第三章 設(shè)計(jì)流量的確定

1、第三章第三章 設(shè)計(jì)洪水流量設(shè)計(jì)洪水流量學(xué)習(xí)目標(biāo)及要求學(xué)習(xí)目標(biāo)及要求： 掌握有流量觀測(cè)資料的設(shè)計(jì)流量推算方法；掌握缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)設(shè)計(jì)流量推算的方法；理解短系列資料插補(bǔ)延長(zhǎng)的意義； 通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有由實(shí)測(cè)長(zhǎng)系列資料推求設(shè)計(jì)流量的能力、缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)設(shè)計(jì)流量的推求能力。本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 有流量觀測(cè)資料和缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)設(shè)計(jì)流量推算方法。本章難點(diǎn)本章難點(diǎn)： 缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)設(shè)計(jì)流量的推算方法。第三章第三章 主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 有觀測(cè)資料時(shí)設(shè)計(jì)流量的推算有觀測(cè)資料時(shí)設(shè)計(jì)流量的推算第二節(jié)第二節(jié) 缺乏流量觀測(cè)資料時(shí)推算設(shè)計(jì)流量缺乏流量觀測(cè)資料時(shí)推算設(shè)計(jì)流量 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率對(duì)

2、應(yīng)的洪峰流量，稱為設(shè)計(jì)洪水流量或設(shè)計(jì)流量，其相應(yīng)的水位稱為設(shè)計(jì)水位。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率越小，橋涵遭遇洪水破壞的可能性越小，結(jié)構(gòu)越越安全，但工程造價(jià)越高。 第一節(jié)第一節(jié) 有觀測(cè)資料時(shí)設(shè)有觀測(cè)資料時(shí)設(shè)計(jì)流量的推算計(jì)流量的推算第第1 1節(jié)節(jié) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、用于分析計(jì)算的洪水資料應(yīng)滿足的條件一、用于分析計(jì)算的洪水資料應(yīng)滿足的條件二、實(shí)測(cè)流量資料的審查和選擇二、實(shí)測(cè)流量資料的審查和選擇三、實(shí)測(cè)洪水流量系列的插補(bǔ)、延長(zhǎng)三、實(shí)測(cè)洪水流量系列的插補(bǔ)、延長(zhǎng)四、實(shí)測(cè)洪水流量系列的轉(zhuǎn)換四、實(shí)測(cè)洪水流量系列的轉(zhuǎn)換五、經(jīng)驗(yàn)頻率的計(jì)算五、經(jīng)驗(yàn)頻率的計(jì)算六、繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線六、繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線七、繪制理論頻率

3、曲線七、繪制理論頻率曲線八、設(shè)計(jì)流量計(jì)算八、設(shè)計(jì)流量計(jì)算 九、審查計(jì)算結(jié)果九、審查計(jì)算結(jié)果 橋位附近有水文站時(shí)，應(yīng)充分利用水文站的觀測(cè)資料，經(jīng)審查和插補(bǔ)延長(zhǎng)后，如能獲得足夠多的年最大流量資料（不宜少于20年），則可采用水文統(tǒng)計(jì)法推算設(shè)計(jì)流量。為了提高計(jì)算結(jié)果的精度，還應(yīng)該通過(guò)洪水調(diào)查和文獻(xiàn)考證，盡量搜集歷史洪水資料，以補(bǔ)充和延長(zhǎng)實(shí)測(cè)流量資料系列 。 一、用于分析計(jì)算的洪水資料應(yīng)滿足的條件一、用于分析計(jì)算的洪水資料應(yīng)滿足的條件1 .資料的一致性 2.資料的代表性3.資料的的可靠性 4.資料的獨(dú)立性二、實(shí)測(cè)流量資料的審查和選擇二、實(shí)測(cè)流量資料的審查和選擇 選擇同一洪水類(lèi)型、符合獨(dú)立隨機(jī)條件的各年實(shí)

4、測(cè)最大洪水流量。各年實(shí)測(cè)最大洪水流量，如有人為影響或河道自然決口、改道等情況，應(yīng)按天然條件修正還原。不同時(shí)期的實(shí)測(cè)最大洪水流量，如有站址、水準(zhǔn)基面等基本要素改動(dòng)，就根據(jù)歷次變動(dòng)的相關(guān)關(guān)系修正。實(shí)測(cè)洪水流量系列中的為首幾項(xiàng)，應(yīng)通過(guò)流域洪水分析、比較或?qū)嵉卣{(diào)查考證。三、實(shí)測(cè)洪水流量系列的插補(bǔ)、延長(zhǎng)三、實(shí)測(cè)洪水流量系列的插補(bǔ)、延長(zhǎng) 采用水文統(tǒng)計(jì)法推算設(shè)計(jì)流量時(shí)，如果橋位附近水文站流量觀測(cè)資料的觀測(cè)年限較短或有缺測(cè)年份，則應(yīng)盡量利用上下游或鄰近流域內(nèi)的水文站觀測(cè)資料，進(jìn)行插補(bǔ)和延長(zhǎng)。對(duì)于流量資料的插補(bǔ)和延長(zhǎng)，有以下幾種方法 :1.流域面積比擬法2. 水位流量關(guān)系曲線法：3.相關(guān)分析法四、實(shí)測(cè)洪水流量系

5、列的轉(zhuǎn)換四、實(shí)測(cè)洪水流量系列的轉(zhuǎn)換 當(dāng)水文計(jì)算斷面的匯水面積與水文站的匯水面積之差，小于水文站匯水面積的20%，不大于1000 ，匯水區(qū)的暴雨分布較均勻，區(qū)間無(wú)分洪、滯洪時(shí)，可按下式將水文站的實(shí)測(cè)最大洪水流量轉(zhuǎn)換為水文計(jì)算斷面的洪水流量。 22111)(QFFQn2km五、經(jīng)驗(yàn)頻率的計(jì)算五、經(jīng)驗(yàn)頻率的計(jì)算六、繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線六、繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線七、繪制理論頻率曲線七、繪制理論頻率曲線 理論頻率曲線統(tǒng)計(jì)參數(shù)可采用求矩適線法或三點(diǎn)適線法等方法計(jì)算三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的初始值，點(diǎn)繪理論頻率曲線（P型），與實(shí)測(cè)流量經(jīng)驗(yàn)頻率曲線相比較，如吻合不理想，可調(diào)整 , 值，使二者基本吻合。VCSC八、設(shè)計(jì)流量計(jì)算八、設(shè)

6、計(jì)流量計(jì)算 用調(diào)整后的三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)按公式計(jì)算設(shè)計(jì)洪水頻率相應(yīng)的流量即設(shè)計(jì)流量。 九、審查計(jì)算結(jié)果九、審查計(jì)算結(jié)果第二節(jié)第二節(jié) 缺乏流量觀測(cè)資料時(shí)推算缺乏流量觀測(cè)資料時(shí)推算設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量n公路沿線跨越的河流，一般以中小河流居多，這些河流上往往沒(méi)有設(shè)立水文站，或者雖有水文站觀測(cè)資料但是年限較短（少于20年），而且無(wú)條件進(jìn)行插補(bǔ)和延長(zhǎng)，因而在實(shí)際工作中經(jīng)常需要在缺乏流量觀測(cè)資料的情況下，推算設(shè)計(jì)流量.n但由于無(wú)法得到足夠的資料，不能按上節(jié)的方法推算設(shè)計(jì)流量,如能找到該河段的理論頻率曲線，就可求出設(shè)計(jì)流量。而確定理論頻率曲線的關(guān)鍵在于確定該河段的、和（或）。缺乏流量觀測(cè)資料時(shí)推算設(shè)計(jì)流量的方法很多，

7、大致可分為三類(lèi)： 第第2節(jié)節(jié) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 一、利用地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式一、利用地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式 及水文參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)流量及水文參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)流量二二、利用暴雨資料推算設(shè)計(jì)流量、利用暴雨資料推算設(shè)計(jì)流量 （一）推理公式（一）推理公式 （二）經(jīng)驗(yàn)公式（二）經(jīng)驗(yàn)公式一、利用地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式及水文參一、利用地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式及水文參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)流量數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)流量 當(dāng)缺乏流量觀測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)全國(guó)水文分區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式，或根據(jù)各水利部門(mén)編寫(xiě)的地區(qū)性水文手冊(cè)等文獻(xiàn)來(lái)確定設(shè)計(jì)流量，但這些方法計(jì)算的結(jié)果較粗略，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，宜采用多種方法計(jì)算，特別是與洪水調(diào)查資料相比較，最后選擇一個(gè)比較合理的數(shù)值。 三、利用暴雨資料推算設(shè)計(jì)流量三、利用暴

8、雨資料推算設(shè)計(jì)流量 公路沿線跨越的小河、溪流、溝壑等都是屬于小流域。小流域洪水暴漲暴落，歷時(shí)短，很少能留下明顯的痕跡，往往又不會(huì)引起人們的注意，難以調(diào)查到較為可靠的歷史洪水資料，且一般沒(méi)有水文站的觀測(cè)資料。實(shí)際工作中小流域河流上的橋梁和涵洞及路基排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般由暴雨資料來(lái)推求。流量計(jì)算多采用推理公式或經(jīng)驗(yàn)公式。（一）推理公式（一）推理公式1. 1. 交通部公路科學(xué)研究所推理公交通部公路科學(xué)研究所推理公式式 ASQnPP)(278. 0 上式是1980年代初交通部公路科學(xué)研究所主持，若干公路部門(mén)參加制定的暴雨推理公式。應(yīng)用范圍為流域面積在100 以下。2km 水利科學(xué)研究院水文研究所的推理

9、公式，40年來(lái)廣泛應(yīng)用于全國(guó)各地水利工程中，全國(guó)各地區(qū)的水文手冊(cè)中，載有詳細(xì)的當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)數(shù)據(jù)可查。應(yīng)用范圍對(duì)對(duì)多雨濕潤(rùn)地區(qū)，流域面積一般為300km2至500km2以下；在干旱地區(qū)為100km2至200km2以下?？蓱?yīng)用于一般大中橋設(shè)計(jì)流量計(jì)算。2.2.水利科學(xué)研究院水文研究所的推理公式水利科學(xué)研究院水文研究所的推理公式 ASQnPP278. 0（二）經(jīng)驗(yàn)公式（二）經(jīng)驗(yàn)公式 經(jīng)驗(yàn)公式主要是在相似水文分區(qū)內(nèi)，利用一定數(shù)量的資料，在設(shè)計(jì)洪峰流量與流域自然地理因素和氣候因素之間建立相關(guān)關(guān)系，用來(lái)估算本地區(qū)或無(wú)資料的同類(lèi)地區(qū)的設(shè)計(jì)洪峰流量。由于經(jīng)驗(yàn)公式都是根據(jù)某一地區(qū)的實(shí)測(cè)資料建立的，與所依據(jù)的資料情況和地區(qū)特征值有直接關(guān)系，具有一定的地區(qū)性和局限性，其計(jì)算結(jié)果的可靠程度也取