流量误差对推求设计洪水影响
由流量资料推求设计洪水
二、设计原则
怎样选择水工建筑物旳设计洪水，涉及一种原则 问题，即设计原则。
我国现行原则：
GB50201-94《防洪原则》 SL252-2023 《水利水电工程等级划分及洪水原则》
水利水电工程等别拟定
水利水电工程建筑物级别拟定
水库工程建筑物防洪原则拟定
水利水电工程防洪原则：
正常利用原则—设计洪水：拟定水库旳设计洪水 位、设计泄洪流量等。不超出这种原则旳洪水来临时， 水库枢纽一切工作维持正常状态。
5、考虑特大洪水时统计参数旳拟定
（1）初步估计参数—矩法
假设系列中n-l年旳一般洪水旳均值为
、均方差为σn-l，在假设它们与除去特大洪水后旳N-
a年总旳一般洪水系列旳均值
、均方差
σN-l 相等，即:
旳条件下可导出： 其中：xj—特大洪水；xi—一般洪水。
Cs值： 对于Cv≤0.5旳地域，Cs=(3～4）Cv； 对于0.5<Cv≤1.0旳地域，Cs=(2.5～3.5） Cv： 对于Cv>1.0旳地域，Cs=(2～3）Cv； 另外，还能够采用权函数法来估计Cs。
目前采用年最大值法选样。
年最大值法选样： 即从资料中逐年选用一种最大流量和固定时段旳 最大洪水总量，构成洪峰流量和洪量系列。
固定时段一般采用1、3、5 、7、15、30天。大 流域、调洪能力大旳工程，设计时段能够取得长些； 小流域、调洪能力小旳工程，能够取得短某些。
三、特大洪水旳处理
1. 特大洪水
某站洪峰流量频率曲线
序号
Ⅰ Ⅱ
合计
特大洪峰流量
2520 2200
4720
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
流量误差对推求设计洪水的影响
流量误差对推求设计洪水的影响摘要：洪水是我国存在的主要自然灾害之一，通过对各种水利工程的建设来实现对洪水的控制是防洪工程规划中的重要内容，而在防洪水利工程建设的过程中，设计洪水起着重要的依据作用，提高设计洪水计算的精确性确保水利工程安全的重要需求。
本文对设计洪水的概念作出了阐述，同时以流量资料推求设计洪水为依据对流量误差对推求设计洪水的影响作出研究，同时对当前我国针对流量误差影响设计洪水推求的研究现状以及努力方向作出探讨。
关键词：设计洪水流量资料流量误差影响1 设计洪水的概念设计洪水被广泛的应用于水文计算中，虽然设计洪水并没有一个十分明确的定义，但是它的设定是为了防洪等水利工程服务的，是指水利工程或水工建筑物预计设防以及在防洪规划等工作中的最大洪水。
无论是在水库大坝的设计还是溢洪道的设计中都要重视防洪问题的解决，所以保证这些水工建筑物在遭遇洪水的过程中能够保证自身的安全是水工建筑物设计与建设中必须要考虑的重要问题，所以在这些水工建筑物的设计过程中要将一种洪水当做水工建筑物的设计标准，而这个被当做标准的洪水则被称为设计洪水。
由此也可以看出设计洪水直接决定着水利工程的设计泄洪流量以及设计洪水位，在水工建筑物的设计与建造中处于至关重要的地位。
设计洪水不仅包括分期设计洪水、设计洪水过程线，也包括不同时段的设计洪量以及设计洪峰等，这些内容需要以水工建筑物的工程特点以及本身的设计要求为依据进行部分内容的计算或者全部内容的计算，从而确保水工建筑物以及下游防洪的安全。
2 流量误差对推求设计洪水的影响2.1 利用流量资料对设计洪水的推求流量资料是对江河湖泊等水体和水资源水量变化的调查与记录得出的，它不仅反映着特定水体中重要的水文特征，同时也是对水资源进行开发利用的重要依据，如在各种水利工程的设计、施工、运行，特定流域或跨流域的水利工程规划、水质监测以及防洪调度和水资源保护中都发挥着重要的参考作用。
同时通过流量资料来进行设计洪水的推求也是我国在计算设计洪水方法中重要类型之一。
第二章由流量推求设计洪水
——有历史文献资料可以考证的时期
§2.4 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法
❖ §2.4.1连序和不连序样本系列
连序系列（没有特大洪水值）：大→小排列，无空缺 不连序系列（有特大洪水值）：有空缺
§2.4.2不连序样本系列的经验频率计算
❖计算目的：
估计样本的经验分布，再根据洪水样本点距及
（5）x 、CV、CS对频率曲线的影响
① CV、CS固定，x 改变频率曲线的高低位置 x ↑， 频率曲线位置抬高，且变陡。
x2 x1
（5）x 、CV、CS对频率曲线的影响
② x 、CS固定
CV变大，使频率曲线顺时针旋转
Cv2 Cv1
xx
x CV
则：
x p x (C v 1 ) x (1 pC v)
应用时，根据指定的设计频率p和估计的Cs值查表求 p ，代入
上式即可求得Xp
例：x 800mm，CV=0.5，CS= 1.0 求千年一遇（P=0.1%）的年雨量值。 查表 CS→1，得 =4p.53
x 0 . 1 % x (p C v 1 ) 8 ( 0 4 . 5 0 . 5 3 1 ) =2612mm
Q入Q出W t Q跨 引
§2.2.3 洪水资料的插补展延
❖ 插补展延的目的： 样本容量越大，包含总体分布的信息越多，样本的代
表性越高，当设计站点或断面的洪水资料较少时，就需要 参证本站其他资料、或上下游、干支流其他测站资料或流 域中的暴雨资料，对洪水资料进行插补和展延。
插补展延的方法：
⑴根据上下游测站的洪水特 有实测资料时——相关分析法 征相关关系进行插补展延 无实测资料时——移用法
⑵利用本站峰量关系进行插补展延 洪峰流量→洪水总量；洪水总量→洪峰流量；
小流域设计洪水误差分析及改进措施
小流域设计洪水误差分析及改进措施作者：时振阁金玉玺来源：《南水北调与水利科技》2009年第05期摘要:推理公式法是小流域设计洪水常用的一种简单易行的方法。
推理公式计算中涉及较多参数,参数的准确与否,直接影响计算精度。
在推理公式计算的各种参数中,暴雨衰减指数n不确定性较大,而且n值变化对设计结果影响也较大。
暴雨过程是一个复杂的多维随机过程,年最大时段暴雨与暴雨历时t的暴雨公式属于经验相关关系,忽略了不少影响因素,因此,公式中参数n值不会是稳定不变的。
20世纪80年代以后,随着自记雨量观测应用,到目前已经有20多年的资料系列,小流域暴雨设计的计算就可以直接利用时段实测降水资料系列进行计算,设计洪水时,可根据实测雨量时段资料,计算该设计流域的n值,可提高计算精度。
因此,在当地自记降水资料系列允许的情况下,尽量采用实测降水资料直接计算参数,可避免设计暴雨的误差。
关键词:小流域暴雨设计;降水资料,暴雨公式;暴雨指数;设计暴雨;误差分析中图分类号:P333.6文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2009)05-0114-04Error Analysis and Innovative Approach for Small Watershed Design FloodSHI Zhen-ge,JIN Yu-xi(Tangshan-Qinhuangdao Bureau for Hydrology and Water Resources Survey of Hebei Province,Tangshan 063000,China)Abstract:The rational formula method is a common and easy mode for small watershed design flood.Lots of parameters in the formula immediately affect the calculation accuracy.In thoseparameters,rainstorm attenuation coefficient (n) is of uncertainty and has much influence on the result.The rainstorm process is a complex and stochastic multi-dimensional process.A correlation exists between the maximal annual period-many factors,the parameter (n)will not be a constant.Since 1980s,heavy rain and flood of small basins can be calculated by auto-recording rainfall observation system,and 20-year's self-recording rainfall data can improve the calculation accuracy.While the self-recording rainfall observation data are insufficient,to improve the accuracy of the design flood,the observed data of precipitation should be adopted.Key words: small watershed design flood;rainfall observation data;rainstorm formula;rainstorm attenuation coefficient;design flood;error analysis农田水利基本建设中,大量工程措施位于小流域上,诸如建库蓄洪、修建水渠、小流域治理及雨水利用等各方面的计算,都需要小流域设计洪水计算结果。
工程水文学(判断)考试模拟题+参考答案
工程水文学（判断）考试模拟题+参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1、水文频率计算中配线时，增大 Cv 可以使频率曲线变陡。
[ ]A、正确B、错误正确答案：A2、在用同倍比放大法中，已求得洪峰放大倍比为 KQ 1.5 ，洪量放大倍比为 KW 1.2 ，则按峰放大后的洪量小于设计洪量，按量放大的洪峰大于设计洪峰。
[ ]A、正确B、错误正确答案：B3、水文现象的变化，既有确定性又有随机性，因此，水文计算和水文预报中，应根据具体情况，采用成因分析法或数理统计法，或二者相结合的方法进行研究。
[ ]A、正确B、错误正确答案：A4、小流域与同一地区中等流域相比较，一般小流域的多年平均径流深Cv 值小。
[ ]A、正确B、错误正确答案：B5、变差系数CV 是衡量系列相对离散程度的一个参数。
[ ]A、正确B、错误正确答案：A6、流域蒸发由流域的水面蒸发、土壤蒸发和植物蒸散发组成，因此，通常都采用分别实测这些数值来推求。
[ ]A、正确B、错误正确答案：B7、当气压一定时，露点（Td）的高低只与空气中水汽含量有关。
[ ]A、正确B、错误正确答案：A8、在设计年径流分析计算中，若已知年径流频率曲线便可推求符合某一设计保证率的年径流量及年内分配过程。
[ ]A、正确B、错误正确答案：B9、采用流域水量平衡法推求多年平均流域蒸发量，常常是一种行之有效的计算方法。
[ ]A、正确B、错误正确答案：A10、雨量筒可观测到一场降水的瞬时强度变化过程。
[ ]A、正确B、错误正确答案：B11、干旱地区，降水量较少，年径流系数较小，从而使年径流量与年降水量关系不密切。
[ ]A、正确B、错误正确答案：A12、可能最大暴雨量即是可降水量的最大值。
[ ]A、正确B、错误正确答案：B13、在频率曲线上，频率 P 愈大，相应的设计值 xp 就愈小。
[ ]A、正确B、错误正确答案：A14、一场降雨洪水的径流深，为这场洪水流经流域出口断面的流域平均水深，常由实测的洪水资料来推求。
第八章 由暴雨资料推求设计洪水的条件和步骤及直接法推求设计暴雨
2、设计面暴雨过程的推求
典型暴雨选择原则：（各年面雨量过程中选取） （1）可能（代表性）：雨量接近设计值 雨型出现几率大 （2）不利：雨量比较集中、主雨峰比较靠后 （3）为了简便，也可选择单站暴雨过程
放大方法：同频率控制放大法。
实例分析 某流域具有充分雨量资料，已求得百年一遇设计暴雨量，并
选择出典型暴雨过程，是推求其设计暴雨过程。
实例分析 已求得某流域百年一遇1d、3d、7d设计暴雨分别为108mm、182mm、
270mm。经对流域内各次大暴雨资料分析比较后，选定暴雨核心部分出 现较迟的1993年的一次大暴雨作为典型，其暴雨过程如表。按同频率控 制放大法推求设计暴雨过程。
时段（d） 雨量x(mm)
1
2
3
4
13.8 6.1 20.0 0.2
（1）第一种情况 如果流域中心附近有一个具有长期雨量资料的测站，那么可依据该站 点资料进行频率计算，求得各种历时的设计点雨量。
（2）第二种情况 如果流域上完全没有长系列雨量资料，则查各省水文手册等文献中刊 载的暴雨统计参数等值线图。得到流域中心处各种历时暴雨的统计参 数，进而求得各种历时的设计点雨量。
直接法推求设计暴雨 主讲 马细霞
一、概述
1、由暴雨资料推求设计洪水的条件 (1) 设计流域实测流量资料不足或缺乏时,有必要研究由暴雨资 料推求设计洪水的问题；(2) 人类活动破坏了洪水系列的一致性; (3) 多种方法,互相印证,合理选定; (4) 无资料地区小流域的 设计洪水，一般都是根据暴雨资料推求； (5) 可能最大降水/洪 水是用暴雨资料推求的。
2、设计面雨量的推求
思路：流域面积很小时，可近似将流域中心设计点雨量作为流域 设计面雨量；对于较大面积流域，需研究点雨量与面雨量之间 的关系（称暴雨点面关系），进而将设计点雨量转化为设计面 雨量。
根据流量推求设计洪水的几种方法的对比
根据流量推求设计洪水的几种方法的对比
发表时间：2013-10-17T09:54:42.547Z 来源：《赤子》2013年5月下总第282期供稿作者：马成禄[导读] 因此，在实际工作中常同时运用上述三种方法，以矩法和三点法计算作为经验适线法的初值计算，从而提高计算的精度。
吴京朱威丁凯森（郑州大学水利与环境学院，河南郑州 450001）摘要：洪水频率计算是水文工作中的一种重要工作，而P—Ⅲ曲线则是洪水频率计算的一种重要方法。
本文主要研究比较几种不同的计算其参数的方法，通过对比分析得出其各方法的优劣。
关键词：设计洪水；P—Ⅲ曲线；矩法；三点法；经验适线法中图分类号：TV122.1 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）05-0000-02 洪水是重要的一种水文现象，实际生活中的许多水利工程都需要研究洪水过程推求设计洪水，研究洪水频率为当地指定防洪、防灾策略提供理论支撑，也为洪水的预警、预测提供参考作用[1]，因此研究洪水频率对水文工作有着重大的意义。
一、研究基础。
(完整版)第二节设计洪峰流量及设计洪量的推求
第二节设计洪峰流量及设计洪量的推求由流量资料推求设计洪峰及不同时段的设计洪量，可以使用数理统计方法，计算符合设计标准的数值，一般称为洪水频率计算。
一、资料审查在应用资料之前，首先要对原始水文资料进行审查，洪水资料必须可靠，具有必要的精度，而且，具备频率分析所必须的某些统计特性，例如洪水系列中各项洪水相互独立，且服从同一分布等。
除在第三章谈到审查资料的可靠性之外，还要审查资料的一致性和代表性。
为使洪水资料具有一致性，要在调查观测期中，洪水形成条件相同，当使用的洪水资料受人类活动如修建水工建筑物、整治河道等的影响有明显变化时，应进行还原计算，使洪水资料换算到天然状态的基础上。
洪水资料的代表性，反映在样本系列能否代表总体的统计特性，而洪水的总体又难获得。
一般认为，资料年限较长，并能包括大、中、小等各种洪水年份，则代表性较好。
此可见，通过古洪水研究，历史洪水调查，考证历史文献和系列插补延长等增加洪水列的信息量方法，是提高洪水系列代表性的基本途径。
根据我国现有水文观测资料情况，SL44—93规定坝址或其上下游具有较长期的实测水资料(一般需要30年以上)，并有历史洪水调查和考证资料时，可用频率分析法计算计洪水。
二、样本选取河流上一年内要发生多次洪水，每次洪水具有不同历时的流量变化过程，如何从历洪水系列资料中选取表征洪水特征值的样本，是洪水频率计算的首要问题。
根据SL44—93规定，应采用年最大值原则选取洪水系列，即从资料中逐年选取一个大流量和固定时段的最大洪水总量，组成洪峰流量和洪量系列。
固定时段一般采用l、3、5、7、15、30天。
大流域、调洪能力大的工程，设计时段可以取得长一些；小流域、调洪能力小的工程，可以取得短一些。
在设计时段以内，还必须确定一些控制时段，即洪水过程对工程调洪后果起控制作用的时段，这些控制时段洪量应具有相同的设计频率。
同一年内所选取的控制时段洪量，可发生在同一次洪水中，也可不发生在同一次洪水中，关键是选取其最大值。
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流量误差对推求设计洪水的影响
摘?要：洪水是我国存在的主要自然灾害之一，通过对各种水利工程的建设来实现对洪水的控制是防洪工程规划中的重要内容，而在防洪水利工程建设的过程中，设计洪水起着重要的依据作用，提高设计洪水计算的精确性确保水利工程安全的重要需求。
本文对设计洪水的概念作出了阐述，同时以流量资料推求设计洪水为依据对流量误差对推求设计洪水的影响作出研究，同时对当前我国针对流量误差影响设计洪水推求的研究现状以及努力方向作出探讨。
关键词：设计洪水?流量资料?流量误差?影响
中图分类号：tv12 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）10（a）-0141-01
1 设计洪水的概念
设计洪水被广泛的应用于水文计算中，虽然设计洪水并没有一个十分明确的定义，但是它的设定是为了防洪等水利工程服务的，是指水利工程或水工建筑物预计设防以及在防洪规划等工作中的最大洪水。
无论是在水库大坝的设计还是溢洪道的设计中都要重视防洪问题的解决，所以保证这些水工建筑物在遭遇洪水的过程中能够保证自身的安全是水工建筑物设计与建设中必须要考虑的重要问题，所以在这些水工建筑物的设计过程中要将一种洪水当做水工建筑物的设计标准，而这个被当做标准的洪水则被称为设计洪水。
由此也可以看出设计洪水直接决定着水利工程的设计泄洪流量以及设计洪水位，在水工建筑物的设计与建造中处于至关重要的地位。
设计洪水不仅包括分期设计洪水、设计洪水过程线，也包括不同时段的设计洪量以及设计洪峰等，这些内容需要以水工建筑物的工程特点以及本身的设计要求为依据进行部分内容的计算或者全部内容的计算，从而确保水工建筑物以及下游防洪的安全。
2 流量误差对推求设计洪水的影响
2.1 利用流量资料对设计洪水的推求
流量资料是对江河湖泊等水体和水资源水量变化的调查与记录得出的，它不仅反映着特定水体中重要的水文特征，同时也是对水资源进行开发利用的重要依据，如在各种水利工程的设计、施工、运行，特定流域或跨流域的水利工程规划、水质监测以及防洪调度和水资源保护中都发挥着重要的参考作用。
同时通过流量资料来进行设计洪水的推求也是我国在计算设计洪水方法中重要类型之一。
通过流量资料推求设计洪水首先要以洪峰流量的频率分析为依据得到与设计频率相符的特征值，然后通过将某一条实测洪水过程线设定为洪量分布的典型，再将此洪水过程线按照相关设计要求进行调洪计算，并且设计频率与所得的调洪库容的频率是相同的，从而实现将计算调洪库容的频率曲线向计算多个洪水特征值的频率取向转换。
一般当所运用的流量资料记录时间较短时，通过差不延长后可以通过频率分析法进行推求，而当所运用的流量资料记录时间较长时则通过对历史洪水的考证与调查后就可以直接使用频率分析法来对设计洪水进行推求。
在流量资料的监测、记录与整理中会出现系统性误差、随即误差、粗大误差、独立误差、费独立误差等
各种误差，而推求设计洪水需要以流量资料为依据，所以推求所得的设计洪水会因为不同的误差产生不同的影响。
2.2 流量误差对推求设计洪水的影响
在利用流量资料推求设计洪水的计算中，会由于误差出现与真实值相偏离的结果。
在公式推导法中，如果将e表示含有误差的流量值，而q表示真值，则eq表示为实测资料q的数学期望，而eq则表示为真值q的数学期望，在含有误差的情况下eq=eq；在随机模拟法中如果将cvq表示为系列qi的变差系数，则会出现实测的cvq 大于真值的cvq。
在用实测资料计算设计洪水的过程中，由于实测资料会与真值之间存在一定的偏差，这些偏差会使所得的设计洪水值大于实际真值，并且两者之间的偏差会随着流量资料中先对误差的均方差变大。
在一般情况中，科学测量得到的流量资料中的相对误差的均方差小于10%甚至低于5%，所以由流量误差所推求得到的设计洪水的偏大误差也小于5%，由此可见在科学的收集流量资料的基础上，流量资料的测验误差只会对设计洪水的推求产生较小的影响，但是在实际工作中仍旧应当最大限度的减少流量资料产生的误差，从而通过提高流量资料的精度来得到相对准确的设计洪水来满足不同部门、不同工程的需求。
3 流量误差对推求设计洪水影响的研究现状及努力方向
当前我国国内针对流量资料推求设计洪水方面的流量误差对设计洪水的影响研究并不广泛，这与我国的水文科研部门与其他部门的工作存在脱节的现象是密不可分的，主要表现为水文监测单位比
较重视水文监测过程以及水文监测成果，而对监测误差对水文相关资料的使用单位所做的研究与分析较少进行考虑，同时水利工程建设中的水文资料分析将极值的影响作为主要的考虑对象，而对所使用的水文资料中存在的误差则存在重视不够的现象。
这就需要水文监测单位强化服务意识，通过对水文资料的不断完善并提高其精准度来适应各个单位对水文资料的需求，同时水利工程设计单位要重视对资料的审查，避免水文资料中存在的不必要误差对设计洪水的推求产生影响，并尽量减小误差来降低流量误差对设计洪水推求的影响。
在这个过程中要认识到流量资料是推求设计洪水的基础，通过对水文资料开展可靠性审查、一致性审查以及代表性审查的“三性审查”来确保水文资料相关数据的精确性，从而为设计洪水的推求以及相关水工建筑物的安全使用奠定坚实的理论基础。
另一方面，在进行设计洪水的推求中，相关部门往往重视特大洪水流量的流量误差审查，而忽略了对中等、低等水流量中的误差，特大洪水流量值在适线中的重要性是不可否认的，但是同时流量测量产生的误差尤其是中、低水流量中存在的测量误差会对设计洪水的推求也可能产生较大的影响，所以流量测量误差尤其是中、低水流量的测量误差对提高设计洪水值计算的精确性具有重要的意义，并且在制定测站测流方案时将已知的推求设计洪水值产生影响的流量测验误差的极限值作为重要的考虑对象可以在确保测验精度的基础上实现对更为经济的测流方案的选择。
需要注意的是水体流量的变化是相当复杂的，所以必须通过持续的、长期的流量测量并将所得的
流量资料与其他水文要素建立起相关关系才能够实现对逐日流量
的推求以掌握水体流量变化的规律，从而通过对河流流量变化规律的探求与探究提高设计洪水值计算的精确性。
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