本不变，从而年径流量增加；B. 蒸发量增加，从而年径流量减少；C. 蒸发量基本不变，从而年径流量减少；D. 蒸发量增加，从而年径流量增加。
答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：3.某流域的一场洪水中，地面径流的消退速度与地下径流的相比（）A. 前者小于后者；B. 前者大于后者C. 前者小于等于后者；D. 二者相等答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：4.将全球的陆地作为一个独立的单元系统，已知多年平均降水量Pc＝119000km3、多年平均蒸发量Ec＝72000km3，根据区域水量平衡原理（质量守恒原理）计算多年平均情况下每年从陆地流入海洋的径流量R为（）A. 40000 km3B. 47000 km3C. 50000 km3D. 191000 km3答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：5.流域的总蒸发包括（）。
A. 水面蒸发、陆面蒸发、植物蒸散发B. 水面蒸发、土壤蒸发、陆面蒸散发C. 陆面蒸发、植物蒸散发、土壤蒸发D. 水面蒸发、植物蒸散发、土壤蒸发答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：6.一次降雨形成径流的损失量包括（）。
A. 植物截留，填洼和蒸发B. 植物截留，填洼、补充土壤缺水和蒸发C. 植物截留，填洼、补充土壤吸着水和蒸发D. 植物截留，填洼、补充土壤毛管水和蒸发答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：7.自然界中水文循环的主要环节是（）。
A. 截留、填洼、下渗、蒸发B. 蒸发、降水、下渗、径流C. 截留、下渗、径流、蒸发D. 蒸发、散发、降水、下渗答题： A. B. C. D. （已提交）第三章水文统计的基本原理与方法第四章设计年径流分析与计算本次练习有14题，你已做14题，已提交14题，其中答对13题。
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。
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
华水研究生入学试题与题解
第二篇第三篇研究生入学试题及题解Ⅰ、研究生入学试题武汉水利电力大学2000 年研究生入学考试试题考试科目: 工程水文学一、选择题（每题2分，共10 分。
只允许选择一个答案）1、偏态系数 C s >0 ，说明随机变量x[ ] 。
a 、出现大于均值x 的机会比出现小于均值x 的机会多b 、出现大于均值x 的机会比出现小于均值x 的机会少c 、出现大于均值x 的机会与出现小于均值x 的机会相等d 、出现小于均值x 的机会为零2、减少抽样误差的途径是 [ ] 。
a 、增大样本容量b 、提高观测精度c 、改进测验仪器d 、提高资料的一致性3、由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定[ ] 。
a 、设计暴雨的频率大于设计洪水的频率b 、设计暴雨的频率等于设计洪水的频率c 、设计暴雨的频率小于设计洪水的频率d 、设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率4、降雨在流域上分布不均匀是单位线变化的主要原因，当暴雨中心在上游时，所形成的单位线 [ ] 。
a 、峰值大，洪峰出现时间迟b 、峰值大，洪峰出现时间早c 、峰值小，洪峰出现时间早d 、峰值小，洪峰出现时间迟5.在湿润地区用蓄满产流法计算的降雨径流相关图的上部表现为一组 [ ] 。
a、非平行直线b 、非平行曲线c 、间距相等的平行直线d、间距相等的平行曲线二、填空题（每题2分，共10 分）1、包气带土壤中所能保持的水分的最大值称为。
2、我国计算日平均水位的日分界是从时至 ; 计算日降水量的日分界是从时至时。
3、在洪水峰、量频率计算中，洪水资料的选样采用方法。
4、流域汇流时间是指。
5、相关分析中两变量具有幂函数（y＝ ax b）的曲线关系，此时回归方程中的参数一般采用的方法确定。
三. 是非题（每题 2 分，共10 分）1、按照蓄满产流的概念，仅在蓄满的面积上产生净雨。
（）2、水文频率计算中配线时，减小C V 可以使频率曲线变陡。
（）3、在干旱地区，当降雨满足初损后，若雨强 i 大于下渗率f 则开始产生地面径流。
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。
大连理工大学《工程水文学》在线作业答卷附标准答案 (1)
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 5 道试题,共 30 分)
1.对放大后的设计暴雨过程（）。
A.需要进行修匀
B.视典型暴雨变化趋势而定
C.用光滑曲线修匀
D.不需要进行修匀
答案:D
2.水文预报是预计某一水文变量在（）的大小和时程变化。
C.指数分布型
D.对数分布型
答案:A
5.某站30年实测洪水系列中有一特大洪水，在进行频率计算时没有进行特大洪水处理，设计洪水计算结果将会（）。
A.偏小
B.偏大
C.不变
D.三者都有可能
答案:B
二、多选题 (共 5 道试题,共 30 分)
6.皮尔逊III型频率曲线中包含的统计参数分别是（）。
答案:错误
17.水利水电工程规划、设计中所指定的各种设计标准的洪水称为设计洪水。
答案:正确
18.分期设计洪水的选样采用年最大值法。
答案:错误
19.雨量筒可观测到一场降水的瞬时强度变化过程。
答案:错误
20.用等雨深线法计算流域平均降雨量，适用于地形变化比较小的小流域。
答案:错误
A.预见期内
B.某一时刻
C.任一时期内
D.以前很长的时期给地下径流的水分主要是（）。
A.重力水
B.薄膜水
C.毛管水
D.吸着水
答案:A
4.我国《水利水电工程设计洪水计算规范》规定，水文频率曲线的线型一般应采用（）。
A.皮尔逊Ⅲ型
B.正态分布型
A.离势系数
B.方差
C.均值
由暴雨资料推求设计洪水课件
最 大 1日 最 大 3日 最 大 5日 最 大 7日
EX= 90.7 EX=151.7 EX=186.6 EX=224.0
CV= 0 . 4 4 CV= 0 . 4 1 CV= 0 . 4 1 CV= 0 . 4 1
CS /CV=4.0 CS /CV=4.0 CS /CV=4.5 CS /CV=4.5
(3)利用点面关系将设计点雨量转换成设计面雨量 根据设计流域面积F在Xf /X0～f 线上查出(Xf /X0) F ， 则XF，P=X0，P* (Xf /X0) F
9.3 设计暴雨时空分配的计算
一、设计暴雨时程分配计算 1、典型暴雨的选择和概化 原则： 能够反映设计地区的暴雨特性； 雨量大，强度大，雨峰偏后。
9.1 概述
一、采用设计暴雨的原因 （1）流量资料较短时，直接推求设计洪水有困难。 （2）直接法和间接法相互检验洪水是由暴雨产生的(为主要条
件)，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。
（3）暴雨资料相对较长，受人类影响较小，为间接法提供了 可能。
若流量资料充分，一般多用流量资料，其可靠性较高
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ห้องสมุดไป่ตู้、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：
时的频率曲线突变的情况，否则要调整； （3）对所有点据总体拟合最优。
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%
河海大学《工程水文与水利计算》复习思考题及试卷讲解
《工程水文及水利计算》工程水文学部分章复习思考题1．水文循环的外因和内因各是什么？什么是大循环、小循环？2．水文现象有哪些基本规律？相应地有哪些水文学的研究方法？3．描述降水特征的量有哪些？时-面-深曲线的特点。
4．计算流域面平均雨量的方法有哪些？各方法的适用条件。
5．水文观测项目主要有哪些？根据测站的性质，水文测站可分为哪几类？6．流速仪测流量包括哪些内容？如何用实测流速推算断面流量？7．描述径流的物理量有哪些？每个物理量分别是什么含义？相互之间有什么关系？8．径流的天然补给来源有哪些？我国大部分河流汛期、枯期的主要径流补给分别是什么？9．什么是径流形成过程？一般将其分解为哪几个子过程？10．什么叫闭合流域？写出闭合流域多年平均的水量平衡方程，全球多年平均的水量平衡方程。
11．土壤蒸发有什么样的规律？为什么？流域蒸发包括哪几部分？12．什么是下渗率？什么是下渗能力？降雨情况下，雨强、下渗率和超渗地面径流三者之间的关系怎样？13．蓄满产流的产流条件是什么？如何将其产流量划分成地面和地下两部分？14．超渗产流的产流条件是什么？如何用初损后损法计算超渗产流的产流量？15．如何进行前期影响雨量Pa的连续计算？降雨径流关系曲线有什么规律？16．单位线的概念和单位线的基本假定。
怎样用单位线进行地面净雨的汇流计算？17．如何用分析法推求流域单位线？为什么相同流域各次洪水分析得到的单位线不相同？18．什么是总体，什么是样本？19．什么是重现期？重现期与频率之间是什么关系？百年一遇洪水是什么含义？20．我国常用的水文变量概率分布线型哪种线型？包含哪几个参数？目估适线法估计水文变量P-3型分布参数包括哪些步骤？21．在P-Ⅲ型分布参数x、C V和C S已知的情况下，如何求指定频率P的水文设计值x p？22．什么是年径流量？什么是设计年径流量?23．水文资料审查包括哪几个方面？各自的含义是什么？24．什么是设计洪水？简述由流量资料推求设计洪水的主要步骤。
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。
第7章 由暴雨资料推求设计洪水PPT课件
2.实际上很少这种情况，一般是求出流域各站的设计点 暴雨，绘制设计点暴雨量等值线图，用地理插值法求出 流域形心的设计点暴雨量。
3.当暴雨资料十分缺乏时,可利用地区水文手册中各时 段年最大暴雨量的均值、Cv等值线图，查算流域中心处 的各时段暴雨的均值和Cv值，Cs=3.5Cv。
E
1. 先求出流域中心出 的设计点暴雨量;
2. 建立点雨量与面雨 量之间的关系曲线(即 点面关系);P101图7-3 。
3. 通过点面关系,由设 计点面雨量推求设计面 雨量。
1950
1960
1970
A
A D E F
1980（年）
WUHEE
(二)设计点雨量的计算
设计点雨量是流域形心处的设计点暴雨量。
2. 间接法：雨量站稀少、或观测系列甚短，或同期观测资 料很少甚至没有，无法直接求得设计面暴雨量。可先求流 域中心附近代表站的设计点暴雨量，然后通过点雨量与面 雨量关系（暴雨点面关系），求得相应设计面暴雨量。即 暴雨资料不充分时，设计面暴雨推求。
WUHEE
二、直接法推求设计面暴雨量 (一)、暴雨资料的收集、审查与统计选样
2. 间接法：雨量站稀少、或观测系列甚短，或同期观测资 料很少甚至没有，无法直接求得设计面暴雨量。可先求流 域中心附近代表站的设计点暴雨量，然后通过点雨量与面 雨量关系（暴雨点面关系），求得相应设计面暴雨量。即 暴雨资料不充分时，设计面暴雨推求。
WUHEE
三、间接法推求设计面暴雨量 F
(一)步骤
D
净雨R(t)
汇流计算
流域出口断面 径流过程Q(t)
1. 由暴雨资料推求设计暴雨
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。
工程水文学 第7章 由暴雨资料推求设计洪水
第七章由暴雨资料推求设计洪水第一节概述 (2)第二节直接法推求设计面暴雨量 (2)第三节间接法推求设计面暴雨量 (7)第四节设计暴雨时空分配的计算 (9)第五节由设计暴雨推求设计洪水 (11)第六节小流域设计洪水的计算 (15)小结 (26)课前指导课程要求要求学员建立设计暴雨的基本概念，掌握设计面暴雨量推求及设计暴雨时空分配的计算方法，认识由设计暴雨推求设计洪水以及小流域设计洪水计算的基本原理。
课时安排共需6个课内学时，12 个课外学时课前思考设计暴雨与设计洪水的关系设计暴雨的时空分配计算与设计洪水有何不同小流域设计洪水的计算为什么要单独考虑学习重点由设计暴雨推求设计洪水的基本原理及主要方法难点北京水科院推理公式的应用知识点设计暴雨的定义暴雨资料的收集、审查与统计选样设计面暴雨量推求的方法设计暴雨时空分配的计算设计Pa的计算小流域设计洪水的特点小流域设计暴雨计算方法北京水科院推理公式的应用第一节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，特别是：（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，即使是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。
暴雨资料推求设计洪水的主要内容有：（1）推求设计暴雨。
根据实测资料，用统计分析和典型放大法求得。
（2）推求设计洪水过程线。
由求得的设计暴雨，利用产流方案推求设计净雨过程，利用流域汇流方案由设计净雨过程求得设计洪水过程。
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第二节 直接法推求设计面暴雨量 三、 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。 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， 往往偏小。 一般暴雨变幅不很大，若不出现特大暴雨，统计参数 、CV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， 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 判断大暴雨资料是否属于特大值， 曲线的程度、模比系数 的大小 暴雨量级在地区上是否很突出， 的大小、 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 重现期 大暴雨的重现期只能通过小河洪水调查， 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， 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
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第二节 直接法推求设计面暴雨量 二、 面雨量资料的插补延长 选择参证流域的面雨量资料，作相关展延。 选择参证流域的面雨量资料，作相关展延。利用近期的多站平均雨 与少站平均雨量x 量x多与少站平均雨量 少建立关系 实测特大暴雨的处理（通过历史洪水考证间接得到） 实测特大暴雨的处理（通过历史洪水考证间接得到）
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
目
第一节 概述
录
第二节 直接法推求设计面暴雨量 第三节 间接法推求设计面暴雨量 第四节 设计暴雨时空分配的计算 第五节 由设计暴雨推求设计洪水 第六节 小流域设计洪水的计算
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第一节
一、问题的提出
概
述
为什么要由暴雨资料推求设计洪水? 为什么要由暴雨资料推求设计洪水?
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第七章 由暴雨资料推求设计洪水
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
重
点
重点内容是资料充分、不充分时如何推求设计 重点内容是资料充分、 暴雨，以及如何根据产汇流知识， 暴雨，以及如何根据产汇流知识，将设计暴雨转化 为设计洪水 学习本章的目的是，了解采用由暴雨资料推求 学习本章的目的是，了解采用由暴雨资料推求 设计洪水的方法 的方法， 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、在设计条件下将设计暴雨转化为设计净 计算方法、在设计条件下将设计暴雨转化为设计净 的方法、选择适合设计要求的汇流方案进而求出 雨的方法、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 设计洪水的计算方法
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第一节
三、基本假设
概
述
洪水与暴雨同频率：关于设计暴雨，一些研究成果表明， 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， 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， 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
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第一节
四、计算方法
概
述
暴雨资料充分时设计暴雨的推求： 暴雨资料充分时设计暴雨的推求：面暴雨的计算 暴雨资料不足时设计暴雨点暴雨的计算、点暴雨与面暴雨 的转换 暴雨资料缺乏时设计暴雨的推求： 暴雨资料缺乏时设计暴雨的推求：推理公式法
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第二节 直接法推求设计面暴雨量 三、 特大暴雨的处理
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第二节 直接法推求设计面暴雨量 四、面雨量频率计算
各样本系列选定后， 各样本系列选定后，即可按照一般程序进行 频率计算，求出各种历时暴雨量的频率曲线。 频率计算，求出各种历时暴雨量的频率曲线。注 意特大暴雨的移置和处理
我国绝大多数的洪水都是由暴雨形成的 雨量资料的观测年限一般比流量资料长， 雨量资料的观测年限一般比流量资料长，观测 站点也较多， 站点也较多，因此可以利用暴雨资料进行分析 计算求得设计暴雨，再以径流形成原理为基础， 计算求得设计暴雨，再以径流形成原理为基础， 推求设计洪水
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第二节 直接法推求设计面暴雨量 暴雨资料的收集、 一、 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； 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； 收集 也可在主管部门的网站查阅； 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
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第二节 直接法推求设计面暴雨量
条件：流域上雨量站较多，分布均匀， 条件：流域上雨量站较多，分布均匀，且具有同期 观测资料，可以得到一个长期的年最大面平均暴雨 观测资料，可以得到一个长期的年最大面平均暴雨 系列 内容：设计暴雨的计算包括设计暴雨量及其在时间 内容：设计暴雨的计算包括设计暴雨量及其在时间 上的分配过程。 上的分配过程。推求设计洪水量所需要的设计暴雨 量是指设计条件下的流域平均暴雨量， 量是指设计条件下的流域平均暴雨量，即设计面暴 雨量 计算方法： 计算方法：直接计算和间接计算
2. 暴雨资料的审查
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 雨资料的审查仍然是三个方面：可靠性审查、
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第二节 直接法推求设计面暴雨量 3. 暴雨资料的统计选样
设计历时的长短与当地暴雨特性、流域大小、 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，一般选取 、 方式有关，一般选取6h、12h、1d、3d、7d、10d、15d、30d等 、 、 、 、 、 、 等 选样方法：固定时段选取年最大值法。但对面雨量选样时， 选样方法：固定时段选取年最大值法。但对面雨量选样时，面雨量 年最大值法 的最大值必须在流域面平均雨量过程中挑选， 的最大值必须在流域面平均雨量过程中挑选，而不可将各面雨量站的年 流域面平均雨量过程中挑选 最大值加起来作为年最大面雨量 。即先根据流域内各站点的点雨量，按 即先根据流域内各站点的点雨量， 一定的方法（如算数平均法、泰森多边形法或等雨量线法） 一定的方法（如算数平均法、泰森多边形法或等雨量线法）求出每年各 次大暴雨的面雨量过程，然后再按独立选样原则， 次大暴雨的面雨量过程，然后再按独立选样原则，统计逐年不同时段的 年最大面雨量
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第三节 间接法推求面设计暴雨量
•
条件：流域面雨量系列不足， 条件：流域面雨量系列不足，不能直接推求设计面雨量过程 当设计流域雨量站太少 虽然站数较多， 虽然站数较多，但观测年限不长 流域太小， 流域太小，根本没有雨量站
•
在这些情况下，采用面雨量系列进行频率计算的方法不能应用。 在这些情况下，采用面雨量系列进行频率计算的方法不能应用。同 时，由于相邻站同次暴雨相关性很差，难于用相关法插补展延，以 由于相邻站同次暴雨相关性很差，难于用相关法插补展延， 解决资料不足问题， 解决资料不足问题，此时多采用间接方法来推求设计面雨量
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第三节 间接法推求面设计暴雨量 一、 设计点暴雨量的计算 1. 条件一：有较充分点雨量资料时设计点暴雨量的推求 条件一： 如果在流域形心处或附近有一个具有长期雨量资料的测站， 如果在流域形心处或附近有一个具有长期雨量资料的测站，那么可 以依据该站点的资料进行频率计算， 以依据该站点的资料进行频率计算，求得各种历时的设计点暴雨量
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第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第一节
二、主要内容
概
述
按照暴雨洪水的形成过程， 按照暴雨洪水的形成过程，由暴雨资料推求设计洪水可分三步进行
推求设计暴雨：根据实测暴雨资料， 推求设计暴雨：根据实测暴雨资料，用频率分析法推求不同历时指定 频率的设计雨量， 频率的设计雨量，再用典型放大法推求设计暴雨过程 推求设计净雨：根据实测暴雨洪水资料，利用径流形成的基本原理， 推求设计净雨：根据实测暴雨洪水资料，利用径流形成的基本原理， 拟定产流方案， 拟定产流方案，用成因分析法推求设计净雨 推求设计洪水：根据实测暴雨洪水资料， 推求设计洪水：根据实测暴雨洪水资料，利用汇流的概念拟定汇流方 案，并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 并对设计净雨进行汇流计算，
第一节
概
述
适用条件
在中小流域上兴建水利工程时，经常遇到实测洪水资料不足或缺乏 在中小流域上兴建水利工程时，经常遇到实测洪水资料不足或缺乏 的情况。 的情况。由于小流域上发生的洪水无论在时间上或空间上随机性比 较明显，很难利用上下游、 较明显，很难利用上下游、干支流或邻近流域的资料来插补展延系 列以弥补资料的不足。因此， 列以弥补资料的不足。因此，需要用暴雨资料来推求设计洪水 由于人类活动的影响，使径流形成的条件发生了显著的改变，破坏 由于人类活动的影响，使径流形成的条件发生了显著的改变， 人类活动的影响 了洪水资料系列的一致性，就需要对逐年洪水资料进行修正， 了洪水资料系列的一致性，就需要对逐年洪水资料进行修正，还原 到同一水平。由于工作量大，且还原后资料的精度不高， 到同一水平。由于工作量大，且还原后资料的精度不高，因此可以 通过暴雨资料， 通过暴雨资料，用人类活动后新的径流形成条件来推求设计洪水 即使具有长期实测洪水资料的流域， 即使具有长期实测洪水资料的流域，必要时也需要由暴雨资料推求 设计洪水，来校核用流量资料推求的成果，以便多种方法互相验证, 设计洪水，来校核用流量资料推求的成果，以便多种方法互相验证 合理选定 可能最大洪水和无资料小流域设计洪水常用暴雨资料推求 可能最大洪水和无资料小流域设计洪水常用暴雨资料推求