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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。