三点法作频率曲线及洪水过程线的推求.

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第8章习题_由暴雨资料推求设计洪水

第八章由暴雨资料推求设计洪水本章学习的内容和意义：在设计流域实测流量资料不足或缺乏时，或人类活动破坏了洪水系列的一致性，就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题。

另外，可能最大洪水和小流域设计洪水也常用暴雨资料推求。

由暴雨资料推求设计洪水的基本假定是：暴雨与洪水同频率。

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，再按照降雨形成径流的原理和计算方法，由设计暴雨推求出设计洪水。

本章习题内容主要涉及：暴雨资料的选样；不同资料情况下设计暴雨的计算；推求设计净雨；推求设计洪水过程线；可能最大暴雨和可能最大洪水的推求；小流域设计洪水的计算。

一、概念题（一）填空题1.设计暴雨的设计频率一般假定与相应的具有相同的频率。

2.暴雨点面关系是，它用于由设计点雨量推求。

3.由暴雨资料推求设计洪水时，假定设计暴雨与设计洪水频率。

4.推求设计暴雨过程时，典型暴雨过程的放大计算一般采用法。

5.判别暴雨资料是否为特大值时，一般的方法是。

6.由暴雨资料推求设计洪水的一般步骤是 _______________、、。

7.暴雨资料的插补延展方法有。

8.流域内测站分布均匀时，可采用计算面雨量。

9.流域内侧站分布不均匀时，宜采用计算面雨量。

10.一般情况下，用泰森多边形法计算流域平均雨量比用算术平均法合理些，但在情况下，两种方法可获得相同的结果。

11.暴雨频率分析，我国一般采用法确定其概率分布函数及统计参数。

12.暴雨点面关系有两种，其一是；其二。

13.设计面雨量的时程分配通常选取作为典型，经放大后求得。

14.对暴雨影响最大的气象因子，包括和两大类。

15.用W m 折算法（m p a rW P ,）计算设计暴雨的前期影响雨量P a 时，在湿润地区，当设计标准较高时，r 应取较值；在干旱地区，当设计标准较低时，r 应取较值。

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

工程水文学(第四版)作业答案(共15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--部分答案错误，自己更正。

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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工程水文复习题1(含答案)

填空： 1. 工程水文学是水文学的一个重要分支，为（工程设计、施工、运行管理）提供水文依据的一门科学。

2. 工程水文学的内容，根据在工程设计、施工、管理中的作用，基本可分为两个方面：（水文分析与计算、水文预报）。

3. 水资源是水文循环使陆地一定区域内平均每年产生的淡水量，通常用（多年平均年降雨量和多年平均年径流量）描述。

4. 根据水文现象变化的基本规律，水文计算的基本方法可分为：（成因分析法、数理统计法、地区综合法）。

选择：1. 水文分析与计算，是预计水文变量在的概率分布情况。

a、任一时期内b、预见期内c、未来很长的时期内d、某一时刻2. 水文预报，是预计某一水文变量在的大小和时程变化。

a、任一时期内b、预见期内c、以前很长的时期内d、某一时刻3. 水资源是一种a、取之不尽、用之不竭的资源b、再生资源c、非再生资源d、无限的资源判断：1. 自然界中的水位、流量、降雨、蒸发、泥沙、水温、冰情、水质等，都是通常所说的水文现象。

√2. 水文现象的变化，如河道某一断面的水位、流量过程，常常具有某种程度的多年变化周期、年变化周期等。

√1. 水文现象有哪些基本规律和相应的研究方法？答案：水文规律，基本上可分为成因规律和统计规律两类，相应地，水文计算方法则分为成因分析法和数理统计法。

也有将水文规律分为三类的，即成因规律、统计规律和地区综合规律，相应地，水文计算方法则分为成因分析法、数理统计法和地区综合法。

计算：1. 将全球的陆地作为一个独立的单元系统，已知多年平均降水量Pc＝119000km3、多年平均蒸发量Ec＝72000km3、试根据区域水量平衡原理（质量守恒原理）计算多年平均情况下每年从陆地流入海洋的径流量R为多少？答案：根据水量平衡原理，对于全球的陆地区域，多年年平均得到的水量为多年年平均得到的水量为多年年平均降水量Pc，必然等于多年年平均流出的水量，即多年年平均蒸发量Ec与多年年平均流入海洋的径流量R之和。

《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。

江垭水库洪水单位过程线的推求方法

Ｋｅｒｓｒｓｒｏｒｆｏｎｔｙｒｇａｈｄｒｉｇｍｅｏｙｗｏｄ：ｅｅｖｉ；ｏｄｕｉｈｄｏｒｐ；ｅｉｎｔｄｌｖｈ
江垭水库于１９年建成，是一座以防洪９８为主，结合发电、灌溉、航运、供水等综合利用的水利枢纽工程。位于湖南省张家界市慈利县澧水一级支流漤水的中游，大坝坝址在慈利县江垭镇上游１ｋ．ｍ处，坝址下距慈利县５
摘要：以江垭水库某次洪水过程为例，探讨了洪水单位过程线的推求。由实际降雨量和流量过程线进行分析，并做了基本假定；所选的降雨洪水过程超过三个时段，且有一个最大值，故采
用试错法进行推求，给出了推求过程及方法。将推求成果与降雨径流相关图配合使用，可对洪
数；ｋ、ｋ为累积界限，其取值分别取决于ｔ２
ＡｂｔａｔｔｅｐｐｒｏｋａｆｏｒｃｓｆＪｎｙｓｒｏｒａｌｅａｌ，ｎｉｃｓｅｅｄｒａｉｎｏｏｄｕｉｓｒｃ：ｈａｅｏｏｄｐｏｅｓｏａｇａｒｅｖｉｓａｌｘｍｐｅａｄｄｓｕｓｄｔｅｖｔｆｏｎｔｔｌｉｅｈｉｏｌｆｈｄｏｒｐ．ｔａａｎａｌｄｆｗｒｃｓｎｓｗｅｅａａｙｅ，ａｉａｓｍｐｉｎｗａｏｄｃｅ；ｅｓｌｃｅａｎａｌｙｒｇａｈＡｃｕｌｉｆｌａｏｐｏｅｓｌｅｒｌｚｄｂｓｃｓｕｔｓｃｎｕｔｄｔｅｅｔｄｒｉｆｌｒｎｌｉｎｏｈｌｄｐｏｅｓｅｃｅｅｒｎｔｅｅｉｓａｍａｉｍａｓａａｌｌ，Ｏｅｒｒｔａｈｄｗａｄｐｅｆｏｒｃｓｘｅｄｄｍｏｅｔａｒｅｐｒｄ，ｘｍｕｖｌｅｗａｖｉｂｅＳｒｏｉｌｔｏｓａｏｔｄｔｏｈｈｏｕａｒｍｅｏｄｒｅｔｅｄｒｉｇｐｏｅｓａｄｍｅｏｓｒｉｅ．ｈｅｉｅｃｉｖｍｅｔａｄｒｉｆｌｒｎｆｌａｔｈｒｗｅｅｅｖ，ｅｉｎｒｃｓｔｄｅｇｖｎＴｅｄｒｄａｈｅｅｎｓｎａａｌｕｏｒｅｎａｔｒｉｈｖｎｈｗｅｖｎｅｖｃｃｏｅｔｄｆｒｓｔｏｅａｔｅｏｄｐｏｅｓｏｐｒｅｏｕｅｏｆｒｃｔｆｏｒｃｓ．ａｓｈｌ

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。

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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
1/（70+1）=1.4 2/（70&# . . . 92.9 96.4
（2）三点法初估统计参数 Q5%=5600m3/s；
Q50%=2500m3/s；
Q95%=1230m3/s。
Q5% Q95% 2Q 50% 5600 1230 2 2500 S Q5% Q95% 5600 1230 1830 0.42 4370
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 %
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。
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
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）
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
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
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
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 K 24
K 324
Qmp Qm典
7100 1.19 5950
W24 P 30340 10 4 1.14 4 W24典 26676 10
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：
(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
（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；
3
Qm Q50% 50% 2500 1413 (0.237) 2835m / s Q50% 50% 2500 1413 (0.237) 283 Qm 1413 Cv 0.498 1413 Qm 2835 Cv 0.498 Qm 2835
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