04设计洪水流量 共51页PPT资料
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第四章 设计洪水流量
M PM N 1
式中，M = 1，2，…，a
(4 1)
最后一项的经验频率： x
PMa a N 1
一般洪水的经验频率为: 剩下 N – a 项的频率范 围为：1- PMa ，而实际
PMa 100 P(%)
只知 n – l 项。先将 n –l 项在 0 ~ 1 内计算经验频率：
ml nl 1 (0 ~ 1)
从当时 调查研究的1960年出发，试计算上述四次洪
水经验频率。
解：
N 1960 1810 1 151 n 1960 1935 1 26 a 3, l 1
(a ) (a )
（1）独立样本法
1 P1960 0.66% 151 1 2 P1810 1.32% 151 1 3 P1888 1.97% 151 1
（2）连序系列和不连序系列
连序系列（ complete n-year series ）：即从大到小排
位，序号是顺位连续排列的系列。如：实测系列
不连序系列（ incomplete N-year series ）：特大洪水 加入系列后称为不连序系列，即从大到小排位，序号 不连续，其中一部分属于漏项、缺项位，其经验频率 和统计参数计算与连序系列不同。
大中桥 1/100 小 桥 1/100 1/100 1/100
涵洞及小型 排水构造物
路 基
注：二级公路的特大桥及三、四级公路的大桥，在水势猛急、河 床易于冲刷的情况下，可提高一级洪水频率验算基础冲刷深度。
铁路桥涵设计洪水频率 铁路 等级
Ⅰ、Ⅱ 设计洪水频率 检算洪水频率
特大桥（或大桥）属于技术 复杂、修复困难者或重要者
=123 (a)，这么大的洪水平均123年就发生一次，可能
第4章-设计洪水流量
4
铁路桥涵设计洪水频率
铁路 等级
Ⅰ、Ⅱ Ⅲ
设计洪水频率
桥梁
涵洞
1/100
1/50
1/50
1/50
检算洪水频率
特大桥（或大桥）属于技术 复杂、修复困难者或重要者
1/300
1/100
设计标准越高（频率越小），设计洪水越大，设计的工程越安全，被洪水破坏的风险就越小，但工 程的造价越高；反之，标准越低（频率越大），工程耗资较少，但安全程度也相应降低，被破坏的风险就 较大。
3
1
0 . 015
P
4
199
4
1
0 . 020
P5
199
5
1
0 . 025
0 .5 % 1 .0 % 1 .5 % 2 .0 % 2 .5 %
[例4-1-3] 2、经验频率计算 （2）实测连续系列经验频率计算
第一项：m=l+1=1+1=2
第二项：m=l+2=1+2=3
2 P22 010.09 59.25% 2
推求。 A. 小雨资料 B. 中雨资料 C. 暴雨资料 D. 以上选项都不正确
正确ห้องสมุดไป่ตู้案: C
40
随堂作业： 2. 降落到地面上的水，除掉损失一部分以外，在重力作用下沿着一定的方向和路径流动，这种水流
称为（）。 A. 地面径流 B. 河川径流 C. 自由水 D. 活水
正确答案: A
32
33
34
二、全国水文分区Cv值表
35
三、全国水文分区Cs/Cv经验关系表
36
四、以上各表的用法
1. 直接由表3-2-1推求p为2％和1％的设计流量
铁路桥涵设计洪水频率
铁路 等级
Ⅰ、Ⅱ Ⅲ
设计洪水频率
桥梁
涵洞
1/100
1/50
1/50
1/50
检算洪水频率
特大桥（或大桥）属于技术 复杂、修复困难者或重要者
1/300
1/100
设计标准越高（频率越小），设计洪水越大，设计的工程越安全，被洪水破坏的风险就越小，但工 程的造价越高；反之，标准越低（频率越大），工程耗资较少，但安全程度也相应降低，被破坏的风险就 较大。
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1
0 . 015
P
4
199
4
1
0 . 020
P5
199
5
1
0 . 025
0 .5 % 1 .0 % 1 .5 % 2 .0 % 2 .5 %
[例4-1-3] 2、经验频率计算 （2）实测连续系列经验频率计算
第一项：m=l+1=1+1=2
第二项：m=l+2=1+2=3
2 P22 010.09 59.25% 2
推求。 A. 小雨资料 B. 中雨资料 C. 暴雨资料 D. 以上选项都不正确
正确ห้องสมุดไป่ตู้案: C
40
随堂作业： 2. 降落到地面上的水，除掉损失一部分以外，在重力作用下沿着一定的方向和路径流动，这种水流
称为（）。 A. 地面径流 B. 河川径流 C. 自由水 D. 活水
正确答案: A
32
33
34
二、全国水文分区Cv值表
35
三、全国水文分区Cs/Cv经验关系表
36
四、以上各表的用法
1. 直接由表3-2-1推求p为2％和1％的设计流量
《设计洪水过程线》PPT课件
放大 倍数 K
1.27 1.27
1. 1.27 1.27 1.27 1.12 1.12 27
1.37
1.12 1.27 1.27
设计 15.5 8.6 0 25.4 1.9 4.8 5.3 12.7 64 暴雨 过程 mm
24 4.8 11 178
22
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功能 的一种设计方式。
3000
地表径流
2500
地下径流
2000
总径流
1500
1000
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
推求设计洪水过程线
41
复习题：
1、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
第三节
设计洪水过程线推求
课前复习
1
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ水处理
峰、量频率计算 安全修正值 设计洪峰和设计洪量 成果合理性检验 选择典型洪水
同倍比或同频率缩放 设计洪水过程线
2
主要内容
1．选择典型洪水过程线； 2．对典型洪水过程线进行缩放， 得出设计洪水过程线。
26
同频率法：同时进行Ｐ和Ｐ＋Ｐａ两种
系列的频率计算，由设计频率的
Ｐ＋Ｐａ值减去同一频率的Ｐ 值,差额作 为所求的设计Ｐａ值： Ｐａｐ＝（Ｐ＋Ｐａ）ｐ－Ｐｐ
27
分析法：根据流域水文气象和地理特性、 设计条件、经验分析或查手册得出设计 Pa 。在湿润地区，当设计标准较高时， 可取Pa＝Im 。
桥涵水文 第四章 设计洪水流量
7 0.76 0.66 0.63 0.20 0.18 0.17 0.15 0.01 0.00 0.00 0.01 0.01 0.02 0.03 0.05 0.06 0.08 0.09 0.09 0.14 0.14 0.23 0.33 0.39
2016/4/26
设计洪水流量
4.1 根据流量观测资料推算设计流量
19000 17000
Qm (m3/s)
15000 13000 11000 9000 7000 5000 3000 1000 0.01 0.1 0.5 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 99 99.9 99.99
P (%)
2016/4/26
设计洪水流量
桥涵水文
10
4.1 根据流量观测资料推算设计流量
水也加入样本，得千年一遇设计洪峰流量Qm=23500m3/s。这次计算的洪峰流量
只变化了4%，显然设计值已趋于稳定。
2016/4/26
设计洪水流量
桥涵水文
13
4.1 根据流量观测资料推算设计流量
特大值处理时，目前国内有独立样本法和统一样本法两种方法。 资料条件：设有a年特大洪峰流量资料Qmi（i＝1，2，…，a），其中可能 有ℓ项实测大洪水；n年实测洪峰流量资料Qmj（j＝ℓ＋1，ℓ＋2，…，n）。 假设： N —— 历史调查期年数； n —— 实测系列的年数； ℓ—— 为n年中的特大洪水项数； a —— 为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 —— 为实测系列在n中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。
4.4 设计洪水流量
4.4.5 洪水资料选样
1. 洪水资料的选样 1）什么是选样？ 什么是选样？
在现有的洪水记录中选取若干个洪峰流量 在现有的洪水记录中选取若干个洪峰流量 或某一历时的洪量 或某一历时的洪量组成样本 , 作为频率计算的 洪量组成样本 依据。 依据。
4.4.5 洪水资料选样
2）选样方法——年最大值法 选样方法——年最大值法 每年只选一个最大洪峰流量 每年只选一个最大洪峰流量或某一历时的 最大洪峰流量或某一历时的 最大洪量。 最大洪量。
即图上流量过程线ABC与时间轴包围的 与时间轴包围的 即图上流量过程线 面积。 面积。
设计洪水过程线 Q ~ t
4.4.2 推求设计洪水的内容和方法
设计洪峰流量 Qm
1. 内容
设计洪量 W 设计洪水过程线 Q ~ t 由流量资料推求 流量资料推求 暴雨资料推求 由暴雨资料推求 由水文气象资料推求 地区等值线插值法 经验公式法
2）计算统计参数 X , CVN , C SN 3）调整参数，使理论频率曲线与经验点配合最佳 调整参数， 4）由最佳拟合曲线求得计算所需参数
4.4.8 设计洪峰流量的计算
注意: 尽量照顾点群趋势， 注意: 1）尽量照顾点群趋势，使曲线通过点群中央
2）使曲线尽量靠近精度较高的点 3）对于特大洪水，在误差范围内调整，使曲线不脱离点群太远 对于特大洪水，在误差范围内调整，
1903~1982年(N=80年) 年 年 1 2 式(5-1) 2.47 式(5-1) 2.47 3.7 3.7 3 -
1938~1982年(n=45) 年 2 3 式(5-2) 4.35 6.52 式(5-3) 5.84 7.98 … 97.8 … 97.8 … 45
实例分析
解：(1)独立样本法 独立样本法
第十章由暴雨设计洪水PPT课件
【例】
某设计流域内有三个雨量站，分布均匀，某年 雨量记录见表，要求按独立选样法求最大一日，最 大三日，和最大七日的面雨量。
最大1, 3, 7日面雨量计算表见下页：
15
时间
月日 6 30
1 2 3 4
5 76
7 8 9 … … 18 19 20 8 21 22 23 24 25
A站 5.3 50.4 0 11.5 134.8
可根据算术平均法，面积加权平均法或等值线 法由点雨量推求面雨量。
b. 统计选样：
暴雨量选择方法与洪量相同，采用固定时段 年最大值独立选择法，时段的长短视流域大小、 暴雨特性及工程的重要性等确定，水文计算中习 惯以1d作为长短历时的分界：
长历时暴雨：1d, 3d, 7d, … (适合于大中型工程) 短历时暴雨:1hr, 3hr, 12hr, … , 24hr (适合于小 型工程)
Fi
暴雨中心
c. 计算各个面平均雨量Pi 与暴雨中 心点雨量P0的比值：
P i (点面转换系数)
P0
某时段暴雨量等值线图
30
d. 根据各相应的比值和F值,绘 -F的关系曲线；
-F关系曲线反映各次暴雨面平均雨量随面积增大
而减小的特征，称作暴雨中心点面关系曲线。将地区
各次暴雨关系曲线加以概化，取平均线或上包线，则
思路：
❖ 选择一场典型暴雨过程； ❖ 以各时段设计暴雨量为控制，按分时段同频 率缩放，即得到设计暴雨过程线。 该法基本上与设计洪水过程线的确定方法相同。
33
具体步骤：
1) 典型暴雨的选择： a. 有资料条件下典型暴雨时程分配的推求:
具代表性，能反映设计地区大暴雨一般特性
如该降雨类型出现次数较多，分布形式接近多年 平均或常遇情况；
某设计流域内有三个雨量站，分布均匀，某年 雨量记录见表，要求按独立选样法求最大一日，最 大三日，和最大七日的面雨量。
最大1, 3, 7日面雨量计算表见下页：
15
时间
月日 6 30
1 2 3 4
5 76
7 8 9 … … 18 19 20 8 21 22 23 24 25
A站 5.3 50.4 0 11.5 134.8
可根据算术平均法，面积加权平均法或等值线 法由点雨量推求面雨量。
b. 统计选样：
暴雨量选择方法与洪量相同，采用固定时段 年最大值独立选择法，时段的长短视流域大小、 暴雨特性及工程的重要性等确定，水文计算中习 惯以1d作为长短历时的分界：
长历时暴雨：1d, 3d, 7d, … (适合于大中型工程) 短历时暴雨:1hr, 3hr, 12hr, … , 24hr (适合于小 型工程)
Fi
暴雨中心
c. 计算各个面平均雨量Pi 与暴雨中 心点雨量P0的比值：
P i (点面转换系数)
P0
某时段暴雨量等值线图
30
d. 根据各相应的比值和F值,绘 -F的关系曲线；
-F关系曲线反映各次暴雨面平均雨量随面积增大
而减小的特征，称作暴雨中心点面关系曲线。将地区
各次暴雨关系曲线加以概化，取平均线或上包线，则
思路：
❖ 选择一场典型暴雨过程； ❖ 以各时段设计暴雨量为控制，按分时段同频 率缩放，即得到设计暴雨过程线。 该法基本上与设计洪水过程线的确定方法相同。
33
具体步骤：
1) 典型暴雨的选择： a. 有资料条件下典型暴雨时程分配的推求:
具代表性，能反映设计地区大暴雨一般特性
如该降雨类型出现次数较多，分布形式接近多年 平均或常遇情况；