4-设计洪水流量
大工18秋《桥涵水文》在线作业123满分答案
大工18秋《桥涵水文》在线作业123满分答案正确答案:A设计流量是指通过桥位断面的河槽平均流速，惯上称为设计流速。
这个问题的正确答案是C。
众值的大小可以反映系列中最大几率项和密度曲线的位置。
因此，正确答案是B。
在横断面内，自由水面高出某一水准基面的高程称为水位，不是河槽或边滩。
因此，正确答案是B。
暴雨洪水主要来源于地面径流，而不是地下径流。
因此，正确答案是A。
径流是指降落到地面上的水，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的水流。
因此，正确答案是A。
径流形成的物理模型包括降雨过程、流域蓄渗过程、坡面漫流过程和河槽集流过程。
因此，正确答案是ABCD。
河流的基本特征包括河流断面、河流长度和河流比降。
因此，正确答案是ABC。
流域内的蒸发是指水面蒸发、陆面蒸发和植物散发等各种蒸发的总和，而不包括海底蒸发。
因此，正确答案是BCD。
流速测验常用的方法包括流速仪法和浮标法。
因此，正确答案是AB。
水文现象具有的特性包括周期性、地区性和不重复性，而不是单一性。
因此，正确答案是ABC。
设计洪水流量是指小频率的特大洪水流量，而不是所有洪水流量。
因此，正确答案是B。
浮标法是流速测验常用的方法之一，而不是错误的。
因此，正确答案是B。
设计洪水量是指小频率的特大洪水流量，而不是所有洪水流量。
因此，正确答案是B。
暴雨洪水主要来源于地面径流，而地下径流对大河枯水期的水量补给具有重要意义。
因此，正确答案是B。
坡面出现径流后，从流域各处汇集到流域出口河流断面的过程，称为集流过程，而不是流动过程。
因此，正确答案是A。
径流是指自降水开始到水量流过出口断面为止的整个物理过程，而不是只指从坡面到河流断面的过程。
因此，正确答案是A。
下游是河流的最下段，一般多处于平原区，这个说法是正确的。
因此，正确答案是B。
河流流经的谷地称为河谷，河谷底部有水流的部分称为河床，这个说法是正确的。
因此，正确答案是B。
许多随机变量组成的一列数值称为随机变量系列，而系列的范围可以是无限的。
第四章 设计洪水
)
n
F ( ) min xi x( pi , )
i 1
❖ 相对离差平方和最小准则（WLS）
)
F ( )
min
n i 1
xi
x( x( pi
pi , , )
)
2
算例
某水文站1923~1970年共有断续的实测洪峰流量资料33 年（15年缺测）。实测最大洪峰为9200m31 /s，发生在
1974
23400
2
p 0.0303 (1 0.0303) 1 0.0476 55 1
p 2 0.0351 56 1
某水库坝址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流 量资料，其中最大的三年洪峰流量分别为7500m3/s， 4900m3/s，3800m3/s。由调查洪水知道，自1835年到 1957年间，发生过一次特大洪水，洪峰流量为9700m3/s， 并且可以肯定，调查期内没有漏掉6000m3/s以上的洪水， 试计算各次洪水的经验频率，并说明理由。
某站洪峰流量经验频率计算表
按时间次序排列 按数量大小排序
序号
分别处理法
统一处理法
年份 Qm(m3 / s) 年份 Qm(m3 / s) M(N=58) m(n=37) PM
Pm PM
Pm
1913 (6740) 1956 9200
1
1917 (5000) 1943 (8000) 2
1923
1740 1913 (6740) 3
设计断面
上游 断面
下游 断面
2.利用本站峰量关系进行插补延长 3.利用暴雨径流关系插补延长 4.根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长
第三节 历史洪水的调查和考证
4第四章 水文统计基础知识
P-Ⅲ型概率密度曲线的 特点：
（1）单峰型； （2）与x轴有一交点，对应水文 变量的最小值； （3）后端与x轴不相交
P-Ⅲ 型曲线的应用
将P-Ⅲ型曲线的方程式进行一定的积分演算，就可以得到频率曲 线纵坐标值 的计算公式，即频率曲线的方程式（分布函数）为： P
x
xP (Cv 1) x K P x
3、偏态系数
偏态系数是反映随机变量系列中各随机变量对其均 值对称性的参数。 对于总体
Cs
Cs
( xi x) 3
i 1
n
n x C v3
3
对于样本
Cs
( xi x) 3
i 1
n
(n 3) x Cv3
3
频率曲线的三个参数，其中均值（ x ）一般直接采用矩 法计算值；变差系数（Cv）可先用矩法估算，并根据适线拟 合最优的准则进行调整；偏态系数（Cs）一般不进行计算， 而直接采用倍比，我国绝大多数河流可采用 Cs=(2~3)Cv。
Ki
2）.中值 x
xi x
中值的大小能反映系列中间项和密度曲线的位置。
3）.众值
x
众值的大小能反映系列中最大几率项和密度曲线的位置。
4）.均值、中值、众值的位置关系
y y
y
o
xxx a)
x 0
xxx b)
x 0
xxx
c)
x
a）正偏态；
b）正态； 密度曲线图
c）负偏态
水文现象为不对称分布，年洪峰流量频率分布多为正偏。
频率曲线（ P-Ⅲ 型曲线） 设计洪水水位 设计洪水流量
工程设计标准
设计洪水频率 （洪水重现期） 经验频率曲线
公式4-18~公式4-20
防洪工程常用计算公式
防洪工程常用计算公式 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-防洪工程常用计算公式在抗洪抢险中，经常遇到一些技术问题，也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题，本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下，以供大家在抗洪抢险中参考、探讨：㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计：暴雨：12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。
每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。
设计暴雨的计算公式：①设计点雨量计算公式：Htp=KpHt(式中：Ktp——设计点雨量；Kp——皮尔逊曲线值；Ht——最大雨量均值；t——欲求时间；)②设计面雨量计算公式：Ht面=atHt（式中：Ht面——设计面雨量；at——暴雨线性系数；Ht——设计历时点雨量；at、bt——暴雨线性拟合系数；）③暴雨系数计算公式：at=（式中：at、bt——线性拟合参数；F——流域面积；）④多年平均径流量计算公式：Wp=1000yF(式中：Wp——多年平均径流量；y——多年平均径流深；F——流域面积；)⑤设计频率年径流深计算公式：yp=yKp(式中：y——多年平均径流深；Kp——频率模比系数；)⑥多年平均年径流系数计算公式：α=y/x =W/1000Fx（式中：α——多年平均年径流系数；y——年径流深；x——多年平均降雨量；）⑵洪水设计：①洪水特征：一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念：一次降雨形成的洪水过程线，反映洪水的外形，过程线上的最大值就是洪峰流量，用Q表示。
洪峰最高点就是洪峰水位，用Z表示。
洪水过程线和横坐标所包围的面积，经过单位面积换算求得，就是洪水总量，用W表示。
洪水过程线的底宽是洪水总历时，用T表示。
从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时，用t1表示。
从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时，用t2表示。
_第四章__设计洪水流量
二、选择： 年最大值法——每年只选一个最大值 1. 洪峰 Qm：Q1、Q2……Qm……Qn 2. 洪量WTm： 连续24h年最大洪量系列W1天1 、W1天2……W1天m……W1
天n
连续3d年最大洪量系列W3天1、W3天2……W3天m……W3天n 连续7d年最大洪量系列W7天1、W7天2……W7天m……W7天 ………………… n
l
一定频率时段平均降雨强度
i=
l l l
Sp tn
从降雨量推算净雨量，有两种方法： 一种方法是降雨量乘以折减系数，即洪峰径流系 数； 另一种方法是从降雨量中减去损失雨量，损失雨 量可用损失参数表示。
推理公式一
Qp = K ⋅ H 0 ⋅ F
l l l
l
Q p——频率为P的流量；
K ——单位换算系数0.278； 的平均净雨强度( mm / h)； H 0——频率为 P(%) 2 F ——流域面积 (km ) 该公式关键是平均净雨强度的确定
Cv的无偏估计量： C v =
n n −1
∑ ( K i − 1)
i =1
n
2
n
=
∑ ( K i − 1) 2
i =1
n
n −1
Cs 的无偏估计量： C s = (n − 1n n − 2) i =1 )(
2
∑ ( K i − 1)
nC v3
n
2
≈
∑ ( K i − 1) 3
i =1
n
(n − 3)C v3
在图4-1-1中点击“皮尔逊Ⅲ型曲”按钮 → 点击“水 文资料输入”，输入年最大流量系列表 → 选“流量连 续性系列”按钮 → 点击“计算 、 ，Cv ”
水文资料输入和计算
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
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
(完整版)第二节设计洪峰流量及设计洪量的推求
第二节设计洪峰流量及设计洪量的推求由流量资料推求设计洪峰及不同时段的设计洪量，可以使用数理统计方法，计算符合设计标准的数值，一般称为洪水频率计算。
一、资料审查在应用资料之前，首先要对原始水文资料进行审查，洪水资料必须可靠，具有必要的精度，而且，具备频率分析所必须的某些统计特性，例如洪水系列中各项洪水相互独立，且服从同一分布等。
除在第三章谈到审查资料的可靠性之外，还要审查资料的一致性和代表性。
为使洪水资料具有一致性，要在调查观测期中，洪水形成条件相同，当使用的洪水资料受人类活动如修建水工建筑物、整治河道等的影响有明显变化时，应进行还原计算，使洪水资料换算到天然状态的基础上。
洪水资料的代表性，反映在样本系列能否代表总体的统计特性，而洪水的总体又难获得。
一般认为，资料年限较长，并能包括大、中、小等各种洪水年份，则代表性较好。
此可见，通过古洪水研究，历史洪水调查，考证历史文献和系列插补延长等增加洪水列的信息量方法，是提高洪水系列代表性的基本途径。
根据我国现有水文观测资料情况，SL44—93规定坝址或其上下游具有较长期的实测水资料(一般需要30年以上)，并有历史洪水调查和考证资料时，可用频率分析法计算计洪水。
二、样本选取河流上一年内要发生多次洪水，每次洪水具有不同历时的流量变化过程，如何从历洪水系列资料中选取表征洪水特征值的样本，是洪水频率计算的首要问题。
根据SL44—93规定，应采用年最大值原则选取洪水系列，即从资料中逐年选取一个大流量和固定时段的最大洪水总量，组成洪峰流量和洪量系列。
固定时段一般采用l、3、5、7、15、30天。
大流域、调洪能力大的工程，设计时段可以取得长一些；小流域、调洪能力小的工程，可以取得短一些。
在设计时段以内，还必须确定一些控制时段，即洪水过程对工程调洪后果起控制作用的时段，这些控制时段洪量应具有相同的设计频率。
同一年内所选取的控制时段洪量，可发生在同一次洪水中，也可不发生在同一次洪水中，关键是选取其最大值。
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。
设计洪量的计算方法
计算设计洪量时要先收集洪水资料，至少30场以上，系列长度不足30场则要进行适当的插补延长，每场洪水对应一个洪量，计算洪量的方法有很多种，此处介绍一种常用的方法--面积法。
如果控制时段选择的是24h，由于间隔时段各不相同，所以要对每场洪水进行内插，间隔时段可根据需要进行缩小或者放大，但是一定不要漏掉峰值，时间应先化为小数，
内插完成之后，就可根据面积法计算相应的洪量，例如上表内插后的洪水过程线如下图所示：
可将上图其划分为若干小梯形，间隔相等，计算每个小梯形的面积，累计梯形面积即为本次洪水相对应的洪量。
这种方法适用于要求多次洪水的平均过程线，进而计算典型洪水过程线，若只要求计算洪量值，则可省掉内插这一步，直接用面积法进行计算即可。
对计算出的各洪量值进行频率分析，求出其各个特征值，则可计算出相应设计标准下的设计洪量。
3_桥涵水文第三章 设计洪水流量
第三章 设计洪水流量
推求设计流量的方法汇总： 一 水文统计法 二 地区性公式、暴雨径流的推理公式 三 相关分析 延长水文资料 适用于桥位附近
资料较少，但相邻地区或河段有较多资料情 况。
第三章 设计洪水流量
推求设计流量的方法汇总：
一 水文统计法 二 地区性公式、暴雨径流的推理公式 三 相关分析
应通过多种途径、采用不同方法，尽量搜 集可能搜集到的一切水文资料，应用不同的 方法分析推求设计洪水流量。采用不同方法 得到的同一桥梁的设计流量大小可能不同， 可经对比分析论证后，选用一个合理数值。
第一节 根据流量观测资料推算设计流量
调查期：调查洪水的最远年份到实测完毕的 年限。（包括实测期）
考证期：文献考证到的最远年份到实测完毕 的年限。 （包括调查期）
连续系列：由实测和插补延长资料组成的系 列中，如果没有特大洪水值需要提出单独处 理，各项洪水值直接按其大小顺序统一排位， 序号不间断，这一样本称为连续系列。
不连序系列：当有特大洪水值，需在更长的 时期内进行排位，序号不连续，这种样本的 系列称为不连续系列。
两年后，1956年该站实测到特大洪水为 13100m3/s。若以此资料加入系列，即有22 年资料，推算出Q（p＝1％）为25900m3/s。
再经过调查和历史文献考证，根据河床断面
冲淤，修正历史洪水流量:1794年Q=25000， s，1853年18000，1917年Q=13,500 1935 年Q = 8300.如果1954年就采用调查到的四次 历史洪水资料，其中1794年按160年～350年 以来的首位计算，得C=1.7; Q（p＝1％）为 30,000m3/s。
水文学设计洪水计算
概述： 水利工程的防洪问题可归纳为二类：
水利工程下游地区的防洪问题 水工建筑物本身的安全防洪问题
设计洪水 (Flood design)
上述的二个问题都需要对有关河段/地点按指 定标准选择出将来水利工程运行期间可能发生的 一次洪水，作为设计的依据。这种用以设计水利 工程所依据的各种标准的洪水的总称为设计洪水。 设计洪水包括设计洪峰流量、设计洪量和设计洪 水过程，常称为设计洪水三要素。
非常运用的洪水标准用以确定水利水电工 程的校核洪水位，这种标准的洪水称为校核洪 水。
实例
北京密云水库：
设计洪水标准：P=1/1000，Q =15,200 m3/s 校核洪水标准：P=1/10,000， Q =216,00 m3/s
三峡工程：
设计洪水标准：P=1/1000，Q =98,800 m3/s 校核洪水标准：P=1/10,000， Q =113,000 m3/s
① 连续系列的经验频率计算 按前述的方法计算：
m Pm n 1
式中， Pm : 大于或等于某一变量的经验频率; m : 变量由大到小排列的序号; n : 连序系列中的总项数。
② 不连续系列的经验频率计算
分别处理法
将实测系列与含特大值的系列看作从总体中 抽出的二个随机ห้องสมุดไป่ตู้序样本，各项分别在各个系列
3） 洪水资料的延展
洪峰洪量频率计算一般要求系列容量n30 ,否
则必须进行系列的插补以及尽可能地利用历史洪 水和暴雨资料展延系列，以增加洪水系列的信息 量以提高代表性，减少频率分析的抽样误差。
利用上下游测站或邻近的测站流量资料进 行插补延长；
❖ 利用本站洪峰和洪量的关系进行展延；
利用本流域暴雨资料插补延长。
文献考证期：
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
03 设计洪水流量
、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。
Nanjing University of Technology
桥涵水文
4.1 根据流量观测资料推算设计流量
汇流过程：坡面出现汇流后，从流域各处汇集到流域出 口断面的过程。
汇流时间τ（h）：从流域最远点流到出口断面的时间
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桥涵水文
4.3 推理公式和经验公式
一、基本概念
暴雨强度公式：暴雨强度、历时及累积频率三者关系的数学模型
i＝f(t，P)，称为暴雨强度公式。它用以反映实测点雨量资料的暴雨特性
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 而需要进行调查和考证。 年、1880年、1949年和1955年连续系列前四次特大洪水；1975年在实测 实测期、调查期、文献考证期 期内也出现过一次特大洪水。
文献考证期
Nanjing University of Technology
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桥涵水文
4.2 根据地区经验公式推算设计流量
二、全国水文分区Cv值表
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桥涵水文
4.2 根据地区经验公式推算设计流量
三、全国水文分区CS／Cv 值表
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公路沿线跨越的小河、溪流、沟壑等都是属于小流域。
水文学第四章(2010)
资料的代表性分析 资料的代表性分析 代表性 资料的代表性: 资料的代表性: 是指样本的统计特性能否很好地
反映总体的统计特性。 反映总体的统计特性。 样本与总体的离差越小，代表性越好； 样本与总体的离差越小，代表性越好； 样本与总体的离差越大，代表性越差。 样本与总体的离差越大，代表性越差。
A站：设计站，资料系列30年 30年 设计站，资料系列30 B站：参证站，资料系列50年 50年 参证站，资料系列50 分布参数： 分布参数： A 站： R B 站： R
资料一致性的分析 资料一致性的分析 一致性
水文系列资料的成因前后应一致。 水文系列资料的成因前后应一致。当 水文系列资料的成因前后不一致时， 水文系列资料的成因前后不一致时，应 该还原修正到天然状态的水平。 该还原修正到天然状态的水平。
ห้องสมุดไป่ตู้
W天然 = W实测 +W还原
根据水量平衡原理，采用各种方法还原。 根据水量平衡原理，采用各种方法还原。 （1）分时段还原； ）分时段还原； （2）总量还原； ）总量还原； （3）过程还原。 ）过程还原。
4.设计洪水的计算方法 4.设计洪水的计算方法
设计洪水的内容： 设计洪水的内容： 设计洪水包括 包括： 设计洪水包括： 一定频率的设计洪峰流量 率的设计洪峰流量； 1 一定频率的设计洪峰流量； 不同时段的设计洪水总量； 不同时段的设计洪水总量； 设计洪水过程线。 设计洪水过程线。 设计洪水的计算方法 ： (1)由流量资料推求设计洪水 ； 由流量资料推求设计洪水 (2)由暴雨资料推求设计洪水 (2)由暴雨资料推求设计洪水 ； (3)由经验公式推求设计洪水 (3)由经验公式推求设计洪水 ； (4)由水文气象资料推求设计洪水 (4)由水文气象资料推求设计洪水 。
6水文计算(题库与答案)
柳州2007五水文计算（一）填空1 若随机变量可以取得一个有限区间的任何数值，这种随机变量称为随机变量。
2所谓重现期是指在许多试验里，某一事件出现的的平均数，即平均的重现期间隔。
3概率就是出现的可能性。
（二）判断1 Cv值愈小，曲线愈陡。
（）2 当Cs值增大时，曲线上段变陡而下段趋于平缓。
（）湖北七、水文计算1、水文计算中常用的统计参数有三个，分别是系列（）、（）和（）。
2、现行水文频率计算常用方法为（），选用线型（）。
3、频率计算中，Cs 的取值常采用Cv 值的固定倍比法，即Cs=nCv,在进行年径流频率计算中，n的经验取值一般为（）。
4、正确使用水文比拟法的关键是参证流域的选择，在选择参证流域时，应考虑哪几方面的问题？湖南2007六、水文计算1、已知A事件发生的概率P（A）=0.6，B事件发生的概率P（B）=0.4，A、B两事件同时发生的概率P（AB）=0.12。
那么，A、B两事件中有任一事件发生的概率P（A+B）=______，在A事件发生的条件下，B 事件发生的概率P（B︱A）=______。
2、对于一个闭合流域，其年径流量主要取决于________、_______和____________。
3、我们通常所说“百年一遇的洪水”是指（）。
A、大于或等于这样的洪水一百年会发生一次。
B、大于或等于这样的洪水每隔一百年可能发生一次。
C、大于或等于这样的洪水在长期内平均一百年可能发生一次。
D、大于或等于这样的洪水在长期内平均一百年至少发生一次。
4、关于皮尔逊Ⅲ型曲线参数对频率曲线形状的影响，下列描述正确的是（）。
A、Cs一定时，Cv越大，曲线越陡；Cv一定时，Cs增大，曲线上段变陡而下段变缓。
B、Cs一定时，Cv越小，曲线越陡；Cv一定时，Cs增大，曲线上段变陡而下段变缓。
C、Cs一定时，Cv越大，曲线越陡；Cv一定时，Cs减小，曲线上段变陡而下段变缓。
D、Cs一定时，Cv越小，曲线越陡；Cv一定时，Cs减小，曲线上段变陡而下段变缓。
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3、历史洪峰流量重现期
① 考查期N1年内，Qi为最大时： T(Q≥Qi)=N=T2-T1 ② 考查期N1年内，已有a1个大于Qi时：
T(Q≥Qi)=N1／(a1-1）
③ 考查期N1年内，已有a2个和Qi接近时：
T(Q≥Qi)=N1／(05a2-1）
④ 考查期N1年内，有考查期N2 N3 且N1＞N2＞N3 T(Q≥Q2)=N2
设计洪峰流量 设计洪水位
桥梁孔径 墩台冲刷 桥面标高 桥头路堤标高
新规范关于设计洪水频率的另外两条： 1）二级公路的特大桥以及三级、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。 2）沿河纵向高架桥和桥头引道的设计洪水频率应 符合《公路工程技术标准》（JTG B01－2003） 路基设计洪水频率的规定。
(1)资料的可靠性：考证资料精度
(2)资料的一致性：同类型，同条件 (3)资料的代表性：反映实际水文情况
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(4)资料的独立性：随机事件（切忌相关）
求矩适线法的步骤：
1. 将实测资料由大到小排列，计算各项的经验频率，在频率 格纸上点绘经验点据（纵坐标为变量的取值，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. 先采用矩法或三点法估计出频率曲线参数的初估值 Q 、Cv， 而Cs凭经验初选为Cv的倍数。 4. 根据拟定的 Q、Cv和Cs，查附表2或附表3，计算xP值。 以xP为纵坐标，P为横坐标，即可得到频率曲线。将此线画 在绘有经验点据的图上，看与经验点据配合的情况。若不 理想，可通过调整参数（主要调整Cv和Cs），再次进行计 算，重新适线。 5. 最后根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选出一条 与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应于该曲线 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。
11.1 根据实测流量资料推算设计流量
具有足够的流量观测资料系列时采用水文统计法。
基本思路:
1.流量系列从大到小排序。 2.点绘经验频率曲线。 3.用适线法给经验频率曲线配适合的理论方程参数。 4.由此可以计算任何频率的流量及设计流量。
11.1 根据流量观测资料推算设计流量
1 有实测年最大流量资料时设计流量的推求
T(Q≥Q3)=N1
4,设计洪峰流量的推求
1、有长期实测资料的系列：特大值系列计算 2、有段期实测资料的系列：n＜20 ① 求平均流量Q，变率Ki ② 求经验频率: P(Q≥Qi)=m／(T+1) ③ 假定Cv Cs 使得： Ki=Kpi= φpiCv+1
3 缺乏实测资料系列： ①经验法：直接利用历史洪峰流量经验频率曲线
②采用相似站的实测流量（平均径流模数M,Cv） 假定Cs，使得： Ki=Kpi= φpiCv+1 ③假定Cv Cs ，使得 Q1／φp1Cv+1 = Q2／φp2Cv+1 =…….. = Qi／φpiCv+1
11.3
根据暴雨资料推算
对于较大洪水：某一频率的暴雨将形成同一频率的洪水
按照暴雨洪水的形成过程，根据暴雨资料推求设计洪水
Qp C F n C、n — —随地区和频率变化的参数、指数 （见表11-4） F — —流域面积
桥位断面设计流量推算
流域面积相差5%，流量相差10%，可不必换算 否则
Q,p=F2nb2mJ 21／4 Qp／ F1nb1mJ 11／4
m: 流域形状系数，一般为1/3 n: 汇水面积指数，大流域n= 1/2 ～1/3 F＜30km2，n=0.8
第十一章 桥涵设计流量及水位推算
11.1 根据实测流量资料推算设计流量 11.2 根据洪水调查资料推算设计流量 11.3 根据暴雨资料推算设计流量
11.1 实测流量资料推算
设计流量：相应于设计洪水频率的洪峰流量(m3/s) 设计水位：桥位计算断面上通过设计流量时相应的 水位(m) 设计流速：设计流量通过时桥位断面的河槽平均流 速(m/s)
Ψ ：洪峰径流系数
由μ τ
0
n／A
, n 查图11-4可得Ψ
τ : 流域最大汇流历时（h）
τ= τ0 × Ψ-1/4-n
设计流量Qp
A Q 0.278 F m
Q — —设计洪峰流量
— —洪峰流量径流系数
A — —24小时设计雨力
— —汇流时间
F — —流域面积
二、经验公式
可靠性：特大雨量的准确性
代表性：资料是否合理
一致性：不受人类活动影响，基本满足
一、推理公式
1、径流简化公式
QP 0 (h z )
3
2
F
4
5
0 — —频率为P的洪峰流量
h — —径流深度，mm z — —植被或洼地滞留深度，mm
— —洪水传播影响洪峰折减系数 — —不均匀减税折减系数 — —湖泊、水库调节影响洪峰折减系数
②现场访问： 访问年长者
③河段选择： 无支叉、稳定、洪痕多、靠桥近，两个
④野外测量： 纵横断面，洪水位高程，地形图
⑤摄影论证：
2、洪峰流量的推求
采用谢才—曼宁公式
1 Qm R i n
1 2 3 2
当洪水比降资料缺少时：取J=I 当水面宽大于平均水深10倍：R≈h 当为复式断面时：Q=Qc+Qt
H：径流厚度。按附录7查用 其中汇流时间，F＜10km2时，t=30min 10km2＜F＜20km2时，t=45min 20km2＜F＜30km2时，t=80min Z： 植物截留及洼蓄径流厚度，按附录10查用 β ：洪水传播影响折减系数，按附录12查用 Φ0：地貌系数，按附录13查用 δ ：湖泊水库调节影响折减系数，按附录14查用
11.2 根据洪水调查资料推算设计流量
形态调查方法：实地考察历史发生过的洪水位痕迹 线，并测量河道纵横断面和洪水位 高程，再按水力学方法推算历史洪 峰流量。 作用：增补资料 设计数据 校核资料
11.2
根据洪水调查资料推算
一、洪水资料的获得
1、洪水调查内容方法 ①河段踏勘： 确定历史洪水痕迹位置和高程（古庙、老屋、 古树，岩壁）
n：暴雨衰减系数 1-n ／24
×
H24
μ : 平均下渗率
hR=αH24,P μ = (1-n)nn／n-1（A24,P／hRn）1／1-n hR: 洪峰净雨量 α：24小时径流系数
τ0 : 汇流历时参数 τ0 =(0.2783/4-n)/〔 (mJ1/3/L)4/4-n×(AF)1／4-n〕
m : 汇流参数，见表11-2
当具有较长实测资料（例如20年以上资料）时设 计流量的计算可分为下述四个步骤： 1.审查资料； 2.插补和延长系列资料； 3.推求频率曲线计算（采用皮尔逊Ⅲ型曲线） 4.成果合理性分析主要是检查多年平均流量、最大 流量的离差系数Cv和偏差系数CS三个参数是否合 理。
资料的审查内容如下：
简化公式：当F＜30km2，且断面相距不远，无明显差别时
Q,p=F20.8 Qp／ F10.8
4 设计水位的推算
低水位：枯水季节的最低水位。 高水位：洪峰季节的最高水位。 设计洪水位：按规定的设计洪水频率计算所得的高水位 (很多情况下是推算水位)，称为设计洪水位。 设计水位：设计洪水位+雍水+浪高等。 通航水位：能保持船舶正常航行时的水位，称为通航水位。 设计水位的推算：绘制Q-H曲线。 设计流量→设计水位→桥涵的孔径计算
分4步进行： ①暴雨资料选样：可靠性、一致性、代表性 ②推求设计暴雨：利用频率分析法求不同历时指定的设计雨 量及暴雨过程
③推求设计净雨：设计暴雨扣除损失部分，产流计算过程 ④推求设计洪水：对设计净雨进行汇流计算，得出流域出口 断面处的设计洪水
一、暴雨资料的收集、审查和特大暴雨处理
1、暴雨资料收集 水文、气象部门《水文年鉴》、气象月报；网站 2、审查
2、水利科学院水文所公式（1958年）
A Q 0.278 m F
Q — —设计洪峰流量
— —洪峰流量径流系数
A — —24小时设计雨力
— —汇流时间
F — —流域面积
A：24小时设计雨力 mm／h
H24,P=KP × H24 =(ΦpCV24+1)
A24,P=H24,P