可能最大暴雨的估算
云南省暴雨洪水查算实用手册年正式
云南省暴雨洪水查算实用手册92年版(正式版)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：云南省暴雨洪水查算实用手册云南省水利水电厅一九九二年十二月批准：邓德仁审定：谢承彧编写：邵子杰李宁宁刘道槐目录前言1.自然地理概况 (1)2.暴雨 (2)2.1.暴雨特性 (2)2.2.暴雨的天气系统 (3)2.3.暴雨区划 (3)2.4.时面深曲线及其绘制 (3)2.5.云南省最大1小时、6小时、24小时点雨量等值线图编制 (5)3.洪水 (8)3.1.洪水特性 (8)3.2.产流计算及参数地区综合 (8)3.3.汇流计算及系数地区综合 (17)4.图表法计算设计洪水的步骤 (23)4.1.基本资料 (23)4.2.设计暴雨计算 (26)4.3.产流计算 (32)4.4.汇流计算 (34)5.实例 (40)5.1.基本情况 (40)5.2.设计暴雨计算 (40)5.3.产流计算 (42)5.4.汇流计算 (47)编后语附件一图集附图1 1小时最大降水量均值图附图2 1小时最大降水量Cv值图附图3 6小时最大降水量均值图附图4 6小时最大降水量Cv值图附图5 24小时最大降水量均值图附图6 24小时最大降水量Cv值图附图7 暴雨区划图附图8 产流参数分区图附图9 汇流系数分区图附图10 最大基流量分布图前言在设计防洪工程时，往往涉及到安全与投资两个问题，工程所冒的风险可能由于投资的增加而减少。
防洪工程的安全度又同设计标准和设计洪水有关，前者是水工建筑物防洪级别高低的一种指标，后者是按某一设计标准分析计算得到的具体洪水数值。
设计标准由防洪工程的等级与重要性，按有关规范选定；设计洪水数值大小及其过程则受到流域气候、地形、地质、植被条件、水系和河床特征等多种因素的影响，而流域气候、植被条件又随时间在变化，人为活动对未来洪水的影响程度也在增加，这就使问题变得相当复杂。
第5章 由暴雨资料推求设计洪水
“动点动面暴雨点面关系”包含了三个假定: ①假定设计暴雨的中心一定发生在流域中心； ②假定设计暴雨的点面关系符合平均的点面关
暴雨无法直接考证，特大暴雨的重现期只能通过
小河洪水调查，并结合当地历史文献有关灾情资
料的记载分析估计。一般认为，当流域面积较小
时，流域平均雨量的重现期与相应洪水的重现期
相近。
5.2.3 面暴雨量频率计算
• 各样本系列选定后，即可按照一般程序进行频率计算，求 出各种历时的设计暴雨量。
• 注意特大暴雨的移置和处理。
行设计暴雨计算时，常选作暴雨典型。
2.选择典型暴雨的方法 (1)从设计流域年最大雨量过程中选择 (2)资料不足时,可选用流域内或附近的点雨量
过程 (3)无资料时,可查水文手册或各省暴雨径流查
算图表, 选用地区综合概化的典型暴雨过程。
3.放大方法
典型暴雨过程的缩放方法与设计洪水的典型 过程缩放计算基本相同，一般均采用同频率放大 法。
第五章 由暴雨资料推求设计洪水
研究内容 1.暴雨资料的选样； 2.暴雨资料充分、不充分时如何推求设计暴雨； 3.可能最大暴雨的推求； 4.小流域设计洪水的计算。
第 5.1节 概 述 5.1.1 问题的提出
为什么要由暴雨资料推求设计洪水, 即这种方法 的适用条件是什么?
(1) 设计流域实测流量资料不足或缺乏时就有必要研究 由暴雨资料推求设计洪水的问题;
1.暴雨资料收集 暴雨资料主要向水文、气象部门刊印的《水
文年鉴》、气象月报收集；也可在主管部门的网 站查阅；也可收集特大暴雨图集和特大暴雨的调 查资料。 2.暴雨资料的审查 暴雨资料的审查仍然是三个方面： • 可靠性审查 • 一致性审查 • 代表性审查
暴雨气象描述
暴雨气象描述暴雨（英文名称torrential rain;rainstorm;storm ），是指降水强度很大的雨，常在积雨云中形成。
中国气象上规定，24小时降水量为50毫米以上的强降雨称为“暴雨”。
按其降水强度大小又分为三个等级，即24小时降水量为50-99.9毫米称“暴雨”、100-249.9毫米之间为“大暴雨”、250毫米以上称“特大暴雨”。
但由于各地降水和地形特点不同，所以各地暴雨洪涝的标准也有所不同。
在业务实践中，又可按照发生和影响范围的大小将暴雨划分为：局地暴雨、区域性暴雨、大范围暴雨、特大范围暴雨。
局地暴雨历时仅几个小时或几十个小时左右，一般会影响几十至几千平方千米，造成的危害较轻。
但当降雨强度极大时，也可造成严重的人员伤亡和财产损失。
区域性暴雨一般可持续3～7天，影响范围可达10～20万平方千米或更大，灾情为一般，但有时因降雨强度极强，可能造成区域性的严重暴雨洪涝灾害。
特大范围暴雨历时最长，一般都是多个地区内连续多次暴雨组合，降雨可断断续续地持续1～3个月左右，雨带长时期维持。
特大暴雨是一种灾害性天气，往往造成洪涝灾害和严重的水土流失，导致工程失事、堤防溃决和农作物被淹等重大的经济损失。
特别是对于一些地势低洼、地形闭塞的地区，雨水不能迅速宣泄造成农田积水和土壤水分过度饱和，会造成更多的灾害。
暴雨预警信号的等级分为四个等级，Ⅳ级（一般）、Ⅲ级（较重）、Ⅱ级（严重）、Ⅰ级（特别严重），分别用蓝色、黄色、橙色、红色中英文图标标识。
暴雨（torrential rain），是指降水强度和量均相当大的雨。
在我国除个别地区之外，一般指日(24小时)降水量50-99.9 毫米的降水。
[12] 中国气象上规定，24小时降水量为50毫米或以上的雨称为“暴雨”。
按其降水强度大小又分为三个等级，即24小时降水量为50～99.9毫米称“暴雨”；100～250毫米以下为“大暴雨”；250毫米以上称“特大暴雨”。
水利水电工程设计洪水计算规范(条文说明)
水利水电工程设计洪水计算规范SL4493条文说明1总则1.0.1 1.0.21979年由原水利部和电力工业部颁发的水利水电工程设计洪水计算规范SDJ2279(试行)反映了建国30年来我国在设计洪水计算方面的研究成果和经验规范的颁发使我国设计洪水计算有了统一的标准对指导设计洪水计算保证成果质量起了重要作用规范颁发试行10年来随着我国改革开放政策的贯彻政治经济方面发生了很大变化技术上也有新的发展而试行规范限于当时的历史条件有些规定已不尽合适和完善10年来设计洪水计算方面又积累了新经验随着江河治理与水资源开发利用出现了一些新问题为此1989年能源部水利部水利水电规划设计总院(89)水规规字第40号文决定对原规范(试行)进行修订本次是在原规范基础上进行修订对原规范的适用范围没有作实质性的变动平原区与山丘区在设计洪水计算内容要求上及有关技术处理上有所不同本规范的有关规定原则上只适用于山丘区本规范所规定的工程等级适用范围为大中型其划分标准应按水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区丘陵区部分)SDJ1278(试行)及能源部水利部水利水电规划设计总院(90)水规字第5号关于水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区丘陵区部分) SDJ1278(试行)补充规定试行通知中的规定执行小型水利水电工程的设计洪水计算可参照本规范规定的原则进行水利水电工程设计一般分为可行性研究初步设计技术设计等阶段设计洪水是水利水电工程规划设计的重要依据在可行性研究或初步设计阶段设计洪水的主要参数应当确定在工程初步设计以后的阶段设计洪水不宜有较大的变动因此本规范主要适用于可行性研究及初步设计阶段至于河流规划工程的改建及扩建工程复核等仍可参照本规范执行1.0.3规范所称的设计洪水是指水利水电工程规划设计施工中指定设计标准的洪水的总称其内容根据工程设计需要洪水特性等分别提供洪峰流量时段洪量及设计洪水过程线对水库工程而言当防洪库容较小时一般以洪峰流量或短时段洪量作控制计算设计洪水当防洪库容较大时一般以较长时段的洪量作控制根据设计需要也可以洪峰及洪量同时控制1.0.4我国已建水库一般是以坝址设计洪水作为设计依据由于建库后库区范围内的天然河道已被淹没使原有的河槽调蓄已包含在水库容积内库区产汇流条件也发生了明显的改变建库前流域内的洪水向坝址出口断面的汇流变为建库后洪水沿水库周界向水库汇入造成建库后入库洪水较坝址洪水的洪峰流量短时段洪量增大峰现时间提前随着设计时段的增长入库洪量与坝址洪量的差别逐渐减小据近年来对32座水库的综合分析入库与坝址的洪峰流量的比值在1.01 1.54之间其差别与水库特征洪水时空分布特性有关当库区的天然河道槽蓄量较大干支流洪水易发生遭遇应采用入库洪水作为设计依据当库区的天然河道槽蓄量较小干支流洪水遭遇改变不大对于壅水不高库容较小或壅水虽高但河道比降较陡回水距离较短洪枯水位的河宽变化不大的河道型水库可采用坝址洪水作为设计依据有的水库虽然入库洪水与坝址洪水差别较大但水库调洪库容也很大在这种情况下仍可采用坝址洪水作为设计依据1.0.5水文资料关系到设计洪水计算方法的选定及成果质量的精度当坝址及附近缺乏可以直接引用的水文资料时必须根据工程要求及设计洪水计算的需要尽早建立水文站或水位站以推算设计洪水或检验设计洪水计算中各个环节的成果及坝址水位流量关系曲线1.0.6实测洪水暴雨资料是计算设计洪水的主要依据我国江河水文观测资料不长实测大洪水资料更少雨量观测基本上与水文观测同步因此必须充分利用已观测到的资料就频率分析的要求而言现有的观测系列仍嫌较少而历史上我国人民在与江河洪水斗争中留下了许多有关洪水方面的文字记载民间传说实地洪痕这是我国优秀文化遗产的一部分这些宝贵的历史洪水资料对提高设计洪水成果的质量起着关键作用因此无论是采用流量资料还是雨量资料计算设计洪水均应充分运用历史洪水及暴雨资料1.0.7计算设计洪水应根据设计流域的资料条件采用下列方法(1)大中型水利水电工程应尽可能采用流量资料来计算设计洪水当坝址处或坝址附近有水文站且与坝址的集水面积相差不大时可直接使用其资料作为计算设计洪水的依据据统计我国现有水文基本站约3400个其中有1850个测站的观测系列超过30年而这些站大多是各河流的控制站即使所依据的水文站的观测系列不足30年大多数仍可通过相关插补延长达到30年系列的要求因此条文中规定用流量资料计算设计洪水应具有30年以上的系列就总体而言实测洪水系列计算的设计洪水成果仍具有较大的抽样误差因此必须同时具有一定的历史洪水资料以弥补系列代表性的不足减少抽样误差(2)有的设计河段附近没有可以直接引用的流量资料时可采用暴雨资料来推算设计洪水与流量资料相比我国雨量站资料站点较多据统计我国1958年约有雨量站9500个1989年达19000个但就全国平均而言雨量站仍嫌少占我国国土面积很大部分的西部地区雨量站稀少如西藏面积约120万km2雨量站只有32个而这些地区的工程也少就经济发展较快地区而言雨量站的密度还是比较大的如北京市面积约1.68万km2雨量站就有185个因此规定使用暴雨资料推算设计洪水应具有30年以上系列由暴雨推算设计洪水有许多环节如产流汇流计算中有关参数的确定应有多次暴雨洪水实测资料以分析这些参数随洪水特性变化的规律特别是大洪水时的变化规律(3)有的工程所在河段不仅没有流量资料且流域内暴雨资料也短缺时可采用地区综合法估算设计洪水我国对设计暴雨的研究积累了丰富的资料与经验先后完成了全国和各地区年最大24h 暴雨量的统计参数等值线图实测和调查最大24h点雨量分布图及时面深关系等80年代以来又着重研究了短历时暴雨完成了6h1h暴雨量统计参数的有关图表对暴雨点面关系作了进一步的分析综合完成了各种历时的设计暴雨及相应的产汇流查算图表这些成果是地区综合法的主要依据但在使用时应注意设计流域特性的差异并尽量利用近期发生的大暴雨洪水资料予以检验也可根据洪水统计参数的地区变化规律并参照设计流域的自然地理特性进行地区综合确定设计洪水1.0.8根据1990年能源部水利部水利水电规划设计总院(90)水规字第5号文关于水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区丘陵区部分)SDJ1278(试行)补充规定试行通知中的规定对于一级大型土坝堆石坝应以可能最大洪水作为校核洪水70年代以来我国采用水文气象法对可能最大暴雨进行了研究如当地暴雨放大法暴雨移置法暴雨组合法及暴雨时面深概化法应当根据本流域特性及资料条件选用多种方法推算可能最大暴雨然后综合比较合理选用1.0.9设计洪水成果是水利水电工程设计的重要依据如果成果偏小将造成水库失事若成果偏大将造成经济上的浪费付出相当大的代价在论证工作中水文基本资料是一项重要环节除对实测资料认真分析检查外还必须重视水利水保措施的影响目前我国已建成大型水库319座中型水库2252座小型水库83561座共有86000多座因而必须考虑已建水库对洪水的影响在一条河流的上下游或同一地区的洪水具有一定的水文共性因而必须对采用的各种计算参数和计算成果进行地区上的综合分析多方面检查论证其合理性1.0.10短缺资料地区的设计洪水一般由设计暴雨推求而设计暴雨的确定有赖于诸多因素如点面关系的换算长短历时设计暴雨的确定雨型及雨图等各个环节当设计暴雨选定之后再通过产汇流估算设计洪水其中又有多种环节计算可能最大洪水时存在多种因素的影响具有一定的误差采用的方法都存在各自的优缺点因此短缺资料地区的设计洪水和可能最大洪水计算应尽可能采用几种方法对成果综合比较最后合理选用数据1.0.11根据现有的洪水暴雨系列采用频率分析计算的设计洪水可采用抽样方差(或其均方误)来衡量它们的误差根据统计学估计的设计洪水抽样方差与洪水总体分布以及估计方法有关一般地只能根据样本来估计抽样方差当总体分布为皮尔逊型分布根据n年连序系列并采用绝对值和准则适线估计频率曲线统计参数时设计洪水的均方误可采用附录中所列公式估计但是我国大中型水利水电工程设计洪水所依据的洪水系列中一般有历史洪水系列是不连序的并且都采用适线法估计频率曲线统计参数与公式的假设前提不相符但计算结果可以参考应通过原始资料的精度系列的代表性历史洪水调查考证程度以及统计参数和设计值的合理性分析后来作定性判断当发现有偏小可能时为安全计应在校核标准洪水设计值上再加安全修正值安全修正值的数据可根所综合分析成果偏小的可能幅度并参考均方误计算结果来确定用暴雨资料推算设计洪水中间环节比较多资料条件和计算方法都会给计算成果带来影响因此在综合考虑各方面因素后认为校核标准的成果有偏小的可能时应加安全修正值2基本资料2.1资料搜集与复核2.1.1基本资料是洪水分析计算的基础应当根据流域自然地理特性工程特点及设计洪水计算方法搜集整理有关资料一类是流域自然地理特性及与产汇流有关的河道特征资料如流域及工程地理位置流域面积地形河长坡度等一类是分析计算设计洪水所直接引用的资料如暴雨洪水历史洪水资料产汇流分析成果洪水特性等当流域内治理开发程度较高影响了洪水资料的一致性需要还原时应搜集流域内已建在建的大中小型水库及引水提水水土保持等方面的资料对所搜集的资料应进行系统的整理分析2.1.2计算设计洪水所依据的暴雨洪水系列资料一般为不同历史时期所积累其精度各异因此对有关资料进行复核是必要的应将测验精度较差及大洪水大暴雨资料作为复核的重点当浮标缺乏高水流速仪比测资料时应组织进行比测试验以分析所采用的浮标系数的合理性大暴雨资料应着重进行地区上的暴雨洪水的综合比较分析以论证观测成果的合理性流域特征资料应采用新近测绘成果对资料复核发现的问题如是水文测验允许误差或对水文计算成果影响甚小可不改情况不明时暂时不改但是计算错误或影响较大的系统性误差应进行改正并写出报告建档备查修改资料应与水文部门会商2.1.3计算设计洪水采用的水位流量资料其重点复核内容如下(1)水位观测由于不同时期的水位基面水尺断面水尺零点高程不完全一致以致影响水位精度在洪水期特别是大洪水时有时存在缺测漏测以及伪造等问题因此对上述情况应逐项进行了解审查对水位观测中存在的问题一般应进行改正(2)流量测验资料由于受测站控制条件测验设施及方法的影响存在问题比较复杂如高水测洪能力不够采用浮标测流浮标系数往往是假定或者根据中低水位的系数加以外延确定采用水面一点法测流也存在水面流速系数的确定问题计算流量的断面是借用的因此大洪水的浮标系数水面流速系数借用断面水位流量关系曲线的高水延长及其变化规律等问题应作为复查重点2.1.4计算设计洪水的流量系列应具有一致性当流域内兴建了大中型水库工程和水利水保措施而明显影响各年洪水流量的一致性时应将受影响后的各年洪水流量系列还原到受影响前的同一基础上洪水流量的还原计算应根据不同工程所造成的影响采用不同的方法受上游大中型水库影响时应推算上游水库的入库洪水再将入库洪水按建库前状态汇流条件演算至上游水库坝址然后与区间洪水叠加顺演至设计断面即为还原成果当受上游引水分洪溃决滞洪影响时应将引水分洪等流量过程演算至设计断面与实测流量过程叠加即为还原成果受水利水土保持措施影响流域内产汇流关系有明显改变且流域面积不大时可用改变前的暴雨径流关系及汇流曲线推算相应的洪水过程线2.2洪水和暴雨资料的插补延长2.2.1当工程所依据的水文站观测系列较短或在观测期内有缺测年份时为了使所采用的洪水系列具有代表性连续性应根据不同资料条件进行插补延长(1)当测站水位观测系列长流量观测系列短时可利用本站水位流量关系推算流量(2)如用坝址上下游站的流量插补只有当区间面积较小时才可直接利用两者的关系直接插补如区间面积较大则应分析洪水特性加入适当的参数进行插补延长展延资料的年限不宜过长应尽量避免使用辗转相关相关线的外延部分不宜过长(3)本站洪峰与洪量关系较好时可以互相插补延长所需要年份的洪峰或洪量对某些缺测年份可利用暴雨与洪水相关或通过产汇流方法推算出洪水过程线求得洪峰和各时段洪量2.2.2采用点暴雨或面暴雨计算设计洪水不足30年或缺测大暴雨时应进行插补延长本条中所列的三种方法第一种方法只适用于插补点暴雨第二种方法可直接从等值线图上查该处点暴雨也可量算出面暴雨第三种方法直接求出的是面暴雨通过点面暴雨的换算关系也可求出点暴雨2.2.3插补延长的暴雨洪水资料的可靠程度受基本资料的精度实测点据的数量及幅度相关程度以及外延幅度等多种因素的影响因此任何一个因素都可能影响插补延长的质量应从上下游的水量平衡本站长短时段洪量变化及降雨径流关系的变化规律等方面进行综合分析检查插补成果的合理性2.3历史洪水和暴雨的调整与考证2.3.1设计洪水分析计算要求具有较长系列的水文资料作基础用短期资料计算设计洪水成果可靠度较差但是当充分考虑历史洪水资料以后计算成果可以得到显著改善据我国早期50座大型水库统计在使用了历史洪水资料以后的设计洪水数据经多次复核计算始终比较稳定在设计洪水计算中应充分运用历史洪水资料这是我国水利水电工程实践所得到的一条重要经验全国绝大多数河流都进行过历史洪水调查并取得了大量的调查成果1979年后组织有关单位将以往调查的洪水资料进行了全面的搜集整理汇编经筛选率定全国共有6500个河段的调查洪水成果并由各省(市自治区)和流域机构分别刊布我国站网密度不够特别是干旱半干旱地区一些局地大暴雨往往漏测因此进行暴雨调查十分必要除对近期发生的大暴雨进行调查外历史暴雨的调查也能取得较好的效果在使用调查洪水资料汇编成果时应当注意到不同河段或同一河段不同年份洪峰流量的精度往往不同因此在使用之前必须对河段整编情况进行全面了解对重大的历史洪水调查成果还应作进一步检查核实复核的重点应侧重在所选用的估算流量的方法及各项计算参数是否适当和合理有条件时应根据近期所发生的大洪水对原采用的水位流量关系曲线高水糙率比降等参数进行率定除掌握调查洪水资料外还应当通过历史文献文物资料的考证进一步了解更长历史时期内大洪水发生的情况和次数以便合理确定历史洪水的重现期2.3.2进行历史洪水调查时不仅要调查最高洪水位洪水涨落过程和洪水发生日期还应注意调查了解与估算流量有关的各项因素历史时期的洪水年代较远由于自然条件的变化和人类活动的影响有可能使河道的泄洪能力发生变化如在调查洪水中所施测的横断面河床质的组成等情况都只反映调查时的状况与历史洪水发生的时期可能有较大的差别因而影响最大流量计算的精度如黄河龙门河段近100年来床面淤高近10m这种变化对于合理确定计算参数有很大影响因此应引起足够重视对调查到的大洪水还应从流域雨情水情灾情等方面进行综合分析2.3.3调查洪水洪峰流量的计算常用的有以下三种方法(1)用水位流量关系推求历史洪水洪峰流量一般都需要将水位流量关系曲线外延外延时应注意分析水面比降河床糙率断面形态等因素随水位升高而变化的情况如外延幅度较大需应用其他方法进行验算(2)比降法是历史洪水洪峰流量估算中应用较多的一种方法当河段顺直河段内断面变化不大时一般均采用稳定均匀流公式计算如河段内断面沿水流方向逐渐扩散或逐渐收缩时应采用非稳定均匀流计算应用比降法推算流量时应注意河床糙率过水断面面积和水面比降等计算参数的合理确定(3)采用水面曲线法推算洪峰流量时应对河段流态的变化进行调查了解同时应注意各分段糙率值的合理选用当资料条件允许时应采用多种方法估算历史洪水的洪峰流量然后进行综合分析合理确定2.3.4当有调查的历史洪水位过程时可根据其水位过程推求流量过程求得各时段洪量也可根据实测洪水的峰量关系近似估算历史洪水的洪量由于峰量关系受降雨时空分布流域汇流及洪水地区组成等条件的影响峰量不一定是单一关系因此需要通过调查访问并结合文献资料分析形成该次洪水的降雨特征洪水来源等以便判断洪水过程的类型选择相应类型的峰量关系近似估算洪量2.3.5对估算的历史洪水的峰量除了从本断面估算流量时所选用的有关参数及估算方法进行综合分析检查外还应从面上进行综合分析洪水的时空分布在流域面上或一个地区有一定的规律对同一次洪水可通过本流域的上下游干支流或相邻流域的资料作对比分析发现矛盾时应当深入调查研究找出问题对成果进行调整2.3.6由于我国雨量站网密度较稀且分布又很不均匀暴雨中心的雨量不易观测到尤其是干旱地区经常发生局地性大强度暴雨而这些地区站网密度更稀用暴雨推算设计洪水时暴雨调查更有必要国内一些点暴雨极值也是通过调查获得的对近期发生的大洪水在没有水文测站的河流或由于水文测验设施等限制没有观测到资料时应及时进行洪水调查2.3.7通过现场调查测量一般可以取得调查期内若干次历史大洪水的定量资料调查期的长度在我国人口稠密的中部和东部地区一般可达200年西部以及边远地区约可达100年我国历史文献非常丰富通过文献和文物资料的考证可以了解到更远的历史年代的大洪水情况文献记载多属于描述性质难以定量但可以了解到在文献考证期内大洪水发生的年份次数量级及大小顺位根据文献记载中有关洪水淹没地物建筑物的破坏程度情节等与已有的文字描述及有定景的调查洪水的对比可以分析各次洪水的量级范围与大小序位以便合理确定计算系列中历史洪水的重现期3根据流量资料计算设计洪水3.1洪水系列3.1.1计算设计洪水一般采用年最大值选样洪峰流量每年只选取最大的一个洪峰流量洪量采用固定时段独立选取年最大值时段的选定应根据汛期洪水过程变化水库调洪能力和调洪方式以及下游河段有无防洪错峰要求等因素确定当有连续多峰洪水下游有防洪要求防洪库容较大时则设计时段较长反之较短一般常用时段为3612h及1(或24h)357101530d等洪水系列的选取应满足频率计算中关于样本独立同分布的要求洪水的形成条件应具有同一基础许多地区的洪水常由不同成因(如融雪暴雨)不同类型(如台风锋面)暴雨形成一般认为它们是不同分布的不宜把它们混在一起作为一个洪水系列进行频率计算也不能把由于垮坝所形成的洪水加入系列作频率计算严格地讲现有频率分析方法仅适用于同分布的系列必要时可按季节或成因分别进行频率计算然后转换成年最大值频率曲线由于各类洪水在年内出现时间并非固定所以季节和成因划分不宜过细3.1.2频率计算成果的质量主要取决于系列代表性要求系列能较好地反映洪水多年变化的统计特性调查历史洪水考证历史文献和洪水系列的插补延长是增进系列代表性的重要手段系列代表性可通过长短系列均值对比历史和实测洪水的时序分析论证有无某个时期大洪水出现次数多量级大而另一时期大洪水出现次数少量级小的情况与邻近流域长期洪水系列进行比较也对判断洪水系列的代表性有所帮助还应特别注意系列是否处于丰水或枯水比较集中出现的时期因而使频率计算成果明显偏大或偏小3.2经验频率统计参数及设计值3.2.1为在机率格纸上点绘系列中各项洪水就需知道它们的频率由于总体未知洪水频率也是未知的为了估计它们通常将系列中各项洪水按量值从大到小排列这时各项洪水和它们的频率都是次序统计量按照水文频率分析理论取洪水频率次序统计量的数学期望E(P m)作为各项洪水的经验频率近年来国内外一些研究指出采用现行数学期望公式会使适线法估计的频率曲线统计参数和设计值含有正的偏差因而偏于保守并建议以洪水次序统计量数学期望的频率P(EX m)作为经验频率并已取得一定成果但考虑到尚有一些问题须进一步研究故仍采用频率次序统计量的数学期望E(P m)作为经验频率3.2.2我国大中型设计洪水计算中使用的洪水系列一般都含有历史洪水(或作特大值处理的实测洪水)对于这类不连序系列的洪水经验频率公式目前国内一般有两种方法一种方法是将已知的a个历史洪水和n个实测洪水看成是抽自所研究水文总体的一个容量为N(调查期)的系列其中a个历史洪水的序位可通过调查考证确定因而是已知的而n个实测洪水的序位是不确定的尚有N a n个洪水值未知在此前提下已推导出洪。
浙江省短历时暴雨
议将主要成果颁发试行。现刊布《浙江省短历时暴雨》，在试行过程 中，各地可以参考其它相关成果，根据“多种方法，综合分析，合理 选定”的原则，最终确定设计暴雨数值。
随着降雨量资料的不断积累，对暴雨量级和时、空分布规律出现 的新变化要及时总结分析，以便在使用过程中不断地进行修订和完 善。
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1、概 述
(3).采用具有约束准则的基因遗传算法适线和目估适线相结合 方法分析各历时暴雨统计参数。
(4).应用地理信息系统、电子地图和等值线绘图软件，并结合专 家经验进行综合分析、合理协调勾绘暴雨统计参数等值线。
1.3 编图成果 本次编图主要立足于吸收 1979 年编图的成功经验，全面总结浙 江有暴雨资料记录以来的暴雨特性和时空分布规律，利用一切可能利 用的暴雨资料信息和尽可能新的技术手段，补充、修正原编成果，增 加研究内容。以科学、合理、实用为主要目的，满足社会经济发展对 暴雨研究成果的需求。本编图成果主要包括：暴雨特征；五种历时 （10min、60min、6hr、24hr、3d）实测和调查最大点雨量分布图； 五种历时暴雨统计参数值线图；不同历时暴雨定点定面关系；暴雨时、 日雨型和使用说明。
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前言
当前存在的洪涝灾害、水资源短缺和水污染三大水问题中，暴雨 是产生洪涝灾害的主要根源，研究暴雨的时空分布与数量特值，是科 学减灾的重要内容之一。
建国省水文手册》，第二次是 1970 年编制的《浙江 省水文图集》，第三次是在 1979 年编制的《浙江省可能最大暴雨图 集》。这些“手册”、“图集”在我省水利水电工程建设的规划、设计、 管理，公路、铁路桥涵设计和其它国民经济建设中发挥了重要作用。 随着时间的推移，暴雨资料系列不断增长，资料信息量(站年数)剧增， 创历史记录的短历时大暴雨不断发生，暴雨量级不断刷新。上次编图 以来，水文科技水平、计算技术和表达手段已取得长足进步，为充分 利用水文信息资源、分析研究暴雨的量级和时空分布规律创造了条 件。基于以上原因，1997 年水利部水文司“文环[1997]61 号”部署 全国开展短历时暴雨等值线图的修编工作，并在浙江省进行试点，以 此推动全国的暴雨等值线修编工作。在省水利厅的领导下，省水文勘 测局成立了领导小组和技术小组，开展了包括短历时暴雨统计参数等 值线、暴雨时面深关系、暴雨雨型、城市暴雨公式等内容的研究工作。 本研究选的水文资料，其观测年限一般都在 35 年以上，资料条件和 编图技术都较 1979 年编图时好，其编图成果更符合我省的暴雨分布 规律和自然地理特征。1999 年 9 月全国暴雨编图技术组在南京组织 召开的华东片拼图会议上，我省成果通过审查并与邻省等值线合理拼 接。2003 年 2 月，省水利厅在杭州召开评审会通过了本成果，并建
云南省暴雨洪水查算实用手册92年版(正式版)
云南省暴雨洪水查算实用手册云南省水利水电厅一九九二年十二月批准：邓德仁审定：谢承彧编写：邵子杰李宁宁刘道槐目录前言1.自然地理概况 (1)2.暴雨 (2)2.1.暴雨特性 (2)2.2.暴雨的天气系统 (3)2.3.暴雨区划 (3)2.4.时面深曲线及其绘制 (3)2.5.云南省最大1小时、6小时、24小时点雨量等值线图编制 (5)3.洪水 (8)3.1.洪水特性 (8)3.2.产流计算及参数地区综合 (8)3.3.汇流计算及系数地区综合 (15)4.图表法计算设计洪水的步骤 (20)4.1.基本资料 (20)4.2.设计暴雨计算 (23)4.3.产流计算 (29)4.4.汇流计算 (31)5.实例 (36)5.1.基本情况 (36)5.2.设计暴雨计算 (36)5.3.产流计算 (37)5.4.汇流计算 (41)编后语附件一图集附图1 1小时最大降水量均值图附图2 1小时最大降水量Cv值图附图3 6小时最大降水量均值图附图4 6小时最大降水量Cv值图附图5 24小时最大降水量均值图附图6 24小时最大降水量Cv值图附图7 暴雨区划图附图8 产流参数分区图附图9 汇流系数分区图附图10 最大基流量分布图前言在设计防洪工程时，往往涉及到安全与投资两个问题，工程所冒的风险可能由于投资的增加而减少。
防洪工程的安全度又同设计标准和设计洪水有关，前者是水工建筑物防洪级别高低的一种指标，后者是按某一设计标准分析计算得到的具体洪水数值。
设计标准由防洪工程的等级与重要性，按有关规范选定；设计洪水数值大小及其过程则受到流域气候、地形、地质、植被条件、水系和河床特征等多种因素的影响，而流域气候、植被条件又随时间在变化，人为活动对未来洪水的影响程度也在增加，这就使问题变得相当复杂。
设计洪水的大小是水工建筑物的设计的重要依据之一，如果计算得到的设计洪水小于未来实际发生的同频率洪水，将使工程遭致失败，人民财产受到损失，造成政治社会、经济问题；倘使洪水设计值过大，将形成无谓的浪费。
《湖北省暴雨径流查算图表》使用说明(增强版)
毛雨量仅扣除稳损 fc ，其值按式（1-15）计算：
Ⅱ、净雨过程
fc = 1.3R总0.61 ⋅ 24−0.96 = 0.0615R总0.61
（1-15）
式中 R总 为 24 小时的总径流深。求得 fc 后，将各时段的毛径流深
Ri 减去稳损 fc 与 ∆t 之积，即得设计净雨过程，以 Ii 代表每个历时的净
流域形状改正系数，不影响n 的取值。
查读等值线图及典型雨图的应用，参照《图集》32 页使用说明
有关规定。
3、设计雨型
雨型可采用当地典型暴雨的时程分配，也可用《图表》综合的概
化雨型，为便于特小流域应用，附表（9）列出短历时暴雨过程的分
配，和《图集》中原已刊布的 24 小时雨型，供设计时选用，求出相
隔时段 ∆t 的各个历时雨量后顺次俩俩之差，即为时段雨量，按选用的
H t面 = α t ⋅ H t点
（1-4）
式（1-4）中αt ，从《图集》或附表（8）中《湖北省暴雨面深系
数表》查得。需作流域形状改正的应乘以改正系数α F ，即：
H t面 = α t ⋅α F ⋅ H t点
（1-5）
式中 t 为设计暴雨历时， Ht点 为设计点雨量，有下列情况之一者，
时面深系数应作流域形状改正：
F （km2） λ2
＜20 0.30
表 1-3 20-100
0.25
λ2 ～ F 表 101-500 0.20
501-1000 0.15
1000 以上 0.10
3、瞬时单位线转换为时段单位线
u(0，t) =
1
⋅
(
t
) n−1
⋅
t −
ek
kΓ(n) k
t
水利水电工程设计洪水计算规范条文说明S048s
试行
补充规定试行通知 中的规定执行 小型水利水电工程的设计洪水计算可参照本 规范 规定的原
则进行
水利水电工程设计一般分为 可行性研究 初步设计 技术设计等阶段 设计洪水是水利水电
工程规划设计的重要依据 在可行性研究或初步设计阶段 设计洪水的主要参数应当确定 在工程
初步设计以后的Ｙ阶ＮＤ段－ＹＮ设Ｄ计－Ｙ洪ＮＤ水－Ｙ不Ｎ宜Ｄ－有ＹＮ较Ｄ－大Ｙ的ＮＤ变－Ｙ动ＮＤ－因Ｙ此ＮＤ－本ＹＮＤ规－Ｙ范ＮＤ主－Ｙ要ＮＤ适－Ｙ用Ｎ于Ｄ－可ＹＮ行Ｄ－性ＹＮ研Ｄ究及初步
度 在洪水期特别是大洪水时 有时存在缺测 漏测以及伪造等问题 因此对上述情况应逐项进行 了解审查 对水位观测中存在的问题一般应进行改正
流量测验资料由于受测站控制条件 测验设施及方法的影响 存在问题比较复杂 如高水 测洪能力不够 采用浮标测流 浮标系数往往是假定或者根据中低水位的系数加以外延确定 采用 水面一点法测流 也存在水面流速系数的确定问题 计算流量的断面是借用的 因此大洪水的浮标 系数 水面流速系数 借用断面 水位流量关系曲线的高水延长及其变化规律等问题应作为复查重 点
算 应尽可能采用几种方法 对成果综合比较 最后合理选用数据
根据现有的洪水暴雨系列 采用频率分析计算的设计洪水 可采用抽样方差 或其均方误
来衡量它们的误差 根据统计学估计的设计洪水抽样方差 与洪水总体分布以及估计方法有关
一般地只能根据样本来估计抽样方差
当总体分布为皮尔逊 型分布 根据 年连序系列 并采用绝对值和准则适线估计频率曲线
平原区与山丘区在设计洪水计算内容要求上及有关技术处理上有所不同 本 规范 的有关规
定原则上只适用于山丘区
本 规范 所规定的工程等级适用范围为大中型 其划分标准应按 水利水电枢纽工程等级划分
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三、PMP的估算──特大暴雨极大化
当降水量公式各因子达到可能最大值βm、Vm、ηm、 Wm时, 降水量就达到PMP,即:
直接用式(8.5.3)计算PMP须先确定βm、Vm、ηm、Wm, 这是很困难的。目前,用水文气象法推求PMP的基本思 路是对典型暴雨进行极大化推求PMP。选择典型暴雨 时，应注意选择强度大、历时长、暴雨时空分布对流 域产生洪水峰、量及过程线均恶劣的暴雨典型。
(2)式计算各高度上的比湿q； (3)用上式计算可降水量
具体计算实例见表8.5.1。
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二、降水量公式
根据大气水量平衡原理及空气质量连续原理,一定历时 T内的降水量P的计算式为:
式中,W─可降水量,即水汽输入量;V─水汽入流端的平 均风速;β─表示空气上升运动强度的辐合因子;η=βV,降 水效率。
第五节 可能最大暴雨的估算
内容提要 1. 可能最大降水PMP和可能最大洪水PMF； 2. 可降水量及其计算方法； 2. 形成大暴雨的物理条件； 3. 如何推求可能最大降水PMP。
学习要求 掌握可能最大降水PMP和可能最大洪水PMF的定 义及其计算方法。
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一、概 述
1.什么叫PMP和PMF 可能最大降水是指在现代气候条件下,某一流域一定历 时内可能发生的最大降水量。因为洪水是暴雨的产物,暴 雨是水汽运动的产物。而一个地区空气中水汽是有其上 限值的, 因而一个地区一定历时的暴雨也必定有其上限值。
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2.大气可降水量W 定义: 可降水量是指垂直空气拄中的全部水汽凝结后在汽
柱底面上所形成的液态水的深度,以W表示,单位为mm。
图8.5.1 大气汽柱及可降水示意图
一般说来,一地区的可降水量决定于该地区的汽柱高度、 纬 度、 地面高程、 距海远近、气象条件等。目前PMP的估 算就是建立在可降水量这一基本概念的基础之上的。
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四、应用可能最大降水图集推求PMP
表示区域内一定历时、一定面积PMP地理变化的等值线图 称为PMP等值线图。
1.PMP等值线图的绘制 这种等值线图是利用前述推求PMP的计算方法计算选定 地点的PMP值，经过时-面-深、地区等项修匀，再勾绘成等 值线图。我国24小时PMP等值线图如图8.5.4。 一般仅绘制24h PMP等值线图,然后利用长短历时暴雨关 系、点面关系推求其它历时、面积的PMP值。
在现代气候条件下,一个地区或一个特定流域 ,从物理 成因上说,一定时段内有其可能最大雨量,称为可能最大降 水,用 PMP 表示 , 即Probable Maximum Precipitation。 可能最大降水所形成的洪水称为可能最大洪水,用PMF表 示,即Probable Maximum Flood。
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3.可降水量的计算方法 根据探空资料计算 从地面P0到大气顶界(P=0)的可降水量计算式：
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由于水汽主要集中在对流层下部,所以一般只从地面计算 到300hPa或200hPa即可。 在具体计算时,通常采用大 气分层的办法,如先根据各高度上的露点计算出各高度上的水汽 压e(hPa)；