三点法作频率曲线及洪水过程线的推求.
第8章习题_由暴雨资料推求设计洪水
第八章 由暴雨资料推求设计洪水本章学习的内容和意义:在设计流域实测流量资料不足或缺乏时,或人类活动破坏了洪水系列的一致性,就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题。
另外,可能最大洪水和小流域设计洪水也常用暴雨资料推求。
由暴雨资料推求设计洪水的基本假定是:暴雨与洪水同频率。
对于比较大的洪水,大体上可以认为某一频率的暴雨将形成同一频率的洪水,即假定暴雨与洪水同频率。
因此,推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨,再按照降雨形成径流的原理和计算方法,由设计暴雨推求出设计洪水。
本章习题内容主要涉及:暴雨资料的选样;不同资料情况下设计暴雨的计算;推求设计净雨;推求设计洪水过程线;可能最大暴雨和可能最大洪水的推求;小流域设计洪水的计算。
一、概 念 题(一)填空题1.设计暴雨的设计频率一般假定与相应的 具有相同的频率。
2.暴雨点面关系是 ,它用于由设计点雨量推求 。
3.由暴雨资料推求设计洪水时,假定设计暴雨与设计洪水频率 。
4.推求设计暴雨过程时,典型暴雨过程的放大计算一般采用 法。
5.判别暴雨资料是否为特大值时,一般的方法是 。
6.由暴雨资料推求设计洪水的一般步骤是 _______________、 、 。
7.暴雨资料的插补延展方法有 。
8.流域内测站分布均匀时,可采用 计算面雨量。
9.流域内侧站分布不均匀时,宜采用 计算面雨量。
10.一般情况下,用泰森多边形法计算流域平均雨量比用算术平均法合理些,但在 情况下,两种方法可获得相同的结果。
11.暴雨频率分析,我国一般采用 法确定其概率分布函数及统计参数。
12.暴雨点面关系有两种,其一是 ;其二 。
13.设计面雨量的时程分配通常选取 作为典型,经放大后求得。
14.对暴雨影响最大的气象因子,包括 和 两大类。
15.用W m 折算法(m p a rW P ,)计算设计暴雨的前期影响雨量P a 时,在湿润地区,当设计标准较高时,r 应取较 值;在干旱地区,当设计标准较低时,r 应取较 值。
第四章 设计洪水与设计水位推
4、资料独立性的审查
要求同一系列中的样本,必须相互独立
第四章设计洪水与设计水位推算
桥涵水文
频率计算推求设计洪峰流量
1、特大洪水的处理 (1)什么是特大洪水? 特大洪水是指实测系列和调查到的历史洪水中, 比一般洪水大得多的稀遇洪水。 历史上的一般洪水是没有文字记载和留下洪水 痕迹,只有特大洪水才有文献记载和洪水痕迹可供查 证,所以调查到的历史洪水一般就是特大洪水. 特大洪水可以发生在实测流量期间之内,也可以 发生在实测流量期之外,前者称资料内特大洪水,后 者称资料外特大洪水(历史特大洪水).
P
1949年
P
M 1 2
2 0.0282 70 1
M 1 2
0.0282 (1 0.0282) 21 0.042 70 1 1 0.0282 (1 0.0282) 2 0.0559 70
1903年
P
M 1 3
P 3 0.0423 70 1
将实测系列与特大值系列共同组成一个不连序系列, 作为代表总体的一个样本,不连序系列各项可在 历史调查期N年内统一排位。 特大洪水的经验频率仍采用下式
(n-l)项实测一般洪水的经验频率计算公式为:
第四章设计洪水与设计水位推算
桥涵水文
Q(m3/s)
a项特大洪水 M=1,2,...,a
实测期内特大洪水,l项
x
N a
x
a j 1
n l
n i l 1
N a
n l
1 N a 则可导出: x x n j x N 1 1 N a C x x n l x x x N 1
j i
工程水文学作业答案
工程水文学(第四版)作业答案(共15页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--部分答案错误,自己更正。
1为什么我国的年降水量从东南沿海向西北内陆递减?2答案;因为降水是水文循环过程中输送的水汽在适当的条件下形成的,而这些水汽主要来自海洋的蒸发,在向内陆的输送中,距离海洋愈近,水汽愈丰沛,形成降水的条件愈有利,所以降水丰沛;水汽输送途中,随着不断的降水,气流中的水汽不断减少,形成降水的条件愈来愈不利,使西北内陆的降水量也就逐渐减少。
2.为什么我国夏季常常发生大洪水?我国处于北半球温带地区,附近洋面夏季接受太阳辐射量大,蒸发强度高,大量的水汽随强劲的东南气流自海洋上空源源不断地输入我国广大地区,且夏季降水的天气系统,如台风雨、锋面雨等特别活跃,常常形成高强度、大范围、长历时的大暴雨,从而引发大洪水及特大洪水。
3. 使水资源具有可再生性的原因,是由于自然界的(__b__)所引起a、径流b、水循环c、蒸发d、降水4. 自然界中,在海陆间的水循环称为[_c]a、内陆水循环b、小循环c、大循环d、水文循环5. 时段的长短对水量平衡计算没有影响,对吗?不对。
时段越长,水量平衡方程中的蓄水变量相对其他各项将愈小,当时段很长时,甚至可以忽略不计,如多年平均水量平衡那样2-21.如何确定河流某一指定断面控制的流域面积?答:1)搜集指定断面以上河流所在地区的地形图;(2)在地形图上画出地面集水区的分水线;(3)用求积仪量出地面分水线包围的面积,即流域面积2.实际上,从哪些方面判别一个流域是否为闭合流域?当地面分水线和地下分水线相重合时,称为闭合分水线。
34毁林开荒为什么会加剧下游的洪水灾害?51)毁林开荒使山区的植被受到破坏,暴雨时将会造成严重的水土流失,使下游河道淤塞,排水不畅;(2)裸露的坡地,下渗差,暴雨时产生地面径流大,汇流速度快,将使洪峰大大增高67围垦湖泊,为什么会使洪水加剧?8围垦湖泊,主要使湖泊的蓄洪容积大大减小;同时,被围垦的土地,还要大量排渍,使河流洪水显著加剧2-31. 对流层中气温随高程变化的曲线有层结曲线和状态曲线,二者一致吗?层结曲线是因为不同高程的大气吸收地面长波辐射的不同,所形成的气温自地面向高空递减的曲线,其递减率约为平均每升高100m气温下降;状态曲线则为气块上升过程中,因气块膨胀消耗内能,气温随上升高度递减的曲线,坡度较前者陡。
同频率直接放大法推求设计洪水过程线
同频率直接放大法推求设计洪水过程线
张彦洪
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2016(000)002
【摘要】为了克服传统的同频率放大修匀法计算繁琐等缺点,提出了一种计算设计洪水的新方法———同频率直接放大法。
该法基于洪水峰、量同频率原理计算放大配比,分时段放大典型洪水,可直接得到设计洪水过程线,不需要修匀流量或调整放大倍比以满足洪峰、洪量符合设计频率的要求,避免了修匀的繁琐计算和随意性,能保持典型洪水模式。
算例显示,同频率直接放大法推求的设计洪水与传统放大修匀法的结果非常接近,时程分配与典型洪水高度吻合,可在工程设计中参考使用。
【总页数】3页(P48-50)
【作者】张彦洪
【作者单位】甘肃农业大学水利水电工程系,甘肃兰州730070
【正文语种】中文
【中图分类】TV122
【相关文献】
1.COSPSO算法在设计洪水过程线推求中的应用 [J], 董四方;董增川;马军建
2.渚河流域红椿水电站设计洪水计算及过程线推求方法探析 [J], 白芬丽
3.GIS支持下的小流域设计洪水过程线推求 [J], 刘俊萍
4.无资料地区设计洪水过程线的推求——以陂下水库为例 [J], 王光焰;喻佳;刘永孝;徐生武;谢志勇;赵星
5.保持典型洪水模式的设计洪水过程线推求优化方法 [J], 王道席;刘红珍;赵淑饶;付健
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工程水文复习题1(含答案)
填空: 1. 工程水文学是水文学的一个重要分支,为(工程设计、施工、运行管理)提供水文依据的一门科学。
2. 工程水文学的内容,根据在工程设计、施工、管理中的作用,基本可分为两个方面:(水文分析与计算、水文预报)。
3. 水资源是水文循环使陆地一定区域内平均每年产生的淡水量,通常用(多年平均年降雨量和多年平均年径流量)描述。
4. 根据水文现象变化的基本规律,水文计算的基本方法可分为:(成因分析法、数理统计法、地区综合法)。
选择:1. 水文分析与计算,是预计水文变量在的概率分布情况。
a、任一时期内b、预见期内c、未来很长的时期内d、某一时刻2. 水文预报,是预计某一水文变量在的大小和时程变化。
a、任一时期内b、预见期内c、以前很长的时期内d、某一时刻3. 水资源是一种a、取之不尽、用之不竭的资源b、再生资源c、非再生资源d、无限的资源判断:1. 自然界中的水位、流量、降雨、蒸发、泥沙、水温、冰情、水质等,都是通常所说的水文现象。
√2. 水文现象的变化,如河道某一断面的水位、流量过程,常常具有某种程度的多年变化周期、年变化周期等。
√1. 水文现象有哪些基本规律和相应的研究方法?答案:水文规律,基本上可分为成因规律和统计规律两类,相应地,水文计算方法则分为成因分析法和数理统计法。
也有将水文规律分为三类的,即成因规律、统计规律和地区综合规律,相应地,水文计算方法则分为成因分析法、数理统计法和地区综合法。
计算:1. 将全球的陆地作为一个独立的单元系统,已知多年平均降水量Pc=119000km3、多年平均蒸发量Ec=72000km3、试根据区域水量平衡原理(质量守恒原理)计算多年平均情况下每年从陆地流入海洋的径流量R为多少?答案:根据水量平衡原理,对于全球的陆地区域,多年年平均得到的水量为多年年平均得到的水量为多年年平均降水量Pc,必然等于多年年平均流出的水量,即多年年平均蒸发量Ec与多年年平均流入海洋的径流量R之和。
《工程水文学》第6章 由流量资料推求设计洪水
WUHEE
Q(m3/s)
a项特大洪水 M=1,2,...,a
实测期内特大洪水,l项
实测一般洪水,n-l项 m=l+1,l+2,...,n
... ...
缺测
...
...
n
N
T
WUHEE
(2)独立样本法 把实测一般洪水系列与特大洪水系列都看作是从 总体中独立抽出的两个随机连序样本,各项洪水可分 别在各个系列中进行排位,实测系列的经验频率仍按 连序系列经验频率公式计算:
WUHEE
第二节 设计洪峰流量及设计洪量的推求 一、资料审查
“三性”审查: 可靠性、一致性、代表性 1.资料可靠性的审查与改正
实测洪水资料: 对测验和整编进行检查,重点放在观测与整编质量 较差的年份。包括水位观测、流量测验、水位流量关 系等。 历史洪水资料: 一是调查计算的洪峰流量可靠性;二是审查洪水发 生的年份的准确性。
WUHEE
3. 资料代表性的审查与插补延长
当洪水资料的频率分布能近似反映洪水的总体分 布时,则认为具有代表性;否则,则认为缺乏代表性 。实际工作中要求连续实测的洪水年数一般不少于20 ~30年,并有特大洪水加入。
当实测洪水资料缺乏代表性时,应插补延长和补 充历史特大洪水,使之满足代表性的要求。插补延长 主要是采用相关分析的方法。
设计洪水三要素: 设计洪峰流量、设计洪量、设计洪水过程线 对于桥梁、涵洞、调节性能小的水库,一般可只推 求设计洪峰流量,如葛洲坝电站,其泄洪闸以设计洪峰流 量控制(Qm=110000m3/s)。 对于大型水库,调节性能高,可以洪量控制,即库容 大小主要由洪水总量决定。如三峡水库,拦洪库容300.2 亿m3 。 一般水库都以峰和量同时控制。
江垭水库洪水单位过程线的推求方法
江 垭水 库 于 1 9 年 建成 ,是 一座 以防洪 98 为主 ,结合发 电、灌溉 、航运 、供水等综合利 用 的水 利枢 纽 工 程 。位 于湖 南 省 张家 界 市 慈 利 县澧 水 一级 支 流漤 水 的 中游 ,大 坝 坝址 在 慈利 县江垭镇 上游 1 k . m处 ,坝 址下距 慈利县 5
摘 要 :以江垭水库某次洪水过程为例 ,探讨 了洪水单位过程 线的推 求 。由实际降雨量和 流量过 程 线进行分析 ,并做 了基本假 定 ;所选 的降雨洪水过程超 过三个 时段 ,且有 一个最 大值 ,故 采
用试错 法进 行推求 ,给 出了推求过程及 方法 。将推 求成果与 降雨径 流相 关 图配合使 用,可对洪
数 ;k 、k为累 积 界 限 ,其 取值 分 别 取 决于 t 2
Ab t a t t e p p r o k af o r c s fJ n y s r o ra l e a l, n ic s e e d r ai n o o d u i sr c : h a e o o dp o e so a g ar ev i sal x mpe a d d s u sd t e v t f o n t t l i e h i o l f h d o r p . ta an al df w r c s n swee a ay e , a i a s mp in wa o d ce ; es lce an al y r g a h Acu l i fl a o p o e sl e r lz d b sc su t sc n u td t ee td r if l r n l i n o h l d p o e se c e e r n t e e i s ama i m a sa al l , O er rt a h d wa d p e f o r c s x e d d mo e ta r e p r d , xmu v l ewa v i b e S ro il to sa o td t o h h o u a r me o d r e t e d r i g p o e sa d me o s r i e . h e ie c iv me t a dr i f l r n f l a t h r we e e v , e i n r c s t d e gv n T e d r d a h e e n sn a al u o r e n at r i h v n h we v n ev c c o e tdf r s t o e a t e o dp o e s o p r e o u e of rc t f o r c s . a s h l
工程水文学同频率放大法计算设计洪水过程线
网络教育学院《工程水文学离线作业》题目:同频率放大法计算设计洪水过程线学习中心:专业:年级:学号:学生:指导教师:1.1 典型洪水过程线的选取与推求仅有设计洪峰流量和设计洪水量还难以确定水库的防洪库容和泄水建筑物的尺寸,这是因为洪峰流量出现的迟早和洪量集中的程度不同,即洪水过程线形状的不同,会得到不同的设计防洪库容和最大泄量。
因此,设计洪水过程线亦是设计洪水的一个不可缺的重要内容。
设计洪水过程线指符合某一设计标准的洪水过程线,生产实践中一般采用放大典型洪水过程线的方法。
思路:先从实测资料中选取一场典型洪水过程,然后按设计洪峰流量、设计洪量进行放大,即得设计洪水过程线.选择资料完整精度较高且洪峰流量和洪量接近设计值的实测大洪水过程线;具代表性,洪水发生季节、洪水的历时、峰量关系、主峰位置、峰型等均能代表该流域较大洪水特性的实测洪水过程;选择对工程防洪不利的典型洪水过程线,尽量选择峰高量大的洪水,而且峰型集中,主峰靠后的过程。
1。
2 放大方法同倍比放大法用同一放大系数放大典型洪水过程线,以求得设计洪水过程线的方法。
该法的关键是确定以谁为主的放大倍比值,有以下两种方法:以洪峰流量控制的同倍比放大法(以峰控制)适合于无库容调节的工程设计,如桥梁、涵洞及排水沟及调节性能低的水库等。
以洪量控制的同倍比放大法(以量控制)适合于蓄洪为主的工程设计,如调节性能高的水库,分洪、滞洪区等。
放大倍比按上述方法求到后,以放大倍比乘实测的典型洪水过程线的各纵坐标,即得设计洪水过程线.该法简单易行,能较好地保持典型洪水过程的形态。
但该法使得设计洪水过程线的洪峰或洪量的设计频率不一致,这是由于两种放大倍比不同(KQm KW )造成的.如按KQm放大后的洪水过程线所对应的时段洪量不一定等于设计洪量值。
反之如按KW 放大洪水过程线,其洪峰值不一定为设计洪峰值.故为了克服这种矛盾,为使放大后过程线的洪峰和各时段洪量分别等于设计洪峰和设计洪量,可用下述的同频率放大法。
工程水文学作业答案(老师答案)
P=
m ×100% n 1
1、影响年径流量的因素有哪些?各产生怎样的影响? 答:因素:气候因素、流域下垫面因素、人类活动。 影响:气候因素对年径流的影响。在气候因素中,年降水量与年蒸发量对年径流量的 影响程度,随流域所在地区不同而有差异。 流域下垫面因素对年径流的影响。流域下垫面因素包括地形、土壤、地质、植 被、湖泊、沼泽和流域面积等。这些因素对年径流的作用,一方面表现在流域蓄水 能力上,另一方面通过对降水和蒸发等气候条件的改变间接地影响年径流。 人类活动对年径流的影响。人类活动对年径流的影响,包括直接与间接两个方 面。直接影响如跨流域引水,将本流域的水量引到另一流域,或将另一流域的水引 到本流域,都直接影响河川的年径流量。间接影响如修建水库、塘堰等水利工程, 旱地改水田,坡地改梯田,浅耕改深耕,植树造林等措施,这些主要是通过改造下 垫面的性质而影响年径流量。一般地说,这些措施都将使蒸发增加,从而使年径流 量减少。 2、何谓前期影响雨量?它对径流产生怎样的影响?如何计算前期影响雨量? 答:流域前期影响雨量即流域降水前土壤的含水量。对于设计情况,为简便起见,常用前 期影响雨量 Pa 作为衡量流域干湿程度的指标,反映流域蓄水量的大小。 它的大小将直接影响本次降雨径流量的大小,前期影响雨量愈大,则本次的降雨径流 量就愈大。 前期影响雨量 Pa 的计算式为:
第 2 时段末 t=2△τ 时, 最初降落在 2△τ 线上的净雨在向下流动 过程中,沿途不断地汇集 F2 上持续的净雨,当它到达 1△τ 线 位置时,净雨停止,所以再继续向下运动中,将不继续汇集雨 水。在第 2 时段末流量为:
第 3 时段末 t=3△τ 时,与上面同样的道理,此时的流量为:
图 7.6.2-2
正好汇集了F1上沿途产生的地面净雨。 此时的流量为:
工程水文水力学思考题和计算题详细解答(25题思考问答题,20题计算题)
(2)当考虑水库兴利调节研究枯水问题时,设计频率 P>50%,则: 千年一遇洪水是指在长时期内平均 1000 年出现一次的洪水情况,换句话
说,大于等于这样的洪水平均 1000 年可能出现一次; 95%的年径流其重现期 T=20 年;P=90%的枯水年,其重现期 T=10 年,在长时期内平均 10 年出现一次 的枯水情况,若以 P=90%的枯水年为设计依据,其安全率和风险率分别为 90% 和 10%】
采用同频率法放大典型洪水过程线时,对洪峰流量和各个时段的洪量采用不 同倍比,使得放大以后的过程线洪峰流量以及各时段的洪量可分别等于设计洪峰 流量和设计洪量值。】
13、某流域下游有一个较大的湖泊与河流连通,后经人工围垦湖面缩小很多。 试定性地分析围垦措施对正常年径流量、径流年际变化和年内变化有何影响?
主管部门根据工程的规模、工程在国民经济中的地位以及工程失事后果等因 素,在各种工程设计规范中规定各种水文特征值的设计频率(或重现期)作为工程 设计标准。各地工程业务部门,根据当地实测的水文资料,通过水文分析计算, 求出对应于设计频率的水文特征值,作为工程设计的依据。】
7、经验频率曲线的绘制方法 【根据实测水文资料,按从大到小的顺序排列,如下左图所示,然后用经验
【频率曲线绘制后,就可在频率曲线上求出指定频率 p 的设计值 xp。由于" 频率"较为抽象,水文上常用"重现期"来代替"频率"。所谓重现期是指某随机变量 的取值在长时期内平均多少年出现一次,又称多少年一遇。根据研究问题的性质 不同,频率 P 与重现期 T 的关系有两种表示方法。
1、当为了防洪研究暴雨洪水问题时,一般设计频率 P<50%,则:
11、若年径流量与年降水量之间的回归线近似为幂函数,试以分析法为例说 明推求其回归方程的方法步骤?
水文分析与计算
水文水利计算是工程水文的重要组成部分,分为水文计算和水利计算。
根本任务水文计算:分析水文要素变化规律,为水利工程的建设提供未来水文情势预估。
水利计算:拟定并选择经济合理和安区可靠的工程设计方案‘规划设计参数和调度允许方式。
一、水文计算的主要研究方法⏹设计标准⏹概率预估(PMP/PMF)⏹研究进展☐基于风险理论的防洪标准研究☐气候变化和人类活动对设计成果的影响☐不确定性新理论二、水利计算的主要研究方法⏹水量调节⏹洪水调节⏹枯水调节⏹水能调节一、水文过程的随机特性水文现象同时存在“确定性过程”和“随机性过程”。
确定性因素和随机因素共同作用下的模型,统称为“随机模型”。
二、纯随机模型对水文过程的适用性采用随机方法解决水文计算问题时,依据的是概率统计理论中的纯随机模型,即假设所研究的水文变量是独立随机地抽自同一客观总体,而这个总体是通过概率分布函数(或概率密度函数)来描述的。
水文频率分析计算的任务,就是根据水文变量的样本对总体进行统计(如参数估计、推求制定标准的设计值等)和推断(如假设检验、推求置信限等)。
一、洪水资料的选样指导思想:保证纯随机模型的适用性,独立同分布。
洪水三要素:洪峰、洪量、洪水过程。
选样方法:(1)年最大值法;(2)年多次法;(3)超定量法;(4)超大值法。
二、洪水资料的审查和分析1.可靠性审查2.一致性审查3.代表新审查三、洪水资料的插补延长1. 根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补延长⏹点绘相关图;⏹设计站洪水由上游几个干支流测站的洪水组成,应错时叠加;⏹因受洪水展开和区间来水影响,考虑能反映上述影响因素的参数;三、洪水资料的插补延长1. 根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补延长若设计断面资料短,甚至无资料,则无法直接建立相关关系,需要修正,其做法如下:(1)两者集水面积之差小于3%,中间无天然或认为分滞洪,可直接移用;(2)面积之差大于3%,但不大于10%~20%,且暴雨分布均匀,用面积进行修正;(3)若在上下游均有参证站满足要求,则可进行内插。
工程水文学课程设计
拟在某河上修筑蓄水工程。
坝址断面水文站内有 1960-2022 年的洪水流量观测资料,如表 1 所 示。
历史洪水洪峰流量调查资料如下: 1878 年为Q =14720m 3/s, 1901 年为Q =22100m 3/s ,为 1901m m年以来的最大洪峰流量, 1942 年为 8400m 3/s 。
1878- 1900 年间其他洪水未能查清。
分析选定的典型 洪水过程如表 2 所示。
表 1 实测历年洪水资料统计表表 2 典型洪水过程14 15 16 17 18 20 24根据以上资料推求百年一遇设计洪水的洪峰流量和洪水过程线。
1960920011030018723019849812115840211570 1961 8500 100020 183600 1985 3248 38830 70148 1962 7512 90110 152990 1986 8421 97810 178650 1963 6524 13048 139820 1987 3264 38650 70024 1964 2100 25200 45360 1988 5671 68500 40326 1965 6325 76216 138620 1989 5421 65420 115980 1966 5412 58340 116800 1990 6487 76840 140020 1967 5486 65600 118490 1991 9120 105420 189683 1968 2400 28560 51840 1992 8845 103110 191020 1969 3241 39000 68950 1993 6124 73450 132180 1970 6245 74230 135620 1994 2456 29400 52850 1971 980 10264 21152 1995 3210 37920 68936 1972 1600 18250 35310 1996 8451 101220 182540 1973 3245 37932 70005 1997 6243 74102 133980 1974 6328 12350 136420 1998 8515 102150 183682 1975 3261 39950 70420 1999 6278 75300 135800 1976 2369 27450 51124 2000 3164 36890 67842 1977 1620 18430 34820 2001 2489 28960 54160 1978 2458 27856 52852 2002 1189 14260 25640 1979 1540 17580 33240 2003 6120 72340 129806 1980 1200 13420 25860 2004 4832 58010 103740 1981 5412 64520 116583 2005 1006 12042 21560 1982 3214 38500 68490 2022 3216 39480 686544890 5634 6572 6310 6150 5648 52604890 4560 4235 3980 3674 3325 30003980 3420 3146 2653 3130 3582 42001240 1652 2430 2880 3832 4430 41000 4 8 12 13 14 1618 20 244 8 10 124 810 12 14 18 249781、分别选取洪峰流量和时段洪量组成计算样本,计算相应频率,绘制P-Ⅲ频率曲线;2、根据P-Ⅲ频率曲线推求设计洪峰流量和时段洪量;3、频率计算成果合理性检查;4、计算放大倍比;5、推求设计洪水过程线。
平原地区小流域洪水过程线推求
2021.310平原地区小流域洪水过程线推求许 黎一、流域概况八里庄湖位于泉河流域,湖区所在位置为淮北平原的泉河洼地,属临泉县城规划城区范围内,用地类型主要为公园绿地,汇水河道为张台大沟。
来水流域面积7.1km 2,湖区水面0.55km 2,总库容288.6万m 3。
二、设计洪水由于缺少实测径流资料,且本区为小流域,设计拟采用实测暴雨资料,设计暴雨日程、时程分配参照《安徽省水文手册》(1975年)中最大24h 暴雨时程分配分析成果,以此计算设计暴雨;采用推理公式,推求设计洪水过程线(概化三角形过程线)。
1.设计暴雨(1)水文基本资料①水文测站情况八里庄湖流域内无水文测站,附近有水文测站1处,为杨桥站,主要监测降雨、泉河水位和径流,泉河流域面积相对八里庄湖流域大很多,不具有可比性,无法依此类比推出本流域的水位及径流;但杨桥站有长系列的降雨资料,此次选用杨桥站实测长系列降雨资料作为水文计算基础资料。
②径流八里庄湖径流补给主要依靠降雨补给,流域内无水文站,没有任何实测出入湖流量资料,也没有进行过水位观测,只能依靠降雨资料推求径流。
(2)实测降雨资料分析实测降雨资料采用距本区仅4.5km 的杨桥水文站建站以来的降雨资料,经适线配线计算,面雨量频率曲线见图1。
根据排频分析,获得最大1日、3日、7日在各种频率下的设计点暴雨量如图1,由于本流域面积仅7.1km 2,考虑以点代面,以杨桥水文站设计点暴雨作为本流域的设计面暴雨量。
根据安徽省水文手册,淮河以北,最大24h 暴雨与最大1日降雨量的换算系数K 2=1.13,经换算获得最大24h 面暴雨见表2。
根据《安徽省水文手册》,查表五-13,得最大24h 设计暴雨时程分配见表2。
2.产汇流分析(1)设计洪峰流量Q m 的计算由于缺乏实测流量资料,也没有相近流域的实测流量资料或小流域单位过程线,故本次设计采用推理公式进行产汇流分析。
推理公式法的计算公式见表3。
式中:Q m —洪峰流量(m 3/s); S p —设计暴雨的雨力; τ—流域汇流历时(h);t B —产流历时(即净雨历时)(h); α—洪峰径流系数; n—暴雨衰减指数; m—汇流参数;图1 最大1d、3d、7d 面雨量频率曲线图表1 流域内设计暴雨量分析成果表频率均值 (mm)最大24h 最大1日最大3日最大7日 5年一遇95.6144.8128.1175.9227.510年一遇132184.5163.3222.4296.820年一遇168.1224.0198.2268.1366.4表2 最大24h设计暴雨时程分配表h 123456789101112131415161718192021222324占24h雨量%1.71.82.12.22.43 3.14 4.36.53195.33.53.12.52.32.21.91.81.81.81.61.110年一遇 3.13.33.94.14.45.55.77.47.912.057.216.69.86.55.74.64.24.13.53.33.33.33.02.020年一遇3.84.04.74.95.46.76.99.09.614.669.420.211.97.86.95.65.24.94.34.04.04.03.62.5水文水资源2021.311L—流域最长的汇流长度(km);i—河道平均比降;f —平均稳定入渗率(mm/h);F—流域面积(km 2)。
小流域设计洪水计算(主讲推理公式法)
a、地区水文手册中的Sp等值线图插取; b、由式(8-2)知:Sp=Pt,p· tn-1 ∵ P24,p已知(t=24h) ∴ Sp=P24,p· 24n2 -1
WUHEE
n
F
未知参数:Sp、n、F 、 、τ。 1. Sp、n、F 的计算
流域面积F可从地形图上量出; n 由地区n值分区图查出; Sp查等值线图或由暴雨公式可求,即:
由式(8-1)it , P
SP tn
知:Sp=Pt,p· tn-1 ∴ Sp=P24,p· 24n2-1
∵ P24,P已知(t=24h)
L 1/ 3 1/ 4 J F 或
L J 1/ 3
在建立m~θ关系时,分下面几种情况: 1 按下垫面条件定线 2 按区域条件定线 3 考虑设计洪水大小定线 50年一遇以上洪水: m=0.5θ0.23
WUHEE
P139
小流域4类下垫面条件下相应的m值。见表8-1。
WUHEE
三、设计洪峰流量计算方法——试算法 1. 、Cv、Cs、n1、n2
WUHEE
Sp tc (1 n) u 22.6h
1 n
WUHEE
WUHEE
8.4
计算洪峰流量的地区经验公式
暴雨特性(强度、历时)
洪峰影响因素
流域几何形特征(河长、比降、集水面积)
地质地貌特征(植被、土壤、地质)
一、单因素公式
以流域面积F作为洪峰流量的主要影响因子,建立二者间 的关系,其形式为:
Pt utc hR c P P
由暴雨公式有: u=(1-n)Sp/tcn=(1-n)itc 。 代入上式得:
水文水利计算第八章-由暴雨资料推求设计洪水
第八章由暴雨资料推求设计洪水8.1 概述我国大部分地区的洪水主要由暴雨形成。
在实际工作中,中小流域常因流量资料不足无法直接用流量资料推求设计洪水,而暴雨资料一般较多,因此可用暴雨资料推求设计洪水,主要包括以下情况:(1)在中小流域上兴建水利工程,经常遇到流量资料不足或代表性差的情况,难于使用相关法来插补延长,因此,需用暴雨资料推求设计洪水。
(2)由于人类活动的影响,使径流形成的条件发生显著的改变,破坏了洪水资料系列的一致性。
因此,可以通过暴雨资料,用人类活动后新的径流形成条件推求设计洪水。
(3)为了用多种方法推算设计洪水,以论证设计成果的合理性,即使流量资料充足的情况下,也要用暴雨资料推求设计洪水。
(4)无资料地区小流域的设计洪水,一般都是根据暴雨资料推求的。
(5)可能最大降水、洪水是用暴雨资料推求的。
由暴雨资料推求设计洪水的主要程序为:(1)推求设计暴雨。
用频率分析法求不同历时制定频率的设计雨量及暴雨过程,或使用可能最大暴雨图集求可能最大暴雨(PMP)。
(2)推求设计净雨。
采用降雨径流相关图法、初损后损法或其他方法推求设计净雨。
(3)推求设计洪水过程线。
应用时段单位线法或瞬时单位线法进行汇流计算,即得流域出口断面的设计洪水过程。
由暴雨资料推求设计洪水,其基本假定是设计暴雨与设计洪水是同频率的。
因此,推求设计暴雨就是推求与设计洪水同频率的暴雨。
流域上某一指定频率的设计暴雨,可用由流量资料推求设计洪水相类似的方法推求。
即根据实测降雨资料,先用频率分析方法求得设计频率的设计雨量,然后按典型暴雨进行缩放,即得设计暴雨过程。
在计算方法上,依照暴雨资料情况分为直接法和间接法两类。
本章重点介绍由暴雨资料推求设计洪水的方法,以及小流域设计洪水计算的一些特殊方法。
8.2设计面暴雨量的推求设计面暴雨量是指设计断面以上流域的符合设计标准的面平均暴雨量及其过程。
推求设计洪水需要求出流域上的设计面暴雨过程。
根据流域资料条件和流域面积大小,设计面暴雨的分析方法有直接计算和间接计算两种。
水文水资源教材-水文水资源分析计算练习题
水文水资源分析计算习题1. 已求得某站三天洪量频率曲线为:d W 3=2460(m 3/s.d )、60.0=V C ,V S C C 2=,选得典型洪水过程线如表1,试按量的同倍比法推求千年一遇设计洪水过程线。
表1 某站典型洪水过程线时段(△t=12h ) 0 1 2 3 4 5 6 流量Q (m 3/s ) 680122063203310143011809702.图1为某流域的降雨径流相关图,已知该流域一次降雨如表2所示,5月10日8时流域前期影响雨量mm 60P a =,试求该次降雨的净雨过程。
图1为某流域降雨径流相关图表2 某流域5月一次降雨过程 月.日.时 雨量(mm )5.10.85.~10.14 40 5.10.14~5.10.20 80 5.10.20~5.11.2 20 5.11.2~5.11.810 合计1503.某流域降雨过程如表3,初损mm 35I 0=,后期平均下渗能力h /mm 0.2f =,试以初损后损法计算地面净雨过程。
4. 已知某流域面积为26502km ,由暴雨洪水资料优选出纳希瞬时单位线参数0.3n =,h 0.6k =,试以S 曲线法计算6h10mm 单位线。
5. 已知某流域3d 设计暴雨过程和降雨径流相关图()a P P +~R ,试从表4计算各时段净雨量。
并回答:(1)该次暴雨总净雨深是多少?(2)该次暴雨总损失量是多少?(3)设计暴雨的前期影响雨量p a P ,是多少?6. 已求得某流域百年一遇的一、三、七日设计面暴雨量分别为336mm 、560mm 和690mm ,并选定典型暴雨过程如表6,试用同频率控制放大法推求该流域百年一遇的设计暴雨过程。
表6 某流域典型暴雨资料7. 某流域面积为625km 2,流域中心最大24h 点雨量统计参数为:24x =130mm 、C V =0.50,C S =2.0,线型为P-Ⅲ型曲线,暴雨点面折减系数为0.87,设计历时为24h ,24h 内以3h 为时段的设计雨量时程分配的百分比依次为:5.0、8.0、11.0、13.0、44.0、8.0、6.0、5.0。
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。
案例一水文统计频率曲线图
案例⼀⽔⽂统计频率曲线图案例⼀⽔⽂统计频率曲线图某站有24年的实测年径流量资料,见表1,使⽤⽬估线推求年径流量平率曲线的三个(1)经验频率计算①将原始资料填⼊表2,并且将原始资料按从⼩到⼤的排序也填⼊表2中。
②⽤公式100%1mP n =+计算经验频率,并将其列⼊表2中,并将x 和p 对应的点绘制在频率格纸上(图1),本案例分析中n=24.③计算序列的多年平均流量ni 1()/366.395i X x n ===?平 (m 3/s)④计算各项的模⽐系数按供公式i l x K x =平计算,并计⼊表2中,其总和应等于n 。
⑤计算各项(K i -1),列⼊表2中,其总和应为零。
⑥计算(K i -1)2,并列⼊表2中,可以求C v,,0.26v C ==⑦计算(K i -1)3,并列⼊表2中,可求C s ,1(1)^30.05(3)^3ni i s v k C n C =-==-?(2)频率格纸绘制及适线根据表2计算出来的 Cv =,Cs的经验取值为,查《⼯程⽔⽂》教材的附录1,进⾏配线,根据两次配线结果,选取拟合较好的配线数组:第⼀次的配线,所画出的曲线偏离经验频率点较⼤,则重新配线;最后选取第⼆次配线C v =,C s ==,配线的频率图如下图1.图1.年流量频率曲线案例⼆设计年径流分析资料:某⽔利⼯程的设计站,有1954-1971年的实测径流资料。
其下游有⼀参证站,有1939-1971年的年径流系列资料,如表1所⽰,其中1953-1954年、1957-1978年和分配如表2所⽰。
表1.设计站与参证站年径流系列要求:(1)根据参证站系列,将设计站的年径流系列延长⾄1939-1971年。
(2)根据延长前后的设计站年径流系列,分别绘制年径流频率曲线,并⽐较有和差异,(3)根据设计代表年的逐⽉径流分配,计算P=50%、P=75%和P=95%的年径流量逐(1)根据参证站系列,将设计站的年径流系列延长⾄1939-1971年。
工程水文学 第6章答案_由流量资料推求设计洪水
第六章由流量资料推求设计洪水一、概念题(一)填空题1. 防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准2. 水库大坝等水工建筑物自身安全的洪水标准3. 大,大,高,小4. 设计频率,设计频率5.正常运用标准,非常运用标准6.由流量资料推求设计洪水,由暴雨资料推求设计洪水,小流域用推理公式法、地区经验公式法。
7.洪峰流量,洪水总量,洪水过程线8.连续系列,不连续系列9.均值,均方差10.同频率放大法11.包含特大值的矩法公式,三点法12.年最大值法13.独立样本法,统一样本法14.同倍比放大法,同频率放大法15.大,产流过程,汇流过程16.小于,大于17.入库断面洪水,区间洪水,库面洪水18.大,提前19.设计流域洪水季节性变化规律和工程要求20.分期内的年最大值法21.大22.典型年法,同频率法23.相交,合理24.大25.大26.历史洪水调查和考证27.大28.洪峰,短历时洪量,长历时洪量29.设计流域洪水特性和水库的调节性能30. 0.01%(二)选择题1.[b] 2.[a] 3.[d] 4.[a] 5. [c] 6. [b] 7. [b] 8. [d]9. [c] 10.[a] 11.[c] 12.[d] 13.[a] 14.[b] 15.[a] 16.[c]17.[a] 18.[b] 19.[a] 20.[b] 21.[b] 22.[c] 23.[c] 24.[a]25.[c] 26.[d] 27.[c] 28.[a] 29.[c] 30.[a] 31.[b] 32.[a]33.[b] 34.[d](三)判断题1.[T] 2.[T] 3.[T] 4.[F] 5. [T] 6. [F] 7. [F] 8. [F]9. [F] 10.[T] 11.[F] 12.[T] 13.[F] 14.[T] 15.[F] 16.[F]17.[T] 18.[F] 19.[T] 20.[T] 21.[F] 22.[T] 23.[F] 24.[F]25.[T] 26.[T] 27.[T] 28.[T] 29.[F] 30.[F](四)问答题1、答:一次洪水,涨水期短,落水期长。
设计洪水过程线的推求
若符合条件的洪水过程可能不止一条 ,也可以选择几个典型过程,分别推求 设计洪水过程线,供调洪计算时分析比 较。
例如丹江口水库设计时,就曾选择了 1935年和1964年洪水两个典型,前者 是夏季洪水的典型,后者是秋季洪水的 典型。
WUHEE
二、放大方法 1. 同频率放大(峰量同频率放大法)
“以峰控制”,则洪峰等于设计值,洪 量不一定等于设计值;“以量控制”, 则时段洪量等于设计值,而洪峰不一定 等于设计值。
WUHEE
影响因素: 1)洪水(尤其是特大洪水)的形成规律和天气条
件; 2)洪水过程,如大洪水出现的时间、季节、峰型
(单峰、双峰或连续峰)、主峰位置、洪水上涨历时 、洪量集中程度等。
原则: 1)峰高量大,接近设计条件下的稀遇洪水; 2)代表性(季节、地区组成、洪峰次数、峰量关系 ); 3)对过程不利(峰型集中、主峰靠后、与下游洪水 遭遇)。
手修匀,修匀后仍应保持洪峰和各时段 洪量等于设计值。
WUHEE
2. 同倍比放大
1)按洪峰控制的放大倍比:
KQ
QmP QmD
2)按洪量控制的放大倍比:
KWt
WtP WtD
WUHEE
特点:用同一放大倍比放大典型过程。
注意: 1. 用峰控制还是用量控制,要看峰、量哪
个其主要作用; 2. 设计洪水过程线的峰或量偏离设计值。
洪峰放大倍比:
RQm
QmP QmD
最大1天洪量放大倍比:
R1
W1P W1D
最大3天洪量除最大1天以外,其余两天的放大倍
比:
R31
W3P W3D
W1P W1D
WUHEE
特点:放大后的过程线,其洪峰流量 和各时段的洪多,一般以3段或4段
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放大 倍比
设计洪水 放大 流量 (m3/s) 297 592 592 1520/1030 2110 修匀 流量 (m3/s) 297 592 592 1260 2110 月、日、 时 典型 洪水 (m3/ s) 放大倍比
1/(70+1)=1.4 2/(70 . . . 92.9 96.4
(2)三点法初估统计参数 Q5%=5600m3/s;
Q50%=2500m3/s;
Q95%=1230m3/s。
Q5% Q95% 2Q 50% 5600 1230 2 2500 S Q5% Q95% 5600 1230 1830 0.42 4370
三点法
x
5600
2500 1230 5% 50% 95%
频率p(%)
由S查附表三,得Cs=1.49, 由Cs查附表四,得:
50% 0 .237 , 5% 95%33 .093 0 . 237 , . 093 50% 5% 95% Q50 % Q Q95% 5600 5600 1230 Q 1230 50 95 % 33 /s % 1413 m 1413m / s 55 .093 33 .093 % 95 % % 95 %
实例
某坝址断面处水文站,经插补延长后得 到1952~1978年共27年的洪峰流量资料。1979 年进行设计时,经调查考证获得两次历史洪水 资料:1788年约为Qm=9200m3/s,是1788年以 来的最大值;1909年Qm=6710m3/s,是1909年 以来的第二位。实测系列中的1954年 Qm=7400m3/s,为1909年以来的第一位。为在 该处建一座水库,需根据以上资料,推求千年 一遇的设计洪峰流量。
Qm
3
序
号 1
(m /s) (年) (m /s) 9200 6700 7400 3860 4030 7400 · · · 1540 1360 9200 7400 6700 7400 4230 4030 · · · 1360 1240
P(%) 1/(191+ 1)=0.52
1 2
1 191 1 0.52
能符合设计标准。
缺点:放大出来的过程线很可能与原来的
典型过程相差较远,甚至其形状不符合天
然洪水的规律。
某坝址断面处P=1%的设计洪峰和设 计洪量计算成果如下表中所列,试用同频 率放大法求P=1%的设计洪水过程线。
某站设计洪水与典型洪水洪峰、洪量表
洪水名称 设计洪水 典型洪水 洪峰流量 时段洪量(104m3)
洪量的Cv值一般随时段的增长而减小; Cs的规律不明显,一般随时段增长而减小。
(二)与上下游站及邻近地区河流分析成果比较 洪峰及洪量的均值自上游向下游递增; 其模数和Cv值则由上游向下游递减。
(三)从暴雨径流之间的关系进行分析对比 洪水的径流深应小于相应天数的暴雨深;
洪量的Cv值则大于相应暴雨量的Cv值。 五、安全保证值
一般不超过设计值的20%。
本节小结
一、洪水资料的选样、插补延长 二、洪水特大值处理
三、三点法
§6—3 设计洪水过程线的推求
一、典型洪水过程线的选择
1、选择峰高量大的实测洪水过程线。
2、典型洪水过程应具有一定的代表性。 3、从防洪后果考虑,应选择对工程安全较 为不利的典型(峰型集中、主峰靠后)。
二、典型洪水过程线的放大 (一)同倍比放大法
洪峰流量的放大倍比
KQ
Qmp Qm典
1日洪量的放大倍比
K1
W1 p W1典
3日洪量中其余两日的放大倍比 W3 p W1 p K 31 W3典 W1典
7日洪量中其余四日的放大倍比
K 7 3 W7 p W3 p W7典 W3典
同频率法优缺点 优点:设计洪峰和不同时段的设计洪量都
Qm(m3/s)
7100 5950
W*24
30340 26676
W3日
41000 32994
*按小时滑动统计的最大24小时洪量
(1)选择典型洪水过程线 (2)计算放大倍比
KQ K 24
K 324
Qmp Qm典
7100 1.19 5950
W24 P 30340 10 4 1.14 4 W24典 26676 10
适用条件:防洪主要由峰或某时段洪量
控制的工程。
公式:
KQ Qmp Qm典 或K W Wtp Wt典
同倍比法优缺点 优点:简单方便,放大出来的设计洪水过
程线与典型洪水过程线形状基本相似。
缺点:洪峰和各时段的洪量不能同时符合
设计标准(设计频率)。
(二)同频率放大法(大中型水库)
若选定时段为1日、3日、7日,则:
(41000 30340) 10 4 10660 1.69 4 6318 (32994 26676) 10
W3 p W24 p W3典 W24典
(3)典型洪水过程线放大 见下表。
(4)过程线修匀
某站P=1%的设计洪水过程线计算表
典型 洪水 月、日、 (m /s) 时
(3)配线并推求设计值
初选 Q 2840m 3 / s, C 0.50, C 3C m v s v
修改参数 C s 3.5Cv Qm,p=10735m3/s。(Kp=3.78)
四、洪水峰量频率计算成果的合理性检查 (一)本站各种分析成果之间的对比
W
W5 W3 W1
频率p(%)
随时段增长,洪量的均值和设计值增大;
3
Qm Q50% 50% 2500 1413 (0.237) 2835m / s Q50% 50% 2500 1413 (0.237) 283 Qm 1413 Cv 0.498 1413 Qm 2835 Cv 0.498 Qm 2835
解:(1)算经验频率
时间次序排序 按大小次序排序 N2=191 N1=70 序号 P(%) n=27 序号 P(%)
年
份 1788 1909 1954 1952 1953 1954 · · · 1977 1978
Qm
3
年 份
1788 1954 1909 1954 1955 1953 · · · 1978 1966