水文学第4章 设计洪峰流量与水位.ppt

2．选 样 我国则规定采用年最大值法，即从 n 年资料中 每年选一个最大的洪峰流量，组成 n 年样本系列。 3．洪峰流量频率计算——特大洪水处理 (1)问题的提出 如果利用历史文献和调查的方法来确定出历史上很早以前发生过的特大洪水，即可把样本资料系列年数增加到调查期的长度，从而使资料的代表性大大提高。 调查期间每一年的洪水(主要是一般洪水)是不可能都得到的，这样就使系列资料不连续，因此就要研究有特大洪水时的频率计算方法，称为特大洪水处理。 (2)连序样本和不连序样本 特大洪水： 比一般洪水大得多；无定量限制；重现期需考证。 调查、考证 到的历史洪水一般就是 特大洪水。 (3) 考虑特大洪水时 经验频率的计算 考虑特大洪水后 采用将 特大洪水的经验频率 与 一般洪水的经验频率 分别计算的方法。 (4)考虑特大洪水时统计参数的确定 当用矩法时，考虑特大洪水和系列不连续影响，空缺部分按一般洪水填补，分布情况与实测的一般洪水相似 。 径流系数法、暴雨径流相关图法 1）? 径流系数法 径流系数：暴雨转化为径流的比例系数。α=Rs/P P为流域平均雨量；Rs为地面径流深，有基流分割得； 基流分割：将实测的某次洪水过程线划分为地面径流过程和地下径流过程，常用斜线分割：从起涨点到退水点用直线相连，直线以上所围的面积即地面径流总量Ws，除以流域面积F，得径流深。 Rs=Ws/F 分析多次暴雨洪水，可大致定出不同等级的暴雨径流系数 。 4．3．2 计算设计净雨 由 设计净雨 转化为流域出口的 设计洪水过程 。 汇流计算： 地面径流汇流计算：地面净雨进行汇流计算，求出口的地面 径流过程； ? 地下径流汇流计算：可按经验取大洪水的基流作为实际洪水 的地下径流。 4．3．3 设计洪水计算 地面汇流计算的经验单位线法： 1．单位线的定义和假定 定义：一个流域上，单位时段△t内均匀降落单位深度（10mm地面净雨，在流域出口断面形成的地面径流过程线（单位线Q—t）。 单位线的时段依流域洪水特性而定。流域大，洪水涨落慢，△t取长一些；流域小，洪水涨落快，△t取短一些。 一般取单位线涨洪历时tr的1/2——1/3， 即 △t=（1/2——1/3）tr 1）倍比假定：如果流域上有两次降雨，他们的净雨历时 Ts 相同，例如都是一个单位时段△t，但净雨深不同，分别为Rs，1 Rs，2 ，则他们各自在出口形成的地面径流过程线的洪水历时相等。即相应流量成比例。 即若实测有单位时段净雨的地面径流过程线时，将该过程线的纵坐标，统统乘以10/Rs便可。 单位线的两项基本假定： 2）叠加假定：若流域上有一次降雨，净于历时不止一个单位时段，例如两个时段，各时段降雨为Rs，1 Rs，2 ，则该次降雨在出口形成的地面径流Q——t等于Rs，1 和 Rs，2 ，各自形成的地面径流过程线的叠加。 1． 2）? 分解法： 实测流域上某次洪水由几个时段的降雨降雨组成时： 先将总过程线分成地面和地下径流两部分（基流分割） 分别求出每一个时段降雨形成的地面过程线，再转化为单位线（只需转化其中一个便可） ??? 2 单位线的推求 1）? 缩放法： 如果流域上恰好有一个单位时间段且分布均匀的净雨Rs所形成的孤立的洪峰，割去地下径流得地面径流过程线和地面净雨深。由倍比假定按10/Rs进行缩放。 §4．4 小流域设计洪水计算 小流域：流域面积小于100平方公里，但无明确限制。 特点： 1 无水文站实测资料（径流、降雨）； 2 地理条件单一，计算时允许简化； 小流域多。 所以，其计算方法在保证精度的前提下力求 简便。一般借助水文手册完成。 注意：哪个地区资料建立的公式，只适用于哪个地区。借用其他地区的经验公式，要格外小心，必须用本地区一定的资料进行检验· 1．以流域面积为参数的地区经验公式 认为流域面积是影响洪峰流量的主要因素，而把其他因素用一些综合性的参数表达（最简单。 经验公式法计算设计洪峰流量 式中 Qp——频率为p的设计拱峰流量； F——流域面积； N、Cp——经验指数和系数。随地区和频率而变化，可在各省区的水文手册中查到。 2．包含降雨因素的多参数地区经验公式 采用一定频率的设计暴雨，就可得到相应频率的设计洪水。例如 安徽省山丘区中小河流洪峰流量经验公式为 ——设计频率为24h净雨量