第九章 由暴雨资料推求设计洪水
内容简介 研究对象
本章研究由暴雨资料推求设计洪水。 研究内容
1.暴雨资料的选样；
2.暴雨资料充分、不充分时如何推求设计暴雨； 3.可能最大暴雨的推求； 4.小流域设计洪水的计算。 研究目的
了解由暴雨资料推求设计洪水的方法，掌握不同资料情况下设计暴雨的计算方法和在设计条件下将设计暴雨转化为设计净雨及设计洪水的方法，以解决短缺流量资料时，水库、堤防、桥涵等工程设计洪水的计算问题。掌握可能最大暴雨及可能最大洪水、小流域设计洪水的计算方法。
第8.1节 概 述
内容提要
1.为什么要用暴雨资料推求设计洪水； 2.用暴雨资料推求设计洪水的基本假设； 3.用暴雨资料推求设计洪水的方法步骤。 学习要求
掌握在什么条件下用暴雨资料推求设计洪水，由暴雨推求洪水的主要方法步骤。
8.1.1 问题的提出
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。
8.1.2 由暴雨资料推求设计洪水的步骤
按照暴雨洪水的形成过程，推求设计洪水可分三步进行。
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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
8.1.3 基本假定
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。 复习思考题
1. 用暴雨资料推求设计洪水的原因是（ C ）
A. 用暴雨资料推求设计洪水精度高 B. 用暴雨资料推求设计洪水方法简单 C. 流量资料不足或要求多种方法比较 D. 大暴雨资料容易收集 2. 由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定（ C ）。
A. 设计暴雨的频率大于设计洪水的频率 B. 设计暴雨的频率小于设计洪水的频率 C. 设计暴雨的频率等于设计洪水的频率 D. 设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率 3. 由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是（ A ）
A. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水 B. 暴雨观测、暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨 C. 推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水
D. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、选择典型洪水、推求设计洪水
第8.2节 直接法推求设计面暴雨量
内容提要
1.暴雨资料的收集与审查； 2.暴雨资料的选样及特大值处理； 3.面暴雨频率计算；
4.设计面暴雨量成果的合理性分析。 学习要求
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掌握暴雨选样、特大暴雨处理、频率计算、成果合理性分析方法。
8.2.1 暴雨资料的收集、审查和统计选样
1.暴雨资料收集
暴雨资料主要向水文、气象部门刊印的《水文年鉴》、气象月报收集；也可在主管部门的网站查阅；也可收集特大暴雨图集和特大暴雨的调查资料。 2.暴雨资料的审查
暴雨资料的审查仍然是三个方面：可靠性审查、一致性审查和代表性审查。 3.暴雨资料的统计选样
选定设计时段T
(1)习惯上取单数天,如1、3、7、15天等。
(2)设计历时的长短与当地暴雨特性、流域大小、 水库调蓄能力与调洪方式有关。 (3)选取2～3个控制时段。
选样方法：固定时段选取年最大值法
8.2.2 特大暴雨的处理
暴雨资料系列的代表性与系列中是否包含有特大暴雨有直接关系。一般暴雨变幅不很大，若不出现特大暴雨，统计参数x、CV往往偏小。若在短期资料系列中，一旦出现一个罕见特大暴雨，就可使原频率计算成果完全改观。
判断大暴雨资料是否属于特大值，一般可从经验频率点据偏离频率曲线的程度、模比系数K的大小、暴雨量级在地区上是否很突出，以及论证暴雨的重现期等方面进行分析判断。
特大值处理的关键是确定重现期。由于历史暴雨无法直接考证，特大暴雨的重现期只能通过小河洪水调查，并结合当地历史文献有关灾情资料的记载分析估计。一般认为，当流域面积较小时，流域平均雨量的重现期与相应洪水的重现期相近。
8.2.3 面暴雨量频率计算
各样本系列选定后，即可按照一般程序进行频率计算，求出各种历时的设计暴雨量。 注意特大暴雨的移置和处理
x xp
图8.2.1 面暴雨量频率计算图 0 0 0.5 100 P（%） P设 - 3 -
8.2.4 设计成果的合理性检查
(1)统计参数: T→长,则xT→大,CV→小,xP→大;地区协调。 (2)不同历时暴雨频率曲线的对比;
(3)与实测大暴雨或邻近地区特大暴雨比较。
复习思考题
1. 对于中小流域，其特大暴雨的重现期一般可通过（ D ） A. 现场暴雨调查确定 B. 对河流洪水进行观测
C. 查找历史文献灾情资料确定 D. 调查该河特大洪水，并结合历史文献灾情资料确定 2. 当一个测站实测暴雨系列中包含有特大暴雨时，若频率计算不予处理，那么与处理的相比，其配线结果将使推求的设计暴雨（ B ）。
A. 偏小 B.偏大 C. 相等 D.三者都可能 3. 暴雨资料系列的选样是采用（ A ）
A. 固定时段选取年最大值法 B. 年最大值法
C. 年超定量法 D. 与大洪水时段对应的时段年最大值法 4. 若设计流域暴雨资料系列中没有特大暴雨，则推求的暴雨均值x、离势系数CV可能会（ B ）
A. 均值x、离势系数CV都偏大 B. 均值x、离势系数CV偏小 C. 均值x偏小、离势系数CV偏大 C. 均值x偏大、离势系数CV偏小 5. 对雨量观测仪器和雨量记录进行检查的目的是（ D ）。 A.检查暴雨的一致性 B. 检查暴雨的大小 C.检查暴雨的代表性 D. 检查暴雨的可靠性 6. 对设计流域历史特大暴雨调查考证的目的是（ C ）。 A.提高系列的一致性 B.提高系列的可靠性 C.提高系列的代表性 D.使暴雨系列延长一年
第8.3节 间接法推求面设计暴雨量
内容提要
1.设计点暴雨量的计算； 2.点面关系的含义及分类；
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3.动点动面关系包含的假定。 学习要求
掌握定点定面关系和动点动面关系的分析综合和应用。
8.3.1 设计点暴雨量的计算
1.选择点雨量代表站
点雨量代表站, 一般选择流域中心点雨量站或常见暴雨中心的雨量站。 2.选样方法
固定时段独立选取年最大值法 3.特大暴雨移置
特大暴雨处理与特大洪水处理方法相似。 4.点暴雨频率计算 5.成果合理性分析
点暴雨频率计算成果的合理性分析，除应把各统计历时的暴雨频率曲线绘在一张图上检查，将统计参数，设计值与邻近地区站的成果协调外，还需借助水文手册中的点暴雨参数等值线图、邻近地区发生的特大暴雨记录以及世界点最大暴雨记录进行分析。
8.3.2 设计面暴雨量的计算
当流域面积很小时，可直接把流域中心的设计点雨量作为流域的设计面雨量。对于较大面积的流域，必须研究点雨量与面雨量之间的关系，进而将设计点雨量转化为设计面雨量。
x面，P??x点，P （8.3.1） 式中，α称为点面折减系数，即点雨量与其相应的面雨量的比值。 1.定点定面关系
定点指流域中心点或其附近有长系列点雨量资料的雨量站, 定面是把流域作为固定面,建立固定点雨量和固定面雨量之间的关系,称定点定面关系。
对于一次暴雨某种时段的固定点雨量，有一个相应的面雨量，在定点定面条件下，点面折减系数为：
??xF/x0 （8.3.2）
式中，xF、x0分别为某种时段固定面和固定点的暴雨量。有了若干次某时段暴雨量，则可有若干个α值，取其平均值，作为设计计算用的点面折减系数。同样的方法，可求得不同时段的点面折减系数。
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