工程水文学同频率放大法计算设计洪水过程线

同频率直接放大法推求设计洪水过程线
张彦洪
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2016(000)002
【摘要】为了克服传统的同频率放大修匀法计算繁琐等缺点，提出了一种计算设计洪水的新方法———同频率直接放大法。

该法基于洪水峰、量同频率原理计算放大配比，分时段放大典型洪水，可直接得到设计洪水过程线，不需要修匀流量或调整放大倍比以满足洪峰、洪量符合设计频率的要求，避免了修匀的繁琐计算和随意性，能保持典型洪水模式。

算例显示，同频率直接放大法推求的设计洪水与传统放大修匀法的结果非常接近，时程分配与典型洪水高度吻合，可在工程设计中参考使用。

【总页数】3页(P48-50)
【作者】张彦洪
【作者单位】甘肃农业大学水利水电工程系，甘肃兰州730070
【正文语种】中文
【中图分类】TV122
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填空： 1. 工程水文学是水文学的一个重要分支，为（工程设计、施工、运行管理）提供水文依据的一门科学。

2. 工程水文学的内容，根据在工程设计、施工、管理中的作用，基本可分为两个方面：（水文分析与计算、水文预报）。

3. 水资源是水文循环使陆地一定区域内平均每年产生的淡水量，通常用（多年平均年降雨量和多年平均年径流量）描述。

4. 根据水文现象变化的基本规律，水文计算的基本方法可分为：（成因分析法、数理统计法、地区综合法）。

选择：1. 水文分析与计算，是预计水文变量在的概率分布情况。

a、任一时期内b、预见期内c、未来很长的时期内d、某一时刻2. 水文预报，是预计某一水文变量在的大小和时程变化。

a、任一时期内b、预见期内c、以前很长的时期内d、某一时刻3. 水资源是一种a、取之不尽、用之不竭的资源b、再生资源c、非再生资源d、无限的资源判断：1. 自然界中的水位、流量、降雨、蒸发、泥沙、水温、冰情、水质等，都是通常所说的水文现象。

√2. 水文现象的变化，如河道某一断面的水位、流量过程，常常具有某种程度的多年变化周期、年变化周期等。

√1. 水文现象有哪些基本规律和相应的研究方法？答案：水文规律，基本上可分为成因规律和统计规律两类，相应地，水文计算方法则分为成因分析法和数理统计法。

也有将水文规律分为三类的，即成因规律、统计规律和地区综合规律，相应地，水文计算方法则分为成因分析法、数理统计法和地区综合法。

计算：1. 将全球的陆地作为一个独立的单元系统，已知多年平均降水量Pc＝119000km3、多年平均蒸发量Ec＝72000km3、试根据区域水量平衡原理（质量守恒原理）计算多年平均情况下每年从陆地流入海洋的径流量R为多少？答案：根据水量平衡原理，对于全球的陆地区域，多年年平均得到的水量为多年年平均得到的水量为多年年平均降水量Pc，必然等于多年年平均流出的水量，即多年年平均蒸发量Ec与多年年平均流入海洋的径流量R之和。

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：浙江建设职业建设学院奥鹏学习中心专业：水利水电工程年级：学号：学生：指导教师：1 基本知识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。

同频率法放大洪水过程线是一种简单有效的洪水过程线放大方法，它可以有效地放大洪水
过程线，从而更好地描述洪水的特征。

同频率法放大洪水过程线的基本原理是，将洪水过程线的每一个点的水位值乘以一个固定
的放大系数，从而放大洪水过程线。

这个放大系数可以根据洪水的特征来确定，一般来说，洪水的放大系数越大，洪水的特征就越明显。

同频率法放大洪水过程线的具体步骤如下：
1.确定洪水过程线的放大系数；
2.将洪水过程线的每一个点的水位值乘以放大系数；
3.重新绘制洪水过程线，从而得到放大后的洪水过程线。

同频率法放大洪水过程线的优点是简单有效，可以有效地放大洪水过程线，从而更好地描
述洪水的特征。

缺点是放大系数的确定可能会有一定的误差，从而影响洪水过程线的放大
效果。

总之，同频率法放大洪水过程线是一种简单有效的洪水过程线放大方法，它可以有效地放
大洪水过程线，从而更好地描述洪水的特征。

工程水文学（判断）考试模拟题+参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1、水文频率计算中配线时，增大 Cv 可以使频率曲线变陡。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A2、在用同倍比放大法中，已求得洪峰放大倍比为 KQ 1.5 ，洪量放大倍比为 KW 1.2 ，则按峰放大后的洪量小于设计洪量，按量放大的洪峰大于设计洪峰。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B3、水文现象的变化，既有确定性又有随机性，因此，水文计算和水文预报中，应根据具体情况，采用成因分析法或数理统计法，或二者相结合的方法进行研究。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A4、小流域与同一地区中等流域相比较，一般小流域的多年平均径流深Cv 值小。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B5、变差系数CV 是衡量系列相对离散程度的一个参数。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A6、流域蒸发由流域的水面蒸发、土壤蒸发和植物蒸散发组成，因此，通常都采用分别实测这些数值来推求。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B7、当气压一定时，露点（Td）的高低只与空气中水汽含量有关。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A8、在设计年径流分析计算中，若已知年径流频率曲线便可推求符合某一设计保证率的年径流量及年内分配过程。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B9、采用流域水量平衡法推求多年平均流域蒸发量，常常是一种行之有效的计算方法。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A10、雨量筒可观测到一场降水的瞬时强度变化过程。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B11、干旱地区，降水量较少，年径流系数较小，从而使年径流量与年降水量关系不密切。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A12、可能最大暴雨量即是可降水量的最大值。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B13、在频率曲线上，频率 P 愈大，相应的设计值 xp 就愈小。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A14、一场降雨洪水的径流深，为这场洪水流经流域出口断面的流域平均水深，常由实测的洪水资料来推求。

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。

工程水文学（判断）模拟考试题含答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1、五年一遇的设计枯水年，其相应频率为 80% 。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A2、施工改造后的河道流量演算中的马斯京根参数 k 值与河道天然情况相同，可以不必重新分析得到。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B3、流域上游修建引水工程后，使下游实测资料的一致性遭到破坏，在资料一致性改正中，一定要将资料修正到工程建成后的同一基础上。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B4、一次暴雨洪水过程中，降雨历时大于净雨历时，净雨历时又大于洪水历时。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B5、一般来说，设计洪水的径流深应小于相应天数的设计暴雨深，洪水的Cv 值应小于相应暴雨的 Cv值。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B6、改进水文测验仪器和测验方法，可以减小水文样本系列的抽样误差。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B7、分期设计洪水是指一年中某个时期所拟定的设计洪水。

[ ]A、正确B、错误8、皮尔逊 III 型频率曲线在频率格纸上是一条规则的 S 型曲线。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B9、同频率放大法计算出来的设计洪水过程线，一般来讲各时段的洪量与典型洪水相应时段洪量的倍比是相同的。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B10、y 倚x 的回归方程与 x 倚 y 的回归方程，两者的回归系数总是相等的。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B11、瞬时单位线的一阶原点矩 m1 与其中的两个参数 n、k 的关系为m1=n/k。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B12、天然河道中的洪水受到水生植物和结冰影响时，水位流量关系点据的分布，总的趋势是偏在稳定的水位流量关系曲线的左边。

（）A、正确B、错误正确答案：B13、枯水流量常采用不足概率 q ，即以大于和等于该径流的概率来表示。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B14、由样本估算总体的参数，总是存在抽样误差，因而计算出的设计值也同样存在抽样误差。

南昌工程学院《工程水文学》指导书王永文编一、目的1．掌握水文频率分析计算方法，熟悉水文频率分析计算的步骤、参数变化对水文频率曲线线型的影响；2．掌握设计洪水分析技术方法；二、仪器及设备1．频率格纸2．坐标纸三、相关知识及参考书目1. 相关知识：概率论、数理统计学、水文统计学、水文水利计算2. 参考书目：叶守泽主编水文水利计算金光炎编水文统计的原理与方法费勤贵编水文统计学四、内容及要求注：1942年为调查洪水。

水库坝址设计洪水过程线采用典型洪水过程按同频率控制放大法推求，典型洪水过程线按峰高、量大、常遇、峰型集中及对工程安全不利等原则在实测大洪水中进行选择。

2．根据提供的水文资料计算P=1%的设计洪水流量。

3．根据提供的典型洪水过程，并计算1天、3天最大洪量。

4. 实测水文资料洪量频率分析计算结果见下表：按同频率放大计算P=1%设计洪水过程。

五、步骤（1）、将实测资料由大到小排列，计算各项的经验频率，在频率格纸上点绘经验点据（纵坐标为变量的取值，横坐标为对应的经验频率）；（2）、选定水文频率分布线型（一般选用皮尔逊Ⅲ型）；（3）、先采用矩法或其它方法估计出频率曲线参数的初估值X、Cv，而Cs凭经验初选为Cv的倍数；（4）根据拟定的X、Cv和Cs，查附表1或附表2，计算Xp值。

以Xp为纵坐标，P为横坐标，即可得到频率曲线。

将此线画在绘有经验点据的图上，看与经验点据配合的情况。

若不理想，则修改参数（调整Cv和Cs值），再进行计算，点绘频率曲线；（5）最后根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选出一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应于该曲线的参数便看作是总体参数的估值；（6）求指定频率的水文变量设计值；（7）计算典型洪水1天、3天最大洪量；（8）计算同频率放大倍数，计算指定频率的设计洪水过程线。

六、考核方式:根据考勤、实验报告的综合表现评定成绩。