04设计洪水流量 共51页PPT资料

Nanjing University of Technology
桥涵水文
4.1 根据流量观测资料推算设计流量
二、资料中特大值的处理（特大洪水处理）
特大洪水：历史上曾经发生过的，或近期观测到的，比其它一般洪 水大得多的稀遇洪水。它的重现期不能仅根据实测系列的长度来确定， 而需要进行调查和考证。
实测期、调查期、文献考证期
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4.1 根据流量观测资料推算设计流量
对于不连续的年最大流量系列，其统计参数的最后确 定，仍是应用适线法最适宜。以上计算的均值和变差系数 ，作为初试值。适线法的基本步骤与连续系列相同。
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文献考证期 调查期 实测期
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.1 根据流量观测资料推算设计流量
二、资料中特大值的处理（特大洪水处理）
按年最大值法所得的实测洪峰流量，若依年序排列，可有三种类型：
QN——特大值； n——实测期
不连续系列
N——调查或考证的年数，包括实测期n年，首项最大值的重现期
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4.1 根据流量观测资料推算设计流量
累计频率 实测资料
统计参数
经验频率曲线 理论频率曲线
但是，由于洪水观测年限与总体相比差之甚远，经验频率点群分布并
不是一条光滑的连续曲线；而由三个参数确定的皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线 ，抽样误差也比较大，从而使由计算参数得到的皮尔逊Ⅲ理论频率曲线， 与经验频率点群偏离较大，即两者配合不是很好，因此必须采用某种方法 来确定合适的统计参数，使两者拟合最好。
设计洪水流量
南京工业大学
第四章 设计洪水流量
设计洪水流量：对应于某一设计洪水频率的洪峰流量，简 称设计流量。
设计洪水位：桥位设计计算断面上通过设计流量相应的水 位，简称设计水位。
设计流速：设计流量通过时桥位断面的河槽平均流速。
因此，应根据工程实际情况，按国家颁发的有关规范选定 合适的设计标准，依此推算设计洪水。
1、不连续系列的经验频率计算
（2）实测n年系列普通洪水经验频率的计算：
方法一：
Pm

m n 1
Pm——连续n年系列中第m项的经验频率；
m——由大到小排位的顺序号，若实测期中无特大洪水，则m=1，2， …，n；若有l项特大洪水，则m=l+1，l+2，…，n
方法二：
P mN a 1(1N a 1)nm l l1
a——特大值的总个数
l——实测年内的特大值个数
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4.1 根据流量观测资料推算设计流量
1、不连续系列的经验频率计算
（1）不连续系列中前a项特大洪水的经验频率计算，按数学期望公式：
PM

M N 1
PM——不连续N年系列前M项的经验频率；
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4.1 根据流量观测资料推算设计流量
[例4-1-3]某一级公路拟建一座大桥。桥位上游附近的一个水文站， 能搜集到14年断续的流量观测资料，经插补和延长，获得1963年至1982 年连续20年的年最大流量资料；又通过洪水调查和文献考证，得到1784 年、1880年、1949年和1955年连续系列前四次特大洪水；1975年在实测 期内也出现过一次特大洪水。以上洪水资料列于4-1-2第2栏。
通过调整统计参数CS、CV，选择一条与经验频率曲线点群拟合最好的 理论频率曲线，这种方法叫适线法。
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4.1 根据流量观测资料推算设计流量
一、适线法的步骤
1. 将审核过的水文资料按递减顺序排列，计算各随机变量的经验频率 ，并点绘于概率格纸上。
M——特大洪水由大到小的排位序号，M=1，2，…，a；
N——调查或考证的年数，包括实测期n年，首项特大洪水的重现期
N=T2-T1+1 T2——实测连续系列最近的年份； T1——调查考证到最近的年份。
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4.1 根据流量观测资料推算设计流量
2. 计算统计参数CV，假定CS=m· CV，在我国一般取m=2～4。 3. 确定线型，根据 Q 、CS、Pi查表计算确定理论频率曲线的纵坐标，
绘制理论频率曲线。 4. 观察理论频率曲线与经验频率曲线的符合程度，反复调整统计参数
，直到两者符合得最好为止，即可确定统计参数 Q 、CV和CS的采用值 及采用的理论频率曲线。
经验公式或推理公式
小流域
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第四章 设计洪水流量
31 第一节 根据流量观测资料推算设计流量 2 第二节 根据地区经验公式推算设计流量 3 第三节 推理公式和经验公式 4 第四节 桥位断面设计流量水位推算
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4.1 根据流量观测资料推算设计流量
[例3-1-3]某一级公路拟建一座大桥。桥位上游附近的一个水文站， 能搜集到14年断续的流量观测资料，经插补和延长，获得1963年至1982 年连续20年的年最大流量资料；又通过洪水调查和文献考证，得到1784 年、1880年、1949年和1955年连续系列前四次特大洪水；1975年在实测 期内也出现过一次特大洪水。
1、参数计算
不连续系列特大值项数： 实测期： 实测期内特大值个数： 调查考证期：
a=5 n=20 l=1 N=(1982-1784）+1=199
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4.1 根据流量观测资料推算设计流量
[例4-1-3]
2、经验频率计算 （1）前5项特大值经验频率计算
《公路工程技术标准》（JTJ001）
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第四章 设计洪水流量
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第四章 设计洪水流量
水文统计法 相关分析 地区经验公式
资料多，中等以上流域 资料较少 无水文站观测资料