【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 體的參數(shù)，必然存在誤差。 統(tǒng)計(jì)參數(shù)的誤差與所選的頻率曲線線型有關(guān)。當(dāng)總體分布為 PⅢ型，對(duì)于 n 年連序序列，用矩法估計(jì)參數(shù)時(shí)，樣本的均方誤的計(jì)算公式為： 均值的相對(duì)誤差為： 設(shè)計(jì)洪水 xp 的均方誤近似公式為： 二、（ 40 分） 某 交通線路穿過(guò)一 小流域 ，需要設(shè)計(jì)涵或小橋排水，因此需要首先推算 設(shè)計(jì) 排水流量。線路設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為洪水重現(xiàn)期 50 年，從地形圖量得該流域 面積 A=100km2， 河源 至橋址 斷面 距離為 ，河道平均比降 J=? 。由該地區(qū)《水文手冊(cè)》查得暴雨資料： hmm/?? ， 24 小時(shí)暴雨均值 24P =60mm， vC =， sC = vC ， 2n =， 1n =， 匯流參數(shù)m=。 1）采用推理公式法 計(jì)算 50 年一遇 和 20 年一遇 洪峰流量 ； （ 30 分） （１） 計(jì)算 50 年一遇設(shè)計(jì)暴雨量 由已知 、 Cv 及 Cs ，采用 PⅢ 頻率線型 ，查附錄 B 得 KP =K2％ ＝ ，則同頻率的 ２４ h 設(shè)計(jì)暴雨為 *60=135mm （２） 計(jì)算 sp = 135/ =. （３） 計(jì)算凈雨歷時(shí) tc 將μ值代入式 （６ ２８） 得 ： [*(95/)]^(1/)= ^= ＜ ２４ h （４） 確定匯流參數(shù) m 題目已經(jīng)給出， m=。 （５） 試算法推求 Qm, Qm ，１％ ＝ １ ５００ m^３／ s ，代入式 （６ ２３） 計(jì)算匯流時(shí)間 τ ，取 α ＝１ /３，β＝１ /４，得 = = *(*^(1/3)*1500^(1/4))= 因 tc ＝ ＞ τ ＝ , ，用式 （６ ３６） 計(jì)算洪峰流量 ，其中 ： =*^*=, 將 Rτ 代入式 （６ ３６） ，得 **100 /= =15008 =. ，差別較大 ，可再設(shè) Qm， 2%=1400,1300…… 當(dāng)設(shè) Qm， 2%=240m3/s 時(shí)， Q’ m， 2%=238m3/s 與假設(shè)值僅差%，計(jì)算值與假設(shè)值基本一致，此 Qm， 2%=240m3/s 為 50 年一遇洪峰流量。 計(jì)算 20 年一遇設(shè)計(jì)暴雨量 由已知 、 Cv 及 Cs ，采用 PⅢ 頻率線型 ，查附錄 B 得 KP =K5％ ＝ ，則同頻率的 ２４ h 設(shè)計(jì)暴雨為 *60= （２） 計(jì)算 sp = =. （３） 計(jì)算凈雨歷時(shí) tc 將μ值代入式 （６ ２８） 得 ： [*(89/)]^(1/)= ＜ ２４ h （４） 確定匯流參數(shù) m 題目已經(jīng)給出， m=。 （５） 試算法推求 Qm, Qm， 5%＝ 110 m^３／ s ，代入式 （６ ２３） 計(jì)算匯流時(shí)間 τ ，取 α ＝１ /３，β＝１ /４，得 A= = B= = *(*^(1/3)*110^(1/4))= 因 tc ＝ τ ＝ , ，用式 （６ 37） 計(jì)算洪峰流量 ， 得 ***^()*100/= | Qm， 5% Q’ m， 5%|=（ m3/s） , 差別較大 ，可再設(shè) Qm， 2%=120,130…… 當(dāng)設(shè) Qm， 2%=156m3/s 時(shí)， Q’ m， 2%=157m3/s 與假設(shè)值僅差%，計(jì)算值與假設(shè)值基本一致，此 Qm， 2%=156m3/s 為 20 年一遇洪峰流量。 2）簡(jiǎn)述推理公式法 （由暴雨推算洪水） 的基本原理 （ 5 分） ； 推理公式，英、美稱(chēng)為“合理化方法”（ Rational method），前蘇聯(lián)稱(chēng)為“穩(wěn)定形勢(shì)公式”。推理公式法是根據(jù)降雨資料推求洪峰流量的最早方法之一，至今已有 130 多年。 推理公式是在假定流域上降雨與損失均勻，即凈雨強(qiáng)度不隨時(shí)間和空間變化等條件下，根據(jù)流域線性匯流原理推導(dǎo)出來(lái)的流域出口斷面處設(shè)計(jì)洪峰流量的計(jì)算公式，又稱(chēng)合理化公式。 假定流域產(chǎn)流強(qiáng)度γ在時(shí)間、空間上都均勻，經(jīng)過(guò)線性匯流（如等流時(shí)線法）推導(dǎo)，可得出所形成洪峰流量的計(jì)算公式為。 從 上 圖可知，當(dāng)產(chǎn)流歷時(shí) tc＞τ（流域匯流時(shí)間）時(shí)，會(huì)形成穩(wěn)定洪峰段，其洪峰流量 由 上 式給出。 僅與流域面積和產(chǎn)流強(qiáng)度有關(guān)。這些結(jié)論與人們的直覺(jué)似乎有抵觸，因?yàn)閷?shí)際上洪水過(guò)程線中，幾乎沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)這種穩(wěn)定的洪峰段，而且洪峰流量與流域其他地理特征（如坡降、河長(zhǎng)等）有關(guān)，常引起人們對(duì) 上式 的合理性產(chǎn)生懷疑。造成上述矛盾的根本原因是實(shí)際產(chǎn)流強(qiáng)度不太可能達(dá)到以上假定。 當(dāng) tc≥τ時(shí)，稱(chēng)為全面匯流情況，此時(shí)，可以直接使用 公式 推求洪峰流量，當(dāng) tcτ時(shí)，稱(chēng)為部分匯流 情況，即其洪峰流量只是由部分流域面積的凈雨形成，此時(shí)，不能正常使用推理公式，否則所求洪峰流量將偏大。實(shí)際上產(chǎn)流強(qiáng)度隨時(shí)間、空間是變化的，從嚴(yán)格意義講，是不能使用推理公式作匯流計(jì)算的。但對(duì)小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算，推理公式法計(jì)算簡(jiǎn)單，且有一定精度，故它是目前水利水電部門(mén)最常用的一種小流域匯流計(jì)算方法。 對(duì)于部分匯流情況： 3） 小流域的邊界如何確定？ （ 5 分） 在缺乏水文資料的小流域上推求設(shè)計(jì)洪水．人們進(jìn)行了大量實(shí)踐．提出 許 多 寶 貴 的 經(jīng) 驗(yàn) 和 公 式 。 目 前 ． 人 們 普 遍 使 用 的 匯 流 參 數(shù)推理公式給出了公式的基本形式．但是未詳細(xì)闡述公式適用的條件．匯流參數(shù) m 值是推理公式分析計(jì)算中的關(guān)鍵性參數(shù)．須利用已有的水文資料對(duì)公式中的參數(shù)進(jìn)行反求．參數(shù)的正確與否．直接關(guān)系到設(shè)計(jì)值的可靠性。所以，利用公式反求參數(shù)．就必須根據(jù)公式產(chǎn)生的特定條件對(duì)使用的水文資料進(jìn)行 分析．對(duì)資料邊界條件加以界定。下面．對(duì)有關(guān)的幾個(gè)產(chǎn)匯流參數(shù)分析計(jì)算的邊界條件加以介紹． 1． 資料的收集與處理 選擇降水及洪水過(guò)程為單峰的資料：選擇降水量大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，洪峰流 量及徑流量級(jí)比較大的資料：不宜選短歷時(shí)、超強(qiáng)度降水形成的典型尖瘦型純超滲產(chǎn)流雨洪資料：選擇久旱不雨后降水量大 (降水量在 lOOmm 以上 )．持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)．不管形成洪水大小的水文資料：對(duì)于非單峰洪水過(guò)程要進(jìn)行單峰化處理．退水過(guò)程必須找準(zhǔn)地面徑流終點(diǎn)．以便更好地分割地表和地下徑流。 2． 參數(shù)的確定 2． 1 流域最大損失量 (Im 值 )的確定 流域最大損失量 Im 是反映流域最大損失的綜合指標(biāo)．由于多數(shù)地區(qū)都沒(méi)有土壤飽和含水量實(shí)測(cè)資料．一般是通過(guò)水文資料進(jìn)行分析確定．此時(shí)就要選 取久旱無(wú)雨、雨前土壤含水量 P。幾乎等于零的、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、降水量大 (最好降水量在 lOOmm 以上 )的水文資料．進(jìn) 行分析確定．降水量減去徑流量及蒸發(fā)損失量．余下部分即為土壤最大損失量。 2． 2 穩(wěn)定入滲率￡ c 及降水損失率 v 的確定 穩(wěn)定入滲率是指土壤含水量達(dá)到飽和后單位時(shí)間內(nèi)的土壤穩(wěn)定下滲量．所以穩(wěn)定入滲率￡ c 只存在于蓄滿(mǎn)產(chǎn)流之中．對(duì)于短歷時(shí)超強(qiáng)降水．土壤含水量尚未飽和降水即停止．此時(shí)只存在超滲產(chǎn)流． 不存在穩(wěn)定入滲．所以要選擇降水量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、能在流域上形成蓄滿(mǎn)產(chǎn)流的雨洪水文資料計(jì)算穩(wěn)定入滲率 fc。 要使計(jì)算的穩(wěn)定入滲率￡ c 值正確可靠，除滿(mǎn)足上述條件外，應(yīng)根據(jù)不同的雨型及雨前土濕情況．確定正確的產(chǎn)流時(shí)間 tc 尤為重要。 對(duì)于降水量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、雨