设计洪水过程线1 44页

(4)用同频率控制放大法推求设计暴雨 过程，将各放大倍比系数填在表中 与典型暴雨过程相对应的位置上， 通过放大计算得设计暴雨过程，如 下表所示。
时段 △t= 1 6h
234 5 6 7 8
9 10 11 12 合 计
典型 暴雨 12.2 6.8 0 20 1.5 3.8 4.7 11.3 46.7 21.5 3.8 8.7 141 过程 mm
5暴雨定点定面关系是（
流域中心点暴雨与流域平均雨量之间的关系 ）
6某一地区的暴雨点面关系，对于同一历时， 点面折算系数（ 随流域面积的增大而）减小
7选择典型暴雨的原则是“可能”和“不
利”，所谓不利是典指型暴雨主雨峰靠后
（
）
谢谢！
无流量资料：采用地区综合单位线法
四、合理性检查
面积越大，均值、Cv越小 不同历时的雨量频率曲线在适用范围内
不相交 直接法与间接法结果相互比较 与邻近地区特大暴雨比较
【算例】某流域F＝4200km2，推求百年
一遇设计洪水。流域具有1959～1962四 年流量资料和1950～1979三十年面雨量 资料
解：（1）对流域内的某次实测大 暴雨过程进行分析比较后，选定
1992年7月的一次大暴雨作为典型，其 暴雨过程如下表所示。
时段
△t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合
=6
计
h
典型 暴雨 12.2 6.8 0 20 1.5 3.8 4.7 11.3 46.7 21.5 3.8 8.7 141 过程
第三节
设计洪水过程线推求
课前复习
由流量资料推求设计洪水框图
年最大值法选样 可靠性、一致性、代表性审查
特大洪水处理
峰、量频率计算 安全修正值 设计洪峰和设计洪量 成果合理性检验 选择典型洪水 同倍比或同频率缩放 设计洪水过程线
主要内容
1．选择典型洪水过程线； 2．对典型洪水过程线进行缩放， 得出设计洪水过程线。
线的纵标值（流量值）进行缩放来推求设计洪
水过程线。 缩放倍比:
k Q mp Q md
或
k W TP
W TD
同倍比法保证得出的设计洪峰或洪量符合设计频率。
Q p ( t ) ＝ k Q D（t）
按按33dd洪洪量量放放大大 按洪峰放大 按1d洪量放大
3．同频率缩放法
按不同历时采用不同倍比对典型洪水过程
第十章 由暴雨资料推求设计洪水
第一节 概述 第二节 由设计暴雨推求设计洪水 第三节 小流域设计设计洪水
第一节 概述
流量资料不足或代表性差 洪水一致性被破坏 校核流量计算成果 无资料地区 由PMP推求/PMF 暴雨资料推求设计洪水适用条件
第二节 由设计暴雨推求设计洪水
推求设计雨量； 拟定设计暴雨过程； 由设计暴雨推求设计洪水。
得在7天暴雨前增添30天统计时段, 得出 37天的设计暴雨过程,其中最后7天核心 暴雨是用来计算设计洪水的,前30天的雨
量仅用于计算设计Pa。
同频率法：同时进行Ｐ和Ｐ＋Ｐａ两种
系列的频率计算，由设计频率的
Ｐ＋Ｐａ值减去同一频率的Ｐ 值,差额作 为所求的设计Ｐａ值： Ｐａｐ＝（Ｐ＋Ｐａ）ｐ－Ｐｐ
1．设计暴雨计算
（1）设计暴雨统计时段：根据工程要求 选择为1、3、7天
（2）设计雨量：通过雨量频率分析计算
得P1p＝108.0mm；P3p＝182.0mm； P7p＝270.0mm
（3）典型雨量：选择1955年一次暴雨过
程P1D＝63.2mm；P3D＝08.5mm； P7D＝148.6mm
4）计算同频率放大倍比
K1＝6130.28＝1.71 K3＝ 110.8 5 8 21603 .28 ＝ 1.63
K7＝ 124.6 78 01 10 8.58 2＝ 2.20
（5）同频率法推求得设计暴雨过程
日次
1
2
3
4
5
6
7
典型暴雨 13.8 6.1 20.0 0.2
0.9 63.2 44.4
放大倍比 2.20 2.20 2.20 2.20 1.63 1.71 1.63
1620
20290
21 日 9：40
21 日 8：00 ～ 22 日 8：00
洪量（m3/s h） 三天
72400
31250 19 日 21：00 ～ 22 日 21：00
七天
117600 57620 16 日 7：00 ～ 23 日 7：00
1．推求各时段放大倍比
k0＝3530 / 1620＝2.18 k1＝42600 / 20290＝2.10 k3－1＝（72400－42600）/（31250－20290）＝2.72 k7－3＝（117600－72400）/（57620－31250）＝1.71
Qgi＝i× 236/11 ＝ i× 21.45
Qg
(m3/s) 0 21 43 64 86
107 129 150 172 193 215 236 215 193 172 150 129 …
Q
(m3/s) 0
250 220 665 517 275 1845 2588 1592 726 330 236 215 193 172 150 129 …
产流方案（分析外延的其合理性） （2）缺乏流量资料：移用相邻相似流域
产流方案 （进行必要的修正和可行性论 证）
2．设计Pa 的推求
扩展暴雨法 同频率法 分析法 典型暴雨法
扩展暴雨法：在统计暴雨资料时,加长统 计时段以包括前期降雨。例如根据设计
需要只统计7天暴雨,但由于要计算Pa,就
分析法：根据流域水文气象和地理特性、 设计条件、经验分析或查手册得出设计
Pa 。在湿润地区，当设计标准较高时， 可取Pa＝Im 。
典型暴雨法：如果所采用的实际典型年 降雨量的频率接近设计频率，可以采用
实际前期降雨作为计算设计Pa的依据
二）由设计净雨推求设计洪水
有流量资料：采用单位线法（注意分析 外延的可靠性）
0
0
10.4 220 229
229
0
170 177
0
177
24.0 70 72.8 528
601
0
22 22.9 408
431
0
0
0
168
0
168
75.6
52.8 1663 0 1716
52.4
0 1285 1153 2438
529 891 1420
166 367 533
0
115 115
0
0
Q g5.4 31 4 122 80 160 04 0 20 0236
（3）地表径流与地下径流相加，得设计 洪水过程线Qp。
日时
18 28 38 48 58 68 78 88 98 10 8 11 8 12 8 13 8 14 8 15 8 16 8 17 8
设计洪水过程线
hs
q
(mm) (m/3s) 10.4
Q(m/3s)Fra Baidu bibliotek24.0 75.6
Qs 52.4 (m3/s)
放大 倍数 K
1.27 1.27
1. 1.27 1.27 1.27 1.12 1.12 27
1.37
1.12 1.27 1.27
设计 15.5 8.6 0 25.4 1.9 4.8 5.3 12.7 64 暴雨 过程 mm
24 4.8 11 178
三、由设计暴雨推求设计洪水
（一）设计净雨 1．产流方案制定 （1）有一定的流量资料：直接流域制定
1．选择典型过程
选择典型洪水的原则： （1）洪水峰高量大: 洪水特性比较接近设计条
件。 （2）洪水的特性具有代表性: 发生季节、地区
组成、洪峰次数、洪水历时、峰量关系、主峰 位置代表流域大洪水一般特性。 （3）洪量集中、洪峰偏后: 洪水过程对工程不 利。
2．同倍比缩放法
同倍比法采用按同一倍比对典型洪水过程
t（ti-1，ti）
在缩放后流量过程线时段交界面上，由
于缩放倍比的差别，流量过程线不连续，需
加以修正。修正的原则是：修正后各时段洪
量满足设计值。
【算例】已知某水库设计和典型洪峰、洪量资料， 采用同频率法推求p＝1％设计洪水过程线。
项目
设计值（P=1％） 典型值
起迄日期
洪峰（m3/s）
一天
3530
42600
2.由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是：
（ 推求设计暴雨 、 推求设计净雨 、推求设计洪水）
3当一个测站实测暴雨系列中包含有特大暴雨
时，若频率计算不予处理，那么与处理的相
比，其配线结果将使推求的设计暴雨（偏大、
偏小、不变）（
偏大 ）
4 暴雨动点动面关系是（
暴雨中心点雨量与相应的面雨量之间的关系 ）
设计暴雨 30.4 13.4 44.0 0.4
1.5 108.0 72.4
120
100
典型暴雨
设计暴雨 80
60
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
同频率法推求得设计暴雨过程
2．设计净雨推求 （1）绘制降雨径流相关图，产流参数：
Em＝8.0mm；Im＝100mm
（2）分析稳定入渗率： fc＝12mm/d
（3）土壤含水量： Pa,0＝100mm Pa,t+1＝0.92Pat＋Pt
4）由降雨径流相关图查算设计净雨过程 （5）划分地表、地下净雨过程
120
设计暴雨
100
设计净雨
地下净雨
80
地表净雨
60
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
地表、地下净雨推求
3．推求设计洪水过程
（1）分析单位线，由地表净雨推求地表 径流过程Qs；
（2）地下径流过程简化为等腰三角形， 峰位于地表径流停止点。由地下净雨推求地 下径流过程Qg；
线的纵标值进行缩放，得出的设计洪峰及不同
历时设计洪量均符合设计频率。
洪峰缩放倍比：
k0

Q mp Q md
洪量缩放倍比：k W W W W TiTi1
Ti p TiD
Ti1p Ti1D
推求设计洪水过程线
Qp ( t ) ＝ k0 QD（t） Qp ( t ) ＝ kTi Ti1 QD（t）
一、设计雨量计算
有充分长度面雨量资料：流域点雨量资 料充分并可以推求足够长度的流域面平 均雨量系列。
有充分长度点雨量资料：少数点雨量资 料系列较长，但无法推求足够长度流域 面平均雨量系列。
点雨量资料缺乏或不足：点雨量资料长 度不足以点绘点雨量频率曲线。
二、设计暴雨过程拟定
1．选择典型暴雨过程的原则 （1）暴雨强度高、降水总量大（接近设计条
（2）根据典型暴雨过程，经统计得 典型最大6h，24h，72h雨量及位 置分别如下：
最大6h：第9时段 H典，6h =46.7mm 最大24h：第7-10时段 H典，24h
=84.2mm
最大72h: 第1-12时段 H典，72h =141mm
(3)计算各时段历时的放大倍比系数
K1=64/46.7=1.37 K2=(106-64)/(84.2-46.7)=1.12 K3=(178-106)/(141-84.2)=1.27
件，放大后变形小）； （2）降雨过程有足够的代表性（易出现）； （3）主雨峰偏后（对工程不利） 2放大方法 （1）同频率法（常用）； （2）同倍比法
例题
某流域具有充分的雨量资料。经面暴雨量频 率计算得各时段P=1%的设计雨量为 H6h=64mm，H24h=106mm， H72h=178mm，求P=1%的设计暴雨过程。
3000
地表径流
2500
地下径流
2000
总径流
1500
1000
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
推求设计洪水过程线
复习题：
1、由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定 （ C ）。
A、设计暴雨的频率大于设计洪水的频率 B设计暴雨的频率小于设计洪水的频率 C设计暴雨的频率等于设计洪水的频率 D设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率