第八章 由暴雨资料推求设计洪水的条件和步骤及直接法推求设计暴雨

二、直接法推求设计暴雨
资料条件：流域上雨量站较多，分布均匀，且具有较长同期观测资 料，足以计算长系列的流域平均雨量（称面雨量）时，可直接选取 每年指定统计时段的最大暴雨量，进行频率计算求得设计暴雨量。 计算方法：目前我国暴雨量频率计算的方法、线型、经验频率公式、 特大暴雨处理等与洪水频率计算相同。
性区别。 假定：(1)设计暴雨中心一定发生在流域中心
(2)设计暴雨的点面关系符合平均的点面关系 (3)流域周界与设计暴雨的某一等雨量线相重合
3、设计暴雨过程的确定
典型过程选择： (1) 点雨量典型（有长期观测资料的单站中选取） (2) 概化的综合雨型（多次大暴雨的综合）
放大方法： 典型暴雨过程同频率控制放大
2、设计面暴雨过程的推求
典型暴雨选择原则：（各年面雨量过程中选取） （1）可能（代表性）：雨量接近设计值 雨型出现几率大 （2）不利：雨量比较集中、主雨峰比较靠后 （3）为了简便，也可选择单站暴雨过程
放大方法：同频率控制放大法。
实例分析 某流域具有充分雨量资料，已求得百年一遇设计暴雨量，并
选择出典型暴雨过程，是推求其设计暴雨过程。
2、由暴雨资料推求设计洪水的步骤 ① 推求设计暴雨: 用频率分析法求不同历时指定频率的设计雨 量及暴雨过程。 ② 推求设计净雨: 设计暴雨扣除损失求得设计净雨。 ③ 推求设计洪水: 应用单位线法等对设计净雨进行汇流计算， 即得流域出口断面的设计洪水过程。
3、基本假定
洪水与暴雨同频率。 关于设计暴雨，一些研究成果表明，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。
直接法推求设计暴雨 主讲 马细霞
一、概述
1、由暴雨资料推求设计洪水的条件 (1) 设计流域实测流量资料不足或缺乏时,有必要研究由暴雨资 料推求设计洪水的问题；(2) 人类活动破坏了洪水系列的一致性; (3) 多种方法,互相印证,合理选定; (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； (5) 可能最大降水/洪 水是用暴雨资料推求的。
实例分析 已求得某流域百年一遇1d、3d、7d设计暴雨分别为108mm、182mm、
270mm。经对流域内各次大暴雨资料分析比较后，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，其暴雨过程如表。按同频率控 制放大法推求设计暴雨过程。
时段（d） 雨量x(mm)
1
2
3
4
13.8 6.1 20.0 0.2
实例分析 已知时段设计暴雨量和暴雨分配比例。要求：推求设计暴雨过程。
时段（日）
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设计面雨量(mm)
303
3
7
394
485
日程
1
2
3
4
5
6
7
最大1日 典型分配比
100%
最大3日 典型分配比
40%
60%
最大7日 典型分配比 30% 33% 37% 0%
日程
1
2
3
4
5
6
7
典型分配比 最大1日
设计雨量(mm)
(0.92)
域的点面关系综合为定点定 面关系aTF。 应用：可在相当大地区内使用
P=0.92*300=276
（2）动点动面关系
含义：暴雨中心点雨量与各等雨量线包围面积上的面雨量间的关系 点面系数：α= PF,T/P雨心点,T （应用时作为定点α使用） 地区综合：形式上与定点定面关系图完全相同，但纵横坐标含义却有实质
实例分析
➢ 资料插补延长：选择参证站作相关展延，如P参～P ➢ 特大暴雨处理：流域内，通过历史洪水调查确定；
流域外，移植 ➢ 成果合理性分析：
（1）各种历时频率曲线在综合图上不应相交 （2）历时越长，均值越大，Cv越小 （3）统计参数应与地区影响参数变化相协调 （4）与实测或临近地区特大暴雨比较
K73
x7 P x3P x7 D x3D
270 182 2.19 148.6 108.5
（3）典型暴雨同频率放大推求设计暴雨过程
时段（d）
1
2
3
4
5
6
7
典型雨量(mm） 13.8 6.1 20.0 0.2 0.9 63.5 44.1
放大倍比k 2.19 2.19 2.19 2.19 1.64 1.70 1.64
（1）第一种情况 如果流域中心附近有一个具有长期雨量资料的测站，那么可依据该站 点资料进行频率计算，求得各种历时的设计点雨量。
（2）第二种情况 如果流域上完全没有长系列雨量资料，则查各省水文手册等文献中刊 载的暴雨统计参数等值线图。得到流域中心处各种历时暴雨的统计参 数，进而求得各种历时的设计点雨量。
100% 303
设计暴雨(mm) 30.3 13.5 43.9 0.4 1.5 108 72.4
一、间接法推求设计暴雨
当设计流域内雨量站稀少，或观测系列甚短，或同期观测资料很 少，无法直接求得设计面暴雨量时，用间接方法。 先求流域中心附近代表站的设计点暴雨量，然后通过暴雨点面关 系，求相应设计面暴雨量。
1、设计点雨量计算
2、设计面雨量的推求
思路：流域面积很小时，可近似将流域中心设计点雨量作为流域 设计面雨量；对于较大面积流域，需研究点雨量与面雨量之间 的关系（称暴雨点面关系），进而将设计点雨量转化为设计面 雨量。
暴雨点面关系种类：定点定面关系；动点动面关系。
转换公式：
P面,T=αP点,T
（1）定点定面关系
含义：流域中心点雨量与面雨量的关系 点面系数：α= P面,T/P点,T 平均 地区综合：一个水文分区中各流
5
6
7
0.9 63.5 44.1
解：（1）计算典型暴雨时段雨量 最大1天雨量、 最大3天雨量、 最大7天雨量
x1D 63.5mm x3D 108.5mm
x1D 148.6mm
（2）计算放大倍比
K1
x1P x1D
108 63.5
1.70
K31
x3P x1P x3D x1D
182 108 1.64 108.5 63.5
1、设计面暴雨量的计算
思路：资料收集与审查→[选样]→每年各历时最大面雨量系列 →[频率计算]→各种历时面暴雨量理论频率曲线→[设计频率]→ 各种历时的设计面雨量
几点说明： ➢ 资料收集：水文年鉴、水文数据库、暴雨图集等 ➢ 资料审查：可靠性、一致性、代表性审查 ➢ 系列选样：年最大值法独立选取，固定时段一般取