流量误差对推求设计洪水影响

流量误差对推求设计洪水的影响摘要：洪水是我国存在的主要自然灾害之一，通过对各种水利工程的建设来实现对洪水的控制是防洪工程规划中的重要内容，而在防洪水利工程建设的过程中，设计洪水起着重要的依据作用，提高设计洪水计算的精确性确保水利工程安全的重要需求。

本文对设计洪水的概念作出了阐述，同时以流量资料推求设计洪水为依据对流量误差对推求设计洪水的影响作出研究，同时对当前我国针对流量误差影响设计洪水推求的研究现状以及努力方向作出探讨。

关键词：设计洪水流量资料流量误差影响1 设计洪水的概念设计洪水被广泛的应用于水文计算中，虽然设计洪水并没有一个十分明确的定义，但是它的设定是为了防洪等水利工程服务的，是指水利工程或水工建筑物预计设防以及在防洪规划等工作中的最大洪水。

无论是在水库大坝的设计还是溢洪道的设计中都要重视防洪问题的解决，所以保证这些水工建筑物在遭遇洪水的过程中能够保证自身的安全是水工建筑物设计与建设中必须要考虑的重要问题，所以在这些水工建筑物的设计过程中要将一种洪水当做水工建筑物的设计标准，而这个被当做标准的洪水则被称为设计洪水。

由此也可以看出设计洪水直接决定着水利工程的设计泄洪流量以及设计洪水位，在水工建筑物的设计与建造中处于至关重要的地位。

设计洪水不仅包括分期设计洪水、设计洪水过程线，也包括不同时段的设计洪量以及设计洪峰等，这些内容需要以水工建筑物的工程特点以及本身的设计要求为依据进行部分内容的计算或者全部内容的计算，从而确保水工建筑物以及下游防洪的安全。

2 流量误差对推求设计洪水的影响2.1 利用流量资料对设计洪水的推求流量资料是对江河湖泊等水体和水资源水量变化的调查与记录得出的，它不仅反映着特定水体中重要的水文特征，同时也是对水资源进行开发利用的重要依据，如在各种水利工程的设计、施工、运行，特定流域或跨流域的水利工程规划、水质监测以及防洪调度和水资源保护中都发挥着重要的参考作用。

同时通过流量资料来进行设计洪水的推求也是我国在计算设计洪水方法中重要类型之一。

小流域设计洪水误差分析及改进措施作者：时振阁金玉玺来源：《南水北调与水利科技》2009年第05期摘要:推理公式法是小流域设计洪水常用的一种简单易行的方法。

推理公式计算中涉及较多参数,参数的准确与否,直接影响计算精度。

在推理公式计算的各种参数中,暴雨衰减指数n不确定性较大,而且n值变化对设计结果影响也较大。

暴雨过程是一个复杂的多维随机过程,年最大时段暴雨与暴雨历时t的暴雨公式属于经验相关关系,忽略了不少影响因素,因此,公式中参数n值不会是稳定不变的。

20世纪80年代以后,随着自记雨量观测应用,到目前已经有20多年的资料系列,小流域暴雨设计的计算就可以直接利用时段实测降水资料系列进行计算,设计洪水时,可根据实测雨量时段资料,计算该设计流域的n值,可提高计算精度。

因此,在当地自记降水资料系列允许的情况下,尽量采用实测降水资料直接计算参数,可避免设计暴雨的误差。

关键词:小流域暴雨设计;降水资料,暴雨公式;暴雨指数;设计暴雨;误差分析中图分类号:P333.6文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2009)05-0114-04Error Analysis and Innovative Approach for Small Watershed Design FloodSHI Zhen-ge,JIN Yu-xi(Tangshan-Qinhuangdao Bureau for Hydrology and Water Resources Survey of Hebei Province,Tangshan 063000,China)Abstract:The rational formula method is a common and easy mode for small watershed design flood.Lots of parameters in the formula immediately affect the calculation accuracy.In thoseparameters,rainstorm attenuation coefficient (n) is of uncertainty and has much influence on the result.The rainstorm process is a complex and stochastic multi-dimensional process.A correlation exists between the maximal annual period-many factors,the parameter (n)will not be a constant.Since 1980s,heavy rain and flood of small basins can be calculated by auto-recording rainfall observation system,and 20-year's self-recording rainfall data can improve the calculation accuracy.While the self-recording rainfall observation data are insufficient,to improve the accuracy of the design flood,the observed data of precipitation should be adopted.Key words: small watershed design flood;rainfall observation data;rainstorm formula;rainstorm attenuation coefficient;design flood;error analysis农田水利基本建设中,大量工程措施位于小流域上,诸如建库蓄洪、修建水渠、小流域治理及雨水利用等各方面的计算,都需要小流域设计洪水计算结果。

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。

根据流量推求设计洪水的几种方法的对比
发表时间：2013-10-17T09:54:42.547Z 来源：《赤子》2013年5月下总第282期供稿作者：马成禄[导读] 因此，在实际工作中常同时运用上述三种方法，以矩法和三点法计算作为经验适线法的初值计算，从而提高计算的精度。

吴京朱威丁凯森（郑州大学水利与环境学院，河南郑州 450001）摘要：洪水频率计算是水文工作中的一种重要工作，而P—Ⅲ曲线则是洪水频率计算的一种重要方法。

本文主要研究比较几种不同的计算其参数的方法，通过对比分析得出其各方法的优劣。

关键词：设计洪水；P—Ⅲ曲线；矩法；三点法；经验适线法中图分类号：TV122.1 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）05-0000-02 洪水是重要的一种水文现象，实际生活中的许多水利工程都需要研究洪水过程推求设计洪水，研究洪水频率为当地指定防洪、防灾策略提供理论支撑，也为洪水的预警、预测提供参考作用[1]，因此研究洪水频率对水文工作有着重大的意义。

一、研究基础。

第二节设计洪峰流量及设计洪量的推求由流量资料推求设计洪峰及不同时段的设计洪量，可以使用数理统计方法，计算符合设计标准的数值，一般称为洪水频率计算。

一、资料审查在应用资料之前，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，具备频率分析所必须的某些统计特性，例如洪水系列中各项洪水相互独立，且服从同一分布等。

除在第三章谈到审查资料的可靠性之外，还要审查资料的一致性和代表性。

为使洪水资料具有一致性，要在调查观测期中，洪水形成条件相同，当使用的洪水资料受人类活动如修建水工建筑物、整治河道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。

洪水资料的代表性，反映在样本系列能否代表总体的统计特性，而洪水的总体又难获得。

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。

此可见，通过古洪水研究，历史洪水调查，考证历史文献和系列插补延长等增加洪水列的信息量方法，是提高洪水系列代表性的基本途径。

根据我国现有水文观测资料情况，SL44—93规定坝址或其上下游具有较长期的实测水资料(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。

二、样本选取河流上一年内要发生多次洪水，每次洪水具有不同历时的流量变化过程，如何从历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。

根据SL44—93规定，应采用年最大值原则选取洪水系列，即从资料中逐年选取一个大流量和固定时段的最大洪水总量，组成洪峰流量和洪量系列。

固定时段一般采用l、3、5、7、15、30天。

大流域、调洪能力大的工程，设计时段可以取得长一些；小流域、调洪能力小的工程，可以取得短一些。

在设计时段以内，还必须确定一些控制时段，即洪水过程对工程调洪后果起控制作用的时段，这些控制时段洪量应具有相同的设计频率。

同一年内所选取的控制时段洪量，可发生在同一次洪水中，也可不发生在同一次洪水中，关键是选取其最大值。

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。

工程水文学题库含参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.暴雨公式 Pt , p s pT1n 中的 s 为 t=1 小时的降雨量。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A2.对同一流域，因受降雨等多种因素的影响，各场洪水的消退都不一致。

［］A、正确B、错误正确答案：A3.在一般情况下，年最大洪量的均值随时段长（T）的增加而增加，其时段平均流量则随时段长（T）减小而减小。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B4.产流历时tc 内的地表平均入渗能力与稳渗率fc 相同。

［］A、正确B、错误正确答案：B5.设计年径流成果合理性分析中，可将设计年径流量直接与多年平均径流深等值线图比较，借以说明此设计年径流量的合理性。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B6.根据单位线的基本假定，考虑了净雨强度对其形状的影响。

［］A、正确B、错误正确答案：B7.按等流时线原理，当净雨历时tc 大于流域汇流时间m 时，流域上全部面积的部分净雨参与形成最大洪峰流量。

［］A、正确B、错误正确答案：A8.计算时段的长短，对水量平衡计算原理有影响。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A9.湿润地区，降水量较多，年径流系数大，从而使年径流量与年降水量关系密切。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A10.年径流系列资料代表性审查中，一般将设计变量与参证变量同期系列的统计参数相比较，只要是两者大致接近时，则认为设计变量系列具有代表性。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B11.在一定的气候条件下，流域日蒸发量基本上与土壤含水量成正比。

［］A、正确B、错误正确答案：A12.影响河流输沙量的气候因素中，降水、气温和风是最大的影响因素。

[ ]A、正确B、错误正确答案：A13.系列长度相同时，由暴雨资料推求设计洪水的精度高于由流量资料推求设计洪水的精度。

[ ]A、正确B、错误正确答案：B14.我国汛期降雨量的年际变化（以Cv 表示）比年降水量的年际变化大的多。

洪水计算问题及解决策略水利工程在河流上施工，当截流以后，河水将通过明渠或隧洞等导流设备向下游渲泄，而对于导流设施应通过多大流量，才能达到即经济又安全的目的，这又是一个设计洪水标准的问题。

因此，施工阶段设计洪水计算之前，首先就应拟定施工设计洪水标准。

施工设计洪水标准与其它设计洪水标准一样，仍然是建立在数理统计的基础上，根据工程具体情况，如河流水文特性、导流方式、施工工期的长短、工程规模及重要性等条件选定某种频率的洪水作为设计标准。

对于施工设计洪水标准的选定应慎重分析考虑，如果导流失事后果严重，不仅损坏工程本身，还可能危及下游交通、城镇安全，则设计标准应提高；反之，当地质和水文条件较好，能够保证在预定施工期问不致发生事故时，则可降低设计标准。

另外对于施工期所修筑导流用的围堰、渠道、隧洞等临时性建筑物，在一般情况下，施工结束时，这些临时工程应予以拆除，但也有一些情况例外，如埋设在坝体底下的涵洞，施工时作为导流之用，坝体完工后仍作为泄流底孔之用，此时应提高施工洪水标准。

此外施工期间还应考虑可能遭遇超标准洪水时的情况。

应该说明的是，施工设计洪水标准不是一成不变的，它是随工程进展和需要而不断变化的。

施工设计洪水标准的选择应遵循在保证水利水电工程建筑物在洪水来临之前能够抢建至安全高程的前提下，所选用的施工流量尽量小，导流工程规模尽量降至最低为原则的。

对于施工阶段的设计洪水的计算，其方法与水利枢纽设计洪水的计算方法基本相同，区别主要是设计洪水计算时段与标准不同。

因此，在计算前应尽可能收集当地及邻近地区的气象、水文资料，分析研究河流洪水的季节变化规模，对缺乏水文资料的施工河段地区，应重视调查和访问，也可采用地区综合成果或小面积设计洪水计算方法来计算。

施工阶段设计洪水计算内容同样包括设计洪峰、洪量和设计洪水过程线，而对于某些小型工程主要是设计洪峰流量的计算。

本文将施工设计洪水计算中常遇到的有关具体问题叙述如下。

1用流量资料推求施工设计洪水这是一种很自然的途经。

第6章习题由流量资料推求设计洪水第六章由流量资料推求设计洪水本章学习的内容和意义：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。

设计洪水包含三个要素，即设计洪峰流量、设计洪水总量和设计洪水过程线。

按工程性质不同，设计洪水分为：水库设计洪水; 下游防护对象的设计洪水; 施工设计洪水; 堤防设计洪水、桥涵设计洪水等。

推求设计洪水有多种途径，本章研究由流量资料推求设计洪水,目的是解决水库、堤防、桥涵等工程设计洪水的计算问题。

本章习题内容主要涉及：防洪标准及其选择；洪峰、洪量样本系列的选样，资料的可靠性、一致性、代表性审查；特大洪水的处理，即不连续系列的经验频率和统计参数的计算方法；典型洪水的选择及放大方法；入库洪水、分期洪水、洪水地区组成等内容。

一、概念题（一）填空题1.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类：第一类为保障的防洪标准；第二类为确保水库大坝等水工建筑物自身安全的洪水标准。

2.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类：第一类为保障防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准；第二类为确保的洪水标准。

3.设计洪水的标准高时，其相应的洪水数值就；则水库规模亦，造价亦；水库安全所承担风险则。

4.目前我国的防洪规划及水利水电工程设计中采用先选定，再推求与此相应的洪峰、洪量及洪水过程线。

5.设计永久性水工建筑物需考虑及两种洪水标准，通常称前者为设计标准，后者为校核标准。

6.目前计算设计洪水的基本途径有三种，它们分别是、、。

7.通常用、及三要素描述洪水过程。

8.洪水资料系列有两种情况：一是系列中没有特大洪水值，称为系列；二是系列中有特大洪水值，称为系列。

9.用矩法计算不连续系列(N年中有a次特大洪水) 统计参数时，假定实测洪水(n年) 除去实测特大洪水( l 次)后构成的(n-l)年系列的和与除去特大洪水后的(N-a)年系列的相等。

第六章由流量资料推求设计洪水一、概念题（一）填空题1. 防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准2. 水库大坝等水工建筑物自身安全的洪水标准3. 大，大，高，小4. 设计频率，设计频率5.正常运用标准，非常运用标准6.由流量资料推求设计洪水，由暴雨资料推求设计洪水，小流域用推理公式法、地区经验公式法。

7.洪峰流量，洪水总量，洪水过程线8.连续系列，不连续系列9.均值，均方差10.同频率放大法11.包含特大值的矩法公式，三点法12.年最大值法13.独立样本法，统一样本法14.同倍比放大法，同频率放大法15.大，产流过程，汇流过程16.小于，大于17.入库断面洪水，区间洪水，库面洪水18.大，提前19.设计流域洪水季节性变化规律和工程要求20.分期内的年最大值法21.大22.典型年法，同频率法23.相交，合理24.大25.大26.历史洪水调查和考证27.大28.洪峰，短历时洪量，长历时洪量29.设计流域洪水特性和水库的调节性能30. 0.01%（二）选择题１.[b] ２.[a] 3.[d] 4.[a] 5. [c] 6. [b] 7. [b] 8. [d]9. [c] 10.[a] 11.[c] 12.[d] 13.[a] 14.[b] 15.[a] 16.[c]17.[a] 18.[b] 19.[a] 20.[b] 21.[b] 22.[c] 23.[c] 24.[a]25.[c] 26.[d] 27.[c] 28.[a] 29.[c] 30.[a] 31.[b] 32.[a]33.[b] 34.[d]（三）判断题１.[T] ２.[T] 3.[T] 4.[F] 5. [T] 6. [F] 7. [F] 8. [F]9. [F] 10.[T] 11.[F] 12.[T] 13.[F] 14.[T] 15.[F] 16.[F]17.[T] 18.[F] 19.[T] 20.[T] 21.[F] 22.[T] 23.[F] 24.[F]25.[T] 26.[T] 27.[T] 28.[T] 29.[F] 30.[F]（四）问答题1、答：一次洪水，涨水期短，落水期长。