第三章 设计流量的确定

第2节 主要内容 节
一、利用地区经验公式 及水文参数计算设计流量 二、利用暴雨资料推算设计流量
（一）推理公式 （二）经验公式
一、利用地区经验公式及水文参 数计算设计流量
当缺乏流量观测资料时，可根据全国水文 分区经验公式，或根据各水利部门编写的地 区性《水文手册》等文献来确定设计流量， 但这些方法计算的结果较粗略，实际应用时， 宜采用多种方法计算，特别是与洪水调查资 料相比较，最后选择一个比较合理的数值。
三、利用暴雨资料推算设计流量
公路沿线跨越的小河、溪流、沟壑等都 是属于小流域。小流域洪水暴涨暴落，历时 短，很少能留下明显的痕迹，往往又不会引 起人们的注意，难以调查到较为可靠的历史 洪水资料，且一般没有水文站的观测资料。 实际工作中小流域河流上的桥梁和涵洞及路 基排水系统的设计，一般由暴雨资料来推求。 流量计算多采用推理公式或经验公式。
一、用于分析计算的洪水资料应满足的条件
1 .资料的一致性
2.资料的代表性
3.资料的的可靠性
4.资料的独立性
二、实测流量资料的审查和选择
选择同一洪水类型、符合独立随机条件的各年 实测最大洪水流量。各年实测最大洪水流量，如 有人为影响或河道自然决口、改道等情况，应按 天然条件修正还原。不同时期的实测最大洪水流 量次变动的相关关系修正。实测洪水流量系列 中的为首几项，应通过流域洪水分析、比较或实 地调查考证。
第三章 设计洪水流量
学习目标及要求： 学习目标及要求
掌握有流量观测资料的设计流量推算方法；掌握 缺乏实测资料时设计流量推算的方法；理解短系列资 料插补延长的意义； 通过对本章的学习，使学生具有由实测长系列资 料推求设计流量的能力、缺乏实测资料时设计流量的 推求能力。
本章重点： 本章重点：
有流量观测资料和缺乏实测资料时设计流量推算 方法。
ψS P QP = 0.278 n A τ
水利科学研究院水文研究所的推理公式，40年 来广泛应用于全国各地水利工程中，全国各地区 的水文手册中，载有详细的当地的有关数据可查。 应用范围对对多雨湿润地区，流域面积一般为 300km2至500km2以下；在干旱地区为100km2至 200km2以下。可应用于一般大中桥设计流量计算。
1.交通部公路科学研究所经验公式 1.交通部公路科学研究所经验公式
Q P = ψ ( S P − µ ) m A λ2
2、
QP = CS P A
β
λ3
上面两式是根据同样资料在交通部公路 科学研究所及多省公路部门制定的公式。两 者使用范围也相同。
理论频率曲线统计参数可采用求矩适线法 或三点适线法等方法计算三个统计参数的初始 值，点绘理论频率曲线（P—Ⅲ型），与实测 流量经验频率曲线相比较，如吻合不理想，可 调整 C V , C S 值，使二者基本吻合。
八、设计流量计算
用调整后的三个统计参数按公式计 算设计洪水频率相应的流量即设计流量。
九、审查计算结果
第 1节
主要内容
一、用于分析计算的洪水资料应满足的条件 二、实测流量资料的审查和选择 实测洪水流量系列的插补、 三、实测洪水流量系列的插补、延长 四、实测洪水流量系列的转换 五、经验频率的计算 六、绘制经验频率曲线 七、绘制理论频率曲线 八、设计流量计算 九、审查计算结果
桥位附近有水文站时，应充分利用水文站 的观测资料，经审查和插补延长后，如能获得 足够多的年最大流量资料（不宜少于20年）， 则可采用水文统计法推算设计流量。为了提高 计算结果的精度，还应该通过洪水调查和文献 考证，尽量搜集历史洪水资料，以补充和延长 实测流量资料系列 。
（一）推理公式
1. 交通部公路科学研究所推理公 式
QP = 0.278(
SP
τ
n
− µ) A
上式是1980年代初交通部公路科学研究所主 持，若干公路部门参加制定的暴雨推理公式。应 用范围为流域面积在100 km 2 以下。
2.水利科学研究院水文研究所的推理公式 2.水利科学研究院水文研究所的推理公式
第二节 缺乏流量观测资料时推算 设计流量
公路沿线跨越的河流，一般以中小河流居多，这 些河流上往往没有设立水文站，或者虽有水文站 观测资料但是年限较短（少于20年），而且无条 件进行插补和延长，因而在实际工作中经常需要 在缺乏流量观测资料的情况下，推算设计流量. 但由于无法得到足够的资料，不能按上节的方法 推算设计流量,如能找到该河段的理论频率曲线， 就可求出设计流量。而确定理论频率曲线的关键 在于确定该河段的、和（或）。缺乏流量观测资 料时推算设计流量的方法很多，大致可分为三类：
三、实测洪水流量系列的插补、延长 实测洪水流量系列的插补、 采用水文统计法推算设计流量时，如果桥位附 近水文站流量观测资料的观测年限较短或有缺测 年份，则应尽量利用上下游或邻近流域内的水文 站观测资料，进行插补和延长。对于流量资料的 插补和延长，有以下几种方法 : 1.流域面积比拟法 2. 水位流量关系曲线法： 3.相关分析法
（二）经验公式 经验公式主要是在相似水文分区内，利用一定 数量的资料，在设计洪峰流量与流域自然地理因 素和气候因素之间建立相关关系，用来估算本地 区或无资料的同类地区的设计洪峰流量。由于经 验公式都是根据某一地区的实测资料建立的，与 所依据的资料情况和地区特征值有直接关系，具 有一定的地区性和局限性，其计算结果的可靠程 度也取决于所依据的资料。一般是选择几个主要 影响因素组成的计算公式，可分为单参数形式和 多参数形式。
四、实测洪水流量系列的转换 当水文计算断面的汇水面积与水文站的汇水 面积之差，小于水文站汇水面积的20%，不大 2 于1000 km ，汇水区的暴雨分布较均匀，区 间无分洪、滞洪时，可按下式将水文站的实测 最大洪水流量转换为水文计算断面的洪水流量。
F1 n1 Q1 = ( ) Q2 F2
五、经验频率的计算 六、绘制经验频率曲线 七、绘制理论频率曲线
本章难点： 本章难点
缺乏实测资料时设计流量的推算方法。
第三章
主要内容
第一节 有观测资料时设计流量的推算 第二节 缺乏流量观测资料时推算设计流量
第一节 有观测资料时设 计流量的推算
技术标准规定的设计洪水频率对应的 洪峰流量，称为设计洪水流量或设计流量， 其相应的水位称为设计水位。技术标准规 定的设计洪水频率越小，桥涵遭遇洪水破 坏的可能性越小，结构越越安全，但工程 造价越高。