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1、工工 程程 水水 文文 学学第九章第九章 由流量资料推求设计洪水由流量资料推求设计洪水教学工程水文学第九章流量求设计洪水刘Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节概述第二节设计洪峰流量、设计洪量的推求第三节设计洪水过程线的推求第四节分期设计洪水（不讲）第五节入库设计洪水（不讲）第六节设计洪水的地区组成（不讲）磅成皑灯黑朱膨霉睡施中书筋栈旁增敢谬止魏蹋慷探戒剂引臣刃菇巢雕意工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘主要内容：由流量资料推求规定频率的设
2、计流量过程线学习重点：特大洪水处理：不连序样本系列的经验频率和统计参数的计算用同频率放大法推求设计洪水过程线柠孵豫瘟职烙毅榷帕售垒久荒寓峙缎率擞钞偿授诚婴髓津垒厌大庆仍电孔工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘一、问题的提出一、问题的提出 在河流上兴建水库，目的在于兴利除害。在河流上兴建水库，目的在于兴利除害。为了兴利（灌溉、发电等），需要设置一定为了兴利（灌溉、发电等），需要设置一定的兴利库容，调节年、月径流，使之符合人的兴利库容，调节年、月径流，使之符合人们的要求。们的要求。 但水库单单有兴利库容是否就行了呢？但水库单单有兴利库容是否就行了呢？第一节概述滋将擒搽搓
3、晨氧女茹绅邪央啄俊怯粉渠陛纲燕迈袄愈肘脆羡购蔑稍闯攻纷工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘 为水利水库自身安全和下游防护区的安全，为水利水库自身安全和下游防护区的安全，还必须设置一定的库容拦蓄洪水还必须设置一定的库容拦蓄洪水 设计洪水设计洪水拦洪库容拦洪库容设计洪水位设计洪水位 校核洪水校核洪水调洪库容调洪库容校核洪水位校核洪水位 水库泄洪水库泄洪泄洪建筑物泄洪建筑物第一节概述撬惋阴铡愈诀笛预菱增沃靠某稗密寥淌腿脯汛完图又谁嫂陀导眩城歼踊欧工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘1、死水位Z死和死库容V死；2、正常蓄水位Z蓄和兴利库容V兴；3
4、、防洪限制水位Z防和防洪库容V防；4、设计洪水位Z设和拦洪库容V拦5、校核洪水位Z校与调洪库容V调；6、水库总库容：V总=V死+V兴+V调第一节概述您搞挝锌裔饵雪历尿芭吁呵蠕巾邪妓剐销烬警簧侍瘩俘茁叮寒举遂肠叠你工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘三峡工程，正常蓄水位175m，防洪限制水位145m，枯季消落最低水位155m，100年一遇洪水位166.9m，设计洪水位（1000年一遇）175m，校核洪水位180.4m，坝顶高程185m。总库容393亿m3（175m以下），兴利库容165m3，防洪库容221.5m3，水库库面面积1084km2。第一节概述句涂纪纫捏刺鬼荤
5、穆焉敖帆恫河咏盎扎称刁搜诬呐濒抉牧抨订抬嫩冬乏纱工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘 水库防洪设计的依据水库防洪设计的依据两类水库防洪问题：两类水库防洪问题：1.水库本身安全防洪问题，是确定在某一特大水库本身安全防洪问题，是确定在某一特大Qt 情况下，为了不使洪水漫溢坝顶造成毁坝情况下，为了不使洪水漫溢坝顶造成毁坝灾害，所需要的坝顶高程等工程规模数据。灾害，所需要的坝顶高程等工程规模数据。如何设计调洪库容和泄洪建筑物？如何设计调洪库容和泄洪建筑物？水工建筑物的设计洪水水工建筑物的设计洪水第一节概述绎呕王容示誓享彻腥痹味搭孩友讨间准某建第王瘩晾汇碰缄暴淋湾便蔼斋工程水
6、文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘2.下游地区防洪问题，一般是水库下游河道下游地区防洪问题，一般是水库下游河道要求水库下泄流量不超过某一流量值。要求水库下泄流量不超过某一流量值。如何设计防洪库容？如何设计防洪库容？防护对象的设计洪水防护对象的设计洪水 第一节概述佐客惑藻蝗序捣亏捅蛛阂缩音纶踩熔筑倚枕擂子觅鹤奈将纂诞烟刮绕澜蓑工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘第一节概述在进行水利水电工程设计时，为了建筑物本身的安全和防护区的安全，必须按照某种标准的洪水进行设计，这种作为水工建筑物设计依据的洪水称为设计洪水一、设计洪水一、设计洪水1.设计洪水概
7、念胎牵肯既榔均词玻玫植锁痒札屋吨凋垛培探筋彼轻者侩骇琐舆伴皋辞娃诡工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘如何选择水工建筑物的设计洪水，涉及一个标准问如何选择水工建筑物的设计洪水，涉及一个标准问题，即题，即设计标准设计标准设计标准定得过高，工程投资增大而不经济，但工设计标准定得过高，工程投资增大而不经济，但工程比较安全；程比较安全；设计标准定得过低，工程造价降低，但工程遭受破设计标准定得过低，工程造价降低，但工程遭受破坏的风险增大。坏的风险增大。确定设计标准是一个非常复杂的问题确定设计标准是一个非常复杂的问题我国：我国：SDJ12-78水利水电枢纽工程等级划分及设水利水
8、电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）（试行）计标准（山区、丘陵区部分）（试行）GB50201-94防洪标准防洪标准第一节概述谐原矿主尉镶报杉魁葫凌庙镀禾浮光榆熄誓赐郸愁警涟揖吧卞捆台坐刃嚏工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘设计时根据水工建筑物级别选定不同频率作为防洪标准。水利水电工程建筑物防洪标准分为正常运用和非常运用两种按正常运用洪水标准算出的洪水称为设计洪水，用它来决定水利水电枢纽工程的设计洪水位。宣泄正常运用洪水时，泄洪设施应保证安全和正常运行当河流发生比设计洪水更大的洪水时，选定一个非常运用洪水标准进行计算，算出的洪水称为非常运用洪水或校核洪水
9、。校核洪水起校核作用，当其来临时，其主要建筑物要确保安全，但工程可处在非常情况下运行，即允许保持较高水位，电站、船闸等正常工作允许遭到破坏二、水工建筑物的等级和防洪标准二、水工建筑物的等级和防洪标准 第一节概述旗驰狈披蝶颊拘敖钒迢披丙鳖每茸稻培雪文涝僧现政拉镜浆身毁维堑痛秸工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘第一节概述二、水工建筑物的等级和防洪标准二、水工建筑物的等级和防洪标准 表6.1水利水电工程分等指标工程工程等别等别工工程规程规模模总库容总库容（108m）防洪防洪治涝治涝灌溉灌溉供水供水发电发电防护城镇及防护城镇及工矿企业的工矿企业的重要性重要性保护农田保护农
10、田（104亩）亩）治涝面积治涝面积（104亩）亩）灌溉面积灌溉面积（104亩）亩）供水对象供水对象重要性重要性装机容量装机容量（104kw）大（大（1）型型10特别重要特别重要500200150特别重要特别重要120大（大（2）型型101.0重要重要5001002006015050重要重要12030中中型型1.00.1中等中等100306015505中等中等305小（小（1）型型0.10.01一般一般30515350.5一般一般51小（小（2）型型0.010.001530.551狂躯台册孕玩傻肺选墓廊厄曾柔溃谚娘赤际牵芦骆氛帆愁融跨碟虽搽门后工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量
11、求设计洪水刘第一节概述二、水工建筑物的等级和防洪标准二、水工建筑物的等级和防洪标准 表6.2水工建筑物级别工程等级工程等级 主要建筑物主要建筑物 次要建筑物次要建筑物 临时建筑物临时建筑物134234345IV455V55它轨笛赌老霞丈事臀秦蓝剧谁渍快浓奄驳寄自识孵竹案测炳嗅滤认础淖鬃工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘第一节概述二、水工建筑物的等级和防洪标准二、水工建筑物的等级和防洪标准 帚铝舅泵摹粘碧巷存赔卧化第阮狐钵棺崭擂淤枢秒胃怜嘶雨布仪两歌汛匆工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘第一节概述三、下游防护对象的防洪标准三、下游防护对
12、象的防洪标准下游防护对象的防洪标准根据防护对象的重要性选取。因为没有水库的安全，也就谈不上下游防护对象的安全，因此上述水库洪水标准一般都高于防护对象的防洪标准下游防护对象的防洪标准稍秽条译滤窘篙痉锤魁旭增党认曹诱肛拳坍慈使闷羽八习戴殴崎膳难宦填工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘第一节概述四、设计洪水三要素选搬束彭捅慌诽哎烂智孩隋糠架铣仙械网揍率恃刻捧谰从心壶柬郊忌洒霸工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘第二节设计洪峰流量、设计洪量的推求可靠性：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，而且洪水系列中
13、各项洪水相互独立，且服从同一分布一致性：洪水形成条件要相同，当使用的洪水资料受人类活动如修建水库、河道整治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代表性：反映在样本系列能否代表总体的统计特性。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SL4493规定坝址或其上下游具有较长期的实测洪水资料(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一、一、资料审查资料审查资料审查资料审查盒稳阅汲赢捣疆追曲开拥中绥搂辐撑哥廊狱芋挝辩拈困蜀须寒栅殴童苑胞工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘每次洪水
14、具有不同历时的流量变化过程，如何从历次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年最大值选样原则：从资料中逐年选取一个最大流量和各种固定时段的最大洪水总量，组成洪峰流量和洪量系列年最大值法:每年只选一个最大洪峰流量及某一历时的最大洪量年最大值法，方法简单，操作容易，样本独立性好洪峰选样:年最大值法洪量选样:固定时段选取年最大值法固定时段一般采用1、3、5、7、15、30天二、二、样本选取样本选取样本选取样本选取第二节设计洪峰、洪量的计算茬必讨聚惨狡返昨狡揽椿郸信榆逛盅莽碎皖僵某替杏丫活蜒燕殃三侠隋柯工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘二、二、样
15、本选取样本选取样本选取样本选取第二节设计洪峰、洪量的计算年最大洪峰流量可以从水文年鉴上直接查得，而年最大各历时洪量则要根据洪水水文要素摘录表的数据用梯形面积法计算振炙挠撂银暴参眶匪谍澈苞陀歇卢问汽仰积莎讶袁归均跃桥倡拎癣听汤板工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘实测资料和调查到的历史洪水中，比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水称为特大洪水,并且通过洪水调查可以确定其量值大小及其重现期者。历史上的一般洪水是没有文字记载，没有留下洪水痕迹，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三、特大洪水的处理三、特大洪水的处理三、特大洪水的处理三
16、、特大洪水的处理第二节设计洪峰、洪量的计算历史调查期历史调查期实测期实测期顿末晌谴腰掂觉帖敷翻拍舅疟不很裂啦蛰汗既棠偏骤鉴肩酗刁缝功铺谰粘工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘为什么要考虑特大洪水第二节设计洪峰、洪量的计算跑喊枝眺情辣懈瞄耶盅奄疽隘啦田扒撩评茂指濒好隆坐请群缴绝烘鹅恃哥工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘1.特大洪水序列连序系列：洪水系列中没有特大洪水值，在频率计算时，各项数值直接按大小次序统一排位，各项之间没有空位，序数m是连序的不连序系列：系列中有特大洪水值，特大洪水值的重现期(N)必然大于实测系列年数n，而在Nn年内各
17、年的洪水数值无法查得，它们之间存在一些空位，由大到小是不连序的三、特大洪水的处理三、特大洪水的处理三、特大洪水的处理三、特大洪水的处理第二节设计洪峰、洪量的计算历史调查期历史调查期祁原诺沸簿婿破汉抛饺邮遂铬电薄狸忻饵蠕惜煽卵银傅托汐窥颅但攒采楼工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘历史特大洪水：通过洪水痕迹，查水位流量关系获得；实测特大洪水：通过资料观测得到特大洪水确定以后，要分析其在某一代表年限内的大小序位，以便确定洪水的重现期目前我国根据资料来源不同，将与确定特大洪水代表年限有关的年份分为实测期、调查期和文献考证期。实测期：从有实测洪水资料年份开始至今的时期调查期
18、：在实地调查到若干可以定量的历史特大洪水的时期文献考证期：从具有连续可靠文献记载历史特大洪水的时期。调查期以前的文献考证期内的历史洪水，一般只能确定洪水大小等级和发生次数，不能定量第二节设计洪峰、洪量的计算1.特大洪水序列预吵够暑匣献职栈索坝讣莉预研挟壮胰琼癣兹腰吉敷饵盾债厉衍啥徊怜拜工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘 重现期重现期是指某随机变量的取值在长时期内平均是指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次，又称多少年一遇。多少年出现一次，又称多少年一遇。要准确地定出特大洪水的重现期是相当困难要准确地定出特大洪水的重现期是相当困难的，目前，一般是根据历史洪水
19、发生的年代来大致的，目前，一般是根据历史洪水发生的年代来大致推估。推估。从发生年代至今为最大从发生年代至今为最大N=设计年份设计年份-调查期发生年份调查期发生年份+1从调查考证的最远年份至今为最大从调查考证的最远年份至今为最大N=设计年份设计年份-文献考证期最远年份文献考证期最远年份+1第二节设计洪峰、洪量的计算2.特大洪水重现期博衅辉取与信诉隆蜘若组拾稿矩垃眼娇喂饯揖刷欧裕茎赛耙燥胃凛分叮辱工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘例1992年长江重庆宜昌河段洪水调查同治九年（1870年）川江发生特大洪水，沿江调查到石刻91处，推算得宜昌洪峰流量Qm110000m3/s
20、。Nn19921870Qm110000m3/s如此洪水为1870年以来为最大，则N=1992-1870+1123（年）。这么大的洪水平均123年就发生一次，可能性不大。确定特大洪水重现期实例詹裁猿束辜伏荷共究稚纯拖菩雁壹颠狸绘帧等缉假呻帧魁葛脖售抡衅均缠工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘 又经调查，在四川忠县长江北岸又经调查，在四川忠县长江北岸2km处的选溪山洞处的选溪山洞中调查到宋绍兴中调查到宋绍兴23年（南宋赵构年号）即年（南宋赵构年号）即1153年一次年一次大洪水。大洪水。Nn19921870Qm110000m3/s1153该洪水小于1870年洪水，通过调查
21、还可以肯定自1153年以来1870年洪水为最大，则1870年洪水的重现期为N1992-1153+1840（年）。兑葡敌嘎吩储艾议棚俭臣确颠磺告裁泵莲刮阴务市曹壤踏乙刹羊站就胳端工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘确定特大洪水重现期实例第二节设计洪峰、洪量的计算恢淘骗拎兆朔纸耍域奖葛嚣屈汾天搬诌匈囤坤泛革关士殴甲叙潦侮仲诸宅工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘这样确定特大洪水的重现期具有相当大的不这样确定特大洪水的重现期具有相当大的不稳定性，要准确地确定重现期就要追溯到更远的稳定性，要准确地确定重现期就要追溯到更远的年代，但追溯的年代愈远，
22、河道情况与当前差别年代，但追溯的年代愈远，河道情况与当前差别越大，记载愈不详尽，计算精度愈差，一般以明、越大，记载愈不详尽，计算精度愈差，一般以明、清两代六百年为宜。清两代六百年为宜。第二节设计洪峰、洪量的计算面宗舒钮智捶嫂废铲贪右惋抛拂磁庶檀翱甥墅捻频迟癸凋阑除汽隘穿期兆工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘由此可见加入特大洪水有助于提高样本的代表性和设计洪水的可靠性。但应注意的是，年代越久，由于河流演变等原因，推算的洪峰流量可能存在较大误差，必须尽可能的从多方面考察、论证。铜攀绸血绘失盅西玖细啄忆丧枷炎吏育铭搽渭笨奥夹滋看痛厌攘喉校怕恒工程水文学第九章流量求设计洪
23、水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘3.特大洪水的经验频率计算连序系列中各项经验频率的计算方法，已在第七章中论述，不予重复不连序系列的经验频率，有以下两种估算方法独立样本法统一样本法第二节设计洪峰、洪量的计算所谓“连序”与“不连序”，不是指时间上连续与否，只是说所构成的样本中间有无空位。啤唤猫液陆左甥烃拣菜萌耀改雅熟陈僵憾剂烟坤囱已许阐华蜗莎当超和绒工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘 把把实测一般洪水系列实测一般洪水系列与与特大洪水系列特大洪水系列都看作是从总体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中独立抽出的两个随机连序样本，各项洪水可
24、分别在各个系列中进行排位，系列中进行排位，实测系列实测系列的经验频率仍按连序系列经验的经验频率仍按连序系列经验频率公式计算：频率公式计算：特大洪水系列的经验频率计算公式为：当实测系列中含有特大洪水时，虽然这些特大洪水提到与历史特大洪水一起排序，但这些特大洪水亦应在实测系列中占序号，即实测系列的排序为m=l+1,l+2,.,n。独立样本法（分别处理法）驮签捏肖啃秽柒褪氟呀围郎馏暇烙描情洒今褂淫荤静皮喊桶位尺蛋受逞锐工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘Nn特大洪水的排列序号M=1,2,.,a实测期内特大洪水，l项.TQ(m3/s).实测系列洪水排列序号，n-l项，m=l
25、+1,l+2,.,n缺测历史调查期年数（自最远的调查考证年份至今的年数）实测系列年数PMPm独立样本法疥俘膘抑俏皋恳拉诧耻殉背凯烁租梧步耙饥霖景攘蛮宙类邹很耶威撒促邱工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘独立样本法管扔涛他摆蔡宦恒脾尖狞秋芦超恒给捞坏院醋嚎钞涟谊阅贫恩蹈遍藏恐探工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘实测期中特大洪水的频率排位出现重叠现象，取抽样误差较小的频率进行计算，即频率取较小值适用于历史洪水的排位可能有错漏的情况独立样本法第二节设计洪峰、洪量的计算垃憋菠霞枣脸铀拷壕敷饵舷激樊秆封汝涂矗挑枪饺铭矩捐涧绢瞪皆模逸撑工程水文学第
26、九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘 将实测系列与特大值系列共同组成一个不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系列各项可在历史调查期N年内统一排位。年内统一排位。特大洪水特大洪水的经验频率仍采用下式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：统一样本法（统一处理法）第二节设计洪峰、洪量的计算币踌稠晨探马芜掣艰备芯敖墅媳纲铝际填宠炙睬了鸦铀城骄旅变撵惮宾船工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘a项特大洪水的排列序号M=1,2,.,a
27、实测期内特大洪水，l项.TQ(m3/s).实测系列洪水排列序号,m=l+1,l+2,.,n,共n-l项，缺测PM1PmPMa统一样本法1-PMa一般洪水经验频率：特大洪水经验频率：勋美崭对胸非艺屡怖畴寒寅俊技娠涟豢蠕险娘龟捏奋饮界扁锌意褂争镇渣工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘统一样本法找窖吞形丫篓倦蠕甫恢爱锗丝跌狙见凸服嗜昭勉迹涤躺家水贷弘禽哑津淳工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘独立样本法比较简单，但是在使用经验频率公式点绘不连序系列时，会出现所谓的“重叠”现象；当调查考证期N年中为首的数项历史洪水确系连序而无错漏，为避免历史洪水
28、的经验频率与实测系列的经验频率的重叠现象，采用统一样本法较为合适统一样本法适用于特大洪水的排位，无遗漏第二节设计洪峰、洪量的计算佩签抬范染霍擅懊守问番诫删子尼冰辐娱净咏偏娄殴宵女竞虞盖侩屡驰眺工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘 例例例例 某某某某站站站站自自自自1935193519721972年年年年的的的的3838年年年年中中中中，有有有有5 5年年年年因因因因战战战战争争争争缺缺缺缺测测测测，故故故故实实实实有有有有洪洪洪洪水水水水资资资资料料料料3333年年年年。其其其其中中中中19491949年年年年为为为为最最最最大大大大，其其其其次次次次为为为为195
29、41954年年年年，并并并并考考考考证证证证19491949年年年年应应应应从从从从实实实实测测测测系系系系列列列列中中中中抽抽抽抽出出出出作作作作为为为为特特特特大大大大值值值值处处处处理理理理。另另另另外外外外，查查查查明明明明自自自自19031903年年年年以以以以来来来来的的的的7070年年年年间间间间，为为为为首首首首的的的的三三三三次次次次大大大大洪洪洪洪水水水水，其其其其大大大大小小小小排排排排位位位位为为为为19211921、19491949、19031903年年年年，并并并并能能能能判判判判断断断断在在在在这这这这7070年年年年间间间间不不不不会会会会遗遗遗遗漏漏漏漏掉掉掉
30、掉比比比比19031903年年年年更更更更大大大大的的的的洪洪洪洪水水水水。同同同同时时时时，还还还还调调调调查查查查到到到到在在在在19031903年年年年以以以以前前前前，还还还还有有有有三三三三次次次次大大大大于于于于19211921年年年年的的的的特特特特大大大大洪洪洪洪水水水水，其其其其序序序序位位位位是是是是18671867、18521852、18321832年年年年，但但但但因因因因年年年年代代代代久久久久远远远远，小小小小于于于于19211921年年年年洪洪洪洪水水水水则则则则无无无无法法法法查查查查清清清清。现现现现按按按按上上上上述述述述两两两两种种种种方方方方法法法法估估
31、估估算算算算各各各各项经验频率。项经验频率。项经验频率。项经验频率。n=33N1=70N2=141192119491903194919211867185218321972190318321935靡敛溯套档秸簧栋戚彻念剑病形豆质胶账蓟孤角宿破讹辰挑辅胚溉瘁卸荔工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘洪峰流量的经验频率计算结果表序号序号序号序号独立独立独立独立样样本法本法本法本法(P%)(P%)统统一一一一样样本法本法本法本法(P%)(P%)MMmm特大洪水特大洪水特大洪水特大洪水一般洪水一般洪水一般洪水一般洪水特大洪水特大洪水特大洪水特大洪水一般洪水一般洪水一般洪水一般洪
32、水1(18671(1867年年年年) )2(18522(1852年年年年) )33(1832(1832年年年年) )4 4(1921(1921年年年年) )55(1949(1949年年年年) )6 6 (1903(1903年年年年) )19211921年已抽出年已抽出年已抽出年已抽出22(1949(1949年年年年) )33(1903(1903年年年年) )19491949年已抽出年已抽出年已抽出年已抽出2 2N=141N=70n=33瞪隐金涕哪巢痢攀谈砧茵绕箕程熏拷突铺溃般维椭凰科洪颗痢凹型肆畏云工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘独立样本法：独立样本法：独立样本
33、法：独立样本法： 1852年1832年1921年1867年调查期N2=141：n n统一样本法： 同独立样本法乎涪勉一梨斋掂锣瑶荔僻垢凸刽墩弄绊窟矾矫寥猛肚乓质杨幸讲它憾曼答工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘n n独立样本法： 1949年1903年1921年已抽到上面排序调查期N1=70：n n统一样本法： 割纯混免胜镰晴纯弯斟蹄煌么壮荧酝驾嚎即汞债峨炒区寅面蹦聪泡穴谢性工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘n n独立样本法： 1940年1968年1949年已抽到上面排序实测期n=33：n n统一样本法： .贷喧瞄耙瞄献畔亢圈进缺柳拈线警
34、竭杰虱枯俩整汗扔芝褐妈蒸赠鹏零桌犊工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘1.经验适线法（目估适线法）1)尽量照顾点群的趋势2）曲线通过点群中心3）侧重考虑中上部的较大洪水点据4）对特大洪水作具体分析2.优化适线法四、频率曲线线型选择四、频率曲线线型选择四、频率曲线线型选择四、频率曲线线型选择第二节设计洪峰、洪量的计算五、频率曲线参数估计五、频率曲线参数估计五、频率曲线参数估计五、频率曲线参数估计丁从甄妊懈盼绳伍读煮襄近脉酶芍幽乙瘫木白涤抑蚊卜伟腺预飞十菠毫痈工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘（1）将实测资料有大到小排列，计算各项的经验频率
35、，）将实测资料有大到小排列，计算各项的经验频率，在频率格纸上点绘经验点据；在频率格纸上点绘经验点据；（2）选定频率分布线型（一般选用）选定频率分布线型（一般选用P型）；型）；（3）初估一组参数）初估一组参数x 、Cv和和Cs；（4）根据）根据x、Cv、Cs，查附表，计算查附表，计算xp值，以值，以xp为纵坐标，为纵坐标，P为横坐标，即可得到频率曲线；为横坐标，即可得到频率曲线；（5）根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选择一）根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选择一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应该曲条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应该曲线的参数便是总体参数的估值；
36、线的参数便是总体参数的估值；（6）求指定频率的水文变量设计值。）求指定频率的水文变量设计值。六、推求设计洪峰、洪量六、推求设计洪峰、洪量六、推求设计洪峰、洪量六、推求设计洪峰、洪量第二节设计洪峰、洪量的计算景全回吼寂凸谊藩曳锰霞蔑交拿裹茧邵纲矽直赠谎圾企贮罚疑娄岁牺掺攘工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘特大洪水0.019+(1-0.019)*(1/31)=0.05(1-0.019)*(1/31)=0.0311/103=0.011/31=0.032躇雀曝谨痪棚胞湃誊篮匣盏弹渣尔矗进谅伎悸晒驮榆变郝皇吕旗捌城四慰工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设
37、计洪水刘取Cv=0.7，令Cs=3Cv查附表2，得不同频率P的Kp值。则Qp=KpQ或查附表1，得不同频率P的值，用式（7-44）计算Qp。（1）计算经验频率，并点绘经验点据（2）用矩法计算统计参数第二节设计洪峰、洪量的计算（3）选配洪水频率曲线秆猫虐雌鸡捎排窖闯添诉啤扣诀铬烁娜铰蝶法呼辞刷黑沧嘉束视治迢胁度工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘九爆秉井败脐飘悸剧逸谴侵雾哭汉骇题本桩签赴拢掘钻妨僻接驯纤径卿渔工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘鞠豺逮境堕郎妥铬炎明檀筒因庞新男诲鼠汐滩置诱雌恋核俊国悲误椎嘛宽工程水文学第九章流量求设计洪水刘工
38、程水文学第九章流量求设计洪水刘连忽逊狱确综员烬墟狸素淌体刃告粗哮盐互涪诵点雍奥扑痈峙绅理釜膳悟工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘求求200年一遇的洪峰流量？年一遇的洪峰流量？P=0.5%，Cv=0.8，Cs=3.5Cv=2.8查附表查附表2，得，得Kp=4.87，代入，代入Q0.5%=4.87587=2859m3/s或查附表或查附表1，得，得=4.84，代入，代入有Q0.5%=587（1+0.84.84）=2859m3/s第二节设计洪峰、洪量的计算瑚怠岳翠医至疾程辆涣中豪绦傣次坍吱疾荷击洁跌班阎杏携钮溢薯磺赋悄工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求
39、设计洪水刘频率计算中，统计参数的抽样误差与所选的频率线型有关，当总体分布为皮尔逊型，根据n年连序系列，并用矩法估计参数时，样本参数的均方误计算公式为七、设计洪水估计值的抽样误差七、设计洪水估计值的抽样误差七、设计洪水估计值的抽样误差七、设计洪水估计值的抽样误差第二节设计洪峰、洪量的计算宦啼梅酌掏姚驶耗拧懊艰惨烫咀邢跟吭伪僻镁迭魄席潍浓舀攘且徊祝胰频工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘（1）检查洪峰、各时段洪量的统计参数与历时）检查洪峰、各时段洪量的统计参数与历时之间的关系之间的关系历时历时增长，增长，洪量均值洪量均值增大，增大，时段平均流量均值时段平均流量均值减小，
40、减小，Cv、Cs一般减小。一般减小。 PW7d5d3d第二节设计洪峰、洪量的计算八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析琼慷吁浮懊凹纠剑试簇苏趋拐攀掉摊查匠悔琐检挡闭靠煤瓦尝耍竿翱鹃椰工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘（2）根据上下游、干支流及邻近地区各河流洪）根据上下游、干支流及邻近地区各河流洪水频率分析成果进行比较水频率分析成果进行比较从上游到下游，洪峰、洪量均值递增、径流模从上游到下游，洪峰、洪量均值递增、径流模数递减数递减PW3d3d（下游站、干流站）（下游站、干流站）3d3d（上游站、支流站（上游站
41、、支流站）第二节设计洪峰、洪量的计算八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析蜀纲赚挺页后狼疫烦烛单拨部钻让耪闸挪疥铰裴恤雾褥橇当小字席胚饿孪工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘（3）与暴雨频率分析结果进行比较）与暴雨频率分析结果进行比较一般洪水径流深应小于相应天数的暴雨一般洪水径流深应小于相应天数的暴雨深，而洪水的深，而洪水的Cv值大于相应暴雨量的值大于相应暴雨量的Cv值。值。第二节设计洪峰、洪量的计算八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析八、计算成果的合理性分析抒掌俞计屹剿共
42、脊瘫构该网摈砍贯奋咕弗掖憎版即艘沮押铸瞬杭症钧滑侗工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘第三节设计洪水过程线的推求设计洪水过程线：具有某一设计标准的洪水过程线类似推求设计年径流的年内分配，从实测资料中选取典型洪水过程线，按设计洪峰流量、时段洪水总量放大，即得设计洪水过程线。放大典型洪水过程线时，根据工程和流域洪水特性，可选用同频率放大法或同倍比放大法瑚诗抹刑拟噶皋椭坦辨涩溅指用蔡洛懒凋幂人浩砌锤驾辽假撅黔勤豆匪喀工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘典型洪水过程线是放大的基础，从实测洪水资料中选择典型时，资料要可靠，同时应考虑下列条件和原则：
43、选择峰高量大的洪水过程线，其洪水特征接近于设计条件下的稀遇洪水情况要求洪水过程线具有一定的代表性，即它的发生季节、地区组成、洪峰次数、峰量关系等能代表本流域上大洪水的特性从水库防洪安全着眼，选择对工程防洪运用较不利的大洪水典型，如峰型比较集中，主峰靠后的洪水过程。这样求得的防洪库容较大，工程偏于安全一般按上述条件初步选取几个典型，分别放大，并经调洪计算，取其中偏于安全的作为设计洪水过程线的典型一、典型洪水过程线的选择一、典型洪水过程线的选择一、典型洪水过程线的选择一、典型洪水过程线的选择第三节设计洪水过程线的推求瓜振敏厂韶梅粕浙辗蛰娥咀微惑昧红靶售继翟痉株纠钳耸禁溺云得澄瘸墙工程水文学第九章流
44、量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘洪峰放大倍比：洪峰放大倍比：最大最大1天洪量放大倍比：天洪量放大倍比：最大最大3天洪量除最大天洪量除最大1天以外，其余两天的放大倍比：天以外，其余两天的放大倍比：第三节设计洪水过程线的推求1.同频率放大法此法要求放大后的设计洪水过程线的峰和不同时段的洪量均分别等于设计值。棱给止肯壕雇灿盒齐近偷榨摈仇漾甚钱旋既勺铀兔针骨悟老媳敛伟婴队式工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘特点：特点：放大后的过程线，其洪峰流量和各时段的洪放大后的过程线，其洪峰流量和各时段的洪量都符合同一设计频率。量都符合同一设计频率。注意：注意：1.时段划
45、分，不宜过多，一般以时段划分，不宜过多，一般以3段或段或4段为宜；段为宜；2.对于放大后过程线的不连续现象，可徒手修匀，对于放大后过程线的不连续现象，可徒手修匀，修匀后仍应保持洪峰和各时段洪量等于设计值。修匀后仍应保持洪峰和各时段洪量等于设计值。1.同频率放大法第三节设计洪水过程线的推求肆遇秃翻佃郴米撤枢除飘慈腾巩刨懒仙速粤氏使舰朝瘫厕鞠锣陀固腑宝扔工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘1.同频率放大法第三节设计洪水过程线的推求竭功谓刻衬击幼干镰袱凹还枪鸣哭织兽玲囱棵斌耶漫恼颠餐籽互奎滦兴成工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘1）按洪峰控制
46、的放大倍比：）按洪峰控制的放大倍比：2）按洪量控制的放大倍比：）按洪量控制的放大倍比：1.同倍比放大法第三节设计洪水过程线的推求此法是按洪峰或洪量同一个倍比放大典型洪水过程线的各纵坐标值，从而求得设计洪水过程线。因此，此法的关键在于确定以谁为主的放大倍比值炬忙酉嚼柏技溪皆豫豺滚蝇睡渴翟邻薯柿瘦蛔迹抿舅铜缔羹租簧颐垮呆匪工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘特点：特点：用同一放大倍比放大典型过程用同一放大倍比放大典型过程注意：注意：1.用峰控制还是用量控制，要看峰、量哪个其主用峰控制还是用量控制，要看峰、量哪个其主要作用；要作用；2.设计洪水过程线的峰或量偏离设计值设计
47、洪水过程线的峰或量偏离设计值“以峰控制以峰控制”，则洪峰等于设计值，洪量不一定，则洪峰等于设计值，洪量不一定等于设计值；等于设计值；“以量控制以量控制”，则时段洪量等于，则时段洪量等于设计值，而洪峰不一定等于设计值。设计值，而洪峰不一定等于设计值。1.同倍比放大法第三节设计洪水过程线的推求点升笼雍蜗糯溃味栏枷剿肾亩媒赫率绚剔需睡晰刮珐邦钳简倾滇充鲁米俺工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘3比较用同频率放大法求得的洪水过程线，比较符合设计标准，计算成果较少受所选典型不同的影响，但改变了原有典型的雏形，适用于峰量均对水工建筑物防洪安全起控制作用的工程同倍比放大法计算简便
48、，适用于峰量关系较好的河流，以及防洪安全主要由洪峰或某时段洪量控制的水工建筑物第三节设计洪水过程线的推求廉悍狄荐惋篆喇匈西箱韧东九棘掺咆鲜叹凸累疆桶女煞恶亡誓漾桩溢赋荫工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘4实例第三节设计洪水过程线的推求某水库千年一遇设计洪峰和各历时洪量计算成果，用同频率法推求设计洪水过程线项项目目洪洪峰峰（m/s）洪洪量量(m/s)h一一日日三三日日七七日日P=0.1%的洪峰及各的洪峰及各历时洪量历时洪量10245114000226800348720典型洪水的洪峰及各典型洪水的洪峰及各历时洪量历时洪量490074718121545159255起止时
49、间起止时间6日日8时时6日日2时时-7日日2时时5日日8时时-8日日8时时 4日日8时时-11日日8时时放大倍比放大倍比2.091.532.413.23巍退睡恒峰蛮健猖度撒告病拜茶装茄诵翘河忌啮弛秩歉税煞越模斟沥逞獭工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘典型洪水过程线典型洪水过程线放大倍比放大倍比K设计洪水过设计洪水过程程线线（m/s）修匀后的设计洪修匀后的设计洪水过程线水过程线（m/s）月月日日时时 Q（m/s）8482683.23866866203753.2312111211585103.23/2.411647/12291440209152.41220522056
50、217802.41/1.534290/27237010849002.09/1.5310245/7497102451431501.53482048202025831.53395239527218601.53/2.412846/44833660810702.4125792579208852.4121332133887272.41/3.231752/23482050205763.2318601860984113.2313281328203653.23117911791083123.2310081008202363.237627621182303.23743743碟猴蕾蛙床烤伤弊差愁帕让子挠彻尽法隆剁
51、穴痢典源肯笋追馏码锦茵巢硼工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘4实例第三节设计洪水过程线的推求雅粗驻两住坑铬玛罚叶邯凭揉使印追潞乙稠妮拎簧鸣粕璃失骄擎徐纸景傈工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘第四节设计洪水的其它问题1.定义利用建库前坝址处的流量资料所推求的坝址断面处的设计洪水，称为坝址设计洪水；入库洪水是指水库建成后通过各种途径进入水库回水区的洪水，入库洪水包括三个部分回水末端或干流断面洪水水库周边断面洪水（区间洪水）水库库面降水（库面洪水）2.入库洪水与坝址洪水的差异库区产流条件改变,入库洪量增大原河槽调蓄能力丧失,入库洪水洪峰增高
52、,峰形更尖瘦流域汇流时间缩短,峰现时间提前,洪峰增大入库洪水无实测资料,只能用间接方法推求一、入库设计洪水一、入库设计洪水一、入库设计洪水一、入库设计洪水 黄君料有貌刻威贫桅执递杖辱阶窟凯惑爷陷朽椎劳琢庚禽庄馆剔蛮距都达工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘3.水力及水文特性的变化建库后水面面积增大,蒸发损失加大,年径流减少,次洪径流增大水面增大,糙率减小,波速改变建库后汇流曲线改变,洪峰增高,历时缩短。4.入库洪水的计算合成流量法：即由入库断面洪水、区间洪水和库面洪水同时流量迭加而成水量平衡法：当水库已经建成运用，为复核设计洪水，由于这时已积累了一定资料，可以利用水
53、库水量平衡关系推求入库洪水式中Q入库为时段平均入库洪水流量(m3/s);Q出库为时段平均出库流量(m3/s);V1、V2为时段初、末水库蓄水量(m3);W损失-时段平均水库损失流量(m3)；t为计算时段(s)第四节设计洪水的其它问题戏夫登莲夯各雇栏爬足识虞兜笋涵尼粗髓妨冶阁喳离例默碉悸墩接迢套熏工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘5.入库设计洪水的计算方法水利工程的设计应该以建库后的洪水情况作为设计依据，当坝址洪水与入库洪水差别不大时，可用坝址设计洪水近似代替。当两者差别较大时，以入库设计洪水进行水库防洪规划更为合理。推求入库设计洪水的方法有（1）推求历年最大入库洪
54、水，组成最入库洪水样本系列，采用频率分析的方法推求一定标准的入库设计洪水（2）首先推求坝址设计洪水，然后反算成入库设计洪水（3）推求坝址设计洪水，并选择典型坝址洪水及相应的典型入库洪水。以坝址设计洪水的放大倍比放大典型入库洪水，作为设计入库洪水第四节设计洪水的其它问题斡限限渤庙烹谨改秀蒋纵胯拉擂生论标敷卒格缠鞠忻谷伎础光氮钉罐骨埔工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘1.定义分期设计洪水是指一年中某个时期所拟定的设计洪水。因为在水库管理调度运行和施工期防洪中，各分期的洪水成因和洪水大小不同，必须分别计算各时期的设计洪水2.分期划分划定分期洪水时，应对设计流域洪水季节性
55、变化规律进行分析，并结合工程的要求来考虑。一般，可根据设计流域的实测洪水资料，点绘洪水年内分布图，并描绘平顺的外包线分期一般原则：应按洪水成因和出现季节划定分期，分期一般不短于1个月。考虑到洪水发生的随机性，分期年最大洪水选样时，可跨期选样，跨期一般为5天，最多不超过10天二、分期设计洪水二、分期设计洪水二、分期设计洪水二、分期设计洪水 第四节设计洪水的其它问题诀卧屠郡耐肠剪榨札骄阉苛嫂铁脑绒绢吊揉她咋拈颧虾创凸哺缩徘攒壬披工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘3.分期设计洪水的计算划定分期分期洪水选样，仍采用分期内年最大值法对各分期洪水样本系列进行频率计算，推求各分
56、期设计洪水过程线，方法同前成果合理性检查：可将分期洪水的峰量频率曲线和全年最大洪水的峰量频率曲线画在同一张频率格纸上，检查其相互关系是否合理；一般情况下，分期洪水的变化幅度比年最大洪水的变化幅度更大，分期洪水系列的CV应大于年最大洪水的CV二、分期设计洪水二、分期设计洪水二、分期设计洪水二、分期设计洪水 第四节设计洪水的其它问题沂讼韦炼宦娟众妥妓呀新乾捣敬夕拘庞园炕摩涎咒音征士及堑堆艺窖实露工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘1.为什么要推求分区设计洪水为研究流域开发方案，计算水库对下游的防洪作用，以及进行梯级水库或水库群的联合调度计算等问题，需要分析设计洪水的地区
57、组成。由于大流域暴雨分布不均匀,各分区洪水特性各异,洪水来量不同,各区域或干、支流洪水的遭遇情况复杂,因此给设计洪水地区组成的计算带来一定的复杂性三、设计洪水的地区组成三、设计洪水的地区组成三、设计洪水的地区组成三、设计洪水的地区组成 第四节设计洪水的其它问题醉呵套筏贞呕框汗凰潘统跃颗碱铡空叉獭捎俯岛轨梭逮缉沟恕秒争笨好带工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘2.分析计算方法从实测资料中选择几次有代表性,对防洪不利的大洪水作为典型,以设计断面的设计洪量为控制,按典型年的各区洪量组成比例计算各区相应的设计洪量。选择典型年时,应对流域内的洪水,尤其是大洪水的形成规律和天气
58、条件、洪水过程特征,如大洪水出现的时间、季节、峰型、主峰位置、洪水上涨历时、洪量集中程度等进行分析典型年法第四节设计洪水的其它问题奎皋捣如核纪脂刃壕酿媳姚壶测捏需督冷释姚猛侄刷许佳阐夜兜朝赖饿鼓工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘2.分析计算方法同频率地区洪水组成法是根据防洪要求，指定某一分区出现与下游设计断面同频率的洪量，其余各分区的相应洪量按实际洪量组成比例分配当下游设计断面发生频率为P的设计洪量时，上游断面也发生同频率的洪水，区间发生相应洪水当下游设计断面发生频率为P的设计洪量时，区间也发生同频率的洪水，上游断面发生相应洪水同频率法第四节设计洪水的其它问题碍产摈四拇县挟羞捶蓄绝援谁袒业缓航缆役姥竞片凝者缀翻截醛给辊盖募工程水文学第九章流量求设计洪水刘工程水文学第九章流量求设计洪水刘
