设计洪水过程线1

习题二：设计洪水过程线的计算
已知梅港站P = 2 %的设计洪峰流量Q m,2 %=14200 m3/s和最大1、3、7天设计时段洪量（见下表1）和典型洪水过程（见下表2），求P = 2 %的设计洪水过程线。

表1梅港站P = 2 %的洪水峰量设计值
表2梅港站1955年典型洪水过程
解：采用同频率法推求设计洪水过程线。

首先对表1所提供的洪量进行单位换算，然后经分析选定典型洪水过程线（1955年6月19日~25日），通过面积包围法计算各时段洪量，从而推算各时段放大倍比k。

其中，最大一日洪量的放大倍比k1为
k1=W1p
W1d
=1.07
最大三日洪量的放大倍比k3-1为
k3−1=W3p−W1p
W3d−W1d
=1.12
最大七日洪量的放大倍比k7-3为
k7−3=W7p−W3p
W7d−W3d
=1.34
洪峰的放大倍比k Q为
k Q=Q mp
Q md
=1.04
成果如表3所示。

表3同频率放大法倍比计算表
逐时段进行放大，由于不同历时衔接的地方放大倍比k不一致，放大后在交界处产生不连续现象，使过程线呈锯齿形，修匀成光滑曲线时保持设计洪峰和各种历时的设计洪量不变，修匀后的过程线及为设计洪水过程线，计算过程见表4，修匀后的设计洪水过程线如图1所示。

表四：同频率法设计洪水过程线计算表
图1梅港站P = 2 %的设计洪水过程线。

网络教育学院《工程水文学离线作业》题目：同频率放大法计算设计洪水过程线学习中心：专业：年级：学号：学生：指导教师：典型洪水过程线的选取与推求仅有设计洪峰流量和设计洪水量还难以确定水库的防洪库容和泄水建筑物的尺寸，这是因为洪峰流量出现的迟早和洪量集中的程度不同，即洪水过程线形状的不同，会得到不同的设计防洪库容和最大泄量。

因此，设计洪水过程线亦是设计洪水的一个不可缺的重要内容。

设计洪水过程线指符合某一设计标准的洪水过程线，生产实践中一般采用放大典型洪水过程线的方法。

思路：先从实测资料中选取一场典型洪水过程，然后按设计洪峰流量、设计洪量进行放大，即得设计洪水过程线。

选择资料完整精度较高且洪峰流量和洪量接近设计值的实测大洪水过程线；具代表性，洪水发生季节、洪水的历时、峰量关系、主峰位置、峰型等均能代表该流域较大洪水特性的实测洪水过程；选择对工程防洪不利的典型洪水过程线，尽量选择峰高量大的洪水，而且峰型集中，主峰靠后的过程。

放大方法同倍比放大法用同一放大系数放大典型洪水过程线，以求得设计洪水过程线的方法。

该法的关键是确定以谁为主的放大倍比值，有以下两种方法：以洪峰流量控制的同倍比放大法(以峰控制)适合于无库容调节的工程设计，如桥梁、涵洞及排水沟及调节性能低的水库等。

以洪量控制的同倍比放大法(以量控制)适合于蓄洪为主的工程设计，如调节性能高的水库，分洪、滞洪区等。

放大倍比按上述方法求到后，以放大倍比乘实测的典型洪水过程线的各纵坐标，即得设计洪水过程线。

该法简单易行，能较好地保持典型洪水过程的形态。

但该法使得设计洪水过程线的洪峰或洪量的设计频率不一致，这是由于两种放大倍比不同(KQm KW )造成的。

如按KQm放大后的洪水过程线所对应的时段洪量不一定等于设计洪量值。

反之如按KW 放大洪水过程线，其洪峰值不一定为设计洪峰值。

故为了克服这种矛盾，为使放大后过程线的洪峰和各时段洪量分别等于设计洪峰和设计洪量，可用下述的同频率放大法。

库水位Z（m）404550556065
库容V（106m 3）
0 3.07.013.022.043.0时间t（h）01224364860
流量Q（m 3/s）
010239620413080库水位Z （m）<1>6566687175堰顶水头H(m)<2>013610泄流能力q （m 3/s）<3>654255.42711.451523.89库容V （106m3）
<4>
43
47
55
66
76
（2）列表计算q-V曲线 在堰顶高程65m之上，假设不同库水位Z列于表3中，用它们分别减去
（1）绘制Z-V曲线 按表1所给的数据，绘制库容曲线Z-V(图1)
表1水位容积关系
表2设计洪水过程线
假定洪水到来时，水位刚好保持在溢洪道堰顶，即起调水位为65m 取计算时段△t=12h。

4.推求下泄流量过程线q(t)
表3 某水库q-V曲线关系计算表
3.绘制q-V曲线 由表3中第(3)(4)栏值,绘制该水库的蓄泄曲线q-V(图2)q 堰=m 1*B*H 3/2=1.6*30*H 3/2=48H 3/2 从而算出各H相应的溢洪道泄流能力，加上发电流量6m 3/s，得Z值相应列于表3（3）中，再由（1）的Z值查图Z-V曲线，得Z值相应的库容V，列于表3（4）中。

6.推求设计防洪库容V设设计洪水位Z设
下泄流量最大值=261.888m3/s,由此从图2查得相应的总库容Vm=55.3×106 m3,减去堰顶高程以下的库由Vm值从图2的Z-V线上查得Z设=68.05m
流量6m3
减去堰顶高程以下的库容43×106 m3,即得V设=12.3×106 m3,。

网络教育学院《工程水文学离线作业》题目:同频率放大法计算设计洪水过程线学习中心：专业:年级:学号：学生:指导教师：1.1 典型洪水过程线的选取与推求仅有设计洪峰流量和设计洪水量还难以确定水库的防洪库容和泄水建筑物的尺寸，这是因为洪峰流量出现的迟早和洪量集中的程度不同，即洪水过程线形状的不同，会得到不同的设计防洪库容和最大泄量。

因此，设计洪水过程线亦是设计洪水的一个不可缺的重要内容。

设计洪水过程线指符合某一设计标准的洪水过程线,生产实践中一般采用放大典型洪水过程线的方法。

思路：先从实测资料中选取一场典型洪水过程，然后按设计洪峰流量、设计洪量进行放大，即得设计洪水过程线.选择资料完整精度较高且洪峰流量和洪量接近设计值的实测大洪水过程线；具代表性，洪水发生季节、洪水的历时、峰量关系、主峰位置、峰型等均能代表该流域较大洪水特性的实测洪水过程;选择对工程防洪不利的典型洪水过程线，尽量选择峰高量大的洪水,而且峰型集中，主峰靠后的过程。

1。

2 放大方法同倍比放大法用同一放大系数放大典型洪水过程线，以求得设计洪水过程线的方法。

该法的关键是确定以谁为主的放大倍比值，有以下两种方法:以洪峰流量控制的同倍比放大法（以峰控制)适合于无库容调节的工程设计，如桥梁、涵洞及排水沟及调节性能低的水库等。

以洪量控制的同倍比放大法（以量控制）适合于蓄洪为主的工程设计，如调节性能高的水库，分洪、滞洪区等。

放大倍比按上述方法求到后，以放大倍比乘实测的典型洪水过程线的各纵坐标，即得设计洪水过程线.该法简单易行，能较好地保持典型洪水过程的形态。

但该法使得设计洪水过程线的洪峰或洪量的设计频率不一致，这是由于两种放大倍比不同（KQm KW ）造成的.如按KQm放大后的洪水过程线所对应的时段洪量不一定等于设计洪量值。

反之如按KW 放大洪水过程线，其洪峰值不一定为设计洪峰值.故为了克服这种矛盾，为使放大后过程线的洪峰和各时段洪量分别等于设计洪峰和设计洪量,可用下述的同频率放大法。

设计洪水过程线的推求
设计洪水过程线是指具有某一设计标准的洪水过程线。

目前仍采用放大典型洪水过程线的方法，使其洪峰流量和时段洪水总量的数值等于设计标准的频率值，即认为所得的过程线是待求的设计洪水过程线。

放大典型洪水过程线时，根据工程和流域洪水特性，可选取同频率放大法和同倍比放大法。

1、同频率放大法：要求放大后的设计洪水过程线的峰和不同时段的洪水均分别等于设计值。

2、同倍比放大法：按洪峰或洪量同一倍比放大典型洪水过程线的各纵坐标值，从而求的设计洪水过程线。

用同频率放大法求得的洪水过程线，适用于洪峰流量均对水工建筑物防洪安全起控制作用的工程。

同倍比放大法简便，如按洪峰放大得到的设计洪水过程线，适用于洪峰流量起决定性的工程，如堤防、桥梁和调节性能低的水库等；如按洪量放大得到的设计洪水过程线，适用于洪量起决定性的工程，如调节性能高的水库、分洪滞洪区等。

计算说明书━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━工程名称：工程1计算类型：同频率缩放设计洪水过程线一、计算原理1.适用范围在已知典型洪水过程线、设计洪峰流量及各种历时设计洪量时，计算、打印并绘制典型设计洪水过程线。

本程序采用放大倍比K值函数新方法，具有计算速度快、能精确控制各时段设计洪量、保持设计过程基本不变形，并自行精确计算典型洪水各种时段最大洪量等特点。

同时对典型过程时间坐标可任意摘录，缩放后的设计洪水过程时间坐标和典型过程相同，从面能很好地控制设计洪水过程线的形状，并能按要求输出等时距的设计洪水过程。

2.计算方法和公式(1)典型洪水时段最大洪量计算图1所示为一典型洪水过程线，T时段长的最大洪量必须满足(1)式必要条件，但不是充分条件：加入图形因此计算的关键是求出间距为T的等流量点（即A，B两点）。

而洪水过程线可概化为两种形式：Q i+1-Q i>0或Q i+1-Q i<0（少数Q i+1-Q i=0，暂不考虑）。

令A点的斜率为K A[K A=（Q2-Q1）/（t2-t1）]，B点斜率为K B[K B=（Q4-Q3）/（t4-t3）]，则A，B两点的斜率只可能是同号工异号（它们可组合成四种形式出现），对于K A，K B同号，如同时有（Q3-Q2）*（Q4-Q1）≤0，即可能出现等流量点（时间上必须满足t3-t1≥T和t3-t2≤T）。

令式(2)方程组（4）只有X，Y两个未知数，解之可得X，Y，即可计算出相应的t A，t B，Q A，Q B，统计出t A至t B内的洪量，求出过程线内所有满足式（1）要求的洪量，取其最大值，即为T时段段长的最大洪量。

(2)设计洪水过程线的缩放该方法认为放大倍比是关于时间的连续函数，在某一时间区间内放大倍比可表达为某个二次函数，该函数满足其与典型洪水流量的乘积之积分等于该时段内的设计洪量。

一、典型洪水过程线的选取选取典型洪水的原则，是本着对水库防洪不得，选取峰高量大，主峰段洪量集中的洪水。

本着上述原则，分析了黄前水库1964、1984、1994、2000年典型入库洪水过程及各时段洪量。

各场洪水的峰、量情况见表3-7，过程线见附图6至附图9。

从表3-7可看出，1964年9月12日和1994年6月29日洪水，峰高量大，主洪段前洪量较大，比较适合作为典型洪水。

但从洪水最大24小时洪量中峰前段洪量所占比重情况看，1964年洪水为29%，而1994年洪水为34.1%，后者对水库的设计偏于安全。

因此，1994年二、设计洪水过程线的推求采用同频率放大法将典型洪水进行放大，推求得各项频率的设计洪水过程线。

放大系数计算公式：式中：设m Q 、设3W 、设m W 、设24W 、设72W —为设计洪峰流量及3小时、6小时、24小时、72小进洪量。

典m Q 、典3W 、典6W 、典24W 、典72W —为典型洪峰流量及3小时、6小时、24小时、72小进洪量。

典m K 、典3K 、典6K 、典24K 、典72K —为洪峰流量及各控制时段洪量的放大系数。

黄前水库三各方案的各种频率设计洪水过程线见表3-9～表3-11。

三、洪水调节计算第一节基本方法和洪水调节原则一、基本方法采用水量平衡方程及水库蓄泄关系逐时段求下泄流量及蓄水变化过程。

其公式为：q=f(v)式中：Q1、Q2—时段初、时段末的入库流量，m3/sq1、q2—进段初、进段末的出库流量，m3/sv1、v2—时段初、时段末的水库流量，104m3Δt—时段长（取Δt=1小时）q=f(v)为水库蓄水量与泄量之间的关系。

本次调洪计算的q=f(v)关系采用黄前水库“三查三定”汇编资料（1982年12月，泰安市水利局编）。

黄前水库水位～库容、泄量关系见表6-1。

黄前水库是泰安市的重点中型水库，地理位置非常重要，水库大坝距泰安市区和京沪铁路16km，距辛泰铁路和莱泰高速公路、京福高速公路10km，保护下游农田50万亩和30万人口，防洪任务重大。