【正文】 列的展延 缺乏實測徑流資料時 （ 1）參數(shù)等值線圖法，如利用年徑流深等值線圖及 Cv等值線圖。 （ 2）經(jīng)驗公式法 （ 3）水文比擬法：移置（經(jīng)過修正）水文相似區(qū)內(nèi)相似流域的實測水文特征。 66 四、設(shè)計年徑流的時程分配 根據(jù)實測徑流資料情況和工程性質(zhì)，常用設(shè)計代表年法、實際代表年法、虛擬年法、全系列法和水文比擬法。 設(shè)計代表年法 在長系列徑流資料中選擇一個典型的年內(nèi)分配過程，并按此典型計算設(shè)計年徑流量的年內(nèi)分配。選擇原則是年徑流量與設(shè)計值接近，對工程較為不利。 年內(nèi)分配的計算 （ 1）同倍比法 按年徑流量的比值分別乘典型年各月的徑流量。 （ 2）同頻率法 根據(jù)頻率分析求得的不同時段徑流量，按與代表年相同時段徑流量的比值進(jìn)行縮放。因此，各時段的縮放比不同。 67 第九章 由流量資料推求設(shè)計洪水 對永久性建筑物采用二級標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和校核標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計洪水 ：建筑物的尺寸由設(shè)計洪水確定，當(dāng)這種洪水發(fā)生時，建筑物應(yīng)處于正常運用狀態(tài)。 校核洪水 ：起校核作用，當(dāng)其來臨時，主要建筑物要確保安全，但工程可處在非常情況下運行，即允許保持較高水位，電站、船閘等正常工作允許遭到破壞。 設(shè)計洪水三要素：設(shè)計洪峰流量、設(shè)計洪水總量和設(shè)計洪水過程線。 設(shè)計洪水的推求方法：按所用資料不同分為由流量資料推求和由暴雨資料推求。 68 一、設(shè)計洪峰流量和設(shè)計洪量的計算 一般要求洪水系列 n30 年，并有特大洪水加入。 選樣 年最大值法，即每年只選一個最大洪峰流量及某一歷時的最大洪量。 特大洪水 比系列中一般洪水大得多的洪水稱為 特大洪水， 并且通過洪水調(diào)查可以確定其量值大小及其重現(xiàn)期者。 不連續(xù)系列經(jīng)驗頻率和統(tǒng)計參數(shù)的計算 將特大洪水的經(jīng)驗頻率與一般洪水的經(jīng)驗頻率分別計算。設(shè)調(diào)查及實測（包括空位）的總年數(shù)為 N年，連續(xù)實測期為 n年，共有 a次特大洪水，其中有 l 次發(fā)生在實測期， al 次是歷史特大洪水。 （ 1）獨立樣本法 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。 69 一般洪水的經(jīng)驗頻率為： 特大洪水的經(jīng)驗頻率為： （ 2）統(tǒng)一樣本法 將實測一般洪水系列與特大值系列共同組成一個不連序系列作為代表總體的樣本，不連序系列的各項可在調(diào)查期限 N年內(nèi)統(tǒng)一排位。 特大洪水的經(jīng)驗頻率為： 一般洪水的經(jīng)驗頻率為： 考慮特大洪水時統(tǒng)計參數(shù)的確定 （ 1）矩法 1?? nmPm ? ?nllm ,2,1 ????1?? NMPM ? ?aM ,2,1 ??1?? NMPM ? ?aM ,2,1 ??? ? 11 , ?? ???? ln lmPPP aMaMm ? ?nllm ,2,1 ???????????????? ?????nliiajj xlnaNxNx 11170 式中 為一般洪水， 為特大洪水。 （ 2）三點法 二、設(shè)計洪水過程線的推求 ? ? ? ? ?????? ??????? ?? ???nliiajjv xxlnaNxxNxC 1212111ix jx71 典型洪水選擇 選擇典型洪水的原則： 可能 和 不利“ 。 典型洪水過程線的放大 （ 1）同倍比放大法 按峰放大或按量放大。 （ 2）同頻率放大法 按洪峰和不同歷時的洪量分別采用不同的倍比，使放大后的過程線的洪峰及各種歷時的洪量分別等于設(shè)計洪峰和設(shè)計洪量，即“峰、量同頻率放大”。 洪峰的放大倍比 1天洪量的放大倍比 3天洪量的放大倍比 7天洪量的放大倍比 15天洪量的放大倍比 mmpQ K ?111 WWK pW ?131313 WWWWK ppW ????373737 WWWWK ppW ????715715715 WWWWK ppW ????72 三、設(shè)計洪水的其它問題 入庫設(shè)計洪水 入庫洪水組成：回水末端或干流斷面洪水；區(qū)間洪水和庫面洪水。 入庫洪水與壩址洪水的差異：入庫洪水洪峰高量大、峰形尖瘦、峰現(xiàn)提前。 水力及水文特性發(fā)生變化：建庫后水面增大、糙率減小、匯流曲線改變。 入庫洪水的計算：合成流量法和水量平衡法。 入庫設(shè)計洪水的計算方法： （ 1）用歷年最大入庫洪水排頻計算。 （ 2）用壩址設(shè)計洪水反算。 （ 3）以壩址設(shè)計洪水的放大倍比放大典型入庫洪水。 73 分期設(shè)計洪水 （ 1）分期劃分 （ 2）分期設(shè)計洪水的計算 ① 分期洪水選樣：分期內(nèi)年最大值法。 ② 對各分期洪水樣本系列進(jìn)行頻率計算，推求各分期設(shè)計洪水過程線。 ③ 成果合理性檢查。 設(shè)計洪水的地區(qū)組成 洪水地區(qū)組成計算通常采用典型年法或同頻率法。 （ 1）典型年法：從實測資料中選擇幾次有代表性，對防洪不利的大洪水作為典型，以設(shè)計斷面的設(shè)計洪量為控制，按典型年的各區(qū)洪量組成比例計算各區(qū)相應(yīng)的設(shè)計洪量。 （ 2）同頻率法：根據(jù)防洪要求，指定某一分區(qū)出現(xiàn)與下游設(shè)計斷面同頻率的洪量，其余各分區(qū)的相應(yīng)洪量按實際洪量組成比例分配。 74 第十章 由暴雨資料推求設(shè)計洪水 由暴雨資料推求設(shè)計洪水的 步驟 ： ① 暴雨資料的選樣 ② 推求設(shè)計暴雨：用頻率分析法求設(shè)計雨量及暴雨過程。 ③ 推求設(shè)計凈雨：設(shè)計暴雨扣除損失（產(chǎn)流計算）。 ④ 推求設(shè)計洪水：用單位線法等對設(shè)計凈雨進(jìn)行匯流（匯流計算）。 基本假定 ：洪水與暴雨同頻率。 一、直接法推求設(shè)計面暴雨量 暴雨資料的收集、審查和統(tǒng)計選樣 資料收集：向水文、氣象部門收集； 資料審查：可靠性、一致性和代表性； 統(tǒng)計選樣：選取固定時段（如 15天等）年最大值法。 75 特大暴雨的處理 關(guān)鍵是確定重現(xiàn)期：通過小河洪水調(diào)查，結(jié)合歷史文獻(xiàn)記載估計。 二、間接法推求設(shè)計面暴雨量 設(shè)計點暴雨量的計算 包括點雨量代表站選擇、選樣、特大暴雨移置、點暴雨頻率計算和成果合理性分析等步驟。 設(shè)計面暴雨量的計算 （ 1）定點定面關(guān)系：固定點雨量（ ）和固定面雨量（ ）之間的關(guān)系，點面折減系數(shù)為 。 （ 2）動點動面關(guān)系：按各場暴雨的中心與暴雨等值線圖求得各場暴雨的點面關(guān)系，取平均線作為該區(qū)綜合的點面關(guān)系線。 三、設(shè)計暴雨時空分配的計算 選擇典型暴雨的原則：“可能（代表性）”和“不利”。 0xxF??0x Fx76 放大方法：同頻率放大法 最大 1天 最大 3天中其余 2天 最大 7天中其余 4天 四、可能最大暴雨的估算 大氣可降水量 W 可降水量是指垂直空氣柱中的全部水汽凝結(jié)后在汽柱底面上所形成的液態(tài)水的深度，以 W表示，單位為 mm。 （ 1）根據(jù)探空資料計算 式中 q — 比濕， g/kg； e — 水汽壓， hPa； P — 氣壓， hPa。 （ 2）根據(jù)地面露點查算：水汽含量（可降水量）是地面露點的單值函數(shù)。 111 xxK p?131313 xxxxK pp????373737 xxxxK pp????? ? ? ? PePeq ??77 形成暴雨的物理條件 （ 1）水汽條件：充沛的水汽源源不斷地輸入雨區(qū) （ 2）動力條件：空氣強烈而持續(xù)的上升運動 PMP的估算 ─ 特大暴雨極大化 式中， W ─ 可降水量，即水汽輸入量； V ─ 水汽入流端的平均風(fēng)速； ? ─ 表示空氣上升運動強度的輻合因子； ?= ?V，降水效率。 由于 ?m、 Vm、 ?m、 Wm很困難確定，目前，用水文氣象法推求 PMP的基本思路是對典型暴雨進(jìn)行極大化推求 PMP。即 （ 1）水汽效率放大： ；（ 2）水汽放大： 應(yīng)用可能最大降水圖集推求 PMP 78 五、由設(shè)計暴雨推求設(shè)計洪水 由設(shè)計暴雨推求設(shè)計凈雨 （ 1）擬定產(chǎn)流計算方案：選擇流域水文模型、暴雨徑流相關(guān)圖法或初損后損法等。 （ 2）確定設(shè)計暴雨的前期流域蓄水量 W或前期影響雨量 Pa 經(jīng)驗法： Pa,P=KIm，式中 Im — 流域最大蓄水量， K — 折減系數(shù)。 擴展設(shè)計暴雨過程法： 在統(tǒng)計暴雨資料時，加長統(tǒng)計歷時，使之包括前期降雨歷時在內(nèi)，用頻率分析計算設(shè)計歷時和長歷時的設(shè)計暴雨量，選擇典型，按同頻率放大法分兩段進(jìn)行分配，以設(shè)計歷時前設(shè)計暴雨逐日計算 Pa,P。 79 同頻率法： 從實測暴雨資料摘錄年最大暴雨量 x同時計算 Pa，得到 x和 (x+Pa)兩個系列，通過頻率計算求得設(shè)計暴雨量 Pp和同頻率的 (x+Pa)P。設(shè)計暴雨相應(yīng)的 Pa,P為： （ 3）推求設(shè)計凈雨過程：產(chǎn)流計算。 由設(shè)計凈雨推求設(shè)計洪水 用單位線法計算地面匯流過程，用線性水庫的方法（或其他方法）計算地下徑流過程。 80 六、小流域設(shè)計洪水 小流域設(shè)計暴雨的計算 暴雨公式： ，式中 T — 暴雨歷時 (h)； — 歷時為 T、頻率為 p的最大平均降雨強度 (mm/h)； n — 暴雨衰減指數(shù)。雨力（ Sp）：T= (mm/h)，與設(shè)計頻率 p有關(guān)?？赏ㄟ^查出設(shè)計 24h雨量，按 計算求得。 設(shè)計面雨量計算：用點面關(guān)系將設(shè)計點雨量轉(zhuǎn)換為設(shè)計面雨量。 設(shè)計暴雨的時程分配：采用概化時程分配雨型進(jìn)行分配。 推理公式法計算設(shè)計洪峰流量 TpinpTP TSi ?124 224 ??? npp xS???????????????? ???????????? ???????ccncppmtFttStFSQ,2 7 ,2 7 14131mQmJL??81 綜合瞬時單位線法推求設(shè)計洪水過程 對納希瞬時單位線參數(shù) n、 K 進(jìn)行綜合綜合。不過，并不直接去綜合 n、 K，而是綜合 n、 K有關(guān)的參數(shù) m1和 m2。 nKm ?1 nm 12 ???????????simm 1010,11式中 =10mm/h標(biāo)準(zhǔn)化的 m1，如四川省第一水文分區(qū)的公式為 si? ? 0 4 0 7 2 ,1 ??? LFJFm? ? 1 1 3 2 2 ??? JLF