设计洪水的分析计算实用教案

1、内容(nirng)： 一、洪水与设计洪水 二、设计标准 三、设计洪水计算的内容(nirng)和途径 练习题要求： 熟悉(shx)洪水与设计洪水的概念，了解设计标准以及推求设计洪水的途径。第1页/共110页第一页，共110页。1. 设计洪水的定义 洪水： 由于流域内降雨或溶雪，大量径流汇入河道，导致流量激增，水位上涨的一种水文现象。 设计洪水： 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(nzho)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。 第2页/共110页第二页，共110页。水库水库(shuk)设计洪水设计洪水十三陵水库十三陵水库 第3

2、页/共110页第三页，共110页。堤防堤防(dfng)设设计洪水计洪水长江荆江长江荆江(jn jin)大堤大堤 第4页/共110页第四页，共110页。下游防护对象下游防护对象(duxing)设计洪水设计洪水潮白河向阳潮白河向阳(xingyng)闸闸 第5页/共110页第五页，共110页。2. 设计洪水三要素 设计洪峰流量 Qm（m3/s） 设计洪水的最大流量。 设计洪水总量 W（m3） 洪水起涨至落平的径流总量，即图上流量过程线ABC与时间轴包围(bowi)的面积。设计洪水过程线 Q t第6页/共110页第六页，共110页。1. 防洪标准 担任防洪任务的水工(shu n)建筑物，应具备的防御洪

3、水能力的洪水标准。常用重现期表示。 2. 选定防洪标准的原则 防洪安全防洪安全经济经济统一统一(tngy)第7页/共110页第七页，共110页。水利水电工程等级(dngj)划分 注：1.水库(shuk)总库容指水库(shuk)最高水位以下的静库容；2.治涝面积和灌溉面积均指设计面积。第8页/共110页第八页，共110页。永久性水工(shu n)建筑物级别 第9页/共110页第九页，共110页。1. 内容(nirng) 2. 途径设计洪峰流量设计洪峰流量 Qm设计洪量设计洪量 W设计洪水过程线设计洪水过程线 Q t有资料有资料无资料无资料由由流量资料流量资料推求推求由由暴雨资料暴雨资料推求推求由

4、水文气象资料推求由水文气象资料推求地区等值线插值法地区等值线插值法经验公式法经验公式法第10页/共110页第十页，共110页。1.1.一次洪水中，涨水期历时比落水期历时（一次洪水中，涨水期历时比落水期历时（_） A. A.长长 B. B.短短 C. C.一样一样(yyng)(yyng)长长 D. D.不能肯不能肯定定2.2.设计洪水是指（设计洪水是指（_） A. A.符合设计标准要求的洪水符合设计标准要求的洪水 B. B.设计断面的最大洪水设计断面的最大洪水 C. C.任一频率的洪水任一频率的洪水 D. D.历史最大洪水历史最大洪水 3. 3. 大坝的设计洪水标准比下游防护对象的防洪标准（大坝

5、的设计洪水标准比下游防护对象的防洪标准（_）。）。 A. A.高高 B. B.低低 C. C.一样一样(yyng) D.(yyng) D.不能肯不能肯定定 BAA第11页/共110页第十一页，共110页。4.4.设计洪水三个要素是（设计洪水三个要素是（_） A. A.设计洪水标准、设计洪峰流量、设计洪水历时设计洪水标准、设计洪峰流量、设计洪水历时(l (l sh)sh) B. B.洪峰流量、洪水总量和洪水过程线洪峰流量、洪水总量和洪水过程线 C. C.设计洪峰流量、设计洪峰流量、1 1天洪量、三天洪量天洪量、三天洪量 D. D.设计洪峰流量、设计洪水总量、设计洪水过程线设计洪峰流量、设计洪水总

6、量、设计洪水过程线5. 5. 选择水库防洪标准是依据（选择水库防洪标准是依据（_）。）。 A. A.集水面积的大小集水面积的大小 B. B.大坝的高度大坝的高度 C. C.国家规范国家规范DC第12页/共110页第十二页，共110页。第13页/共110页第十三页，共110页。1、什么叫设计(shj)洪水？2、设计(shj)洪水的三要素有哪些？3、推求设计(shj)洪水的主要方法有哪些？4、由流量资料推求设计(shj)洪水的基本程序是什么？第14页/共110页第十四页，共110页。内容： 一、洪水资料的选样与审查 二、频率计算推求(tuqi)设计洪峰流量 三、设计洪水过程线推求(tuqi) 练习

7、题要求(yoqi)： 掌握掌握洪峰与洪量的选样，洪峰与洪量的选样，掌握掌握考虑特大洪水加入实考虑特大洪水加入实测资料系列时设计洪峰流量的计算方法，测资料系列时设计洪峰流量的计算方法，掌握掌握同频率法放同频率法放大洪水过程线。大洪水过程线。第15页/共110页第十五页，共110页。1. 洪水资料的选样第16页/共110页第十六页，共110页。第17页/共110页第十七页，共110页。2. 洪水(hngshu)资料的审查第18页/共110页第十八页，共110页。二、频率(pnl)计算推求设计洪峰流量第19页/共110页第十九页，共110页。二、频率计算推求(tuqi)设计洪峰流量第20页/共110

8、页第二十页，共110页。二、频率(pnl)计算推求设计洪峰流量第21页/共110页第二十一页，共110页。t(a)nN二、频率(pnl)计算推求设计洪峰流量第22页/共110页第二十二页，共110页。Qm序号n项连序(lin x)系列Qm序号缺项不连序系列N项二、频率计算推求设计洪峰流量第23页/共110页第二十三页，共110页。Z(m)t(a)18001840188019201960Z 1810Z 1888Z 1960Z 1935文献考证期调查期实测期n=26N=151某河历史洪水(hngshu)调查考证情况二、频率计算推求(tuqi)设计洪峰流量第24页/共110页第二十四页，共110页。

9、二、频率计算推求设计洪峰流量第25页/共110页第二十五页，共110页。Qmp0 1 NM PMnN 1 nm Pm二、频率计算推求设计洪峰流量第26页/共110页第二十六页，共110页。Qmp0 1 NM PMnN 1111 lnlm NaNa Pm n-l二、频率计算推求设计洪峰流量第27页/共110页第二十七页，共110页。例 5-1：某站1938-1982共45年洪水资料，其中1949年洪水比一般洪水大得多，应从实测系列中提出作特大值处理。另外通过调查历史洪水资料，得知本站自1903年以来的80年间有两次特大洪水，分别发生在1921年和1903年。经分析考证，可以确定80年以来没有遗漏

10、比1903年更大的洪水，洪水资料见下表，试用(shyng)两种方法分析计算各次洪水的经验频率，并进行比较。洪水资料洪水资料洪水性质洪水性质特大洪水特大洪水一般洪水一般洪水年份年份1921194919031949194019791981洪峰流量（洪峰流量（m3/s）854076207150502047402580排位情况排位情况排位时期排位时期19031982年年(N=80年年)19381982年年(n=45)序号序号123-2345独立取样独立取样分别排位分别排位(方法方法1)计算公式计算公式式式(5-1)式式(5-2)经验频率经验频率(%)1.232.473.7-4.356.5297.8统一

11、取样统一取样统一排位统一排位(方法方法2)计算公式计算公式式式(5-1)式式(5-3)经验频率经验频率(%)1.232.473.7-5.847.9897.8表表5-8 某站洪峰流量系列经验频率某站洪峰流量系列经验频率(pnl)分析计算分析计算二、频率计算推求(tuqi)设计洪峰流量第28页/共110页第二十八页，共110页。实例实例(shl)分析分析解：(1)独立(dl)样本法特大洪水一般洪水%23. 1%10018011921 p%74 . 2%10018021949 p%70. 3%10018031903 p%35. 4%10015421940 p(2)统一(tngy)样本法特大洪水 计算

12、同独立样本法一般洪水%84. 5%1001145121803118031940 p第29页/共110页第二十九页，共110页。Z(m)t(a)18001840188019201960Z 1810Z 1888Z 1960Z 1935n=26N=151l 试分析确定以下四个洪水位的经验(jngyn)频率。Z(m)t(a)18001840188019201960Z 1810Z 1888Z 1960Z 1935n=26N=151 1 NM PM 1 nm Pm 1 NM PM 1111 lnlm NaNa Pm 第30页/共110页第三十页，共110页。aNlnXX aNlnss ajnliiNjNX

13、lnaNXNX111 ajnliNiNNjNVNXXlnaNXXNXC1122111SNCSNCVNC二、频率(pnl)计算推求设计洪峰流量第31页/共110页第三十一页，共110页。SNVNC,C,X二、频率计算(j sun)推求设计洪峰流量第32页/共110页第三十二页，共110页。二、频率计算(j sun)推求设计洪峰流量第33页/共110页第三十三页，共110页。二、频率计算推求设计洪峰流量第34页/共110页第三十四页，共110页。例 5-2：某流域拟建中型水库一座。经分析确定水库枢纽本身(bnshn)永久水工建筑物正常运用洪水标准(设计标准)p=1%，非常运用洪水标准(校核标准)p

14、=0.1%。该工程坝址位置有25年实测洪水资料(19581982)，经选样审查后洪峰流量资料列入表5-9第栏，为了提高资料代表性，曾多次进行洪水调查，得知1900年发生特大洪水，洪峰流量为3750m3/s，考证期为80年，试推求p=1%、p=0.1%的设计洪峰流量。解：解：(1)分析已知资料，将分析已知资料，将1975年洪水从实测系列年洪水从实测系列(xli)中抽出中抽出作为特大值处理，故作为特大值处理，故l=1，a=2，N=80，n=25。 (2)经验频率按独立样本法列表计算。经验频率按独立样本法列表计算。 (3)计算统计参数初始值计算统计参数初始值 ) s/m(11682659012528

15、070508011311 nliiajjmQlnaNQNQ第35页/共110页第三十五页，共110页。年份年份洪峰流量洪峰流量Qm（m3/s）序号序号M、mQm由大到小排队由大到小排队（m3/s）经验频率经验频率p(%)年份年份洪峰流量洪峰流量Qm（m3/s）序号序号M、mQm由大到小由大到小排队排队（m3/s）经验频率经验频率P(%)19003750一一37501.23197123001487553.81958639二二33002.4619727201585057.719591475225107.7019738501681561.519609843230011.519741380177806

16、5.4196111004205015.4197533001872069.219626615180019.219764061970573.1196315606156023.119779262066176.919648157147526.9197818002163980.8196525108145030.819797802261584.619667059138034.619806152351088.51967100010110038.5198120502447992.3196847911100042.319828752540696.2196914501298446.2合计合计33640705019

17、705101392650.026590表表5-9 5-9 经验频率曲线计算经验频率曲线计算(j sun)(j sun)成果成果第36页/共110页第三十六页，共110页。解解：(3) 58. 0)1168(125280)1168(180111681)()(11125222121212 iijjnlimiajmjmVQQQQlnaNQQNQC选取选取CS=3.0CV(4)以计算的统计以计算的统计(tngj)参数作为初始值查表并绘制理论频率曲线，调整参数参数作为初始值查表并绘制理论频率曲线，调整参数进行适线，得所求的频率曲线。相应的统计进行适线，得所求的频率曲线。相应的统计(tngj)参数为参数为

18、Qm=1168m3/s，CV=0.65，CS=3.5CV(5)在曲线上查出在曲线上查出 p=1%时，时，Qmp=4018m3/s p=0.1%时，时，Qmp=5933m3/s第37页/共110页第三十七页，共110页。第38页/共110页第三十八页，共110页。sm3某坝址洪峰流量表年 份 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 Q 1400 568 1490 800 400 474 956 1320 1770 2320 年 份 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 Q 818 10

19、20 464 488 334 774 610 1000 216 第39页/共110页第三十九页，共110页。解题(ji t)思路：1、计算(j sun)经验频率2、计算统计参数3、试错适线1）确定 N，n2）由大到小排序3）计算 ； 1 NMPM 1 nmPm 调整参数，使理论频率曲线与经验点配合最佳1）计算 ； 2）假定 /NXSNCSNCVNC第40页/共110页第四十页，共110页。解：iXNiXX 2NiXX P(%)14902 3350460 -494 244036 85 -560 313600 90 1 2 3 4 5 6 1 2700 1806 3261636 1.92 2 23

20、20 1426 2033476 3.85 5020 5295112 2 1770 876 767376 10 3 1490 596 355216 15 4 1400 506 256036 20 5 1320 426 181476 25 6 1020 126 15876 30 7 1000 106 11236 35 8 956 62 3844 40 10 800 17 400 18 334 19 216 9 818 -76 5776 45 -94 8836 50 -678 459684 95序号项目 ajnliiNjNXlnaNXNX111 ajnliNiNNjNVNXXlnaNXXNXC112

21、2111第41页/共110页第四十一页，共110页。0.1135102030405060708090959799320028002400200016001200800400XmP(%)NX=894VNC=0.60SNC=1.8NX=920VNC=0.65SNC=1.8第42页/共110页第四十二页，共110页。推求(tuqi)(tuqi)思路： 典型洪水过程线典型洪水过程线 设计洪水过程线设计洪水过程线 放大放大(fngd) (fngd) Q Q t t 第43页/共110页第四十三页，共110页。1.1.典型(dinxng)(dinxng)洪水过程线的选择 原则(yunz) (yunz) 水

22、量相近对工程(gngchng)(gngchng)不利从资料完整、精度较高、接近设计从资料完整、精度较高、接近设计值的实测大洪水过程线中选择值的实测大洪水过程线中选择选择具有代表性的、对防洪偏于不选择具有代表性的、对防洪偏于不利的洪水过程线利的洪水过程线第44页/共110页第四十四页，共110页。2.2.典型洪水(hngshu)(hngshu)过程线的放大 同倍比放大法 mdmpQQQKdpWWWK把典型洪水把典型洪水(hngshu)(hngshu)过过程线的纵高都按同一比例系程线的纵高都按同一比例系数放大，数放大， 即为设计洪水即为设计洪水(hngshu)(hngshu)过程线过程线 第45页

23、/共110页第四十五页，共110页。2.2.典型洪水(hngshu)(hngshu)过程线的放大 同频率放大法 按洪峰和不同历时的洪量分别采用不同的倍比，按洪峰和不同历时的洪量分别采用不同的倍比，使放大后的过程线的洪峰及各种历时的洪量分别使放大后的过程线的洪峰及各种历时的洪量分别等于等于(dngy)(dngy)设计洪峰和设计洪量设计洪峰和设计洪量 计算pppmpWWWQ731计算dddmdWWWQ731选 择 典 型 洪 水计 算 放 大 倍 比mdmpQQQK dpWWK111 ddppWWWWK131313 ddppWWWWK373737 放 大 和 修 匀第46页/共110页第四十六页，

24、共110页。例5-3：某水库(shuk)千年一遇设计洪峰流量和各历时洪量计算成果如表5-11所示，用同频率法推求设计洪水过程线。表5-11 设计洪水(hngshu)和典型洪水(hngshu)特征值统计成果第47页/共110页第四十七页，共110页。表 同频率放大法设计洪水过程线计算表5-12最最大大1 1日日最最大大3 3日日最最大大7 7日日第48页/共110页第四十八页，共110页。第49页/共110页第四十九页，共110页。第50页/共110页第五十页，共110页。第51页/共110页第五十一页，共110页。第52页/共110页第五十二页，共110页。第53页/共110页第五十三页，共1

25、10页。第54页/共110页第五十四页，共110页。1. 1. 由流量资料推求设计由流量资料推求设计(shj)(shj)洪水的主要步骤是洪水的主要步骤是什么？什么？洪水资料的选样与审查洪水资料的选样与审查设计设计(shj)(shj)洪峰流量和洪量系列的频率计算洪峰流量和洪量系列的频率计算设计设计(shj)(shj)洪水过程线的推求洪水过程线的推求2. 2. 常用的洪水资料选样方法是什么？常用的洪水资料选样方法是什么？对于洪峰流量，采用年最大值法选样对于洪峰流量，采用年最大值法选样对于洪量，采用固定时段年最大值法选样对于洪量，采用固定时段年最大值法选样第55页/共110页第五十五页，共110页。

26、3. 3. 推求设计洪水推求设计洪水(hngshu)(hngshu)时为何要考虑特大时为何要考虑特大洪水洪水(hngshu)(hngshu)？加入特大洪水可以大大延长实测系列，增强资料的加入特大洪水可以大大延长实测系列，增强资料的代表性，提高代表性，提高(t go)(t go)设计成果的精度。设计成果的精度。4. 4. 特大洪水处理的内容特大洪水处理的内容(nirng)(nirng)包括什么？包括什么？加入特大洪水后经验频率的计算以及统计参数的计算。加入特大洪水后经验频率的计算以及统计参数的计算。5. 5. 如何推求设计洪水过程线？如何推求设计洪水过程线？将典型洪水过程线进行放大得设计洪水过程

27、线。将典型洪水过程线进行放大得设计洪水过程线。第56页/共110页第五十六页，共110页。内容： 一、概述 二、设计(shj)暴雨的计算 三、设计(shj)净雨的推求 四、设计(shj)洪水过程线 练习题 要求(yoqi)： 了解了解由暴雨资料推求设计洪水的方法，由暴雨资料推求设计洪水的方法，掌握掌握不同资料不同资料情况下设计暴雨的计算方法和在设计条件下将设计暴情况下设计暴雨的计算方法和在设计条件下将设计暴雨转化为设计净雨及设计洪水的方法。雨转化为设计净雨及设计洪水的方法。 第57页/共110页第五十七页，共110页。1. 为什么要由暴雨资料推求(tuqi)设计洪水, 即这种方法的适用条件是什

28、么?2. （1）设计流域实测流量资料不足或缺乏3. （2）人类活动破坏了洪水系列的一致性4. （3）多种方法,互相印证,合理选定5. 第58页/共110页第五十八页，共110页。2. 由暴雨(boy)资料推求设计洪水的步骤输入输入暴雨资料Ht设计暴雨设计暴雨计算计算产流计算产流计算汇流计算汇流计算输出输出设计暴雨设计净雨设计洪水HtpthtptQpt第59页/共110页第五十九页，共110页。二、设计暴雨(boy)的计算（一） 设计(shj)暴雨的推求 1. 暴雨资料充分时设计(shj)面暴雨量的计算 （1）面暴雨量的选样（年最大值法） （2）面暴雨量的频率计算 2. 暴雨资料短缺时设计(sh

29、j)面暴雨量的计算 设计(shj)点雨量 设计(shj)面雨量降雨(jin y)的点面关系第60页/共110页第六十页，共110页。（1）设计点雨量计算 流域中心有雨量站，且资料充足，直接进行频率计算 流域中心没有足够雨量资料，地理(dl)插值 流域缺乏雨量资料，等值线图 小流域，暴雨公式二、设计(shj)暴雨的计算第61页/共110页第六十一页，共110页。n 暴雨(boy)公式法计算小流域设计点雨量n 由地区水文手册查流域中心处24h暴雨(boy)统计参数n （ ）n 计算流域24h设计雨量n 由暴雨(boy)公式计算设计雨力n 计算流域任一短历时的设计暴雨(boy)SVCCH,24242

30、4HKHpp 12424 nppHSnptptSH 1二、设计(shj)暴雨的计算第62页/共110页第六十二页，共110页。实例实例(shl)分析分析 例5-4：某小流域拟建一小型水库，该流域无实测降雨资料，需推求历时t=2h、设计标准p=1%的暴雨量。 解: (1)在该省水文手册上，查得流域中心处暴雨的参数如下： (2)求最大24h设计暴雨量，由暴雨统计(tngj)参数和p=1%，查附表2得 Kp=2.74，故 (3)计算设计雨力Sp (4)t=2h，p=1%的设计暴雨量 65. 0,h1,5 . 3,50. 0mm,1002024 ntCCCHVSVmm27410074. 224%1 ,

31、24 HKHpmm/h90242742435. 01%1 ,242 npHSmm11529065. 011%1 ,22 nptSH第63页/共110页第六十三页，共110页。（2）设计面雨量(yling)计算点点面面关关系系(gun x)二、设计(shj)暴雨的计算第64页/共110页第六十四页，共110页。（二） 设计(shj)暴雨的时程分配 1. 选择典型暴雨(boy)的原则 典型暴雨的选取原则典型暴雨的选取原则, , 首先要考虑所选典型暴雨首先要考虑所选典型暴雨的分配过程应是设计的分配过程应是设计(shj)(shj)条件下比较容易发生的；条件下比较容易发生的；其次，还要考虑是对工程不利的

32、。其次，还要考虑是对工程不利的。 雨峰个数、主雨峰位置和实际降雨日雨峰个数、主雨峰位置和实际降雨日数是大暴雨中常见的情况数是大暴雨中常见的情况 雨量接近设计暴雨的雨量雨量接近设计暴雨的雨量雨量比较集中雨量比较集中 主雨峰比较靠后主雨峰比较靠后二、设计暴雨的计算第65页/共110页第六十五页，共110页。2. 放大(fngd)方法 典型暴雨过程的缩放方法与设计洪水的典型过典型暴雨过程的缩放方法与设计洪水的典型过程缩放计算基本相同，一般程缩放计算基本相同，一般(ybn)均采用同频率放均采用同频率放大法。大法。 二、设计(shj)暴雨的计算第66页/共110页第六十六页，共110页。实例(shl)分

33、析 例5-5：已求得某流域千年一遇1天、3天、7天设计面暴雨量分别(fnbi)为320mm、521mm、712.4mm，并已选定了典型暴雨过程（表5-13）。通过同频率放大法推求设计暴雨的时程分配。 时间时间(d)1234567合计合计典型暴雨过程典型暴雨过程(mm)32.410.6130.2160.0393.0放大倍比放大倍比K设计暴雨过程设计暴雨过程(mm)表5-13 某流域设计暴雨(boy)过程计算表第67页/共110页第六十七页，共110页。 解：典型暴雨(boy)1天（第4日）、3天（第35日）、7天（第17日）最大暴雨(boy)量分别为160mm、320mm、

34、393mm，结合各历时设计暴雨(boy)量计算各段放大倍比为： 最大1天 K1=320/160=2.0 最大3天中其余2天 K3-1=（521-320）/（320-160）=1.26 最大7天中其余4天 K7-3=（712.4-521）/（393-320）=2.62时间时间(d)1234567合计合计典型暴雨过程典型暴雨过程(mm)32.410.6130.2160.0393.0放大倍比放大倍比K2.622.621.262.001.262.622.62设计暴雨过程设计暴雨过程(mm)85.027.8163.6320.037.424.154.5712.4实例(shl)分析第6

35、8页/共110页第六十八页，共110页。三、设计(shj)净雨的推求损失损失净雨净雨（一）（一）径径流流系系数数法法（三）（三）初初损损后后损损法法 （二）（二）降降雨雨径径流流相相关关图图法法第69页/共110页第六十九页，共110页。（一）径流系数法 综合综合(zngh)(zngh)反映各反映各种损失种损失HY 径径流流降降雨雨三、设计(shj)净雨的推求第70页/共110页第七十页，共110页。（二）降雨径流(jngli)相关图法降雨降雨径流径流相关关系相关关系影响因素？影响因素？流域前期影响雨量流域前期影响雨量)1ta,taa,tH(PKP aP三、设计(shj)净雨的推求第71页/共

36、110页第七十一页，共110页。1. 降雨径流(jngli)相关图的建立HPaY(H+Pa)Y三、设计(shj)净雨的推求第72页/共110页第七十二页，共110页。2. 降雨径流(jngli)相关图的应用 例5-6：经分析某流域各时段的设计暴雨量分别为H1=32mm、H2=48mm、H3=20mm，设计条件下的Pa,p=40mm，试根据图5-8(a)所示的降雨径流相关(xinggun)图，推求其设计净雨过程。 H1=32mmh1=5mmH1+H2=80mmh1+h2=31mmH1+H2+H3=100mmh1+h2+h3=50mmh1=5mm, h2=26mm, h3=19mm解：三、设计(s

37、hj)净雨的推求第73页/共110页第七十三页，共110页。3. 设计(shj)净雨的划分按蓄满产流方式(fngsh)：cfi cfi tfihhhtfhcgscg)( 时时0 sghtihh设计净雨设计地面净雨设计地下净雨三、设计(shj)净雨的推求第74页/共110页第七十四页，共110页。（三）初损后损法1. 初损后损法基本原理ncsHt fIHh 0初损净雨后损cfI0Hnct ft0 初损阶段(jidun)tc+t 后损阶段(jidun)tc 产流历时三、设计(shj)净雨的推求第75页/共110页第七十五页，共110页。（三）初损后损法2. 初损 I0 的确定(qudng)- -

38、流域较小时，降雨基本一致，洪水(hngshu)(hngshu)过程线起涨点前的累积雨量就是初损。- - 对于较大的流域，可在其中找小流域水文站按上述方法确定。三、设计(shj)净雨的推求第76页/共110页第七十六页，共110页。（三）初损后损法2. 初损 I0 的确定(qudng) 由于植被和土地利用具有季节性变化特点，初损量还受到季节的影响。因此，也可以建立(jinl)如图所示的以月份为参数的初损相关图。 Pa三、设计(shj)净雨的推求第77页/共110页第七十七页，共110页。（三）初损后损法3. 平均(pngjn)下渗率 的确定fcnstHhIHf 0的确定必须结合实测雨洪资料进行的

39、确定必须结合实测雨洪资料进行试算试算求出求出f三、设计(shj)净雨的推求第78页/共110页第七十八页，共110页。四、设计(shj)洪水过程线设计洪水过程线设计地面洪水过程线设计地下洪水过程线等流时线法单位线法简化计算第79页/共110页第七十九页，共110页。（一） 等流时线法 1. 基本概念 流域汇流时间( )( )流域上最远点的净雨流到出口的历时。汇流时间()()流域各点的地面净雨流达出口断面所经历的时间。等流时线净雨汇流时间相同的点连成的等值线。等流时面积两条相邻(xin ln)(xin ln)等流时线间所包围的面积。 m 四、设计(shj)洪水过程线第80页/共110页第八十页，

40、共110页。（一） 等流时线法 2. 出口断面(dun min)流量计算通式 tfhtfhtfhtfhQn)t-(n-t-t-tt132211 tfhQ111 tfhtfhQ21122 tfhtfhtfhQ3122133 四、设计(shj)洪水过程线第81页/共110页第八十一页，共110页。（二） 经验(jngyn)单位线法 1. 基本概念 单位线：一个流域上，单位时段t 内均匀降落单位深度（10mm）的地面(dmin)净雨，在流域出口断面所形成的地面(dmin)径流过程线。单位时段t 可取1、3、6、12h等，依流域(liy)大小而定。 t =（1/21/3）tr四、设计洪水过程线第82页

41、/共110页第八十二页，共110页。（二） 经验(jngyn)单位线法 基本(jbn)假定倍比假定 如果一个流域上有两次降雨(jin y)，降雨(jin y)历时都是一个单位时段 t ， 但地面净雨深不同，分别为 ha、hb，则它们各自在流域出口形成的地面径流过程线 Qat、 Qbt 的洪水历时相等，且相应流量成比例，皆等于ha/hb。haQathbQbtTTTbabahh.QQQQ 22211211四、设计洪水过程线第83页/共110页第八十三页，共110页。（二） 经验(jngyn)单位线法 基本(jbn)假定叠加假定 如果净雨历时不止一个时段，例如是两个时段，各时段净雨深为ha、hb ，

42、则各时段净雨所形成的出流过程之间互不干扰，出流断面的流量过程Qt等于(dngy)两个流量过程Qat、 Qbt按时序叠加之和。.022313122121110QQQQQQQQQhahb四、设计洪水过程线第84页/共110页第八十四页，共110页。（二） 经验(jngyn)单位线法 2. 应用单位线推求洪水过程3. (1)将单位线方案和设计净雨分别列于表中。4. (2)按照倍比假定，用单位线求各时段净雨所产生的地面径流(jngli)过程。5. (3)按叠加假定将各时段降雨的同时刻流量叠加，得总的地面径流(jngli)过程。6. (4)计算地下径流(jngli)过程7. (5)地面、地下径流(jng

43、li)过程按时程叠加，得设计洪水流量过程。8. 四、设计(shj)洪水过程线第85页/共110页第八十五页，共110页。表5-14 某流域(liy)单位线法推求设计洪水过程第86页/共110页第八十六页，共110页。（三） 瞬时(shn sh)单位线法 1. 瞬时单位(dnwi)线 u(t) 的概念 流域上均匀分布的瞬时时刻（t0t0）的单位净雨，在流域出口断面(dun min)(dun min)形成的地面径流过程线。t/KneKKtu 1)1(n)1)(01)d(0.ttu 四、设计洪水过程线第87页/共110页第八十七页，共110页。（三） 瞬时(shn sh)单位线法 2. 瞬时(shn

44、 sh)单位线 u(t) 的综合 确定确定(qudng)(qudng)参数参数 n , K n , KnKm 1nm12 四、设计洪水过程线第88页/共110页第八十八页，共110页。（三） 瞬时(shn sh)单位线法 3. 综合(zngh)瞬时单位线 u(t) 的应用 瞬时单位线t = tc, h=10mm的时段单位线(1)求瞬时单位(dnwi)线的S曲线 (2) 可查表ttutStd )()(0 (2) 求无因次的时段单位线)()()(ttStSt,tu 四、设计洪水过程线第89页/共110页第八十九页，共110页。（三） 瞬时(shn sh)单位线法 3. 综合瞬时(shn sh)单位

45、线 u(t) 的应用 (4) 汇流(huli)计算 1110 itmisiqhQi设计地面洪水过程设计地下洪水过程2gmggTQW FhWgg1000 ggmgTFhQ2000 (3) 求有因次的时段单位线)(6310t,tut.Fqi 四、设计洪水过程线第90页/共110页第九十页，共110页。（三） 瞬时(shn sh)单位线法 例5-7：江苏省某流域(liy)属于山丘区，流域(liy)面积F=118km2，干流平均坡度J=0.05，p=1%的设计地面净雨过程（t=6h）h1=15mm，h2=25mm，设计地下总净雨深hg=9.5mm，基流Q基=5m3/s，地下径流历时为地面径流的2倍。求

46、该流域(liy)p=1%的设计洪水过程线。 解：解： 1. 推求瞬时推求瞬时(shn sh)单位线的单位线的S（t）曲线和无因次时段单位线）曲线和无因次时段单位线 2. 将无因次时段单位线转换为将无因次时段单位线转换为6h、10mm的时段单位线的时段单位线 3. 设计洪水过程线的推求设计洪水过程线的推求四、设计洪水过程线第91页/共110页第九十一页，共110页。表表5-15 5-15 设计洪水设计洪水(hngshu)(hngshu)过程线计算表过程线计算表第92页/共110页第九十二页，共110页。练习题CC第93页/共110页第九十三页，共110页。AC练习题第94页/共110页第九十四页

47、，共110页。BBC练习题第95页/共110页第九十五页，共110页。第96页/共110页第九十六页，共110页。1. 1. 由暴雨资料推求设计洪水由暴雨资料推求设计洪水(hngshu)(hngshu)的主要步骤是什么？的主要步骤是什么？2. 2. 设计暴雨的时程分配一般采取什么方法？设计暴雨的时程分配一般采取什么方法？3. 3. 推求设计净雨的方法有哪三种？推求设计净雨的方法有哪三种？4. 4. 单位线有哪两个基本假定？单位线有哪两个基本假定？5. 5. 用单位线法推求洪水用单位线法推求洪水(hngshu)(hngshu)过程的步骤是什么？过程的步骤是什么？第97页/共110页第九十七页，共

48、110页。内容： 一、小流域设计(shj)洪水的特点 二、推理公式法计算设计(shj)洪峰流量 三、经验公式法 四、调查洪水法推求设计(shj)洪峰流量 练习题要求(yoqi)： 了解了解小流域设计洪水的特点和计算方法，小流域设计洪水的特点和计算方法，掌握掌握推理公式推理公式法推求设计洪峰流量。法推求设计洪峰流量。 第98页/共110页第九十八页，共110页。(1)水文资料缺乏，为无资料情况下的计算。水文资料缺乏，为无资料情况下的计算。(2)(2)小流域面积小，在小流域面积小，在300500km2以下，自然地理条件趋于单一，计以下，自然地理条件趋于单一，计算时可作概化假定。算时可作概化假定。(

49、3)(3)小型工程一般对洪水的调节能力小型工程一般对洪水的调节能力(nngl)较小，工程规模主要受洪较小，工程规模主要受洪峰流量控制，因此以计算设计洪峰流量为主。峰流量控制，因此以计算设计洪峰流量为主。(4)(4)为满足短时期提供设计成果的要求为满足短时期提供设计成果的要求 ，计算方法力求简便。，计算方法力求简便。第99页/共110页第九十九页，共110页。一、推理公式的基本(jbn)形式Fh.Qm2780 全面汇流 ctS)i (hnp 1Fh.QRm2780 部分汇流 ctcncpctRttS)ti (hc 1npcSnt1)1( 41312780/m/QmJL. ),m;S,n;J,L,F(fQpm 流域特征参数暴雨特性参数汇流参数第100页/共110页第一百页，共110页。二、产、汇流参数(cnsh)的确定产流参数 汇流参数m代表产流历