工程水文及水利计算-第17讲

选定的典型暴雨日程分配和设计暴雨日程分配计算 见下表。 见下表。
雨量及分配比\日程 典型分配比 x1p 303mm 设计雨量（mm） 典型分配比 x3p-x1p 91mm 设计雨量（mm） 典型分配比 x7p-x3p 91mm 设计雨量（mm） 设计暴雨过程（mm） 1 2 3 4 5 6 100％ 303 7
8-4 设计暴雨时空分配的计算
1、设计暴雨时程分配的计算 典型暴雨过程的选择和概化 无实测资料情况下 借用邻近暴雨特性相似流域的典型暴雨过程， 邻近暴雨特性相似流域 可借用邻近暴雨特性相似流域的典型暴雨过程，或引 用各省（ 暴雨洪水图集中按地区综合概化得出的 用各省（区）暴雨洪水图集中按地区综合概化得出的 典型概化雨型（一般以百分比表示） 典型概化雨型（一般以百分比表示）来推求设计暴雨 的时程分配。 的时程分配。
Βιβλιοθήκη Baidu
K 1−3 = K 3− 7 =
8-4 设计暴雨时空分配的计算
[例题 —1]已求得某流域百年一遇 、3d、7d设计暴雨分别为 例题8— 已求得某流域百年一遇 已求得某流域百年一遇1d、 、 设计暴雨分别为 例题 108mm、182mm、270mm。经对流域内各次大暴雨资料分析比较 、 、 。 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， 年的一次大暴雨作为典型， 后，选定暴雨核心部分出现较迟的 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。 其暴雨过程如表。按同频率控制放大法推求设计暴雨过程。
8-4 设计暴雨时空分配的计算
1、设计暴雨时程分配的计算 典型暴雨过程的选择和概化 所谓对工程不利 例如淮河上游1975年8月在河南发生的一场特大暴雨， 月在河南发生的一场特大暴雨， 例如淮河上游 年 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 简称“ 暴雨” 历时 天 板桥站总雨量 暴雨 mm，其中 天为 1422.4 mm，雨量大而集中，且主峰 ，其中3天为 ，雨量大而集中， 在后，曾引起两座大中型水库和不少小型水库失事。 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。 因此，该地区进行设计暴雨计算时，常选作暴雨典型。
8-4 设计暴雨时空分配的计算
1、设计暴雨时程分配的计算 典型暴雨过程的选择和概化 比较容易发生 首先是从量上来考虑 是从量上来考虑， 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； 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 是要使所选典型的雨峰个数 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 是大暴雨中常见的情况， 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。 雨中出现的次数较多。
工程水文及水利计算
门宝辉 可再生能源学院
提
纲
第一章 绪论 第二章 水循环及径流形成 水文资料的观测、 第三章 水文资料的观测、收集与处理 第四章 水文统计基本知识 第五章 设计年径流及径流随机模拟 第六章 由流量资料推求洪水 流域产、 第七章 流域产、汇流计算 第八章 由暴雨资料推求设计洪水 第九章 水文预报 第十章 水库兴利调节计算 第十一章 水电站的水能计算 第十二章 水库防洪计算
8-5 由设计暴雨推求设计洪水
1、设计Pa的计算 设计 设计暴雨发生时流域的土壤湿润情况是未知的， 设计暴雨发生时流域的土壤湿润情况是未知的，可能很 ），也可能很湿 ），所以设计暴雨可 干（Pa=0），也可能很湿（Pa=Im），所以设计暴雨可 ），也可能很湿（ 与任何P 相遭遇， 与任何 a值（0≤Pa≤Im）相遭遇，这是属于随机变量的 遭遇组合问题。 遭遇组合问题。目前生产上常用下述三种方法求设计条 件下的土壤含水量，即设计P 件下的土壤含水量，即设计 a。
时段（d） 雨量（mm） 放大倍比 K 设计暴雨 （mm） 1 13.8 2.19 30.3 2 6.1 2.19 13.5 3 20.0 2.19 43.9 4 0.2 2.19 0.4 5 0.9 1.64 1.5 6 63.5 1.70 108.0 7 44.1 1.64 72.4 270 合计 148.6
8-4 设计暴雨时空分配的计算
[例题8—2]某流域百年一遇各种时段设计暴雨量如 例题8 2]某流域百年一遇各种时段设计暴雨量如 表所示。 表所示。
时段（日） 设计面雨量 x 面Ｐ（mm） 1 303 3 394 7 485
选定的典型暴雨日程分配和设计暴雨日程分配计算 见下表。 见下表。
8-4 设计暴雨时空分配的计算
计算典型暴雨各历时雨量： 计算典型暴雨各历时雨量： x典，d = 63.5mm ； x典，d = 108.5 mm ； x典，d = 148.6 mm 7 1 3 计算各时段放大倍比： 计算各时段放大倍比： 大倍比 最大 1 天的放大倍比 最大 3 天的其余 2 天的放大倍比 最大 7 天的其余 4 天的放大倍比
40% 36 30% 33% 37% 27 27 30 30 34 34 0% 0 0 36 303
60% 55
55
8-4 设计暴雨时空分配的计算
设计及典型暴雨的时程分配见下表。 最大 24h 设计及典型暴雨的时程分配见下表。
项目 时段序号 1 2 3 设计暴雨的时段（2h）雨量过程 4 5 6 7 8 9 10 11 12 24h 全日 雨量 100 303
K1 =
x1d，P 108 = = 1.70 x典，d 63.5 1
x3d，P − x1d , P x典，d − x典，d 3 1 x 7 d， P − x 3 d , P x典，d − x典，d 7 3 = = 182 − 108 = 1.64 108.5 − 63.5 270 − 182 = 2.19 148.6 − 108.5
8-4 设计暴雨时空分配的计算
[例题 —1]已求得某流域百年一遇 、3d、7d设计暴雨分别为 例题8— 已求得某流域百年一遇 已求得某流域百年一遇1d、 、 设计暴雨分别为 例题 108mm、182mm、270mm。经对流域内各次大暴雨资料分析比较 、 、 。 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， 年的一次大暴雨作为典型， 后，选定暴雨核心部分出现较迟的 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。 其暴雨过程如表。按同频率控制放大法推求设计暴雨过程。
8-4 设计暴雨时空分配的计算
1、设计暴雨时程分配的计算 典型暴雨过程的选择和概化 所谓对工程不利 一是指雨量比较集中，例如七天暴雨特别集中在三天， 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； 三天暴雨特别集中在一天等； 二是指主雨峰比较靠后。 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。 洪水洪峰较大且出现较迟，对水库安全将是不利的。
（ 分 3讲 ） （ 分 3 讲） （ 分 4 讲） （ 分 3讲 ） （ 分 2 讲） （ 分 2 讲） （ 分 2 讲）
第八章 目录
第八章 由暴雨资料推求设计洪水
8-1 8-2 8-3 8-4 8-5 8-6 概述 直接法推求设计面暴雨量 间接法推求设计面暴雨量 设计暴雨时空分配的计算 由设计暴雨推求设计洪水 小流域设计洪水的计算
8-4 设计暴雨时空分配的计算
2、设计暴雨的地区分布
典型暴雨图法
从实际资料中选择暴雨量大 从实际资料中选择暴雨量大 的一个暴雨图形（等雨量线 的一个暴雨图形（ 移置于流域上。 图）移置于流域上。为安全 考虑， 考虑，常把暴雨中心置放在 AB 区间，而不是置放在流 区间， 域中心。 域中心。这样做使区间暴雨 所占比例最大， 所占比例最大，对防洪断面 B 更为不利。 更为不利。
经验方法
在湿润地区，当设计标准较高，设计暴雨量较大， 在湿润地区，当设计标准较高，设计暴雨量较大，Pa 的作用相对较小。由于雨水充沛土壤经常保持湿润情况， 的作用相对较小。由于雨水充沛土壤经常保持湿润情况， 为了安全和简化，可取Pa,p=Im。 为了安全和简化，可取
8-4 设计暴雨时空分配的计算
2、设计暴雨的地区分布 同频率控制法
对防洪断面B以上流域的面雨量 对防洪断面 以上流域的面雨量 和区间AB面积上的面雨量分别 和区间 面积上的面雨量分别 进行频率计算， 进行频率计算，求得各自的设 计面雨量x 计面雨量xBp、xABp。按同频率 原则考虑，采取防洪断面B以上 原则考虑，采取防洪断面 以上 流域发生指定频率p的设计面暴 流域发生指定频率 的设计面暴 雨量时，区间AB面积上也发生 雨量时，区间 面积上也发生 同频率暴雨， 同频率暴雨，水库以上流域则 为相应雨量（其频率不定） 为相应雨量（其频率不定）
8-4 设计暴雨时空分配的计算
2、设计暴雨的地区分布 实际工作中， 实际工作中，一般先对已有 实测大暴雨资料的地区组成 进行分析， 进行分析，了解暴雨中心经 常出现的位置，并统计A库 常出现的位置，并统计 库 以上和区间暴雨所占的比重 等，作为选择设计暴雨地区 分布的依据， 分布的依据，再从工程规划 设计的安全与经济考虑， 设计的安全与经济考虑，选 定一种可能出现且偏于不利 定一种可能出现且偏于不利 的暴雨面分布形式， 的暴雨面分布形式，进行设 计暴雨的模拟放大。 计暴雨的模拟放大。
[例题 —1]已求得某流域百年一遇 、3d、7d设计暴雨分别为 例题8— 已求得某流域百年一遇 已求得某流域百年一遇1d、 、 设计暴雨分别为 例题 108mm、182mm、270mm。经对流域内各次大暴雨资料分析比较 、 、 。 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， 年的一次大暴雨作为典型， 后，选定暴雨核心部分出现较迟的 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。 其暴雨过程如表。按同频率控制放大法推求设计暴雨过程。
典型分配 2.9 3.4 3.9 5.2 10.5 44.1 8.7 6.1 5.0 4.0 3.3 2.9 （％） 设计暴雨 8.8 10.3 11.7 15.8 31.8 133.6 26.4 18.5 15.2 12.1 10.0 8.8
8-4 设计暴雨时空分配的计算
2、设计暴雨的地区分布 在推求防洪断面B以上流 在推求防洪断面 以上流 域的设计暴雨时， 域的设计暴雨时，必须分 成两部分， 成两部分，一部分来自防 洪水库A以上流域的暴雨， 洪水库 以上流域的暴雨， 以上流域的暴雨 另一部分来自AB区间上 另一部分来自 区间上 的暴雨。 的暴雨。
8-4 设计暴雨时空分配的计算
1、设计暴雨时程分配的计算 设计暴雨时程分配计算 选定了典型暴雨过程后，就可用同频率设计暴雨量控 选定了典型暴雨过程后，就可用同频率设计暴雨量控 制方法，对典型暴雨分段进行缩放。 制方法，对典型暴雨分段进行缩放。 不同时段控制放大时，控制时段划分不宜过细， 不同时段控制放大时，控制时段划分不宜过细，一般 控制。 以1、3、7d控制。 、 、 控制 暴雨的时程分配， 对暴雨核心部分 24h 暴雨的时程分配，时段划分视流 域大小及汇流计算所用的时段而定，一般取2、 、 、 域大小及汇流计算所用的时段而定，一般取 、4、6、 12、24h 控制。 控制。 、
时段（d） 雨量 x（mm） 1 13.8 2 6.1 3 20.0 4 0.2 5 0.9
63.5 44.1
6 63.5
7 44.1
合计 148.6
70 60 降雨量/mm 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 时间/日 5 13.8 6.1 0.2 0.9 20
6
7
8-4 设计暴雨时空分配的计算
8-4 设计暴雨时空分配的计算
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。 方法：典型暴雨同倍比放大法和同频率放大法。 典型暴雨过程的选择和概化 有实测资料情况下 （1）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； 比较容易发生的； 要考虑是对工程不利的。 （2）要考虑是对工程不利的。