设计洪水过程线课件

第三节

设计洪水过程线推求课前复习第三节

设计洪水过程线推求课前复习1可靠性、一致性、代表性审查年最大值法选样峰、量频率计算特大洪水处理安全修正值设计洪峰和设计洪量选择典型洪水同倍比或同频率缩放设计洪水过程线成果合理性检验由流量资料推求设计洪水框图

可靠性、一致性、代表性审查由流量资料推求设计洪水框图2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。主要内容1．选择典型洪水过程线；31．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。1．选择典型过程选择典型洪水的原则：42．同倍比缩放法

同倍比法采用按同一倍比对典型洪水过程线的纵标值（流量值）进行缩放来推求设计洪水过程线。缩放倍比:或

同倍比法保证得出的设计洪峰或洪量符合设计频率。2．同倍比缩放法或同倍比法保证得出的设计洪5

Qp(t)＝

kQD（t）

按3d洪量放大按洪峰放大按1d洪量放大

QP

(m3/s)

按3d洪量放大Qp(t)＝kQD（t）6

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：洪量缩放倍比：3．同频率缩放法7推求设计洪水过程线

Qp

(t)＝

k0QD（t）

Qp(t)＝QD（t）

t（ti-1，ti）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。推求设计洪水过程线8【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。1．推求各时段放大倍比k0＝3530/1620＝2.18k1＝42600/20290＝2.10

k3－1＝（72400－42600）/（31250－20290）＝2.72k7－3＝（117600－72400）/（57620－31250）＝1.71【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9设计洪水过程线课件10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11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一节概述流量资料不足或代表性差12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。第二节由设计暴雨推求设计洪水推求设计雨量；13一、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。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14设计洪水过程线课件15二、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）同倍比法二、设计暴雨过程拟定1．选择典型暴雨过程的原则16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。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17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=6h123456789101112合计典型暴雨过程12.26.80201.53.84.711.346.721.53.88.7141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18（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：最大24h：最大72h:第9时段H典，6h=46.7mm第7-10时段H典，24h=84.2mm第1-12时段H典，72h=141mm（2）根据典型暴雨过程，经统计得典型最大6h，24h，72h19(3)计算各时段历时的放大倍比系数K1=64/46.7=1.37K2=(106-64)/(84.2-46.7)=1.12K3=(178-106)/(141-84.2)=1.27(3)计算各时段历时的放大倍比系数K1=64/46.7=1.20(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。(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21时段△t=6h123456789101112合计典型暴雨过程mm12.26.80201.53.84.711.346.721.53.88.7141放大倍数K1.271.271.271.271.271.271.121.121.371.121.271.27设计暴雨过程mm15.58.6025.41.94.85.312.764244.811178时段△t=6h典型暴雨过程mm放大倍数K1.271.27122三、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）

三、由设计暴雨推求设计洪水（一）设计净雨232．设计Pa的推求扩展暴雨法同频率法分析法典型暴雨法2．设计Pa的推求扩展暴雨法24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天的雨量仅用于计算设计Pa。

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25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Ｐ＋Ｐａ值减去同一频率的Ｐ值,差额作为所求的设计Ｐａ值：

Ｐａｐ＝（Ｐ＋Ｐａ）ｐ－Ｐｐ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26分析法：根据流域水文气象和地理特性、设计条件、经验分析或查手册得出设计Pa。在湿润地区，当设计标准较高时，可取Pa＝Im。

分析法：根据流域水文气象和地理特性、设计条件、经验分析或查手27典型暴雨法：如果所采用的实际典型年降雨量的频率接近设计频率，可以采用实际前期降雨作为计算设计Pa的依据

典型暴雨法：如果所采用的实际典型年降雨量的频率接近设计频率，28二）由设计净雨推求设计洪水有流量资料：采用单位线法（注意分析外延的可靠性）无流量资料：采用地区综合单位线法二）由设计净雨推求设计洪水有流量资料：采用单位线法（注意分29面积越大，均值、Cv越小不同历时的雨量频率曲线在适用范围内不相交直接法与间接法结果相互比较与邻近地区特大暴雨比较四、合理性检查面积越大，均值、Cv越小四、合理性检查30【算例】某流域F＝4200km2，推求百年一遇设计洪水。流域具有1959～1962四年流量资料和1950～1979三十年面雨量资料

【算例】某流域F＝4200km2，推求百年一遇设计洪水。流域311．设计暴雨计算

（1）设计暴雨统计时段：根据工程要求选择为1、3、7天（2）设计雨量：通过雨量频率分析计算得P1p＝108.0mm；P3p＝182.0mm；P7p＝270.0mm（3）典型雨量：选择1955年一次暴雨过程P1D＝63.2mm；P3D＝08.5mm；P7D＝148.6mm1．设计暴雨计算（1）设计暴雨统计时段：根据工程要求选择为324）计算同频率放大倍比（5）同频率法推求得设计暴雨过程日次

1

2

3

4

5

6

7

典型暴雨

13.8

6.1

20.0

0.2

0.9

63.2

44.4

放大倍比

2.20

2.20

2.20

2.20

1.63

1.71

1.63

设计暴雨

30.4

13.4

44.0

0.4

1.5

108.0

72.4

4）计算同频率放大倍比（5）同频率法推求得设计暴雨过程日次33同频率法推求得设计暴雨过程同频率法推求得设计暴雨过程342．设计净雨推求（2）分析稳定入渗率：

fc＝12mm/d（3）土壤含水量：

Pa,0＝100mm

Pa,t+1＝0.92Pat＋Pt（1）绘制降雨径流相关图，产流参数：

Em＝8.0mm；Im＝100mm2．设计净雨推求（2）分析稳定入渗率：（3）土壤含水量：354）由降雨径流相关图查算设计净雨过程（5）划分地表、地下净雨过程4）由降雨径流相关图查算设计净雨过程（5）划分地表、地下净雨36地表、地下净雨推求地表、地下净雨推求37

（1）分析单位线，由地表净雨推求地表径流过程Qs；

（2）地下径流过程简化为等腰三角形，峰位于地表径流停止点。由地下净雨推求地下径流过程Qg；

（3）地表径流与地下径流相加，得设计洪水过程线Qp。3．推求设计洪水过程（1）分析单位线，由地表净雨推求地表径流过程Qs38Qgi＝i×236/11＝

i×21.45Qgi＝i×236/11＝i×21.4539推求设计洪水过程线推求设计洪水过程线40复习题：1、由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定（）。A、设计暴雨的频率大于设计洪水的频率B设计暴雨的频率小于设计洪水的频率C设计暴雨的频率等于设计洪水的频率D设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率C复习题：1、由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定（412.由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是：（）3当一个测站实测暴雨系列中包含有特大暴雨时，若频率计算不予处理，那么与处理的相比，其配线结果将使推求的设计暴雨（偏大、偏小、不变）（）推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水

偏大2.由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是：推求设计暴雨、推424暴雨动点动面关系是（）5暴雨定点定面关系是（）6某一地区的暴雨点面关系，对于同一历时，点面折算系数（）7选择典型暴雨的原则是“可能”和“不利”，所谓不利是指（）暴雨中心点雨量与相应的面雨量之间的关系流域中心点暴雨与流域平均雨量之间的关系随流域面积的增大而减小典型暴雨主雨峰靠后4暴雨动点动面关系是（暴雨中心点雨量与相应的面雨量之间43第三节

设计洪水过程线推求课前复习第三节

设计洪水过程线推求课前复习44可靠性、一致性、代表性审查年最大值法选样峰、量频率计算特大洪水处理安全修正值设计洪峰和设计洪量选择典型洪水同倍比或同频率缩放设计洪水过程线成果合理性检验由流量资料推求设计洪水框图

可靠性、一致性、代表性审查由流量资料推求设计洪水框图45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。主要内容1．选择典型洪水过程线；461．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。1．选择典型过程选择典型洪水的原则：472．同倍比缩放法

同倍比法采用按同一倍比对典型洪水过程线的纵标值（流量值）进行缩放来推求设计洪水过程线。缩放倍比:或

同倍比法保证得出的设计洪峰或洪量符合设计频率。2．同倍比缩放法或同倍比法保证得出的设计洪48

Qp(t)＝

kQD（t）

按3d洪量放大按洪峰放大按1d洪量放大

QP

(m3/s)

按3d洪量放大Qp(t)＝kQD（t）49

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：洪量缩放倍比：3．同频率缩放法50推求设计洪水过程线

Qp

(t)＝

k0QD（t）

Qp(t)＝QD（t）

t（ti-1，ti）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。推求设计洪水过程线51【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。1．推求各时段放大倍比k0＝3530/1620＝2.18k1＝42600/20290＝2.10

k3－1＝（72400－42600）/（31250－20290）＝2.72k7－3＝（117600－72400）/（57620－31250）＝1.71【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52设计洪水过程线课件53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54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一节概述流量资料不足或代表性差55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。第二节由设计暴雨推求设计洪水推求设计雨量；56一、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。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57设计洪水过程线课件58二、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）同倍比法二、设计暴雨过程拟定1．选择典型暴雨过程的原则59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。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60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=6h123456789101112合计典型暴雨过程12.26.80201.53.84.711.346.721.53.88.7141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61（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：最大24h：最大72h:第9时段H典，6h=46.7mm第7-10时段H典，24h=84.2mm第1-12时段H典，72h=141mm（2）根据典型暴雨过程，经统计得典型最大6h，24h，72h62(3)计算各时段历时的放大倍比系数K1=64/46.7=1.37K2=(106-64)/(84.2-46.7)=1.12K3=(178-106)/(141-84.2)=1.27(3)计算各时段历时的放大倍比系数K1=64/46.7=1.63(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。(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64时段△t=6h123456789101112合计典型暴雨过程mm12.26.80201.53.84.711.346.721.53.88.7141放大倍数K1.271.271.271.271.271.271.121.121.371.121.271.27设计暴雨过程mm15.58.6025.41.94.85.312.764244.811178时段△t=6h典型暴雨过程mm放大倍数K1.271.27165三、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）

三、由设计暴雨推求设计洪水（一）设计净雨662．设计Pa的推求扩展暴雨法同频率法分析法典型暴雨法2．设计Pa的推求扩展暴雨法67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天的雨量仅用于计算设计Pa。

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68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Ｐ＋Ｐａ值减去同一频率的Ｐ值,差额作为所求的设计Ｐａ值：

Ｐａｐ＝（Ｐ＋Ｐａ）ｐ－Ｐｐ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69分析法：根据流域水文气象和地理特性、设计条件、经验分析或查手册得出设计Pa。在湿润地区，当设计标准较高时，可取Pa＝Im。

分析法：根据流域水文气象和地理特性、设计条件、经验分析或查手70典型暴雨法：如果所采用的实际典型年降雨量的频率接近设计频率，可以采用实际前期降雨作为计算设计Pa的依据

典型暴雨法：如果所采用的实际典型年降雨量的频率接近设计频率，71二）由设计净雨推求设计洪水有流量资料：采用单位线法（注意分析外延的可靠性）无流量资料：采用地区综合单位线法二）由设计净雨推求设计洪水有流量资料：采用单位线法（注意分72面积越大，均值、Cv越小不同历时的雨量频率曲线在适用范围内不相交直接法与间接法结果相互比较与邻近地区特大暴雨比较四、合理性检查面积越大，均值、Cv越小四、合理性检查73【算例】某流域F＝4200km2，推求百年一遇设计洪水。流域具有1959～1962四年流量资料和1950～1979三十年面雨量资料

【算例】某流域F＝4200km2，推求百年一遇设计洪水。流域741．设计暴雨计算

（1）设计暴雨统计时段：根据工程要求选择为1、3、7天（2）设计雨量：通过雨量频率分析计算得P1p＝108.0mm；P3p＝182.0mm；P7p＝270.0mm（3）典型雨量：选择1955年一次暴雨过程P1D＝63.2mm；P3D＝08.5mm；P7D＝148.6mm1．设计暴雨计算（1）设计暴雨统计时段：根据工程要求选择为754）计算同频率放大倍比（5）同频率法推求得设计暴雨过程日次

1

2

3

4

5

6

7

典型暴雨

13.8

6.1

20.0

0.2

0.9

63.2

44.4

放大倍比

2.20

2.20

2.20

2.20

1.63

1.71

1.63

设计暴雨

30.4

13.4

44.0

0.4

1.5

108.0

72.4

4）计算同频率放大倍比（5）同频率法推求得设计暴雨过程日次76同频率法推求得设计暴雨过程同频率法推求得设计暴雨过程772．设计净雨推求（2）分析稳定入渗率：

fc＝12mm/d（3）土壤含水量：

Pa,0＝100mm

Pa,t+1＝0.92Pat＋Pt（1）绘制降雨径流相关图，产流参数：

Em＝8.0mm；Im＝100mm2．设计净雨推求（2）分析稳定入渗