工程水文学复习.ppt

1、由暴雨资料推求设计洪水的原因和步骤 2、由暴雨推求设计洪水的基本假定 3、推求设计面暴雨量的基本方法 4、面暴雨量计算的暴雨点面关系 5、设计暴雨的时程分配问题 6、同频率方法设计暴雨的计算方法 7、由设计暴雨推求设计洪水的途径 8、小流域设计洪水的类型 第九章 由暴雨资料推求设计洪水 为什么要由暴雨资料推求设计洪水，即这种方法的适用条件是什么?（1）设计流域实测流量资料不足或缺乏时就有必要研究由暴雨资料推求设计洪水的问题；（2）人类活动破坏了洪水系列的一致性；（3）多种方法互相印证，合理选定；（4）PMP和小流域设计洪水常用暴雨资料推求。 1、问题的提出 按照暴雨洪水的形成过程，推求设计洪水可分三步进行。 ① 推求设计暴雨：用频率分析法求不同历时指定频率的设计雨量及暴雨过程。② 推求设计净雨：设计暴雨扣除损失就是设计净雨。③ 推求设计洪水：应用单位线法等对设计净雨进行汇流计算，即得流域出口断面的设计洪水过程。主要步骤：暴雨选样；设计暴雨；设计净雨； 设计洪水 2、由暴雨资料推求设计洪水的步骤 基本假定：洪水与暴雨同频率关于设计暴雨，一些研究成果表明，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。 3、基本假定 设计面暴雨量是指设计断面以上流域的设计面暴雨量。一般有两种计算方法：直接法和间接法 直接法：当设计流域雨量站较多、分布较均匀、各站又有长期的同期资料、能求出比较可靠的流域平均雨量时，就可直接选取每年指定统计时段的最大面暴雨量。 间接法：另一种方法是当设计流域内雨量站稀少，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时，只好用间接方法计算，也就是先求流域中心附近代表站的设计点暴雨量，然后通过暴雨点面关系，求相应设计面暴雨量。 4、推求设计面暴雨量的方法分类 动点动面暴雨点面关系包含了三个假定: ① 假定设计暴雨的中心一定发生在流域中心； ② 假定设计暴雨的点面关系符合平均的点面关系； ③ 假定流域周界与设计暴雨的某一等雨深线相重合。 1、各次实测暴雨 2、地区平均暴雨 1、选择典型暴雨的原则“可能（代表性）”和“不利”　　典型暴雨的选取原则，首先要考虑所选典型暴雨的分配过程应是设计条件下比较容易发生的；其次，还要考虑是对工程不利的。所谓比较容易发生，首先是从量上来考虑，应使典型暴雨的雨量接近设计暴雨的雨量；其次是要使所选典型的雨峰个数、主雨峰位置和实际降雨时数是大暴雨中常见的情况，即这种雨型在大暴雨中出现的次数较多。 5、 设计暴雨时程分配的计算 所谓对工程不利，主要是指两个方面: 一是指雨量比较集中，例如七天暴雨特别集中在三天，三天暴雨特别集中在一天等；二是指主雨峰比较靠后。这样的降雨分配过程所形成的洪水洪峰较大且出现较迟，对水库安全将是不利的。 为了简便，有时选择单站雨量过程作典型。 例如淮河上游1975年8月在河南发生的一场特大暴雨，简称“75·8暴雨”，历时5天，板桥站总雨量1451.0mm，其中三天为 1422.4mm，雨量大而集中，且主峰在后，曾引起两座大中型水库和不少小型水库失事。因此，该地区进行设计暴雨计算时，常选作暴雨典型。 3、放大方法　　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，一般均采用同频率放大法。 小流域设计洪水计算的主要特点是： ① 绝大多数小流域都没有水文站，即缺乏实测径流资料，甚至降雨资料也没有。 ② 小流域面积小，自然地理条件趋于单一，拟定计算方法时，允许作适当的简化，即允许作出一些概化的假定。例如假定短历时的设计暴雨时空分布均匀。 ③ 小流域分布广、数量多。因此，所拟定的计算方法，在保持一定精度的前提下，将力求简便，一般借助水文手册即可完成。 ④小型工程一般对洪水的调节能力较小，工程规模主要受洪峰流量控制，因此对设计洪峰流量的要求，高于对洪水过程线的要求。 6、小流域设计洪水 小流域设计洪水的计算方法概括起来有4种：推理公式法、地区经验公式法、历史洪水调查分析法和综合单位线法。其中应用最广泛的是推理公式法和经验公式法。它们的思路都是以暴雨形成洪水过程的理论为基础，并按设计暴雨→设计净雨→设计洪水的顺序进行计算。 针对小流域资料缺乏的特点，设计暴雨推求常采用以下步骤： 根据省（区）水文手册（包括有关的水文图集，如《暴雨径流查算图表》）中绘制的暴雨参数等值线图，查算出统计历时的流域设计雨量，如24h设计暴雨量等； 将统计历时的设计雨量通过暴雨公式转化为任一历时的设计雨量； 按分区概化雨型或移用的暴雨典型同频率控制放大，得设计暴雨过程。 1、统计历时的设计暴雨计算 由各省