工程水文学第七章 由暴雨资料推求设计洪水知识讲解

… 6.6 22.7
42.6 60.1 81.8 2.3
10.8 125.9 21.4 10.5 25.2 7.1 5.8
… 0.2 2.4
51.7 68.6 54.1
1
14.7 124 10 4.7 27.6 1.4 9.7 … 6.9 5.4
54.8 53.5 32.3 0.1
12.3 128.2 21.3 6.9 29.4 4.1 8.9
据此求得：
xp0.01%33m2m
（1）特大值的判断
经验频率点据明显偏离曲线。模比系数大，暴雨 的量级突出。
河北：63.8，河南：75.8，内蒙：77.8.
（2）特大值重现期的确定
一般认为，当流域面积较小时，流域平均面雨量 的重现期与相应洪水重现期相近。
4、面雨量频率计算 适线法： 经验频率（期望值公式）、线型（P-Ⅲ型）。
… 8.18 8.19 8.2 8.21 8.22 8.23 8.24 8.25
某流域不同时段年最大雨量统计表
A站 5.3 50.4
Байду номын сангаас
点雨量 B站
26.6
C站 0.2 25.3
面平均 雨量 1.8 34.1
最大1、3、7日 面雨量及起讫日期
11.5 134.8 32.5 5.6 35.5 3.7 11.1
本流域或邻近流域实际大洪水资料对比分析。
③一致性 通过统计与成因两方面进行。不同类型暴雨分别考 虑。
⑶暴雨资料的统计选样 选定面雨量计算方法
计算每年各次大暴雨 的逐日面雨量
选定不同 统计时段
1、3、7、 15、30日
统计逐年不同 时段年最大面雨量
年最大值法
样本
例7-1 ： 某流域有3个雨量站，分布均匀，可按算术平均 法计算面雨量，统计某一年份不同时段雨量。
第七章 由暴雨资料推求设计洪水
第一节 概述
一、适用条件
1. 流量资料不足或代表性差。 2. 资料缺乏一致性。 3.多种方法相互论证。 4.无资料区小流域设计洪水计算。 5.可能最大洪水是用暴雨资料推求的。
二、由暴雨资料推求设计洪水主要内容：
1. 推求设计暴雨 根据实测暴雨资料，用统计分析和典型放大法求 得。
方法： 先求流域中心的设计点暴雨量，然后通过暴雨点 面关系，求相应的设计面暴雨量。
1、设计点雨量的计算
设计点雨量是要推求流域中心的设计点暴雨量。
资料情况允许: 如果流域中心或附近有雨量站，且有长系列观测 资料，可采用频率计算方法直接计算。
实际上： 一般是求出流域各站的设计点暴雨，绘制设计点 暴雨量等值线图，插值出流域中心的设计点暴雨量。
计算方法：
⒈设计面暴雨量的直接计算 ⒉设计面暴雨量的间接计算
1、资料的收集、审查与暴雨资料的统计选样
⑴资料的收集 来源 ：主要为雨量站网观测资料。
注意强度特大暴雨。
⑵暴雨资料的审查
资料类型： 日雨量资料、自记雨量资料、分段雨量资料。
①可靠性： 重点：特大或特小雨量观测记录。
②代表性 与邻近地区长系列雨量或其他水文资料，以及
设计点雨量频率计算过程：
⑴选样 固定时段年最大值法。 特大值问题：
资料系列插补展延问题： 一般不宜采用相关法 。规范建议： ①距离较近时： ②一般年份： ③大水年份缺测： ④大水年份缺测： ⑤与洪水峰量关系较好时：
资料十分缺乏地区：
可查各省区水文手册中的各时段年最大暴雨量均 值及CV等值线图。
2.设计面暴雨量的计算
4.6 10.2 0.0
7月4日为年最大1日：
X1日=128.8mm
8月22～8月24日8月为年 最大3日：
X3日=165.5mm
7月1日～7日为年最大7 日：
49.7 60.7 56.1 1.1
X7日=234.0mm。
2、面降雨量资料的插补展延
利用近期雨量：
X多
X少
1950
1960
1970
1980
利用点面关系折算： 定点定面关系、动点动面关系。
（1） 定点定面关系法 ①定点定面关系的建立
固定点：长系列资料的雨量站（流域中心或附近） 固定面：设计流域。
折减系数：
设计计算采用折减系数求：
选若干次大暴雨，求出若干个某时段暴雨量的α0 值，加以平均，作为点面折减系数。
②定点定面关系法推求设计面暴雨量 用所求得的各时段设计点暴雨量，乘以相应的点 面折减系数，就可得出各种设计时段设计面暴雨量。
（2）动点动面关系
以暴雨中心点面关系代替定点定面关系：
以流域中心设计点暴雨量及地区综合的暴雨中心 点面关系去求设计面暴雨量。
某地区3天暴雨点面关系图
第三节 设计暴雨时、空分配计算
一、设计暴雨时程分配的计算 方法： 典型暴雨同频率控制缩放。
2. 推求设计净雨 由求得的设计暴雨，利用产流方案推求设计净雨。
3. 推求设计洪水过程线 利用流域汇流方案由设计净雨过程推求设计洪水 过程。
基本假定： 设计暴雨与设计洪水同频率。
推求设计洪水过程示意图 设计暴雨
产流方案
河网
设计净雨
汇流方案 出口
设计洪水过程线 Q（t）
第二节 设计面暴雨量的推求 设计面暴雨量： 指设计断面以上流域的设计面暴雨量。
过程： ①计算该年份逐日面降雨量 ②采用年最大值法统计不同时段降雨量。
时段选取：
对于大、中流域的暴雨统计时段：我国一般取1、 3、7、15、30日，其中1、3、7日暴雨是一次暴雨 的核心部分，直接形成所求的设计洪水 部分，而 统计更长是为了分析计算起始时刻的流域蓄水量。
时间 （月、日）
6.30 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9
3、特大值的处理
系列中是否含有特大暴雨直接影响系列的代表性。
一般暴雨变幅不很大，若不出现特大暴雨，统计 参数均值、Cv往往会偏小，但加入特大暴雨，未作特 大暴雨处理，又会使统计参数偏大。
例7-2 ：福建长汀县四都站，根据1972年以前最
大一日雨量系列计算： x 1 日 1m 0,2 m C v 0 .3,C 5 s 3 .5 C v
Cv>0.6，Cs≈3.0Cv；Cv<0.45，Cs≈4.0Cv 一般地区Cs≈3.5Cv。
5、设计面暴雨量计算成果合理性检验 ①比较统计参数，随面积增大而逐渐减小。 ②直接法计算结果与间接法计算结果比较。 ③与邻近地区的特大暴雨历时、面积、雨深资料比较。
二、设计面暴雨量的间接计算
资料情况： 雨量站稀少、或观测系列甚短，或同期观测资 料很少甚至没有，无法直接求得设计面暴雨量。