设计洪水过程线1
设计洪水过程线的计算
习题二：设计洪水过程线的计算
已知梅港站P = 2 %的设计洪峰流量Q m,2 %=14200 m3/s和最大1、3、7天设计时段洪量（见下表1）和典型洪水过程（见下表2），求P = 2 %的设计洪水过程线。
表1梅港站P = 2 %的洪水峰量设计值
表2梅港站1955年典型洪水过程
解：采用同频率法推求设计洪水过程线。
首先对表1所提供的洪量进行单位换算，然后经分析选定典型洪水过程线（1955年6月19日~25日），通过面积包围法计算各时段洪量，从而推算各时段放大倍比k。
其中，最大一日洪量的放大倍比k1为
k1=W1p
W1d
=1.07
最大三日洪量的放大倍比k3-1为
k3−1=W3p−W1p
W3d−W1d
=1.12
最大七日洪量的放大倍比k7-3为
k7−3=W7p−W3p
W7d−W3d
=1.34
洪峰的放大倍比k Q为
k Q=Q mp
Q md
=1.04
成果如表3所示。
表3同频率放大法倍比计算表
逐时段进行放大，由于不同历时衔接的地方放大倍比k不一致，放大后在交界处产生不连续现象，使过程线呈锯齿形，修匀成光滑曲线时保持设计洪峰和各种历时的设计洪量不变，修匀后的过程线及为设计洪水过程线，计算过程见表4，修匀后的设计洪水过程线如图1所示。
表四：同频率法设计洪水过程线计算表
图1梅港站P = 2 %的设计洪水过程线。
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：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。
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。
洪水计算(推理公式法)
P=00
1.32
33.93
1.80
67.87
2.40
135.74
2.94
271.48
3.78
407.21
4.80
542.95
5.93
644.76
7.19
678.69
8.39
644.76
9.77
542.95
11.81
407.21
14.81
271.48
19.66
135.74
25.18
1.998 2.121 2.305 2.734 2.118 2.212 2.335
499.41 411.02 320.79 194.33 489.36 405.92 317.23
Qm
4.73 4.50 4.23 3.73 4.70 4.49 4.22
验算
ψ
τ
τn3
Qp
0.045936341 0.052548381 0.061999459 0.086334157 0.046416195 0.052274533 0.061536412
Htp
380.79 306.67 232.49 137.59 335.79 281.41 225.67
t=1-6h
Qp
499.41 411.02 320.79 194.33 489.36 405.92 317.23
Wp（万m ³）
1376.06 1094.70 819.68 479.04 1154.25 954.94 755.85
-0.274557823 3.0716779 -0.275104022 3.1915656 -0.275803928 3.3439505 -0.278095567 3.6870571 -0.276682603 3.065531 -0.276322519 3.1814113 -0.277180269 3.3635863
水库防洪计算(例题1)
库水位Z（m）404550556065
库容V（106m 3）
0 3.07.013.022.043.0时间t（h）01224364860
流量Q（m 3/s）
010239620413080库水位Z （m）<1>6566687175堰顶水头H(m)<2>013610泄流能力q （m 3/s）<3>654255.42711.451523.89库容V （106m3）
<4>
43
47
55
66
76
（2）列表计算q-V曲线 在堰顶高程65m之上，假设不同库水位Z列于表3中，用它们分别减去
（1）绘制Z-V曲线 按表1所给的数据，绘制库容曲线Z-V(图1)
表1水位容积关系
表2设计洪水过程线
假定洪水到来时，水位刚好保持在溢洪道堰顶，即起调水位为65m 取计算时段△t=12h。
4.推求下泄流量过程线q(t)
表3 某水库q-V曲线关系计算表
3.绘制q-V曲线 由表3中第(3)(4)栏值,绘制该水库的蓄泄曲线q-V(图2)q 堰=m 1*B*H 3/2=1.6*30*H 3/2=48H 3/2 从而算出各H相应的溢洪道泄流能力，加上发电流量6m 3/s，得Z值相应列于表3（3）中，再由（1）的Z值查图Z-V曲线，得Z值相应的库容V，列于表3（4）中。
6.推求设计防洪库容V设设计洪水位Z设
下泄流量最大值=261.888m3/s,由此从图2查得相应的总库容Vm=55.3×106 m3,减去堰顶高程以下的库由Vm值从图2的Z-V线上查得Z设=68.05m
流量6m3
减去堰顶高程以下的库容43×106 m3,即得V设=12.3×106 m3,。
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：
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。
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：
水文洪水过程线计算 - 副本
遇
Qτ
2.85 82.00
1 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） （11） （12） （13） （14） （15） （16） （17） （18） （19）
7
0.00 29.19 99.19 13.50 0.00
8
0.00 29.19 99.19 13.50 0.00
1h 2.18 2.05 2.08
1h 1.84 1.75 1.78
1h 1.57 1.52 1.53
Q总
Q总
100 80 60 40 20 0
0.00 -20
80 70 60 50 40 30 20 10
二百年一遇设计洪水过程线
5.00
10.00
15.00 T（h）
五十一遇设计洪水过程线
10
0 0
8.97 8.97 8.97 10.92
8.25 8.25 8.25 9.66
7.67 7.67 7.67 8.25
14.00
40.00 25.43 21.84 19.33 16.51
15.00 16.00 17.00 18.00 19.00
40.00 60.00 100.00 40.00 9.00
24h 258.75 323.4
279
24h 216.2 253 233.12
24h 184 201.3 198.4
6h 182.28 223.27 205.7
6h 149.544 179.28 169.15
6h 124.992 145.25
141.1
1h 93.74 83.64 93.6
3h 140.9279357 0.3711261 152.7039368 0.547945 151.6808829 0.4394166
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(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
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 Qmp Qmd
或
k WTP
WTD
同倍比法保证得出的设计洪峰或洪量符合设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
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
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
1620
20290
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
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
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
Qmp Qmd
洪量缩放倍比：k WW WW Ti Ti1
Ti p Ti D
Ti1 p Ti1D
推求设计洪水过程线
Qp ( t ) ＝ k0 QD（t）
Qp ( t ) ＝ kTi Ti1 QD（t）
t（ti-1，ti）
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。
（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。
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
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
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
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。
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
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