設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件

橋涵水文HydrologyofBridgeandCulvert第四章設(shè)計洪水與設(shè)計水位推算

橋涵水文第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法第二節(jié)根據(jù)洪水調(diào)查資料推算（略）第三節(jié)根據(jù)暴雨資料推算（略）第四節(jié)小流域設(shè)計洪水第五節(jié)設(shè)計洪水位的推求第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法

對公路橋梁工程來說，在發(fā)生洪水時，必須保證橋梁能安全宣泄洪水，公路能暢通。因此，在規(guī)劃設(shè)計公路橋梁時，橋涵的孔徑、橋梁的高度、墩臺基礎(chǔ)的埋置深度、調(diào)治構(gòu)造物的尺寸等，都應(yīng)根據(jù)洪水的大小來設(shè)計。本章主要任務(wù)在于確定橋梁基本尺寸(橋孔長度、橋面標(biāo)高、墩臺埋深)所依據(jù)的橋位河段的水文要素，即在橋渡設(shè)計使用期內(nèi)可能出現(xiàn)的控制洪峰流量(設(shè)計流量)及其相應(yīng)的水位(設(shè)計水位)。

對公路橋梁工程來說，在發(fā)生洪水時，必須保證橋

設(shè)計洪水：在道路橋涵規(guī)劃、設(shè)計中所指定的各種設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的洪水。

設(shè)計水位：在規(guī)定的橋涵設(shè)計洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)下的水位加上根據(jù)河流具體情況，即考慮壅水高度、浪高、水拱、河灣超高、凹岸超高、局部股流涌高和橋墩沖高等影響的高度后的水位。設(shè)計洪水：在道路橋涵規(guī)劃、設(shè)計中所指定的各種橋涵工程依據(jù)：交通部頒布的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJB01-2003）《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》（JTGC30-2002）

首先根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》確定公路的等級和橋梁的大小，然后按照《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》，確定設(shè)計洪水頻率（或重現(xiàn)期），最后推求相應(yīng)于該頻率的設(shè)計流量，以及相應(yīng)的設(shè)計水位、設(shè)計流速和過水?dāng)嗝婷娣e。

橋涵工程依據(jù)：橋梁涵洞分類橋涵分類公路橋涵多孔跨徑總長L/m單孔跨徑/m特大橋L≥1000≥150大橋100≤L≤100040≤≤150中橋30＜L＜10020＜

＜40小橋8≤L≤305≤＜20涵洞-

＜5橋梁涵洞分類橋涵公路橋涵多孔跨徑總長L/m單孔跨徑/m構(gòu)造物名稱

公路等級高速公路

一

二

三

四

特大橋1/3001/3001/1001/1001/100

大中橋1/1001/1001/1001/501/50

小橋1/1001/1001/501/251/25涵洞及小型排水構(gòu)造物1/1001/1001/501/25按具體情況確定

路基1/1001/1001/501/25按具體情況確定公路橋涵設(shè)計洪水頻率注：二級公路的特大橋及三、四級公路的大橋，在水勢猛急、河床易于沖刷的情況下，可提高一級洪水頻率驗算基礎(chǔ)沖刷深度。構(gòu)造物公路鐵路等級

設(shè)計洪水頻率檢算洪水頻率

橋梁

涵洞特大橋（或大橋）屬于技術(shù)復(fù)雜、修復(fù)困難者或重要者Ⅰ、Ⅱ1/1001/501/300Ⅲ1/501/501/100

鐵路橋涵設(shè)計洪水頻率

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)越高（頻率越小），設(shè)計洪水越大，設(shè)計的工程越安全，被洪水破壞的風(fēng)險就越小，但工程的造價越高；反之，標(biāo)準(zhǔn)越低（頻率越大），工程耗資較少，但安全程度也相應(yīng)降低，被破壞的風(fēng)險就較大。鐵路設(shè)計洪水頻率檢算洪水頻率橋梁涵洞特大橋（或大橋設(shè)計洪水的計算途徑1、由實測流量資料推求；2、由洪水調(diào)查資料推求；3、由暴雨資料推求。實際工作中，對重要的工程，為保證計算成果的可靠性，應(yīng)根據(jù)水文資料的情況，采用多種途徑計算，相互比較，充分論證，合理采用。設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件一、資料的選樣與審查水文資料：橋位斷面實測年最大洪峰流量系列及若干次歷史調(diào)查洪水資料；實測水位-流量關(guān)系、水位-流速關(guān)系、水位-過水?dāng)嗝骊P(guān)系等。1、選樣年最大值法：組成容量為n的年最大洪峰流量系列，以及若干次歷史調(diào)查洪水資料。年超大值法：觀測年數(shù)較少時采用。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法一、資料的選樣與審查第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件一、資料的選樣與審查2、審查資料可靠性：資料的正確與否資料一致性：是指組成該系列的流量資料，都是在同樣的氣候條件、同樣的下墊面條件和同一測流斷面條件下獲得的資料代表性：是指該洪水樣本的頻率分布與其總體概率分布的接近程度資料獨立性：水文資料彼此無關(guān)第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法一、資料的選樣與審查第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方一、資料的選樣與審查3、資料的插補與延長（1）尋找參證站：采用水文統(tǒng)計方法推算設(shè)計流量時，如橋位附近水文站流量觀測資料的觀測年限較短或有缺失年份，則應(yīng)盡量利用參證站(上、下游或鄰近流域內(nèi)的水文站)的觀測資料，進行插補和延長，來提高可靠性。（2）用暴雨資料插補洪峰資料

插補和延長年數(shù)不宜超過實測洪水流量的年數(shù)，并應(yīng)結(jié)合氣象和地理條件作合理性分析。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法一、資料的選樣與審查第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方二、設(shè)計洪峰流量的推求連序系列：即從大到小排位，序號是順位連續(xù)排列的系列。如：實測系列不連序系列：特大洪水加入系列后稱為不連序系列，即從大到小排位，序號不連續(xù)，其中一部分屬于漏項、缺項位，其經(jīng)驗頻率和統(tǒng)計參數(shù)計算與連序系列不同。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法二、設(shè)計洪峰流量的推求連序系列：即從大到小排位，序號是順位連二、設(shè)計洪峰流量的推求（1）連序系列選取樣本，一般采用“年最大值法”選取樣本；繪制經(jīng)驗頻率曲線；用適線法繪制理論頻率曲線，并選定三個統(tǒng)計參數(shù)；用選定的三個統(tǒng)計參數(shù)計算設(shè)計洪水頻率相應(yīng)的設(shè)計流量；審查計算結(jié)果。參照統(tǒng)計參數(shù)的地區(qū)經(jīng)驗值，審查所選定參數(shù)值，并用其他方法推算設(shè)計流量，進行對比。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法二、設(shè)計洪峰流量的推求（1）連序系列選取樣本，一般采用“年最（2）不連序系列

在水文站觀測年份內(nèi)，如果河流發(fā)生特大洪水，相應(yīng)地就會出現(xiàn)特大值。通過洪水調(diào)查和文獻考證，往往也會獲得特大值。這些特大值與其它數(shù)值之間有顯著的脫節(jié)現(xiàn)象，是不連續(xù)的。在統(tǒng)計計算中，不能把這些特大值與其它數(shù)值等同看待，需要進行適當(dāng)處理，即所謂特大值的處理。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法（2）不連序系列在水文站觀測年份內(nèi)，如果河流發(fā)生特大洪a1個大洪水a(chǎn)2個大洪水n實測期N調(diào)查期或考證期T2T1a1+a2=a個大洪水a(chǎn)1個大洪水a(chǎn)2個大洪水n實測期N調(diào)查期或考證期T2T什么是特大洪水？至今人們對特大洪水還沒有一個明確的量的定義。在概率格紙上，它的頻率點與一般洪水的頻率點有明顯的脫節(jié)、不連續(xù)現(xiàn)象。在歷史洪水中、在實測洪水中都有可能出現(xiàn)特大洪水，需提出作單獨處理。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法（2）不連序系列什么是特大洪水？第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法（（2）不連序系列

為什么要進行特大值的處理？通過特大值處理，可以延長系列資料，增強系列的代表性，減少各參數(shù)值的抽樣誤差，從而提高計算成果的穩(wěn)定性和可靠性。一般同時采用三種來源的資料：水文站觀測資料、參證站插補和延長資料、調(diào)查洪水和文獻考證資料。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法（2）不連序系列第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算獨立樣本法

此法是把包括歷史洪水的長系列(N年)和實測的短系列(n年)看作是從總體中隨機抽取的兩個獨立樣本，各項洪峰值可在各自所在系列中排位。因為兩個樣本來自同一總體，符合同一概率分布，故適線時仍可把經(jīng)驗點據(jù)繪在一起，共同適線。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法不連續(xù)系列的經(jīng)驗頻率計算獨立樣本法

此法是把包括歷史洪水的長系列(N年)和實測的xP(%)100第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法xP(%)100第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法【例】某站自1930年至1978年有49個年頭的連續(xù)實測資料，另外還調(diào)查到1903年和1921年兩個歷史洪水資料，另知三個歷史洪水流量的排序?qū)崪y期考證期（調(diào)查期）第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法【例】某站自1930年至1978年有49個年頭的連續(xù)實測資料解：(1)取1903年到1978年N=76年作為一個系列。根據(jù)調(diào)查考證，認為在此期間不會遺漏大于等于1903年的洪水流量。那么在76年為首的三項的頻率為：(2)另取1930年-1978年n=49年作為一個系列，按大小排隊，各項頻率為：

對于兩個系列中都有的1949年流量，一般來說選取時期較長的系列所推算的經(jīng)驗頻率。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法解：(1)取1903年到1978年N=76年作為一個系列。第2）統(tǒng)一樣本法：將實測系列和特大洪水系列共同組成一個不連續(xù)系列，在考證期(或調(diào)查期)內(nèi)統(tǒng)一進行排隊。(1)若在實測系列n年之內(nèi)，有

個特大洪水，而在系列之外又調(diào)查到在N年中有個歷史洪水，則在N年中為首的a個特大洪水可以按大小順序排,然后按維泊爾公式求頻率。(2)實測系列中所余下的項只有個，它們作為總體中抽出來的樣本，是有條件的，屬于條件抽樣，其頻率為：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法2）統(tǒng)一樣本法：將實測系列和特大洪水系列共同組成一個不連續(xù)系一般洪水的經(jīng)驗頻率為:xP(%)100PMa最后一項的經(jīng)驗頻率：剩下N–a項的頻率范圍為：1-PMa

，而實際只知n-a2

項。先將n-a2項在0-1內(nèi)計算經(jīng)驗頻率：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法一般洪水的經(jīng)驗頻率為:xP(%)100PMa最后一項的經(jīng)驗頻xP(%)100PMa

然后按（1-PMa

）為比例縮小，并接到PMa之后，最后得：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法xP(%)100PMa然后按（1-PMa）為比例縮小解：(1)在實測系列n=49中有1個特大洪水在實測期以外，又調(diào)查得到兩個歷史洪水所以：在N=76年中的序位是M=1，2，3有：(2)而在實測資料的49年中，因抽出1949年的流量后，尚余48項，各項的經(jīng)驗頻率為：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法解：(1)在實測系列n=49中有1個特大洪水第一節(jié)有觀兩種方法的比較：第一種顯得方便，但沒有堅強的理論基礎(chǔ)，有時會出現(xiàn)經(jīng)驗頻率分布重疊的不合理現(xiàn)象。第二種方法理論基礎(chǔ)強，但所要求調(diào)查的特大洪水個數(shù)要準(zhǔn)確可靠，而這一點在有些情況下是不易做到的。當(dāng)有特大洪水遺漏時，將導(dǎo)致錯誤的計算結(jié)果。以上兩種估算頻率的方法已為《水利電力工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》SD122-79所采用。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法兩種方法的比較：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法不連續(xù)系列的統(tǒng)計參數(shù)計算假定：缺測年份中的各最大值的平均數(shù)與連續(xù)n年內(nèi)除特大值之外的其它最大值的平均數(shù)及均方差均相等。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法a2個大洪水a(chǎn)1個大洪水n實測期N調(diào)查期或考證期T2T1不連續(xù)系列的統(tǒng)計參數(shù)計算假定：缺測年份中的各最大值的平均數(shù)與N年系列的均值為：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法N年系列的均值為：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法N年系列的CV值為：由：由此可證明：即：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法N年系列的CV值為：由：由此可證明：即：第一節(jié)有觀測資料第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法三、成果合理性檢查及安全保證值對水文計算的結(jié)果，可按下述的途徑進行合理性檢查：1.從洪峰及其參數(shù)隨時間變化關(guān)系上分析2.從洪峰及其參數(shù)的地區(qū)分布規(guī)律分析3、設(shè)計洪峰流量與國內(nèi)外或地區(qū)最大洪水記錄對比4、與暴雨計算成果比較第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法三、成果合理性檢查及安全保證值第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水【例3-16】某河水文站實測年最大洪峰流量資料30年，歷史特大洪水2年，調(diào)查考證期N=102年。試求200年一遇的設(shè)計洪峰流量。1、計算經(jīng)驗頻率，點繪經(jīng)驗點據(jù)①獨立樣本法特大洪水：a1=2，N=102

一般洪水：n=30，a2=0②統(tǒng)一樣本法計算結(jié)果見下表。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法【例3-16】某河水文站實測年最大洪峰流量資料30年，歷序號

洪峰流量

獨立樣本法

統(tǒng)一樣本法

序號

洪峰流量

獨立樣本法

統(tǒng)一樣本法PMPmPMPmPMPmPMPm

Ⅰ25200.0100.010154800.4840.494

Ⅱ22000.0190.019164700.5160.525114000.0320.050174620.5480.557212100.0650.083184400.5810.58939600.0970.114193860.6130.62049200.1290.146203680.6450.65258900.1610.177213400.6770.68368800.1940.209223220.7100.71677900.2260.241233000.7420.74787840.2580.272242880.7740.77896700.2900.303252620.8060.810106500.3230.336262400.8390.842116380.3550.367272200.8710.873125900.3870.399282000.9030.905135200.4190.430291860.9350.936145100.4520.462301600.9680.969

某河洪峰流量經(jīng)驗頻率計算（a=2）序號洪峰獨立樣本法統(tǒng)一樣本法序號洪峰獨立樣2、參數(shù)估計①矩法調(diào)整參數(shù)，最后采用：②適線法初試?。旱谝还?jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法2、參數(shù)估計調(diào)整參數(shù)，最后采用：②適線法第一節(jié)有觀測資3、求設(shè)計值T=200年，P=0.5%，CV=0.80，CS=3.5CV=2.8查表，得橋位斷面設(shè)計流量：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法3、求設(shè)計值第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法第二節(jié)

根據(jù)洪水調(diào)查資料推算第二節(jié)

根據(jù)洪水調(diào)查資料推算被調(diào)查人年齡職業(yè)居住地其它被調(diào)查人胡車60

放羊官巴離村

胡優(yōu)記述：

我是當(dāng)?shù)厣耍衲?0歲，一直生活在這里。我記得我21歲那年蛤蟆河發(fā)大水，水很大，我很害怕，水面在這兒也到我腰這麼深（就地量測：1.1米），我記得那年老王家狗剩取的媳婦，但大水兩天就退了。這場水還不是最大的，我48歲那年水更大，大水到我家房檐了，全村的人都跑后山上去了，我可以領(lǐng)你們到河邊的山坡再看，這里水深有1.3米。我一生就遇上這兩場大洪水，但我聽老一輩人說民國初還發(fā)生過一場洪水，聽它們講的情景要比這兩次洪水大得多，聽說那次洪水后這個村子房子全沒了，人也死了200多。證明人：它說后兩次的我也經(jīng)歷了，民國初還發(fā)生過的那場洪水我聽說也是這樣。結(jié)論：被調(diào)查人記憶清晰，且有其它事實佐證，旁證也證實事實準(zhǔn)確。調(diào)查人

張三

證明人

李四洪水調(diào)查表洪水編號：洪1調(diào)查時間：99.6.5被調(diào)查人年齡職業(yè)居設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件第三節(jié)

根據(jù)暴雨資料推算第三節(jié)

根據(jù)暴雨資料推算第四節(jié)

小流域設(shè)計洪水

（無觀測、無考證、無調(diào)查）第四節(jié)

小流域設(shè)計洪水

（無觀測、無考證、無調(diào)查）1）1958年水利科學(xué)研究院水文研究所推理公式1.推理公式——設(shè)計頻率為P的24小時設(shè)計雨力（mm/h）；——匯流時間（h）；——暴雨強度遞減指數(shù)；——流域面積（km2）；——設(shè)計頻率為P的洪峰流量（m3/s）；——洪峰徑流系數(shù)；注意：暴雨推理公式中的參數(shù)和指數(shù)采用各地區(qū)編制的暴雨徑流圖表值。1）1958年水利科學(xué)研究院水文研究所推理公式1.推理公式2）、徑流簡化公式式中，

：地貌系數(shù)；與流域面積、地形、主河道比降有關(guān)；

h

：設(shè)計徑流深，mm；

Z

：植物截流和填洼損失量，mm；

β：洪峰傳播中變形對洪峰流量影響的折減系數(shù)；

γ：流域降雨不均勻影響洪峰流量的折減系數(shù)；

δ：湖泊、塘堰、小水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)。2）、徑流簡化公式式中，：地貌系數(shù)；與流域面積、地形、主2、地區(qū)經(jīng)驗公式式中，QP：設(shè)計頻率為P的設(shè)計洪峰流量，m3/s；

F

：集水面積，km2；

n，C：經(jīng)驗指數(shù)和經(jīng)驗系數(shù)，隨地區(qū)和頻率而變，可查各省的《水文手冊》或設(shè)計手冊。2、地區(qū)經(jīng)驗公式式中，QP：設(shè)計頻率為P的設(shè)計洪峰流量，m3地區(qū)經(jīng)驗公式

1979年，交通部公路規(guī)劃設(shè)計院組織全國各省市交通廳局利用1785個水文站點資料匯總分析，制定了《我國公路大中橋流量經(jīng)驗公式匯總報告》。報告中把全國分為111個分區(qū)，制定了（1）全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表（2）全國水文分區(qū)Cv值表（3）全國水文分區(qū)Cs/Cv經(jīng)驗關(guān)系表。地區(qū)經(jīng)驗公式設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件1、全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表在此表中，給出了111個分區(qū)的三項資料：i)平均流量（年最大流量系列的均值）ii)頻率P=2%的流量iii)Q1%/Q2%，根據(jù)此值，可由Q2%算出Q1%2、全國水文分區(qū)Cv值表表中給出111個分區(qū)流域面積從100平方公里到5萬平方公里范圍內(nèi)的Cv值，或者建議采用Cv等值線取值，其等值線可從相關(guān)水文手冊獲得。從表中Cv值可以看出，流域面積越大，Cv值越小。3、全國水文分區(qū)Cs/Cv經(jīng)驗關(guān)系表1、全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件計算方法：

由全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表：計算查表（表3-2-2）查表（表3-2-3）使用范圍：一般用于流域面積小于50000k㎡的中等流域的橋位。使用方法：首先在地圖上勾繪出橋位以上的流域面積F，視流域大部分在哪一個分區(qū)中，就可采用該分區(qū)公式。計算方法：使用范圍：一般用于流域面積小于50000k㎡的第五節(jié)設(shè)計洪水位的推求第五節(jié)設(shè)計洪水位的推求

設(shè)計流量往往是根據(jù)水文站觀測資料或洪水調(diào)查資料推算，其流量是根據(jù)水文站的測流斷面或橋位附近的形態(tài)斷面計算而得，與橋位斷面通常是不重合的，因而需要換算到橋位斷面的流量或水位。水文測站，形態(tài)斷面距橋位斷面很近，流域面積相差＜5%時，可以直接采用測站或形態(tài)斷面處的設(shè)計流量，不用換算。水文站或形態(tài)斷面與橋位斷面的流量相差小于10%時，可直接采用測站或形態(tài)斷面處的設(shè)計流量，不必作換算。當(dāng)流域面積相差不超過20%，可按下式換算:設(shè)計流量往往是根據(jù)水文站觀測資料或洪水調(diào)查資料推算，當(dāng)流域面積相差超過20%，按上式計算的結(jié)果誤差較大，應(yīng)結(jié)合實際情況，從多方面比較后確定。當(dāng)流域面積相差超過20%，按上式計算的結(jié)果誤差較大，應(yīng)結(jié)合實復(fù)習(xí)第一章概述（了解）水文學(xué)？橋涵水文學(xué)？橋與水的關(guān)系？橋涵水文學(xué)的研究內(nèi)容及意義第二章河川徑流（理解）河川水文現(xiàn)象的特點與橋涵水文的研究方法河流形態(tài)與河流水情河流的泥沙運動與河床演變復(fù)習(xí)第一章概述（了解）復(fù)習(xí)第三章水文統(tǒng)計基本原理和方法（熟練掌握）水文經(jīng)驗頻率曲線水文理論頻率曲線水文頻率計算適線法復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)第四章設(shè)計洪水與設(shè)計水位推算（熟練掌握）有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法小流域設(shè)計洪水（缺少或無觀測資料）復(fù)習(xí)例：某橋位附近有水文站，能搜集到20年連續(xù)的流量觀測資料，通過洪水文獻考證知，從1784年至1982年期間，曾有8年發(fā)生過較大洪水。其中：1880年、1948年和1955年能調(diào)查到歷史洪水位，可推算得洪水流量；1975年在實測期內(nèi)，有實測資料；其余4年未能獲得流量資料，只知1784年洪水大于1880年，另3年洪水均小于1948年，試求洪水流量Q1%。關(guān)鍵詞：考證期、調(diào)查期、實測期、經(jīng)驗頻率、經(jīng)驗頻率曲線、理論頻率曲線重點參數(shù)和公式：Q、CV、CS、PⅢ

曲線和公式

QP%

=Q(1+ФPCV)

解：1，經(jīng)驗頻率分析方法：（1）獨立樣本法：可分為3個獨立系列：1)考證期（1784年～1982年）N2為199年，1784年洪水頻率為：P＝1/(N+1)=1/200=0.5%；2)調(diào)查期（1880年～1982年）N1為103年，包括1880年、1948年、1955年和1975年（在實測期內(nèi)）4個特大值。頻率分別為：P=M/(103+1),M取1、2、3、4。3)實測期（1963年～1982年）n為20年，頻率為：P=m/(n+1),m取1、2、3、……20，其中1975年為特大洪水，則a2=1。設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件

（2）統(tǒng)一樣本法：在考證期內(nèi)199年中各流量統(tǒng)一排位：考證期：N＝199年，,M=1,1784年的流量,調(diào)查期:n=103年，a1＝4，包括1880年、1948年、1955年和1975年的特大洪水。a2＝1，即1975年洪水。實測期：n=20年，包括特大值1975年流量，應(yīng)在調(diào)查期內(nèi)按特大值排位。水文站觀測資料只有20年，年限較短，代表性不強，采用第二種方法的計算結(jié)果。195519751948188017841963實測期n=20調(diào)查期N1=103考證期N2=199195519751948188017841963實測期n按年份順序排列按流量大小排列經(jīng)驗頻率P（％）經(jīng)驗頻率

P（％）方法二經(jīng)驗頻率

P（％）采用值年份流量(m3/s)年份流量(m3/s)方法一1784>38001784>38000.500.500.518803800188038001.000.961.001.019483350195535501.921.962.019553350197534702.884.762.922.919632570194833503.853.883.919643025196430259.528.698.7196517501970280514.2913.4913.5196616001963257019.0518.3018.3196714901968227023.8123.1023.1196822701974196028.5727.9127.9196912801979184033.3332.7232.7197028501965175038.1037.5237.5經(jīng)驗頻率計算表按年份順序排列按流量大小排列經(jīng)驗頻率經(jīng)驗頻率經(jīng)驗頻率年份流197116801972171042.8642.3342.3197217101971168047.6247.1347.1197315801966160052.3851.9451.9197419601973158057.1456.7556.7197534701978155061.9061.5561.6197611001981151066.6766.3666.4197713101967149071.4371.1671.2197815501982146076.1975.9776.0197918401977131080.9580.8780.819808401969128085.7185.5885.6198115101976110090.4890.9390.419821460198084095.2495.1995.2197116801972171042.8642.3342.3

2,點繪經(jīng)驗頻率曲線：

將經(jīng)驗頻率點群點繪于海森幾率格紙上，目估通過點群分布中心，并兼顧到特大值作曲線，得到經(jīng)驗頻率曲線。3，適線中重點參數(shù)的求算：（1）,應(yīng)用3點適線法確定統(tǒng)計參數(shù)Q、CV和CS。在經(jīng)驗頻率曲線上讀P5%,P50%,P95%所對應(yīng)的流量得

Q5%=3210m3/s(Q1)、Q50%=1750m3/s(Q2)、Q95%=970m3/s(Q3)

公式：S＝(Q1+Q3-2Q2)/(Q1-Q3）

S＝（3120＋970－2×1750）/（3120－970）＝0.274

查表得：CS＝0.99，并知，當(dāng)CS＝0.99時，P1＝5%,Ф1=1.88P2=50%,Ф2=-0.16,P3=95%,Ф3=-1.32

公式：Q=(Q3×Ф1

－Q1×Ф3）/（Ф1

－Ф3）＝[970×1.88－3120×（－1.32）]/[1.88－（－.32）]

＝1857m3/s

公式：CV

＝（Q1－Q3）/(Q3×Ф1－Q1×Ф3）＝0.362,點繪經(jīng)驗頻率曲線：

4，作理論頻率曲線、適線、推求設(shè)計流量（1）作理論頻率曲線、適線：以Q=1857m3/s、CV

＝0.36、CS＝0.99選取P1%、2％……95％各頻率并查表得各對應(yīng)的ФP值，根據(jù)PⅢ曲線公式：QP%=Q(1+ФPCV)求得:

作理論頻率曲線:QP%=1857*(1+0.36ФP)

各P%頻率對應(yīng)的流量QP%

如下表

表中KP=(1+ФPCV)P(%)125102050759095Ф3.012.541.881.340.76-0.16-0.73-1.13-1.32KP2.081.911.681.481.270.940.740.590.52QP386335473120274823581746137410969664，作理論頻率曲線、適線、推求設(shè)計流量P(%)12510將各頻率P%和對應(yīng)的流量QP%點繪于海森幾率格紙上，檢測理論曲線和經(jīng)驗曲線的符合狀況，若符合很好，則該理論曲線即為所求，否則調(diào)整CV值后重復(fù)以上過程重新適線，直至兩線符合很好為止，再利用最終的理論曲線參數(shù)再推求設(shè)計流量。

（2）推求設(shè)計流量：利用PⅢ曲線公式并查各表得設(shè)計頻率Ф1％,計算可得設(shè)計流量Q1％,即：

Q1％＝Q(1+Ф1％CV)=3863m3/s

經(jīng)驗頻率計算及經(jīng)驗頻率曲線、理論頻率曲線見下圖設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件．

．經(jīng)驗頻率曲線理論頻率曲線．．．．1000

200030004000

5000600070008000

1510203040506070809095100(%)..............．．經(jīng)驗頻率曲線理論頻率曲線．．．．到此，我們告別了數(shù)理統(tǒng)計學(xué)繁雜的數(shù)學(xué)公式即將進入橋涵水力學(xué)計算部分，請大家把你的流體力學(xué)書拿出來吧大中橋孔徑計算（橋涵水力計算）橋梁墩臺沖刷計算（橋涵水力計算）小橋與涵洞孔徑計算（橋涵水力計算）到此，我們告別了數(shù)理統(tǒng)計學(xué)繁雜的數(shù)學(xué)公式橋涵水文HydrologyofBridgeandCulvert第四章設(shè)計洪水與設(shè)計水位推算

橋涵水文第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法第二節(jié)根據(jù)洪水調(diào)查資料推算（略）第三節(jié)根據(jù)暴雨資料推算（略）第四節(jié)小流域設(shè)計洪水第五節(jié)設(shè)計洪水位的推求第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法

對公路橋梁工程來說，在發(fā)生洪水時，必須保證橋梁能安全宣泄洪水，公路能暢通。因此，在規(guī)劃設(shè)計公路橋梁時，橋涵的孔徑、橋梁的高度、墩臺基礎(chǔ)的埋置深度、調(diào)治構(gòu)造物的尺寸等，都應(yīng)根據(jù)洪水的大小來設(shè)計。本章主要任務(wù)在于確定橋梁基本尺寸(橋孔長度、橋面標(biāo)高、墩臺埋深)所依據(jù)的橋位河段的水文要素，即在橋渡設(shè)計使用期內(nèi)可能出現(xiàn)的控制洪峰流量(設(shè)計流量)及其相應(yīng)的水位(設(shè)計水位)。

對公路橋梁工程來說，在發(fā)生洪水時，必須保證橋

設(shè)計洪水：在道路橋涵規(guī)劃、設(shè)計中所指定的各種設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的洪水。

設(shè)計水位：在規(guī)定的橋涵設(shè)計洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)下的水位加上根據(jù)河流具體情況，即考慮壅水高度、浪高、水拱、河灣超高、凹岸超高、局部股流涌高和橋墩沖高等影響的高度后的水位。設(shè)計洪水：在道路橋涵規(guī)劃、設(shè)計中所指定的各種橋涵工程依據(jù)：交通部頒布的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJB01-2003）《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》（JTGC30-2002）

首先根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》確定公路的等級和橋梁的大小，然后按照《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》，確定設(shè)計洪水頻率（或重現(xiàn)期），最后推求相應(yīng)于該頻率的設(shè)計流量，以及相應(yīng)的設(shè)計水位、設(shè)計流速和過水?dāng)嗝婷娣e。

橋涵工程依據(jù)：橋梁涵洞分類橋涵分類公路橋涵多孔跨徑總長L/m單孔跨徑/m特大橋L≥1000≥150大橋100≤L≤100040≤≤150中橋30＜L＜10020＜

＜40小橋8≤L≤305≤＜20涵洞-

＜5橋梁涵洞分類橋涵公路橋涵多孔跨徑總長L/m單孔跨徑/m構(gòu)造物名稱

公路等級高速公路

一

二

三

四

特大橋1/3001/3001/1001/1001/100

大中橋1/1001/1001/1001/501/50

小橋1/1001/1001/501/251/25涵洞及小型排水構(gòu)造物1/1001/1001/501/25按具體情況確定

路基1/1001/1001/501/25按具體情況確定公路橋涵設(shè)計洪水頻率注：二級公路的特大橋及三、四級公路的大橋，在水勢猛急、河床易于沖刷的情況下，可提高一級洪水頻率驗算基礎(chǔ)沖刷深度。構(gòu)造物公路鐵路等級

設(shè)計洪水頻率檢算洪水頻率

橋梁

涵洞特大橋（或大橋）屬于技術(shù)復(fù)雜、修復(fù)困難者或重要者Ⅰ、Ⅱ1/1001/501/300Ⅲ1/501/501/100

鐵路橋涵設(shè)計洪水頻率

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)越高（頻率越?。?，設(shè)計洪水越大，設(shè)計的工程越安全，被洪水破壞的風(fēng)險就越小，但工程的造價越高；反之，標(biāo)準(zhǔn)越低（頻率越大），工程耗資較少，但安全程度也相應(yīng)降低，被破壞的風(fēng)險就較大。鐵路設(shè)計洪水頻率檢算洪水頻率橋梁涵洞特大橋（或大橋設(shè)計洪水的計算途徑1、由實測流量資料推求；2、由洪水調(diào)查資料推求；3、由暴雨資料推求。實際工作中，對重要的工程，為保證計算成果的可靠性，應(yīng)根據(jù)水文資料的情況，采用多種途徑計算，相互比較，充分論證，合理采用。設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件一、資料的選樣與審查水文資料：橋位斷面實測年最大洪峰流量系列及若干次歷史調(diào)查洪水資料；實測水位-流量關(guān)系、水位-流速關(guān)系、水位-過水?dāng)嗝骊P(guān)系等。1、選樣年最大值法：組成容量為n的年最大洪峰流量系列，以及若干次歷史調(diào)查洪水資料。年超大值法：觀測年數(shù)較少時采用。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法一、資料的選樣與審查第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件一、資料的選樣與審查2、審查資料可靠性：資料的正確與否資料一致性：是指組成該系列的流量資料，都是在同樣的氣候條件、同樣的下墊面條件和同一測流斷面條件下獲得的資料代表性：是指該洪水樣本的頻率分布與其總體概率分布的接近程度資料獨立性：水文資料彼此無關(guān)第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法一、資料的選樣與審查第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方一、資料的選樣與審查3、資料的插補與延長（1）尋找參證站：采用水文統(tǒng)計方法推算設(shè)計流量時，如橋位附近水文站流量觀測資料的觀測年限較短或有缺失年份，則應(yīng)盡量利用參證站(上、下游或鄰近流域內(nèi)的水文站)的觀測資料，進行插補和延長，來提高可靠性。（2）用暴雨資料插補洪峰資料

插補和延長年數(shù)不宜超過實測洪水流量的年數(shù)，并應(yīng)結(jié)合氣象和地理條件作合理性分析。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法一、資料的選樣與審查第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方二、設(shè)計洪峰流量的推求連序系列：即從大到小排位，序號是順位連續(xù)排列的系列。如：實測系列不連序系列：特大洪水加入系列后稱為不連序系列，即從大到小排位，序號不連續(xù)，其中一部分屬于漏項、缺項位，其經(jīng)驗頻率和統(tǒng)計參數(shù)計算與連序系列不同。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法二、設(shè)計洪峰流量的推求連序系列：即從大到小排位，序號是順位連二、設(shè)計洪峰流量的推求（1）連序系列選取樣本，一般采用“年最大值法”選取樣本；繪制經(jīng)驗頻率曲線；用適線法繪制理論頻率曲線，并選定三個統(tǒng)計參數(shù)；用選定的三個統(tǒng)計參數(shù)計算設(shè)計洪水頻率相應(yīng)的設(shè)計流量；審查計算結(jié)果。參照統(tǒng)計參數(shù)的地區(qū)經(jīng)驗值，審查所選定參數(shù)值，并用其他方法推算設(shè)計流量，進行對比。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法二、設(shè)計洪峰流量的推求（1）連序系列選取樣本，一般采用“年最（2）不連序系列

在水文站觀測年份內(nèi)，如果河流發(fā)生特大洪水，相應(yīng)地就會出現(xiàn)特大值。通過洪水調(diào)查和文獻考證，往往也會獲得特大值。這些特大值與其它數(shù)值之間有顯著的脫節(jié)現(xiàn)象，是不連續(xù)的。在統(tǒng)計計算中，不能把這些特大值與其它數(shù)值等同看待，需要進行適當(dāng)處理，即所謂特大值的處理。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法（2）不連序系列在水文站觀測年份內(nèi)，如果河流發(fā)生特大洪a1個大洪水a(chǎn)2個大洪水n實測期N調(diào)查期或考證期T2T1a1+a2=a個大洪水a(chǎn)1個大洪水a(chǎn)2個大洪水n實測期N調(diào)查期或考證期T2T什么是特大洪水？至今人們對特大洪水還沒有一個明確的量的定義。在概率格紙上，它的頻率點與一般洪水的頻率點有明顯的脫節(jié)、不連續(xù)現(xiàn)象。在歷史洪水中、在實測洪水中都有可能出現(xiàn)特大洪水，需提出作單獨處理。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法（2）不連序系列什么是特大洪水？第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法（（2）不連序系列

為什么要進行特大值的處理？通過特大值處理，可以延長系列資料，增強系列的代表性，減少各參數(shù)值的抽樣誤差，從而提高計算成果的穩(wěn)定性和可靠性。一般同時采用三種來源的資料：水文站觀測資料、參證站插補和延長資料、調(diào)查洪水和文獻考證資料。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法（2）不連序系列第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算獨立樣本法

此法是把包括歷史洪水的長系列(N年)和實測的短系列(n年)看作是從總體中隨機抽取的兩個獨立樣本，各項洪峰值可在各自所在系列中排位。因為兩個樣本來自同一總體，符合同一概率分布，故適線時仍可把經(jīng)驗點據(jù)繪在一起，共同適線。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法不連續(xù)系列的經(jīng)驗頻率計算獨立樣本法

此法是把包括歷史洪水的長系列(N年)和實測的xP(%)100第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法xP(%)100第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法【例】某站自1930年至1978年有49個年頭的連續(xù)實測資料，另外還調(diào)查到1903年和1921年兩個歷史洪水資料，另知三個歷史洪水流量的排序?qū)崪y期考證期（調(diào)查期）第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法【例】某站自1930年至1978年有49個年頭的連續(xù)實測資料解：(1)取1903年到1978年N=76年作為一個系列。根據(jù)調(diào)查考證，認為在此期間不會遺漏大于等于1903年的洪水流量。那么在76年為首的三項的頻率為：(2)另取1930年-1978年n=49年作為一個系列，按大小排隊，各項頻率為：

對于兩個系列中都有的1949年流量，一般來說選取時期較長的系列所推算的經(jīng)驗頻率。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法解：(1)取1903年到1978年N=76年作為一個系列。第2）統(tǒng)一樣本法：將實測系列和特大洪水系列共同組成一個不連續(xù)系列，在考證期(或調(diào)查期)內(nèi)統(tǒng)一進行排隊。(1)若在實測系列n年之內(nèi)，有

個特大洪水，而在系列之外又調(diào)查到在N年中有個歷史洪水，則在N年中為首的a個特大洪水可以按大小順序排,然后按維泊爾公式求頻率。(2)實測系列中所余下的項只有個，它們作為總體中抽出來的樣本，是有條件的，屬于條件抽樣，其頻率為：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法2）統(tǒng)一樣本法：將實測系列和特大洪水系列共同組成一個不連續(xù)系一般洪水的經(jīng)驗頻率為:xP(%)100PMa最后一項的經(jīng)驗頻率：剩下N–a項的頻率范圍為：1-PMa

，而實際只知n-a2

項。先將n-a2項在0-1內(nèi)計算經(jīng)驗頻率：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法一般洪水的經(jīng)驗頻率為:xP(%)100PMa最后一項的經(jīng)驗頻xP(%)100PMa

然后按（1-PMa

）為比例縮小，并接到PMa之后，最后得：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法xP(%)100PMa然后按（1-PMa）為比例縮小解：(1)在實測系列n=49中有1個特大洪水在實測期以外，又調(diào)查得到兩個歷史洪水所以：在N=76年中的序位是M=1，2，3有：(2)而在實測資料的49年中，因抽出1949年的流量后，尚余48項，各項的經(jīng)驗頻率為：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法解：(1)在實測系列n=49中有1個特大洪水第一節(jié)有觀兩種方法的比較：第一種顯得方便，但沒有堅強的理論基礎(chǔ)，有時會出現(xiàn)經(jīng)驗頻率分布重疊的不合理現(xiàn)象。第二種方法理論基礎(chǔ)強，但所要求調(diào)查的特大洪水個數(shù)要準(zhǔn)確可靠，而這一點在有些情況下是不易做到的。當(dāng)有特大洪水遺漏時，將導(dǎo)致錯誤的計算結(jié)果。以上兩種估算頻率的方法已為《水利電力工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》SD122-79所采用。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法兩種方法的比較：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法不連續(xù)系列的統(tǒng)計參數(shù)計算假定：缺測年份中的各最大值的平均數(shù)與連續(xù)n年內(nèi)除特大值之外的其它最大值的平均數(shù)及均方差均相等。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法a2個大洪水a(chǎn)1個大洪水n實測期N調(diào)查期或考證期T2T1不連續(xù)系列的統(tǒng)計參數(shù)計算假定：缺測年份中的各最大值的平均數(shù)與N年系列的均值為：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法N年系列的均值為：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法N年系列的CV值為：由：由此可證明：即：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法N年系列的CV值為：由：由此可證明：即：第一節(jié)有觀測資料第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法三、成果合理性檢查及安全保證值對水文計算的結(jié)果，可按下述的途徑進行合理性檢查：1.從洪峰及其參數(shù)隨時間變化關(guān)系上分析2.從洪峰及其參數(shù)的地區(qū)分布規(guī)律分析3、設(shè)計洪峰流量與國內(nèi)外或地區(qū)最大洪水記錄對比4、與暴雨計算成果比較第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法三、成果合理性檢查及安全保證值第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水【例3-16】某河水文站實測年最大洪峰流量資料30年，歷史特大洪水2年，調(diào)查考證期N=102年。試求200年一遇的設(shè)計洪峰流量。1、計算經(jīng)驗頻率，點繪經(jīng)驗點據(jù)①獨立樣本法特大洪水：a1=2，N=102

一般洪水：n=30，a2=0②統(tǒng)一樣本法計算結(jié)果見下表。第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法【例3-16】某河水文站實測年最大洪峰流量資料30年，歷序號

洪峰流量

獨立樣本法

統(tǒng)一樣本法

序號

洪峰流量

獨立樣本法

統(tǒng)一樣本法PMPmPMPmPMPmPMPm

Ⅰ25200.0100.010154800.4840.494

Ⅱ22000.0190.019164700.5160.525114000.0320.050174620.5480.557212100.0650.083184400.5810.58939600.0970.114193860.6130.62049200.1290.146203680.6450.65258900.1610.177213400.6770.68368800.1940.209223220.7100.71677900.2260.241233000.7420.74787840.2580.272242880.7740.77896700.2900.303252620.8060.810106500.3230.336262400.8390.842116380.3550.367272200.8710.873125900.3870.399282000.9030.905135200.4190.430291860.9350.936145100.4520.462301600.9680.969

某河洪峰流量經(jīng)驗頻率計算（a=2）序號洪峰獨立樣本法統(tǒng)一樣本法序號洪峰獨立樣2、參數(shù)估計①矩法調(diào)整參數(shù)，最后采用：②適線法初試?。旱谝还?jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法2、參數(shù)估計調(diào)整參數(shù)，最后采用：②適線法第一節(jié)有觀測資3、求設(shè)計值T=200年，P=0.5%，CV=0.80，CS=3.5CV=2.8查表，得橋位斷面設(shè)計流量：第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法3、求設(shè)計值第一節(jié)有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法第二節(jié)

根據(jù)洪水調(diào)查資料推算第二節(jié)

根據(jù)洪水調(diào)查資料推算被調(diào)查人年齡職業(yè)居住地其它被調(diào)查人胡車60

放羊官巴離村

胡優(yōu)記述：

我是當(dāng)?shù)厣?，今?0歲，一直生活在這里。我記得我21歲那年蛤蟆河發(fā)大水，水很大，我很害怕，水面在這兒也到我腰這麼深（就地量測：1.1米），我記得那年老王家狗剩取的媳婦，但大水兩天就退了。這場水還不是最大的，我48歲那年水更大，大水到我家房檐了，全村的人都跑后山上去了，我可以領(lǐng)你們到河邊的山坡再看，這里水深有1.3米。我一生就遇上這兩場大洪水，但我聽老一輩人說民國初還發(fā)生過一場洪水，聽它們講的情景要比這兩次洪水大得多，聽說那次洪水后這個村子房子全沒了，人也死了200多。證明人：它說后兩次的我也經(jīng)歷了，民國初還發(fā)生過的那場洪水我聽說也是這樣。結(jié)論：被調(diào)查人記憶清晰，且有其它事實佐證，旁證也證實事實準(zhǔn)確。調(diào)查人

張三

證明人

李四洪水調(diào)查表洪水編號：洪1調(diào)查時間：99.6.5被調(diào)查人年齡職業(yè)居設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件第三節(jié)

根據(jù)暴雨資料推算第三節(jié)

根據(jù)暴雨資料推算第四節(jié)

小流域設(shè)計洪水

（無觀測、無考證、無調(diào)查）第四節(jié)

小流域設(shè)計洪水

（無觀測、無考證、無調(diào)查）1）1958年水利科學(xué)研究院水文研究所推理公式1.推理公式——設(shè)計頻率為P的24小時設(shè)計雨力（mm/h）；——匯流時間（h）；——暴雨強度遞減指數(shù)；——流域面積（km2）；——設(shè)計頻率為P的洪峰流量（m3/s）；——洪峰徑流系數(shù)；注意：暴雨推理公式中的參數(shù)和指數(shù)采用各地區(qū)編制的暴雨徑流圖表值。1）1958年水利科學(xué)研究院水文研究所推理公式1.推理公式2）、徑流簡化公式式中，

：地貌系數(shù)；與流域面積、地形、主河道比降有關(guān)；

h

：設(shè)計徑流深，mm；

Z

：植物截流和填洼損失量，mm；

β：洪峰傳播中變形對洪峰流量影響的折減系數(shù)；

γ：流域降雨不均勻影響洪峰流量的折減系數(shù)；

δ：湖泊、塘堰、小水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)。2）、徑流簡化公式式中，：地貌系數(shù)；與流域面積、地形、主2、地區(qū)經(jīng)驗公式式中，QP：設(shè)計頻率為P的設(shè)計洪峰流量，m3/s；

F

：集水面積，km2；

n，C：經(jīng)驗指數(shù)和經(jīng)驗系數(shù)，隨地區(qū)和頻率而變，可查各省的《水文手冊》或設(shè)計手冊。2、地區(qū)經(jīng)驗公式式中，QP：設(shè)計頻率為P的設(shè)計洪峰流量，m3地區(qū)經(jīng)驗公式

1979年，交通部公路規(guī)劃設(shè)計院組織全國各省市交通廳局利用1785個水文站點資料匯總分析，制定了《我國公路大中橋流量經(jīng)驗公式匯總報告》。報告中把全國分為111個分區(qū)，制定了（1）全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表（2）全國水文分區(qū)Cv值表（3）全國水文分區(qū)Cs/Cv經(jīng)驗關(guān)系表。地區(qū)經(jīng)驗公式設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件1、全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表在此表中，給出了111個分區(qū)的三項資料：i)平均流量（年最大流量系列的均值）ii)頻率P=2%的流量iii)Q1%/Q2%，根據(jù)此值，可由Q2%算出Q1%2、全國水文分區(qū)Cv值表表中給出111個分區(qū)流域面積從100平方公里到5萬平方公里范圍內(nèi)的Cv值，或者建議采用Cv等值線取值，其等值線可從相關(guān)水文手冊獲得。從表中Cv值可以看出，流域面積越大，Cv值越小。3、全國水文分區(qū)Cs/Cv經(jīng)驗關(guān)系表1、全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件計算方法：

由全國水文分區(qū)流量計算參數(shù)表：計算查表（表3-2-2）查表（表3-2-3）使用范圍：一般用于流域面積小于50000k㎡的中等流域的橋位。使用方法：首先在地圖上勾繪出橋位以上的流域面積F，視流域大部分在哪一個分區(qū)中，就可采用該分區(qū)公式。計算方法：使用范圍：一般用于流域面積小于50000k㎡的第五節(jié)設(shè)計洪水位的推求第五節(jié)設(shè)計洪水位的推求

設(shè)計流量往往是根據(jù)水文站觀測資料或洪水調(diào)查資料推算，其流量是根據(jù)水文站的測流斷面或橋位附近的形態(tài)斷面計算而得，與橋位斷面通常是不重合的，因而需要換算到橋位斷面的流量或水位。水文測站，形態(tài)斷面距橋位斷面很近，流域面積相差＜5%時，可以直接采用測站或形態(tài)斷面處的設(shè)計流量，不用換算。水文站或形態(tài)斷面與橋位斷面的流量相差小于10%時，可直接采用測站或形態(tài)斷面處的設(shè)計流量，不必作換算。當(dāng)流域面積相差不超過20%，可按下式換算:設(shè)計流量往往是根據(jù)水文站觀測資料或洪水調(diào)查資料推算，當(dāng)流域面積相差超過20%，按上式計算的結(jié)果誤差較大，應(yīng)結(jié)合實際情況，從多方面比較后確定。當(dāng)流域面積相差超過20%，按上式計算的結(jié)果誤差較大，應(yīng)結(jié)合實復(fù)習(xí)第一章概述（了解）水文學(xué)？橋涵水文學(xué)？橋與水的關(guān)系？橋涵水文學(xué)的研究內(nèi)容及意義第二章河川徑流（理解）河川水文現(xiàn)象的特點與橋涵水文的研究方法河流形態(tài)與河流水情河流的泥沙運動與河床演變復(fù)習(xí)第一章概述（了解）復(fù)習(xí)第三章水文統(tǒng)計基本原理和方法（熟練掌握）水文經(jīng)驗頻率曲線水文理論頻率曲線水文頻率計算適線法復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)第四章設(shè)計洪水與設(shè)計水位推算（熟練掌握）有觀測資料的設(shè)計洪水流量推算方法小流域設(shè)計洪水（缺少或無觀測資料）復(fù)習(xí)例：某橋位附近有水文站，能搜集到20年連續(xù)的流量觀測資料，通過洪水文獻考證知，從1784年至1982年期間，曾有8年發(fā)生過較大洪水。其中：1880年、1948年和1955年能調(diào)查到歷史洪水位，可推算得洪水流量；1975年在實測期內(nèi)，有實測資料；其余4年未能獲得流量資料，只知1784年洪水大于1880年，另3年洪水均小于1948年，試求洪水流量Q1%。關(guān)鍵詞：考證期、調(diào)查期、實測期、經(jīng)驗頻率、經(jīng)驗頻率曲線、理論頻率曲線重點參數(shù)和公式：Q、CV、CS、PⅢ

曲線和公式

QP%

=Q(1+ФPCV)

解：1，經(jīng)驗頻率分析方法：（1）獨立樣本法：可分為3個獨立系列：1)考證期（1784年～1982年）N2為199年，1784年洪水頻率為：P＝1/(N+1)=1/200=0.5%；2)調(diào)查期（1880年～1982年）N1為103年，包括1880年、1948年、1955年和1975年（在實測期內(nèi)）4個特大值。頻率分別為：P=M/(103+1),M取1、2、3、4。3)實測期（1963年～1982年）n為20年，頻率為：P=m/(n+1),m取1、2、3、……20，其中1975年為特大洪水，則a2=1。設(shè)計洪水與及設(shè)計水位推算課件

（2）統(tǒng)一樣本法：在考證期內(nèi)199年中各流量統(tǒng)一排位：考證期：N＝199年，,M=1,1784年的流量,調(diào)查期:n=103年，a1＝4，包括1880年、1948年、1955年和1975年的特大洪水。a2＝1，即1975年洪水。實測期：n=20年，包括特大值1975年流量，應(yīng)在調(diào)查期內(nèi)按特大值排位。水文站觀測資料只有20年，年限較短，代表性不強，采用第二種方法的計算結(jié)果。195519751948188017841963實測期n=20調(diào)查期N1=103考證期N2=199195519751948188017841963實測期n按年份順序排列按流量大小排列經(jīng)驗頻率P（％）經(jīng)驗頻率

P（％）方法二經(jīng)驗頻率

P（％）采用值年份流量(m3/s)年份流量(m3/s)方法一1784>38001784>38000.500.500.518803800188038001.000.961.001.019483350195535501.921.962.019553350197534702.884.762.922.919632570194833503.853.883.919643025196430259.528.698.71965