第四章设计洪水与设计水位推算
§11-1 设计流量与设计水位
§11-2 利用流量观测资料推算设计流量的方法
*一、资料的审查
*二、资料的插补和延长
*三、资料中的特大值
*四、设计流量的推算方法
§11-3 缺乏流量观测资料时推算设计流量的方法
*一、大中河流的流量计算
*二、历史洪水重现期的确定方法
§11-4小流域暴雨洪峰流量的推算方法
*一、推理公式
*二、经验公式
*三、桥位断面设计流量和设计水位的推算
资料的准备和分类
*1．资料的来源: 水文站形态调查文献考证
*2．水文统计对资料的要求
一致性——同一系列中的所有资料，必须是同一类型和同样条件下产生的代表性——丰水、平水、枯水年
独立性可靠性
*3．资料的分类
相关分析——插补延长
分类：
20年以上连续——连续系列——
Q
P
20年以上，连续+ 洪水调查（或文献考证）——不连续系列——
Q
P
不连续
无观测（或较少）资料——
*四、按不连续系列推算规定频率流量
适用：连续或不连续20年以上资料+
洪水调查+
文献考证
*1．经验频率计算
**1）第一种方法
适用：实测系列较长，代表性较好
历史洪水可靠性较差时
——历史洪水
实测系列
%1001
?+=n m P 实测数n 一一水文站年洪峰流量所有实测资料的统计数
实测期N 一一水文站年洪峰流量从最远实测年份到统计时的总年数。
调查期一一调查洪水流量从最远资料年份到统计时的总计年数。
考证期一一考证洪水流量从最远资料年份到统计时的总计年数。
**2）第二种方法
适用：实测系列差
调查可靠——洪水+实测共同系列
特大洪水：比一般年洪峰流量大得多的特大洪峰流量
1+=N M
P M
()
??? ??+--?-+===11)()(l n l m P P P a M a M m *2．矩法（克里茨基一闵开里公式）确定统计参数
????
??--+=∑∑
=+=a j n l i i j Q l n a N Q N Q 111 ()()????????---+--=∑∑=+=a j n l i i j v K l n a N K N C 11221111
*3．规定频率流量的推算
§11-5缺乏观测资料的规定频率流量推算
情况有二：
*一、通过形态调查，确定三系数，推算规定频率流量
**1）水文断面附近，实测和调查，获得10年（个）以上年洪峰流量i Q ，可直接计算Q ：
∑==n i i Q
n Q 11 **2）调查到平均洪水位H ，建立水文断面，利用均匀流公式，可计算出与H 对应的平均年洪峰流量Q 。
**3）水文断面附近，调查到历史洪水位并确定其洪水频率时；用均匀流公式计算出与历史洪水位相对应的历史洪峰流量n Q 。
*2．稳定非均匀流历史洪峰流量
???
? ??-???? ??±-??=22221221ωωζK K g L H K Q n 式中：H ?一—两断面间的水位差（m ）,21H H H -=? ；
1H 、2H ——河段内所取上下游两断面的水位高程（m ）；
1ω、2ω—一上下游两断面的过水断面面积（m 2）；
K ——上下两断面的输水系数平均值，21K K K =或()2121K K K += ；
1K 、2K ——上下游两断面的输水系数，321R n K ω= ；
L ——上下游两断面的距离（m ）
ζ一—局部水头损失系数，
*3．变差系数v C 和偏差系数s C
地区——v C 、s C 当有 Q 、v C 、s C ——Q K Q C Q P V P P =Φ+=)1(
当有 n Q 、v C 、s C ——Q = n Q /n K
Q K Q C Q P V P P =Φ+=)1( *二、经验公式法推求规定频率流量 全国：
n CF Q =
'
%2n KF Q = 式中：F ——汇水区面积（km 2）；
C 、K 、n 、n ’——地区性参数，查表； C V ／C S 、C V 仍查表
面积比法计算设计断面洪水中面积指数的确定 刘连梅,信增标，王保东,田燕琴(水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津3０025０)【摘要】：南水北调中线工程河北段460多ｋm，共与大小河沟20０多条相交,有不少河沟交叉断面设计洪水需要采用面积比法计算。为此，对海河流域部分河流实测降雨洪水资料作了分析，得出了不同时段洪量的面积指数范围,为南水北调中线工程设计提供了依据。 【关键词】: 南水北调中线工程;设计洪水;面积比法;面积指数 1 问题的提出 在设计洪水计算时,当设计断面无实测资料，但其上游或下游建有水文站实测资料,且与设计断面控制流域面积相差不超过3%,区间无人为或天然的 分洪、滞洪设施时,可将水文站实测资料或设计洪水成果直接移用于设计断面;若区间面积超过3%，但小于20％,且全流域暴雨分布较均匀时,常用面积 比法将水文站设计成果进行推算。该方法的关键是面积指数的选取。在海滦河流域以往一般根据经验取值，在只对计算洪峰流量时,面积指数一般选用０．5 ~ ０.7；计算时段洪量时面积指数没有选定范围。南水北调中线工程河北省段460多ｋm，共与大小河沟20０多条相交,有不少河沟交叉断面设计洪水需要采用面积比法计算,为此对海河流域部分河流实测降雨洪水资料作了分析，得出了不同时段洪量的面积指数范围,为中线工程设计提供了依据。 2 河流、水文站及洪水资料的选取２．1 河流及水文站的选取原则 一般讲，一条河的上下游两站流域面积小于20%时，可作为分析对象。但海滦河流域实际上水文站网稀少,因此选取时将区间面积放宽到30%，个别站放宽到３5%。基本满足此条件的河流及水文站见表１所列。 2.２洪水资料的选取 洪水资料的选取应符合以下３条原则：（1）尽量选取较大的洪水资料；(2）选取流域内降雨分布比较均匀的场次洪水；(3）对上游修建大中型水库的河流，应选取建库前的资料。 由于滦河和桑干河流域面积过大,包含了迎风山区、背风山区和高原区,难以出现全流域均匀降雨,未选用洪水资料。其他４条河8个代表站流域面积
设计洪水分析计算 1、洪水标准 依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL44-2006），确定该工程等级为五等，按20年一遇洪水标准设计，200年一遇洪水校核。 本水库上游流域面积为1.6平方千米，属于小于30平方千米范围，按《山东省小型水库洪水核算办法》（试行）进行洪水计算。 2、设计洪水推求成果 1、基本资料 流域面积F=1.6平方公里，干流长度L=2.1千米，干流平均比降j=0.02。 根据山东省小型水库洪水核算办法，查《山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图》，该流域中心多年平均二十四小时暴雨H24=85毫米。 该水库水位、库容关系表如下：
设计溢洪道底高程177.84米，相应库容23.29万立米。 2、最大入库流量Q m计算 （1）、流域综合特征系数K 按下式计算K=L/j1/3F2/5 （2）、设计暴雨量计算 查《山东省最大二十四小时暴雨变差系数C v等值线图》，该流域中心C v=0.6，采用C s=3.5C v应用皮尔逊3型曲线K p值表得，20年一遇K p=2.20，200年一遇K p=3.62，则20年一遇最大24小时降雨量H24=2.2*85=187毫米，200年一遇最大24小时降雨量H24=3.62*85=307.7毫米。 （3）单位面积最大洪峰流量计算 经实地勘测，该工程地点以上流域属丘陵区，查泰沂山北丘陵区q m- H24-K关系曲线，得20年一遇单位面积最大洪峰流量及200年一遇单位面积最大洪峰流量q m。 （4）洪水总量及洪水过程线推求 已算得20年一遇最大24小时降雨量H24=187毫米及200年一遇最大24小时降雨量H24=307.7毫米，取其75%为P 。设计前期影响雨量P a取40毫米，计算P+P a，查P+P a与设计净雨h R关系曲线，得20年一遇及 00年一遇h R。 洪水总量按下式计算W=0.1*F*h R，由此可计算得20年一遇及200年一遇洪水总量W。
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。 16.由设计暴雨推求设计净雨时，要处理的主要问题有 的确定和 的拟定。
项目二：设计洪水计算 由流量资料推求设计洪水 一、填空题 1．洪水的三要素是指、、。 2．防洪设计标准分为两类，一类是、另一类是。 3．目前计算设计洪水的基本途径有三种，它们分别是、 、。 4．在设计洪水计算中，洪峰及各时段洪量采用不同倍比，使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值，此种放大方法称为。 5．在洪水峰、量频率计算中，洪峰流量的选样采用、时段洪量的选样采用。 6．连序样本是指。不连序样本是指 。 7．对于同一流域，一般情况下洪峰及洪量系列的C V值都比暴雨系列的C V值，这主要是洪水受＿和影响的结果。 二、问答题 1．什么是特大洪水？特大洪水在频率计算中的意义是什么？ 2．对特大洪水进行处理时，洪水经验频率计算的方法有哪两种？分别是如何进行计算的？ 3．洪水频率计算的合理性分析应从几个方面进行考虑？ 4．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线，典型洪水过程线的选择原则是什么？ 5．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线的两种放大方法是什么？分别是如何计算的？ 6．在洪水峰、量频率计算工作中，为了提高资料系列的可靠性、一致性和代表性，一般要进行下列各项工作，试在下表的相应栏中用“+”表明该项措施起作用，用“-”表明该项措施不起作用。
三、计算题 1．某水库坝址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流量资料，其中最大的三年洪峰流量分别为 7500 m3/s、 4900 m3/s和 3800 m3/s。由洪水调查知道，自1835年到1957年间，发生过一次特大洪水，洪峰流量为 9700 m3/s ，并且可以肯定，调查期内没有漏掉 6000 m3/s 以上的洪水，试计算各次洪水的经验频率，并说明理由。 2．某水文站根据实测洪水和历史调查洪水资料，已经绘制出洪峰流量经验频率曲线，现从经验频率曲线上读取三点（2080，5%）、（760，50%）、（296，95%），试按三点法计算这一洪水系列的统计参数。 3．已知设计标准P=1%洪水过程的洪峰、1天、3天洪量和典型洪水的相应特征值及其过程线（见表1和表2），试用同频率放大法推求P=1%的设计洪水过程线（保留三位有效数字，不需修匀）。 表1 设计洪水和典型洪水峰、量特征值 表2 典型洪水过程
由暴雨资料推求设计洪水复习思考题 1. 用暴雨资料推求设计洪水的原因是（ C） A. 用暴雨资料推求设计洪水精度高 B. 用暴雨资料推求设计洪水方法简单 C. 流量资料不足或要求多种方法比较 D. 大暴雨资料容易收集 2. 由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定（C ）。 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 3. 由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是（ A） A. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水 B. 暴雨观测、暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨 C. 推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水 D. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、选择典型洪水、推求设计洪水 3. 对于中小流域，其特大暴雨的重现期一般可通过（A ） A. 现场暴雨调查确定 B. 对河流洪水进行观测 C. 查找历史文献灾情资料确定 D. 调查该河特大洪水，并结合历史文献灾情资料确定 4. 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（A ）。 A. 偏小 B.偏大 C. 相等 D.三者都可能 5. 暴雨资料系列的选样是采用（A ） A. 固定时段选取年最大值法 B. 年最大值法 C. 年超定量法 D. 与大洪水时段对应的时段年最大值法 6. 若设计流域暴雨资料系列中没有特大暴雨，则推求的暴雨均值、离势系数CV可能会（B） A. 均值、离势系数CV都偏大 B. 均值、离势系数CV偏小 C. 均值偏小、离势系数CV偏大 C. 均值偏大、离势系数CV偏小 7. 对雨量观测仪器和雨量记录进行检查的目的是（D ）。 A.检查暴雨的一致性 B. 检查暴雨的大小 C.检查暴雨的代表性 D. 检查暴雨的可靠性 8. 对设计流域历史特大暴雨调查考证的目的是（C ）。 A.提高系列的一致性 B.提高系列的可靠性 C.提高系列的代表性 D.使暴雨系列延长一年 9. 暴雨动点动面关系是（D） A. 暴雨与其相应洪水之间的相关关系 B. 不同站暴雨之间的相关关系 C. 任一雨量站雨量与流域平均雨量之间的关系 D. 暴雨中心点雨量与相应的面雨量之间的关系 10. 暴雨定点定面关系是（C ） A. 固定站雨量与其相应流域洪水之间的相关关系 B. 流域出口站暴雨与流域平均雨量之间的关系 C. 流域中心点暴雨与流域平均雨量之间的关系 D. 各站雨量与流域平均雨量之间的关系
设计洪水推求 （一）工程概况 甘溪又称古城溪，发源于浙江省江山市大桥镇青源尾。甘溪自源头开始以东西向流入玉山县境内，经白云镇鹁鸪嘴、大园地、平阳村、岩瑞镇水门村后，在岩瑞镇山头淤北和金沙溪汇合。甘溪流域面积206Km 2，主河道长44.2Km ，河道加权平均坡降0.824‰（其中玉山境内流域面积102.6Km 2，河长24Km ）。甘溪河道弯曲，河床较浅，中下游两岸地形开阔，耕地集中，属平原丘陵地带，是主要产粮区之一。 1，工程地点流域特征值，主河道比降0.000824. 已知流域总面积206Km 2，加权平均坡降0.824‰，计算河段下游断面集雨面积145.3 Km 2，加权平均坡降1.32‰，主河道长44.2 Km 。 2，设计暴雨查算 （1） 求十年一遇24小时点暴雨量 根据工程地理位置，查《江西省暴雨洪水查算手册》（下同）附图2—4，得流域中心最大24小时点暴雨量H 24=115mm ；查附图2—5，得Cv 24=0.45。由设计频率P=10%和Cs=3.5Cv 查附表5—2，得Kp 24=1.60。 则十年一遇24小时点暴雨量H 24（10%）=115?1.60=184.0mm 。 （2） 求十年一遇24小时面暴雨量 根据计算段流域面积F=145.3 Km 2和暴雨历时t=24小时，查附图5—1，得点面系数24α=0.983 则十年一遇面暴雨量为 24%)10(24%)10(24α?=H H =184?0.983=180.9mm 。 （3）求设计暴雨24小时的时程分配 ○1 设计24小时暴雨雨型 以控制时程t ?=3小时为例，查附表2—1，得雨型分配表，如下表1：
第八章由暴雨资料推求设计洪水 一、概念题 （一）填空题 1.设计洪水 2. 流域中心点雨量与相应的流域面雨量之间的关系，设计面雨量 3.同频率 4.同频率法 5.从经验频率点据偏离频率曲线的程度、模比系数K、暴雨量级、重现期等分析判断 6.推求设计暴雨，推求设计净雨，推求设计洪水 7.邻站直接借用法，邻近各站平均值插补法，等值线图插补法，暴雨移植法，暴雨与洪水峰或量相关法 8.算术平均法 9.泰森多边形法 10.流域上雨量站分布均匀，即各雨量站面积权重相同 11.适线 12.暴雨定点定面关系，暴雨动点动面关系 13.实测大暴雨 14.水汽因子，动力因子 15.大，小 16.设计的前期影响雨量P a，p，降雨径流关系 17. W m折算法，扩展暴雨系列法，同频率法 18.在现代气候条件下，一个特定流域一定历时的理论最大降水量 19.可能最大暴雨产生的洪水 20.垂直地平面的空气柱中的全部水汽凝结后 21.在现代气候条件下，一个特定地区露点的理论最大值 22.饱和湿度 23.水汽条件，动力条件 24.水汽压，饱和差，比湿，露点 25.大，低
26.假湿绝热过程 27. 0.2/h 28. P W W P m m = ，P W W P m m m ηη= 29.历史最大露点加成法，露点频率计算法，露点移植法 30. 24℃ 31.（1）通过暴雨径流查算图表（或水文手册）查算统计历时的设计暴雨量，（2）通过暴雨公式将统计历时的设计雨量转化为任一历时的设计雨量 ㈡选择题 １.[c] ２.[c] 3.[a] 4.[b] 5. [a] 6. [d] 7. [d] 8. [c] 9. [b] 10.[d] 11.[c] 12.[a] 13.[b] 14.[b] 15.[b] 16.[d] 17.[b] 18.[d] 19.[d] 20.[c] 21.[d] 22.[b] 23.[a] 24.[b] 25.[b] 26.[c] 27.[a] 28.[c] 29. [b] ㈢判断题 １.[T ] ２.[F] 3.[F] 4.[F ] 5. [T ] 6. [F ] 7. [T] 8. [T] 9. [T] 10.[T] 11.[T] 12.[T] 13.[T] 14.[T] 15.[F] 16.[T] 17.[T] 18.[F ] 19.[T ] 20.[F] 21.[T] 22.[F] 23.[T] 24.[F ] 25.[T ] 26.[T] 27.[T] 28.[T] 29.[F] 30.[F ] （四）问答题 1、答：由流量资料推求设计洪水最直接，精度也较高。但在以下几种情况，则必须由暴雨资料推求设计洪水，即：①设计流域实测流量资料不足或缺乏时；②人类活动破坏了洪水系列的一致性; ③要求多种方法，互相印证，合理选定;④PMP 和小流域设计洪水常用暴雨资料推求。 2、答： 洪水与暴雨同频率，即某一频率的暴雨，就产生某一频率的洪水。如百年一遇的暴雨，就产生百年一遇的洪水。 3、答：由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是：①暴雨选样；②推求设计暴雨；③推求设计净雨；④推求设计洪水过程线 4、答：判断大暴雨资料是否属于特大值，一般可从经验频率点据偏离频率曲线的程度、模比系数K 的大小、暴雨量级在地区上是否很突出，以及论证暴雨的重现期等方面进行分析判断。 5、答：特大值处理的关键是确定重现期。由于历史暴雨无法直接考证，特大暴雨的重现期只能通
FCD11020 FCD 水利水电工程初步设计阶段 根据流量资料计算设计洪水 大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1997年8月 1
水电站技术设计阶段 根据流量资料计算设计洪水大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 2
目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 基本资料 (4) 4. 设计原则 (8) 5. 设计内容与方法 (8) 6.专题研究 (12) 7.设计成果 (12) 3
1 引言 流域及工程概况： 本工程位于江(河)上。距上(下)游市(县) km。 工程所在河流发源于省山麓，自向，流经等省(市)，于进入，最后注入海，全长km，流域面积km2。 坝址以上流域位于东经～；北纬～，集水面积km2，河道长度km，河道比降，河谷形态，河网分布呈。流域平均高程m，山为最高峰，海拔m，年平均雨量mm，年平均蒸发量mm。植被率。流域内已建大中型水电站(水库)有等；引水、蓄水工程有和工程；分洪、滞洪工程有和工程以及水土保持措施。 本工程为坝(闸)，以为主，兼顾等任务。大坝设计洪水标准为；校核洪水标准为。 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程(或专业)的文件 (1) 可行性研究报告； (2) 可行性研究报告专题报告； (3) 可行性研究报告审批文件； (4) 初步设计任务书和项目卷册任务书及其他专业对本专业的要求。 2.2 主要设计规范 (1) DL5020-93 水利水电工程可行性研究报告编制规程； (2) DL5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程； (3) SL44-93 水利水电工程设计洪水计算规范。 3 基本资料 3.1 资料搜集与复核 3.1.1 资料搜集 4
水文分析计算课程设计报告书 学院：水文水资源 专业：水文与水资源工程 学号： 姓名： 指导老师：梁忠民、李国芳 2015年06月12日 南京 目录 1、设计任务 (1) 2、流域概况 (1) 3、资料情况及计算方案拟定 (1) 4、计算步骤及主要成果 (2) 4．1 设计暴雨X p(t)计算 (2) 4．1．1 区域降雨资料检验 (2) 4．1．2 频率分析与设计雨量计算 (3) 4．2计算各种历时同频率雨量X t,P (9) 4．3 选典型放大推求X P (t) (9) 4．4 产汇流计算 (9) 4．4．1 径流划分及稳渗μ值率定 (12) 4．4．2 地表汇流 (17) 4．5 由设计暴雨X P(t)推求Q P(t) (18) 4．5．1 产流计算 (18)
4．5．2 地面汇流 (18) 4．5．3地下汇流计算 (19) 4．5．4 设计洪水过程线 (20) 5、心得体会 (22)
1、设计任务 推求江西良田站设计洪水过程线,本次要求做P 校,即推求Q 0.01%(t)。 2、流域基本概况 良田是赣江的支流站。良田站以上控制的流域面积仅为44.5km 2，属于小流域，如右图所示。年降水均值在1500～1600mm 之内，变差系数Cv 为0.2，即该地区降雨充沛，年际变化小，地处湿润地区。暴雨集中。暴雨多为气旋雨、台风雨，季节为3～8月，暴雨历时为2～3日。 3、资料情况及计算方案拟定 3.1资料情况 设计站（良田）流量资料缺乏，邻近站雨量资料相对充分，具体如表3-1： 表3-1 良田站及邻近地区的实测暴雨系列、历时洪水、特大暴雨资料 3.2 方案拟定 本次课设采用间接法推求设计洪水，即是由推求的设计暴雨，经 过产汇流计算得到设计洪水。示意图如下： 4、设计暴雨XP(t)的计算 4.1 设计暴雨X p (t)计算 为推求该区域设计面降雨量，选取吉安、桑庄、寨头与峡江四站 站名 实测暴雨流量系列 特大暴雨、历史洪水 良田 75～78 （4年） Q=216m 3 /s ，N=80（转化成X 1日，移置峡江站） 峡江 53～80 （28年） 吉安 36～80 （45年） 桑庄 57～80 （24年） X 1日 寨头 57～80 （24年） 沙港 特大暴雨 X 1日=396mm ，N=100～150（6 （移置到寨头站）
山东省中小河流治理工程初步设计设计洪水计算 指导意见 设计洪水成果是影响治理工程规模和投资的重要因素，客观、科学、合理地确定设计洪水成果尤为重要。由于我省众多的中小河流缺乏实测洪水流量系列资料，其设计洪水多采用由暴雨资料间接推求的办法，因该办法中的降雨产流关系是上世纪七十年代初期根据当时的情况拟定的，经过近40年的 水利及农业生产等人类活动的影响，下垫面发生了很大变化，使产流汇流条件发生了较大变化，采用原产流关系计算的设计洪水成果明显偏大。为了较为客观、科学、合理地确定设计洪水成果，特提出以下指导意见。 一、依据 1.《水利水电工程设计洪水计算规范》SL 44－2006； 2.《堤防工程设计规范》GB 50286－98 3.《山东省大、中型水库防洪安全复核设计洪水计算办法》。 4.河道治理工程设计标准： 1）《防洪标准》GB 50201－94 2）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL 44－2000 3）山东省中小河流治理工程一般防洪设计标准为20年 一遇；排涝设计标准为5年一遇；涵洞的排水标准10年一
年一遇；鲁北地区设计50遇；比较重要的河段防洪标准为 标准为典型年法，采用“61年雨型”防洪，“64年雨型”排涝。 二、适用范围 适用于流域面积200～3000km的中小河流。2三、基本资 料的搜集和整理 1. 应详细说明治理河流所处地理位置、所属水系，流域面积、河道长度、流域形状、支流分布、河网密度；流域内地形、地貌、植被及水土保持等自然地理概况；该河流所处市（县、区）境内流域面积、河道长度；治理河段以上流域面积（其中山丘区、平原区面积各占比重）、河道长度，并注明桩号。 2. 应说明流域内水文气象概况，包括××年～××年多年平均降水量，汛期降水量，降雨量的年内、年际分布特点；多年平均年径流量，径流量的年内、年际分布特点；多年平均水面蒸发量；多年平均风速、最大风速及风向等有关水文、气象概述。 3. 应说明流域内暴雨洪水特性及水旱灾害情况，特别是最近几年出现的大暴雨洪水情况，包括雨情、水情、灾情，及造成的经济损失及堤防溃决、分洪、滞洪等基本情况。 4. 应说明流域内水利工程情况，包括流域内水库工程的规模，建设年代、水库总库容、兴利库容、灌溉面积、城市供水等基本情况；现有河道拦河闸（坝）等蓄水工程概况，可列
河道治理工程设计洪水计算方法探讨 摘要：文章采用水文比拟法、推理公式法、淮上法三种不同的方法对内乡县黄水河的设计洪水进行计算，通过合理性比较分析，确定采用水文比拟法的计算成果，为河道治理下一步的设计工作提供了扎实的水文基础。 关键词：黄水河；设计洪水；水文比拟法；推理公式法；淮上法1基本资料 黄水河属长江流域唐白河水系，系湍河右岸支流，发源于西峡县田关西北鸡笼山北侧五斗凹，盘山绕岭而下，自西北向东南流经西峡、内乡县，于内乡县徐坡村汇入湍河。主河道全长43km，流域面积219km2，河道平均比降1/350，河床一般宽50～100m。带状河流，河道弯曲，局部切割严重。黄水河在内乡境内全长19.50km，流经赵店、湍东、大桥三个乡镇。黄水河流域内多年平均降雨量为780mm，降雨年内分配极不均匀，降雨主要集中在6-9月，约占全年降雨量的61.80%。流域洪水变化主要受暴雨特性及地形等因素影响，洪水涨落陡峭，一场洪水历时单峰约2d，连续洪峰一般约为4d。一场局部暴雨形成的洪水，是峰形尖瘦的孤峰，若全流域普降暴雨，将形成峰高、量大、持续时间长的复式洪峰，往往给下游带来严重的洪涝灾害。根据有关历史文献记载，黄水河在建国前发生较大洪水的年份有1632、1919年，建国后生较大洪水十余次，其中1964、1979、1996、2010年的4次洪水灾害较为严重。根据《防洪标准》《堤防工程设计规范》，结合黄水河段防洪保护对象（人口11万人，耕地1.60万hm2，内乡
县城及2个乡镇及重要通讯设施）的重要性及发展趋势，确定防洪标准为20a一遇，临时工程洪水标准为非汛期洪水5a一遇。 2设计洪水计算 根据《水利水电工程设计洪水计算规范》，确定设计洪水推求方法。因黄水河入河口上游2.70km处湍河干流设有内乡县水文站，可利用实测流量成果采用水文比拟法计算设计洪水；根据《河南省中小流域暴雨洪水图集》的规定，流域面积200km2以下时，可采用推理供水法计算设计洪水，流域面积在200~5000km2时可采用淮上法计算设计洪水。因黄水河入湍河口以上流域面积219km2，略>200km2，可采用推理公式法、淮上法来计算验证设计洪水，三种不同方法的计算成果如下。 2.1利用水文站资料计算设计洪水 黄水河流域内无水文站，在黄水河入河口上游2.70km处湍河干流设有内乡县水文站。现收集到内乡站1979-2011年实测洪水资料，资料系列长度33a，满足规范要求的系列长度30a的要求。根据河南省水利厅水文水资源总站1987年7月出版的《河南省洪水调查资料》整编成果，湍河1919年发生特大洪水，分析内乡站洪峰流量为8540m3/s。根据《南水北调中线一期工程陶岔至沙河南渠段总干渠河渠交叉建筑物防洪评价报告》（河南省水利勘测设计院，2005）中分析，其重现期相当于200a一遇。将加入1919年特大洪水的系列进行按不连续系列进行频率分析。根据经验频率计算成果绘制经验频率曲线，然后采用目估适线法选定拟合较好的理论频率曲线（皮尔逊Ⅲ型），
《灌溉与排水工程设计规范》 表3.1.2灌溉设计保证率 表3.3.3灌排建筑物、灌溉渠道设计防洪标准 3.3.3灌区内必须修建的排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按5~10a 确定。 附录C 排涝模数计算 C.0.1经验公式法。平原区设计排涝模数经验公式： Q=KR m A n （C.0.1） 式中：q ——设计排涝模数（m 3/s ·km 2） R ——设计暴雨产生的径流深（mm ） K ——综合系数（反应降雨历时、流域形状、排水沟网密度、沟底比降等因素） m ——峰量指数（反应洪峰与洪量关系） N ——递减指数（反应排涝模数与面积关系） K 、m 、n 应根据具体情况，经实地测验确定。（规范条文说明中有参考取值范围） C.0.2平均排除法 1平原区旱地设计排涝模数计算公式： )12.0.(4.86-= C T R q d 式中 q d ——旱地设计排涝模数（m 3/s ·km 2） R ——设计暴雨产生的径流深（mm ） T ——排涝历时（d ）。
说明：一般集水面积多大于50km 2。 参考湖北取值，K=0.017，m=1，n=-0.238，d=3 2.平原区水田设计排涝模数计算公式： ) 22.0.(4.86'1----= C T F ET h P q w 式中q w ——水田设计排涝模数（m 3/s ·km 2） P ——历时为T 的设计暴雨量（mm ） h 1——水田滞蓄水深（mm ） ET`——历时为T 的水田蒸发量（mm ），一般可取3~5mm/d 。 F ——历时为T 的水田渗漏量（mm ），一般可取2~8mm/d 。 说明：一般集水面积多小于10km 2。 h 1=h m -h 0计算。h m 、h 0分别表示水稻耐淹水深和适宜水深。 《土地整理工程设计》培训教材 第四章农田水利工程设计 第二节：（五）渠道设计流量简化算法 1.续灌渠道流量推算 （1）水稻区可按下式计算 η αt Ae 3600667.0Q = 式中：α——主要作物种植比例（占控制灌溉面积的比例）。 A ——该渠道控制的灌溉面积。 e ——典型年主要作物用水高峰期的日耗水量（mm ），根据调查确定，一般粘壤土地区水稻最大日耗水量8~11mm ，最大13mm 。 t ——每天灌水时间（小说），一般自流灌区24小时，提水灌区20~22小时。 η——渠系水利用系数。 （2）旱作区可按下式计算 η αTt mA 3600Q =
一、任务： 求绵竹市官宋硼埝取水枢纽工程的百年一遇设计洪水过程。 二、说明计算 洪峰流量频率计算需要考虑特大洪水，超过三倍均值的作为特大洪水。 三、相关资料 1 流域概况 绵竹市官宋硼埝取水枢纽工程位于沱江上游绵远河山区与成都平原交界的汉旺镇，上距汉旺水文站0.5公里，下距汉旺镇仅1公里。 绵远河发源于绵竹市与阿坝州茂县交界的九顶山南麓大盐井沟，绵远河是沱江干流主源，河道全长117公里，流域面积1212平方公里。在汉旺镇以上为山区，山区河道长44.4公里，集水面积400平方公里，占流域面积的33％，河流主干平均坡降63.1‰，山区河段山高谷深，河床狭窄，水流湍急，森林茂密。汉旺以下为平原，河道长72.6公里。集水面积812平方公里，平均坡降3.6‰。官宋硼埝取水枢纽工程控制集水面积403平方公里，开发河段（上游800米，下游200米）1公里范围河道平均坡降8‰～10‰，上游700米河段基本顺直，河床宽80～100米，下游逐渐开阔，河床宽约500米。 绵远河流域形状狭长，水系发育呈不对称树枝状分布，地理位置为东经103°56’～104°27’、北纬30°55’～31°42’之间。源头分水岭海拔高程达4000米，域内最高峰火焰山海拔高程为4285米，地势西北高、东南低，由西北向东南逐渐倾斜。流向大致由西北向东南流，主干西河经大火地在松光岭处接纳东河后称清水河，在伐木厂与黄水河汇流后始称绵远河。以下有湔沟及天池沟从右岸汇入，流经汉旺场进入成都平原，经黄许镇、德阳市、八角井镇，在广汉市三水乡与石亭江汇合后称北河，再流经金堂县赵镇与毗河汇合后称沱江。 绵远河流域在汉旺以上的山区，属龙门山断裂带，主要有板厂沟冲断裂、清
第1章绪论 水文水利计算是工程水文的重要组成部分，分为水文计算和水利计算。 根本任务 水文计算：分析水文要素变化规律，为水利工程的建设提供未来水文情势预估。 水利计算：拟定并选择经济合理和安区可靠的工程设计方案‘规划设计参数和调度允许方式。 第1章绪论 一、水文计算的主要研究方法 ?设计标准 ?概率预估（PMP/PMF） ?研究进展 ?基于风险理论的防洪标准研究 ?气候变化和人类活动对设计成果的影响 ?不确定性新理论 第1章绪论 二、水利计算的主要研究方法 ?水量调节 ?洪水调节 ?枯水调节 ?水能调节 第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析
一、水文过程的随机特性 水文现象同时存在“确定性过程”和“随机性过程”。 确定性因素和随机因素共同作用下的模型，统称为“随机模型”。 第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析 二、纯随机模型对水文过程的适用性 采用随机方法解决水文计算问题时，依据的是概率统计理论中的纯随机模型，即假设所研究的水文变量是独立随机地抽自同一客观总体，而这个总体是通过概率分布函数（或概率密度函数）来描述的。 水文频率分析计算的任务，就是根据水文变量的样本对总体进行统计（如参数估计、推求制定标准的设计值等）和推断（如假设检验、推求置信限等）。第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析 一、洪水资料的选样 指导思想：保证纯随机模型的适用性，独立同分布。 洪水三要素：洪峰、洪量、洪水过程。 选样方法： （1）年最大值法； （2）年多次法； （3）超定量法； （4）超大值法。 第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析 二、洪水资料的审查和分析 1.可靠性审查
2.一致性审查 3.代表新审查 第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析 三、洪水资料的插补延长 1. 根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补延长 ?点绘相关图； ?设计站洪水由上游几个干支流测站的洪水组成，应错时叠加； ?因受洪水展开和区间来水影响，考虑能反映上述影响因素的参数；第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析 三、洪水资料的插补延长 1. 根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补延长 若设计断面资料短，甚至无资料，则无法直接建立相关关系，需要修正，其做法如下： （1）两者集水面积之差小于3%，中间无天然或认为分滞洪，可直接移用； （2）面积之差大于3%，但不大于10%～20%，且暴雨分布均匀，用面积进行修正； （3）若在上下游均有参证站满足要求，则可进行内插。 第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析 三、洪水资料的插补延长 2. 利用本站峰量关系进行插补延长 通常根据调查到的历史洪峰或由相关关系法求得缺测年份洪峰流量，利
第三章分期设计洪水 3.1 分期设计洪水的定义与目的 分期设计洪水是指指年内不同季节或时期，如丰水期、平水期、枯水期、或其他指定时期的设计洪水。在水库调度运用、施工期防洪设计或其他需要时，要求计算分期的设计洪水。河流洪水（流量）随季节、时间变化的过程是自然界中的一种复杂现象，在这种复杂现象的背后隐藏特定规律性。它在一定原则下则显而易见，把满足这种原则的特定规律性洪水的年内时间段作为一个洪水分期。众所周知，在一年的不同时期，洪水成因不同，产生的洪水量级也不同，因此，对汛期进行合理分期，进而制定水库汛限水位，使水库在不增加防洪风险的前提下增加水库的防洪与兴利效益，有利于水库的洪水资源化调度和水库兴利效益的发挥。 3.2 洪水分期的原则 洪水分期的划分原则，既要考虑工程设计中不同季节对防洪安全和分期蓄水的要求。又要使分期基本符合暴雨和洪水的季节性变化及成因特点。 （1）同一个分期内，洪水量级一般相近，洪峰外包值无太大差异。 （2）前后两个分期洪水量级应有明显差异。 （3）分期起终日期界定，应使所选的洪水样本不跨期，避免分割天然洪水过程。 （4）一般分期不宜短于一个月。 3.3统计方法--洪水分期研究 我国水利部门进行汛期分期工作时，多采用定性概念并部分结合统计分析（如统计发生频次散布图等）的途径来进行，分期结果往往是一个比较粗略的区间。传统洪水分期采用统计学方法，为了便于分析，从历年洪水资料中，将历年各次洪水以洪峰发生日期或某一历时最大洪量的中间日期为横坐标，以相应洪水的峰量数值为纵坐标，点绘洪水年内分布图，并描绘平顺的外包线。从统计意义上来说，一年中一定时期内，洪水的发生有比较相似的机制，即一定量的样本点矩较集中分布在某一时间段。然后，根据这种特性和洪水分期的原则进行洪水分期定量划分洪水分期的时间段。
山东省中小河流治理工程初步设计 设计洪水计算指导意见 设计洪水成果是影响治理工程规模和投资的重要因素，客观、科学、合理地确定设计洪水成果尤为重要。由于我省众多的中小河流缺乏实测洪水流量系列资料，其设计洪水多采用由暴雨资料间接推求的办法，因该办法中的降雨产流关系是上世纪七十年代初期根据当时的情况拟定的，经过近40年的水利及农业生产等人类活动的影响，下垫面发生了很大变化，使产流汇流条件发生了较大变化，采用原产流关系计算的设计洪水成果明显偏大。为了较为客观、科学、合理地确定设计洪水成果，特提出以下指导意见。 一、依据 1.《水利水电工程设计洪水计算规范》 SL 44－2006； 2.《堤防工程设计规范》 GB 50286－98 3.《山东省大、中型水库防洪安全复核设计洪水计算办法》。 4.河道治理工程设计标准： 1）《防洪标准》 GB 50201－94 2）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL 44－2000 3）山东省中小河流治理工程一般防洪设计标准为20年一遇；排涝设计标准为5年一遇；涵洞的排水标准10年一
遇；比较重要的河段防洪标准为50年一遇；鲁北地区设计标准为典型年法，采用“61年雨型”防洪，“64年雨型”排涝。 二、适用范围 适用于流域面积200～3000km2的中小河流。 三、基本资料的搜集和整理 1. 应详细说明治理河流所处地理位臵、所属水系，流域面积、河道长度、流域形状、支流分布、河网密度；流域内地形、地貌、植被及水土保持等自然地理概况；该河流所处市（县、区）境内流域面积、河道长度；治理河段以上流域面积（其中山丘区、平原区面积各占比重）、河道长度，并注明桩号。 2. 应说明流域内水文气象概况，包括××年～××年多年平均降水量，汛期降水量，降雨量的年内、年际分布特点；多年平均年径流量，径流量的年内、年际分布特点；多年平均水面蒸发量；多年平均风速、最大风速及风向等有关水文、气象概述。 3. 应说明流域内暴雨洪水特性及水旱灾害情况，特别是最近几年出现的大暴雨洪水情况，包括雨情、水情、灾情，及造成的经济损失及堤防溃决、分洪、滞洪等基本情况。 4. 应说明流域内水利工程情况，包括流域内水库工程的规模，建设年代、水库总库容、兴利库容、灌溉面积、城
设计洪水地区组成分析 摘要：文章介绍了河道设计洪水的特点及计算方法，并进行了洪水地区组成分析，最终计算出口断面的设计洪水。 关键词：设计洪水地区组成相应 近期随着国家对水利投资加大，和对民生工程的关注，中小河流治理已经被推上水利建设的舞台，中小河流治理的规模及治理工程措施直接受河道设计洪水影响，因此正确计算分析河道设计洪水是至关重要的。 随着江河治理与水资源的开发，水库群的调蓄对下游设计断面洪水的影响愈来愈突出。根据《水利水电工程设计洪水计算规范》（sl44—2006），推求设计断面受上游水库调蓄影响的设计洪水时，应拟定设计断面以上的洪水地区组成。设计水库对下游有防洪任务时，也应计算水库、区间及防洪控制断面设计洪水，拟定防洪控制断面以上的洪水地区组成。 本文以滁州市濠河流域设计洪水计算为例，采用洪水地区组成分析，计算河道控制断面设计洪水。 濠河流域面积621km2，东、西两支流上分别建有官沟、凤阳山两座中型水库，分别控制来水面积84km2和146km2，水库下游区间面积为391km2。 濠河出口控制断面上游可以简化为两座中型水库（凤阳山水库、官沟水库）和濠河区间（两座中型水库~濠河口）两个分区。濠河
出口设计洪水析计算，需要考虑以上两个分区的洪水组成。 濠河口设计洪水计算按照上述设计洪水进行叠加，并采用地区洪水组成分析，选择合理设计洪水成果，濠河全流域设计洪水地区组成根据防洪要求，按照同频率法拟定方案一采用“濠河流域与‘濠河~水库’区间同频率，两座中型水库相应”，方案二采用“濠河流域与两座中型水库同频率，‘濠河~水库’区间相应”。 。 方案一、濠河流域与‘濠河~水库’区间同频率，两座中型水库相应 根据洪水组成，濠河流域设计洪水由两座中型水库设计洪水和’濠河~水库’区间设计洪水两部分组成，根据计算采用洪水总量控制方法，计算两座中型水库相应各频率的设计洪水总量详见成果表1，根据两座水库地形等参数，对洪水总量进行时段分配，得两座水库相应各频率设计洪水过程线，并根据水库蓄泄关系对其进行调节计算，推求水库下泄洪水，濠河出口断面设计洪水由水库下泄洪水与区间设计洪水叠加而得详见表2。 表1两座水库相应各频率洪水总量计算成果表单位：万m3 表2濠河口控制断面设计洪水方案一计算表单位m3/s 方案二、濠河流域与两座中型水库同频率，‘濠河~水库’区间相
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 设计洪水分析计算 1、洪水标准 依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL44-2006）， 确定该工程等级为五等，按20年一遇洪水标准设计，200年一遇洪水校核。 本水库上游流域面积为1.6平方千米，属于小于30平方千米范围，按《山东省小型水库洪水核算办法》（试行）进行洪水计算。 2、设计洪水推求成果 1、基本资料 流域面积F=1.6平方公里，干流长度L=2.1千米，干流平均比降j=0.02。 根据山东省小型水库洪水核算办法，查《山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图》，该流域中心多年平均二十四小时暴雨H24=85毫米。 该水库水位、库容关系表如下：
设计溢洪道底高程177.84米，相应库容23.29万立米。 2、最大入库流量Q m计算 （1）、流域综合特征系数K 按下式计算K=L/j1/3F2/5 （2）、设计暴雨量计算 查《山东省最大二十四小时暴雨变差系数C v等值线图》，该流域中心C v=0.6，采用C s=3.5C v应用皮尔逊3型曲线K p值表得，20年一遇K p=2.20，200年一遇K p=3.62，则20年一遇最大24小时降雨量H24=2.2*85=187毫米，200年一遇最大24小时降雨量H24=3.62*85=307.7毫米。 （3）单位面积最大洪峰流量计算 经实地勘测，该工程地点以上流域属丘陵区，查泰沂山北丘陵区q m- H24-K关系曲线，得20年一遇单位面积最大洪峰流量及200年一遇单位面积最大洪峰流量q m。 （4）洪水总量及洪水过程线推求
应用推理公式求解小流域 设计暴雨洪水 (图解法) 仅供内部参考使用 编者：陆雪华 2011.10.20
为了统一和方便大家在应用推理公式求解小流域设计暴雨洪水，编者根据SL44-2006《水利水电工程设计洪水计算规范》有关要求及2005版《浙江省短历时暴雨集》推举设计暴雨点，面雨量。暴雨衰减系数等计算方法，编写了本市水 利水电工程应用0.2780.278p m n S h Q F F ψ ττ ==推理公式图解设计洪峰流量及其相 应汇流时间τ计算一文，供同志们设计时参考使用，在应用过程中若发现有错误及不解之处请及时与本人联系以便修正和解释。本文尽供本院内使用，切勿外传。 编者：陆雪华 2011.10.20
应用0.278p m n S Q F ψ τ =推理公式图解Q m ，τ值 式0.278p m n S Q F ψ τ =，它与其它推理公式如0.278m Q F a a τ- = ，0.278m h Q F τ =计算原理是一样的，只不过是表现形式有所不同，今求证如下: 在全面汇流(t B >t)情况下，式0.278m h Q F τ =中h 是代表相应于τ时段的最大 净雨，它也可用R τ来表示，因此0.278 =0.278 m R h Q F F ττ τ =。而式 _ 0.2780.278 m R Q F F a a τττ == ，参见《长江流域规划办公式水文处编写：（水利工程实用水文水利计算一书）P 70页式（2-85）》。 式_ 0.278m Q F a a τ= 中： a 为洪峰径流系数，它与式0.278p m n S Q F ψτ =中ψ意义相同，只是使用符号 不同而已，因此a ψ=。 _ a τ为τ时段内最大（毛）雨量的平均强度，其值为_ p n a S ττ = ，所以： 0.2780.278p m n S Q F a a F τψ τ - == (1) 现就利用公式（1）图解计算设计洪峰流量Q m 及相应汇流时间τ举例如下，供大家设计时参考。 例:某工程流域面积21.13km F =,主流长 1.682km L =,平均坡度j 0.165=,求其20年一遇及200年一遇设计洪峰流量Q p 及相应汇流时间τ。 解: 1. 确定P 5%=,P 0.5%=设计暴雨雨力S p 值 本工程流域面积较小t
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