水文基本知识总结

一、重现期

重现期是指平均多少年重复出现一次，或多少年一遇。

频率P 与重现期T 的关系，对下列两种不同情况有不同的表示方法。 研究暴雨洪水问题时，一般设计频率小于50%，则

T=1/P

T 表示大于某值降雨量的重现期

例如：当设计洪水的频率为P=1%时，代入上式得T=100a ，称为百年一遇。 研究枯水问题时，为了保证灌溉、发电及给水等用水需要，设计频率P 常采用大于50%，则

T=1/(1-P)

T 表示小于某值降雨量的重现期

例如：当灌溉设计保证率P=90%，代入式中得T=10a ，称为10年一遇的枯水年。若以此作为设计来水的标准，则说明平均10年中有一年来水小于此枯水年的水量，而其余几年的来水等于或大于此数值，也就是说平均具有90%的可靠程度。 均方差σ：又称标准差，说明系列离散程度。

变差系数Cv ：又称离势系数、离差系数表示标准差相对于平均数大小的相对量，反映频率密度分配曲线的平均情况和离散程度。

偏态系数Cs ：又称偏差系数，说明随机系列分配不对称程度的统计参数。当随机变量大于均值与小于均值的出现机会相等时，即当系列取值对称与x 时，Cs=0，此时均值所对应的频率为50%。当小于均值的出现机会多时，均值所对应的频率大于50%，Cs>0，为正偏（或右偏）；当大于均值的出现机会多时，均值所对应的频率小于50%， Cs<0。

()

n

x

X

n

i i

∑=-=

1

2

σ ()

n

K

x

C n

i i

∑=-=

=

1

2

v 1σ

()

()

3

1

3

3

3

1

s 1v

n

i i

n

i i

nC

K

n

x x C ∑∑==-=

-=

σ

离均系数Φp ：是对随机变量进行标准化处理后得到的随机变量，是标准化变量，

Φ的均值为0，标准差为1。（皮尔逊Ⅲ型频率曲线的离均系数Φp 值表） 模比系数Kp ：某一时段内的径流模数与较长时段内的平均径流模数的比值。

v C x x x -=

Φ ()Φ+=v C x x 1 x

x K p P =

二、洪峰流量

1、推理公式法：

①洪峰流量（集雨面积小于2km 2） 洪峰流量按下式计算： Q s =0.278KIF

式中：Q s —洪峰流量； K —径流系数，取0.9；

I —最大1h 降雨强度（mm/h ），查《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》计算得5年一遇最大1h 降雨强度56.7mm ；11H K I P ∙= F —集水面积(km 2)，根据地形图及项目区实际情况确定。 ②排水沟设计流量

过水能力按明渠恒定均匀流计算：

Ri

CA Q =

式中：A —过水断面面积（m 2）；

C —谢才系数 61

1

R n C =；R —水力半径（R=A/X ）；

n —糙率，取n =0.025；—湿周；i —渠道纵坡，取0.2%。

③洪水计算（集雨面积小于300km 2） 推理公式法基本公式：

Q =0.278ψ(S /τn )F = 0.278ψi F

式中：Q —设计最大洪峰流量，m 3/s ； ψ—洪峰径流系数；

i —最大平均暴雨强度，i=S/t n ；

S —暴雨雨力，即最大1h 暴雨量，mm/小时； τ—流域汇流时间，小时；

n —暴雨公式指数； F —流域面积，km 2。

①确定设计流域的集雨面积F ，河道长度L 以及河道比降J ； ②由流域特征系数θ计算汇流参数m 值；

流域特征系数：4

131F J L

∙=

θ (3-1)

当θ=1～30时，204.040.0m θ∙= (3-2) 当θ=30～300时，636.0092.0m θ∙= (3-3)

③设计点暴雨：由暴雨等值线图确定设计流域的暴雨特征值：6/1H 、1H 、6H

、

24H 及其相应的Cv 、Cs ，并根据Cs=3.5Cv 由皮尔逊Ⅲ型频率表查出设计频率的K p 值，算出H p ；

p K H H p ∙= (3-4)

④设计面暴雨：根据流域重心位置查得流域暴雨折减系数，并对暴雨折减系数进行修正；

660.94a a =修正 (3-5) 242496.0a a =修正 (3-6)

⑤计算各时段暴雨公式指数n 1、n 2、n 3以及设计频率的暴雨雨力S ；

当历时t=6～24小时范围内时：⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛∙+=p

p

H H 2463lg 661.11n (3-7) 124324-∙=n P P H S (3-8)

当历时t=1～6小时范围内时：⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛∙+=p p

H H 612lg 285.11n (3-9) 1626-∙=n P P H S (3-10)

当历时t=1/6～1小时范围内时：⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛∙+=p

p

H H 16/11lg 285.11n (3-11) 16/11)6

1

(-∙=n P P H S (3-12)

⑥假定用n 3作初试计算(如属面积很小的设计流域，亦可先用n 1作试算)，算出当ψ=1的流域汇流时间t 0；

当ψ=1时的流域汇流时间：n

S m -⎪⎪⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛

∙=44410383

.0t θ

(3-13)

⑦算出产流参数μ值，计算洪峰径流系数ψ值；

当Cv=0.18、Cs=3.5Cv 、K p =1.24时，19.0p 4.8-∙∙=F K μ (3-14)

n S

0t 1.1-1μ

ψ∙

= (3-15)

⑧计算设计流域汇流时间t ，如果t 不是介于6～24小时，则应改用n 2或n 1并改算出相应的S ，然后从⑥起重新计算；

流域汇流时间：n

t --∙=41

0t ψ

(3-16)

⑨用推理公式计算出设计最大流量；

推理公式的基本关系式：F S

Q ∙∙

∙=n t

278.0ψ (3-17) ⑩校核：由第⑨步的最大设计流量反求m '值与由第②步确定的m 值是否十分接近。两者应当十分接近，否则应从第⑥步起进行校核。

4

/13/1278.0m Q

J t L

∙∙=

' (3-18) 各频率洪峰流量计算成果表(推理公式法)

假设一个流域的汇流时间为t 小时，即流域最远一点的净雨汇到流域出口断面的时间就为t 。若一次降雨过程净雨历时等于或大于t 小时，则降雨过程产生