三点法作频率曲线及洪水过程线的推求
工程水文水力学思考题和计算题(25题思考问答题,20题计算题答卷)
工程水文水力学思考题和计算题一、思考问答1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答：1）成因分析法: 根据水文变化的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。
如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。
2）数理统计法：根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。
如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。
水文计算常常是二种方法综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先由数理统计法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。
此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象的变化在地区分布上呈现的一定规律（水文现象在各流域、各地区的分布规律）来研究短缺和无资料地区的水文特征值。
2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中的应用和意义。
答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。
依此，可得任一地区、任一时段的水量平衡方程。
对一闭合流域：设P 为某一特定时段的降雨量，E 为该时段内的蒸发量，R 为该时段该流域的径流量，则有：P=R+EC+△U △U为该时段流域内的蓄水量，△U=U1+U 2。
对于多年平均情况，△U ＝0，则闭合流域多年平均水量平衡方程变为：影响水资源的因素十分复杂，水资源的许多有关问题，难于由有关的成因因素直接计算求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。
因此，水量平衡原理在水文分析计算和水资源规划的分析计算中有广泛的应用。
如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。
例如：某闭合流域的多年平均降雨量，多年平均径流深R=420mm，试求多年平均蒸发量。
-＝600mm。
3、何谓年径流？它的表示方法和度量单位是什么？径流深度、径流总量、平均流量、径流模数的概念及相互关系。
答：一个年度内在河槽里流动的水流叫做年径流。
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
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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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工程水文学习题-由流量资料推求设计洪水
工程水文学习题-由流量资料推求设计洪水一、概念题（一）填空题1.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类：第一类为保障的防洪标准；第二类为确保水库大坝等水工建筑物自身安全的洪水标准。
2.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类：第一类为保障防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准；第二类为确保的洪水标准。
3.设计洪水的标准高时，其相应的洪水数值就；则水库规模亦，造价亦；水库安全所承担风险则4.目前我国的防洪规划及水利水电工程设计中采用先选定，再推求与此相应的洪峰、洪量及洪水过程线。
5.设计永久性水工建筑物需考虑及两种洪水标准，通常称前者为设计标准，后者为校核标准。
6.目前计算设计洪水的基本途径有三种，它们分别是、、9.用矩法计算不连续系列(N年中有a次特大洪水)统计参数时，假定实测洪水(n年)除去实测特大洪水(l次)后构成的(n-l)年系列的和与除去特大洪水后的(N-a)年系列的相等。
10.在设计洪水计算中，洪峰及各时段洪量采用不同倍比，使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值，此种放大方法称为法。
11.在洪水频率计算中加入特大洪水时，计算不连续系列水文统计参数的方法有和15.对于同一流域，一般情况下洪峰及洪量系列的CV值都比暴雨系列的CV值，这主要是洪水受和影响的结果。
16.一般说来，设计洪水的径流深应相应的设计暴雨深，而洪水的CV值应相应暴雨的CV值。
17.入库洪水包括、和18.入库洪水过程线较坝址洪水过程线，洪峰变，峰现时间19.分期设计洪水各分期的划分是依据20.分期洪水的选样是采用21.分期洪水系列的CV值比年最大洪水系列的CV值22.洪水地区组成的计算方法有和23.在进行设计洪水成果合理性分析时，将1d、3d、7d洪量系列的频率曲线画在同一张频率格纸上，它们不应，且间距24.同一个测站，1d洪量系列的CV值，一般于3d洪量系列的CV值。
25.年最大洪峰流量系列的CV值，一般于年平均流量系列的CV值。
《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。
郑大工程水文学(05-19)简答题及答案
1、 展延年径流系列的关键是选取参证变量，简述参证变量应具备的条件？ 答：（1）参证变量与设计变量在成因上有密切的联系；（2）参证变量与设计变量有一段相当长的平行观测资料，以便建立相关关系；（3）参证变量必须具有长期的实测资料，以便展延设计站系列使之符合代表性的要求。
2、 何为前期影响雨量？如何计算？计算中应注意哪些问题？答：前期影响雨量a P 是反映本次降雨之前流域土壤干湿程度的一种指标，因此对本次降雨的产流量将产生重要影响。
a P 一般按下式计算：,1t ,=K ()a ta t t P P P 且 ,1a t m P W其计算步骤如下： （1）确定流域蓄水容量m W ；（2）由蒸发资料和m W 确定土壤含水量消退系数t K ；（3）由降雨P 、m W 和t K 按上式计算,1a t P3、 试述设计洪水推求的途径及其适用条件？答：（1）由流量资料推求设计洪水。
当设计断面有足够的实测流量资料时，可用水文统计原理直接由流量系列推求设计洪水。
（2）由暴雨资料推求设计洪水。
当设计断面流量资料不足，但是有比较好的雨量资料时，可根据径流形成原理，由设计暴雨推求设计净雨，再由设计净雨推求设计洪水。
（3）地区综合法推求设计洪水。
当设计流域缺乏降雨-径流资料时，可根据水文地区变化规律采用该办法推求设计洪水。
4、工程水文学在水利水电工程建设的各个阶段有何作用？答：（1）规划设计阶段。
为规划设计工程位置、规模提供设计洪水、设计年径流等水文数据；（2）施工阶段。
为施工设计提供设计水文数据，为指导现场施工，提供施工水文预报；（3）运行管理阶段。
提供各类水文预报成果，确保工程安全和发挥最大效益。
同时还需不断进行水文复核，提供新的情况下的设计水文数据。
5、现行水文频率计算配线法的实质是什么？简述配线法的方法步骤？实质：认为样本的经验分布反应了总体分布的一部分，因此可用配线法推求总体分布。
方法步骤：（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距（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（一般选择皮尔逊Ⅲ型）（3）先采用矩法和其他方法估计出频率曲线参数得初估值X、vC，而s C凭经验初选为vC的某一倍数；（4）根据拟定的X、vC和s C，查书上附表，计算p x值。
由暴雨资料推求设计洪水习题集
由暴雨资料推求设计洪水复习思考题1. 用暴雨资料推求设计洪水的原因是（ C）A. 用暴雨资料推求设计洪水精度高B. 用暴雨资料推求设计洪水方法简单C. 流量资料不足或要求多种方法比较D. 大暴雨资料容易收集2. 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3. 由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是（ A）A. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水B. 暴雨观测、暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨C. 推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水D. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、选择典型洪水、推求设计洪水3. 对于中小流域，其特大暴雨的重现期一般可通过（ A ）A. 现场暴雨调查确定B. 对河流洪水进行观测C. 查找历史文献灾情资料确定D. 调查该河特大洪水，并结合历史文献灾情资料确定4. 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（ A ）。
A. 偏小B.偏大C. 相等D.三者都可能5. 暴雨资料系列的选样是采用（A ）A. 固定时段选取年最大值法B. 年最大值法C. 年超定量法D. 与大洪水时段对应的时段年最大值法6. 若设计流域暴雨资料系列中没有特大暴雨，则推求的暴雨均值、离势系数CV可能会（B）A. 均值、离势系数CV都偏大B. 均值、离势系数CV偏小C. 均值偏小、离势系数CV偏大 C. 均值偏大、离势系数CV偏小7. 对雨量观测仪器和雨量记录进行检查的目的是（ D ）。
A.检查暴雨的一致性B. 检查暴雨的大小C.检查暴雨的代表性D. 检查暴雨的可靠性8. 对设计流域历史特大暴雨调查考证的目的是（ C ）。
A.提高系列的一致性B.提高系列的可靠性C.提高系列的代表性D.使暴雨系列延长一年9. 暴雨动点动面关系是（D）A. 暴雨与其相应洪水之间的相关关系B. 不同站暴雨之间的相关关系C. 任一雨量站雨量与流域平均雨量之间的关系D. 暴雨中心点雨量与相应的面雨量之间的关系10. 暴雨定点定面关系是（ C ）A. 固定站雨量与其相应流域洪水之间的相关关系B. 流域出口站暴雨与流域平均雨量之间的关系C. 流域中心点暴雨与流域平均雨量之间的关系D. 各站雨量与流域平均雨量之间的关系11. 某一地区的暴雨点面关系，对于同一面积，折算系数α（B ）A. 随暴雨历时增长而减小B. 随暴雨历时增长而增大C. 随暴雨历时的变化时大时小D. 不随暴雨历而变化12. 某一地区的暴雨点面关系，对于同一历时，折算系数α（D ）A. 随流域面积的增大而减小B. 随流域面积的增大而增大C. 随流域面积的变化时大时小D. 不随流域面积而变化13. 用典型暴雨同倍比放大法推求设计暴雨，则（D）。
小流域设计洪水计算(主讲推理公式法)
Qm——待求最大流量（m3/s）；
m——汇流参数； J——流域平均纵比降；
σ、λ ——反映沿流程水力特性的经验指数。对于一般 山区河道采用σ=1/3，λ=1/4。
WUHEE
将σ=1/3，λ=1/4代入（8-12）式得：
0.278
L 1/ 4 m J1/ 3Qm
将上式代入 Qm 0.278
Qm,p=C p· Fn
式中，Cp——随频率变化的综合系数；n ——经验指数；各省、 市水文手册中可查。
WUHEE
例如湖南、江西的Cp、n值表
WUHEE
二、多因素公式
Qm, p Ch24 , p F n Qm, p Ch24 , p f F
n
n Qm, p Ch24 J f F ,p
第八章
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
小流域设计洪水计算
概述 小流域设计暴雨计算 设计洪峰流量的推理公式 计算洪峰流量的地区经验公式 设计洪水过程线的推求
WUHEE
8.1
概述
一、小流域设计洪水特点 1. 缺少实测资料(流量和暴雨资料)。
中、小型水库，涵洞，城市和工矿区的防洪工程
a、由实测暴雨资料分析得到; b、从水文手册中的n值分区图上查取。 （2）Sp的计算 t· it,P=Pt,p=Sp· t1-n
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
概化过程线法 概化线型有三角形、五边形和综合概化过程线等形式。 一、三角形概化设计洪水过程线 已知:设计洪峰流量Qm,p；P24,p
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。
《设计洪水过程线》PPT课件
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
22
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功能 的一种设计方式。
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
41
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
第三节
设计洪水过程线推求
课前复习
1
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
2
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。
26
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
27
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 。
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:
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。
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。
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。
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
三点法作频率曲线及洪水过程线的推求.
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
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 %
3
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
设计洪水
放大流量 （m3/s） 1.14/1.69 1.69 . . . . . . 1.69 1030/1520 1220 . .
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
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7.12.0 7.12.3 7.12.6 7.12.9 7.12.12 · 7.12.18
176 350 350 900 1850 · 5950
1.69 1.69 1.69 1.69/1.14 1.14 . 1.19 . 1.14
7.13.9 7.13.12 · · · · ·
900 720 · · · · ·
1.14/1.69 1.69 . . . . . . 1.69
1030/1520 1220 . .
.
. . . 257
.
. . . 256
.
7080 . 1370
.
. . 1700
·
7.13.6
·
1200
·
7.15.0
·
152
Q
3
2
Qm
1
某站P=1%的设计洪水过程线示意图
t
本节小结
一、典型洪水过程线的选择
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）
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。
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 50% 0.237, 5%% 95%33093 . .093 95% Q50 % Q95 5600 1230 Q50 % Q95%% 5600 1230 1413m 3 / s 1413m 3 / s % 95 55% 95%% 33093 . .093
本章小结
一、设计洪水计算方法
二、洪峰流量和洪量的选样
三、洪水特大值处理 四、三点法 五、同频率法
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
1/（70+1）=1.4 2/（70+1）=2.8 (抽出) 2 3 . . . 26 27 7.1 10.7 . . . 92.9 96.4
（2）三点法初估统计参数 Q5%=5600m3/s；ห้องสมุดไป่ตู้
Q50%=2500m3/s；
Q95%=1230m3/s。
Q5% Q95% 2Q 50% 5600 1230 2 2500 S Q5% Q95% 5600 1230 1830 0.42 4370
3
Qm Q50% 50% 2500 1413 (0.237) 2835m / s Qm Q50% 50% 2500 1413 (0.237) 283 1413 Cv 0.498 Qm 1413 0.498 C v 2835 Qm 2835
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：
（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；
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
3
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
设计洪水
放大流量 （m3/s）
修匀流 量 （m3/s） 1300 1000 . .
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 Qmp Qm典 7100 1.19 5950
K 24
K 324
W24 P 30340 10 4 1.14 4 W24典 26676 10
(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
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
站 站
站
坝址
水库库面
区间陆面
二、分期设计洪水
为了进行水库的调度运行或水利工程施 工导流设计等，需要在年内划成若干分期， 计算各分期的设计洪水。 分期设计洪水的推求，首先要合理划定 分期。它既要考虑工程的设计、施工及运用 要求，又要使分期基本符合洪水的季节性变 化规律及成因特点。 分期的具体时段的划分主要决定于工程 设计的要求。但一般不宜短于一个月。 分期划定后，分期洪水一般应在规定时 段内按年最大值法选样。
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
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
二、同倍比法和同频率法
§6—4 入库设计洪水和分期设计洪水简介 一、入库设计洪水
坝址设计洪水：利用建库前坝址处的流 量资料所推求的坝址断面处设计洪水. 入库洪水：是指水库建成后通过各种途径 进入水库回水区的洪水。
入库洪水的组成
1、水库回水末端干支流河 道的洪水：如图中由A、 B、C断面汇入上游干支 流洪水（可能有实测资 料，也可能没有）。 2、水库区间陆面洪水： 即 A、B、C断面以下至水 库周边的区间陆面上所 产生的洪水（无观测资 料）。 3、库面洪水：即库面降水 直接转为径流的洪水 （无观测资料）。