1、1第六章 由流量资料推求设计洪水本章学习的内容和意义：在进行水利水电工程设计时，为了建筑物本身的安全和防护区的安全，必须按照某种标准的洪水进行设计，这种作为水工建筑物设计依据的洪水称为设计洪水。设计洪水包含三个要素，即设计洪峰流量、设计洪水总量和设计洪水过程线。按工程性质不同，设计洪水分为：水库设计洪水; 下游防护对象的设计洪水; 施工设计洪水; 堤防设计洪水、桥涵设计洪水等。推求设计洪水有多种途径，本章研究由流量资料推求设计洪水,目的是解决水库、堤防、桥涵等工程设计洪水的计算问题。本章习题内容主要涉及：防洪标准及其选择；洪峰、洪量样本系列的选样，资料的可靠性、一致性、代表性审查；特大洪水的处
2、理，即不连续系列的经验频率和统计参数的计算方法；典型洪水的选择及放大方法；入库洪水、分期洪水、洪水地区组成等内容。一、概 念 题（一）填空题1.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类：第一类为保障 的防洪标准；第二类为确保水库大坝等水工建筑物自身安全的洪水标准。2.设计洪水的标准按保护对象的不同分为两类：第一类为保障防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准；第二类为确保 的洪水标准。3.设计洪水的标准高时，其相应的洪水数值就 ； 则水库规模亦 ，造价亦 ； 水库安全所承担风险则 。4.目前我国的防洪规划及水利水电工程设计中采用先选定 ，再推求与此 相应的洪峰、洪量及洪水过程线。5.设计永久性水工建筑
3、物需考虑 及 两种洪水标准，通常称前者为设计标准，后者为校核标准。6.目前计算设计洪水的基本途径有三种，它们分别是 、 。7.通常用 、 及 三要素描述洪水过程。8.洪水资料系列有两种情况：一是系列中没有特大洪水值，称为 系列； 二是系列中有特大洪水值，称为 系列。9.用矩法计算不连续系列(N 年中有 a 次特大洪水) 统计参数时，假定实测洪水(n 年) 除去实测特大洪2水( 次 )后构成的(n- )年系列的 和 与除去特大洪水后的(N-a)年系列ll的相等。10.在设计洪水计算中，洪峰及各时段洪量采用不同倍比，使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值，此种放大
4、方法称为 法。11.在洪水频率计算中加入特大洪水时，计算不连续系列水文统计参数的方法有 和 。12.在洪水峰、量频率计算中，洪水资料的选样采用 法。13.对特大洪水进行处理时，洪水经验频率计算的方法有 和 。14.采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线，两种放大方法是 和 。15. 对于同一流域，一般情况下洪峰及洪量系列的 值都比暴雨系列的 值 ，这主要是洪VCVC水受 和 影响的结果。16.一般说来，设计洪水的径流深应 相应的设计暴雨深， 而洪水的 值应 相应V暴雨的 值。VC17.入库洪水包括 、 和 。18.入库洪水过程线较坝址洪水过程线，洪峰变 ，峰现时间 。19.分期设计洪水
5、各分期的划分是依据 。20.分期洪水的选样是采用 。21.分期洪水系列的 值比年最大洪水系列的 值 。VCVC22.洪水地区组成的计算方法有 和 。23.在进行设计洪水成果合理性分析时，将 1d、3d、7d 洪量系列的频率曲线画在同一张频率格纸上，它们不应 ，且间距 。24.同一个测站，1d 洪量系列的 值，一般 于 3d 洪量系列的 CV 值。VC25.年最大洪峰流量系列的 值，一般 于年平均流量系列的 CV 值。26.特大洪水的重现期，一般要通过 确定。27.某站 30 年实测洪水系列中有一特大洪水，在进行频率计算时没有进行特大洪水处理，设计洪水计算结果将会偏 。28.典型洪水同频率放大法
6、推求设计洪水，其放大的先后顺序是 、 、3。29.设计洪水最长历时的选取决定于 。30.洪水事件是随机事件，某水库按百年一遇洪水设计，在水库运行期间，连续两年发生等于、大于该标准洪水的可能性是 。（二）选择题1.一次洪水中，涨水期历时比落水期历时 B 。a.长 b.短 c.一样长 d.不能肯定2.设计洪水是指 A 。a.符合设计标准要求的洪水 b.设计断面的最大洪水c.任一频率的洪水 d.历史最大洪水3.设计洪水的三个要素是 B 。a. 设计洪水标准、设计洪峰流量、设计洪水历时b. 洪峰流量、洪水总量和洪水过程线c. 设计洪峰流量、1d 洪量、3d 洪量d. 设计洪峰流量、设计洪水总量、设计洪
7、水过程线4. 大坝的设计洪水标准比下游防护对象的防洪标准 A 。a.高 b.低 c.一样 d.不能肯定5. 选择水库防洪标准是依据 C 。a.集水面积的大小 b.大坝的高度 c.国家规范 d.来水大小6.在洪水峰、量频率计算中，洪峰流量选样的方法是 B 。a.最大值法 b.年最大值法 c.超定量法 d.超均值法7.在洪水峰、量频率计算中，洪量选样的方法是 B 。a. 固定时段最大值法 b. 固定时段年最大值法 c. 固定时段超定量法 d. 固定时段超均值法8.确定历史洪水重现期的方法是 A 。a.根据适线确定 b.按暴雨资料确定c.按国家规范确定 d.由历史洪水调查考证确定9.某一历史洪水从发
8、生年份以来为最大，则该特大洪水的重现期为C 。a. N=设计年份 - 发生年份 b. N=发生年份 -设计年份 + 14c. N=设计年份 - 发生年份 + 1 d. N=设计年份 - 发生年份 - 110.某河段已查明在 N 年中有 a 项特大洪水，其中 个发生在实测系列 n 年内，在特大洪水处理时，l对这种不连续系列的统计参数 和 的计算，我国广泛采用包含特大值的矩法公式。该公式包括的假定QVC是 C。a. ； b. ； 。lnaNlnaNVnNClnaNc. ； ； d. ； ；lVClaQS11.对特大洪水进行处理的内容是C 。a. 插补展延洪水资料 b. 代表性分析c. 经验频率和统
9、计参数的计算 d. 选择设计标准12. 资料系列的代表性是指 D。a. 是否有特大洪水 b. 系列是否连续c. 能否反映流域特点 d. 样本的频率分布是否接近总体的概率分布13.三 点 法 配 线 适 用 于 B。a.连续系列和不连续系列 b.连续系列c.不连续系列 d.视系列的长短而定14. 对设计站历年水位流量关系曲线对比分析的目的是B。a.检查洪水的一致性 b.检查洪水的可靠性c.检查洪水的代表性 d.检查洪水的大小15.对设计流域自然地理、水利化措施历年变化情况调查研究的目的是A。a.检查系列的一致性 b.检查系列的可靠性c.检查系列的代表性 d.检查系列的长短16.对设计流域历史特大
10、洪水调查考证的目的是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.使洪水系列延长一年17. 对设计流域洪水资料长短系列的统计参数相互对比的目的是B 。a.检查系列的一致性 b.检查系列的可靠性c.检查系列的代表性 d.检查系列的长短18. 对设计站与上下游站平行观测的流量资料对比分析的目的是B 。a.检查洪水的一致性 b.检查洪水的可靠性5c.检查洪水的代表性 d.检查洪水的大小19.在同一气候区，河流从上游向下游，其洪峰流量的 CV 值一般是 A。a. b. c. d. 下上 VC下上 VC下上 下上 VC20. 在峰、量相关分析中，随洪量统计历时的加长，则A 。
11、a.相关程度愈高 b.相关程度愈低c.相关程度不变 d.相关程度可能高也可能低B21. 用典型洪水同倍比法（按峰的倍比）放大推求设计洪水，则 。a.峰等于设计洪峰、量等于设计洪量 b.峰等于设计洪峰、量不一定等于设计洪量c.峰不一定等于设计洪峰、量等于设计洪量 d.峰和量都不等于设计值C22. 用典型洪水同频率放大法推求设计洪水，则 。a.峰不一定等于设计洪峰、量等于设计洪量 b.峰等于设计洪峰、量不一定等于设计洪量c.峰等于设计洪峰、各历时量等于设计洪量 d.峰和量都不等于设计值B23.用典型洪水同倍比法（按量的倍比）放大推求设计洪水，则 。a.峰等于设计洪峰、量等于设计洪量 b.峰等于设计
12、洪峰、量不一定等于设计洪量c.峰不一定等于设计洪峰、量等于设计洪量 d.峰和量都不等于设计值A24.一般水库在由典型洪水放大推求设计洪水时，常采用 。a.同频率放大法 b.同倍比放大法c.可任意选择两种方法之一 d.同时用两种方法C25.选择典型洪水的原则是“可能”和“不利”，所谓不利是指 。a. 典型洪水峰型集中，主峰靠前 b.典型洪水峰型集中，主峰居中c. 典型洪水峰型集中，主峰靠后 d.典型洪水历时长，洪量较大26. 典型洪水同频率放大的次序是 D。a.短历时洪量、长历时洪量、峰 b. 峰、长历时洪量、短历时洪量c.短历时洪量、峰、长历时洪量 d. 峰、短历时洪量、长历时洪量27.对放大
13、后的设计洪水进行修匀是依据C 。a.过程线光滑 b.过程线与典型洪水相似c. 水量平衡 d.典型洪水过程线的变化趋势28. 入库洪水包括 A。a.入库断面洪水、区间洪水、库面洪水 b. 洪峰流量、洪量、洪量水过程线c.地面洪水、地下洪水、库面洪水 d. 上游洪水、中游洪水、下游洪水629.入库洪水过程线较坝址洪水过程线 C。a.峰值相同、同时出现 b.峰值变小、提前出现c.峰值变大、提前出现 d.峰值变小、推后出现A30.推求分期设计洪水的原因是 。a.各分期的洪水成因和洪水大小不同 b. 水库库容的大小不同c.各分期灌溉和发电用水不同 d. 各分期气候变化无常B31.分期设计洪水各分期的划分
14、是 。a.设计流域的大小和工程规模 b. 设计流域洪水季节性变化规律和工程要求c. 根据工程设计标准选定 d. 根据设计规范选定A32.分期洪水的选样是采用 。a. 各分期年最大值法 b. 全年年最大值法c. 各月年最大值法 d. 季度年最大值法A33. 分期洪水系列的 比年最大洪水系列的 。VCVCa. 小 b.大 c. 相等 d. 可能大也可能小 34.洪水地区组成的计算方法有D 。a. 同倍比法和同频率法 b. 典型年法c. 同频率法 d. 典型年法和同频率法（三）判断题A1.设计洪水的标准，是根据工程的规模及其重要性，依据国家有关规范选定。A2.一次洪水过程中，一般涨水期比落水期的历时
15、短。 3.水利枢纽校核洪水标准一般高于设计洪水标准，设计洪水标准一般高于防护对象的防洪标准。 4.由于校核洪水大于设计洪水，因而校核洪水控制了水工建筑物的尺寸。 5.在同一地区，通常大流域洪峰系列的 值比小流域洪峰系列的 值要小。 VCVC6.在同一条河流上，上游站的洪峰系列的 值一般比下游站洪峰系列的 值要小。 7.在同一测站，其年平均流量系列的 值比年最大洪峰流量系列的 值要大。 V V8.在一般情况下，年最大洪量的均值随时段长（T）的增加而增加，其时段平均流量则随时段长（T ）减小而减小。 9.推求某一流域的设计洪水，就是推求该流域的设计洪峰和各历时设计洪量。 710.同倍比放大法不能同
16、时满足设计洪峰、设计峰量具有相同频率。 11.同频率控制缩放法，一般情况下只适用于设计洪水过程线，而不适用于设计年径流。 12.同倍比缩放法用洪量放大倍比计算出来的设计洪水过程线，不能保证各时段洪量同时满足同一设计频率的要求。 13.同频率放大法计算出来的设计洪水过程线，一般来讲各时段的洪量与典型洪水相应时段洪量的倍比是相同的。 14.所谓“长包短”是指短时段洪量包含在长时段洪量内，在用典型洪水进行同频率放大计算时，采用的是“长包短”的方式逐段控制放大。 15.在统计各时段洪量时，所谓“长包短”是指短时段洪量在长时段洪量内统计，在选取各时段洪量样本时，不一定要采用“长包短 ”方式。 16.在用
17、同倍比放大法中，已求得洪峰放大倍比为 ，洪量放大倍比为 ，则按峰放5.1QK2.1WK大后的洪量小于设计洪量，按量放大的洪峰大于设计洪峰。 17.对某一地点洪水频率计算中，不同频率洪水的设计值是不一样的，但洪水系列的均值、离势系数，偏态系数 则不随频率而变化。 VCS18.在洪水频率计算中，某一地点同一频率不同时段洪量的设计值是不一样的，但不同洪量系列的均值、离势系数 ，偏态系数 是一样的。 VSC19.对某一地点典型洪水过程线放大计算中，同倍比放大法中以峰控制推求时的放大倍比与同频率放大法的洪峰放大倍比应是相等的。 20.在某一地点典型洪水过程线放大计算中，同倍比放大法中以量控制推求时的放大
18、倍比与同频率放大法中最长时段洪量的放大倍比是相等的。 21.同频率放大典型洪水过程线，划分的时段越多，推求得的放大倍比越多，则放大后的设计洪水过程线越接近典型洪水过程线形态。 22.在洪峰与各时段洪量的相关分析中，洪量的统计历时越短，则峰量相关程度越高。 23.一般来说，设计洪水的径流深应小于相应天数的设计暴雨深，洪水的 值应小于相应暴雨的VC值。 VC24.一般来说，设计洪水的 值应大于相应暴雨量的 值，设计洪水的径流深应大于相应天数的设VCVC计暴雨深。 25. 入库洪水无实测资料，只能用间接方法推求。 826. 同一设计频率情况下，入库设计洪水比坝址设计洪水洪峰增大，峰现时间提前。 27
19、.分期设计洪水是指一年中某个时期所拟定的设计洪水。 28.划定分期洪水时，应对设计流域洪水季节性变化规律进行分析，并结合工程的要求来考虑。 29.分期设计洪水的选样，采用年最大值法。 30.分期洪水系列的 值应小于年最大洪水的 值。 VCVC（四）问答题1.一次洪水中，是涨水期长还是落水期长？为什么？2.什么叫设计洪水，设计洪水包括哪三个要素？3. 大坝的设计洪水标准与下游防护对象的防洪标准有什么异同？4. 按工程性质不同，设计洪水可分为哪几种？5. 推求设计洪水有哪几种途径？6. 如何选取水利工程的防洪标准？7. 水库枢纽工程防洪标准分为几级？各是什么含义？8.按百年一遇洪水设计的工程，在工
20、程运行的 n 年内，其风险率怎样？9. 在什么情况下可用流量资料推求设计洪水？10.洪水的峰、量频率计算中，如何选择峰、量样本系列？11.什么叫特大洪水？特大洪水的重现期如何确定？12.在洪水计算中应用哪些方法来提高资料的代表性？为什么要对特大洪水进行处理？13. 如何进行特大洪水处理？14. 从哪几方面分析论证设计洪水成果的合理性？15.某河段已查明在 N 年中有 a 项特大洪水，其中 个发生在实测系列 n 年内，在特大洪水处理时，l对这种不连续系列的统计参数 和 的计算，我国广泛采用包含特大洪水的矩法公式。试分析该公式包QVC括一些什么假定？这些假定与实际情况符合吗？为什么？16.由流量资
21、料（包含特大洪水）推求设计洪水时，为什么要对特大洪水进行处理？处理的内容是什么?17.水文资料的“三性审查”指的是什么？如何审查洪水资料的代表性？18.三 点 法 配 线 只 适 用 于 估 算 不 连 续 系 列 的 统 计 参 数 吗 ？ 为 什 么 ？19.在洪水峰、量频率计算工作中，为了提高资料系列的可靠性、一致性和代表性，一般要进行下列各项工作，试在表 1-6-1 的相应栏中用“+”表明该项措施起作用，用“-”表明该项措施不起作用。9表 1-6-1 水文系列三性审查序号 对资料系列采取的措施 可靠性 一致性 代表性1 设计站历年水位流量关系曲线的对比分析2 设计流域自然地理、水利化措
22、施历年变化情况的调查研究3 设计流域历史特大洪水的调查考证4 设计成果的地区协调分析5 对洪水系列进行插补延长6 设计站与上下游站平行观测的流量资料对比分析7 设计流域洪水资料长短系列的统计参数相互对比20.选择典型洪水的原则是什么？21.典型洪水放大有哪几种方法？它们各有什么优缺点？22. 设计洪水过程线的同频率放大法和同倍比放大法各适用于什么条件? 23 用同频率放大法推求设计洪水过程线有何特点？写出各时段的放大倍比计算公式？24. 典型洪水同频率放大的次序是什么？25.依据什么对放大后的设计洪水过程线进行修匀？26.简述有长期流量资料（其中有特大洪水）时，推求设计洪水过程线的方法步骤？2
23、7.指出设计洪水和设计年径流频率计算的主要异同点？28.什么叫入库洪水？入库洪水包括哪几部分？29. 入库洪水与坝址洪水有何差异：30.如何计算入库洪水？31.如何推求入库设计洪水？32.什么叫分期设计洪水33.在划定分析洪水时，如何进行分期划分？34.分期设计洪水的计算方法如何？35.如何进行分期设计洪水成果的合理性检查？36.简述洪水地区组成的计算方法。二、计 算 题1.某水库属中型水库，已知年最大洪峰流量系列的频率计算结果为 =1650 m3/s、 ，Q6.0VC10。试确定大坝设计洪水标准，并计算该工程设计和校核标准下的洪峰流量。给出 型曲VSC5.3 P线模比系数 值表如表 1-6-
24、2。PK表 1-6-2 型曲线模比系数 值表（ ）PPKVsC5.3P%VC0.1 1 2 10 50 90 95 990.60 4.62 3.20 2.76 1.77 0.81 0.48 0.45 0.430.70 5.54 3.68 3.12 1.88 0.75 0.45 0.44 0.432.对于设计洪水，其中的频率标准 P 实质是工程的破坏率，设某工程洪水设计频率为 P=1%，试计算该工程连续 50 年都安全的概率是多大？风险率有多大？3.某水库洪水设计频率为 P=2%，试计算该工程连续 20 年都安全的概率是多大？风险率是多大4.已求得某桥位断面年最大洪峰流量频率计算结果为 =365
25、 m3/s、 ， 。试推Q72.0VCVSC3求该桥位断面 50 年一遇设计洪峰流量。 型曲线离均系数 值表见表 1-6-32。P表 1-6-3 型曲线离均系数 值表P%SC2 10 50 90 972.1 2.93 1.29 -0.32 -0.869 -0.9352.2 2.96 1.28 -0.33 -0.844 -0.9005.某水库坝址断面处有 1958 年至 1995 年的年最大洪峰流量资料，其中最大的三年洪峰流量分别为7500 m3/s、4900 m 3/s 和 3800 m3/s。由洪水调查知道，自 1835 年到 1957 年间，发生过一次特大洪水，洪峰流量为 9700 m3/
26、s，并且可以肯定，调查期内没有漏掉 6000 m3/s 以上的洪水，试计算各次洪水的经验频率，并说明理由。6.某水库坝址处有 19601992 年实测洪水资料，其中最大的两年洪峰流量为 1480m3/s、1250 m 3/s。此外洪水资料如下：经实地洪水调查，1935 年曾发生过流量为 5100 m3/s 的大洪水，1896 年曾发生过流量为 4800 m3/s 的大洪水，依次为近 150 年以来的两次最大的洪水。 经文献考证，1802 年曾发生过流量为 6500 m3/s 的大洪水，为近 200 年以来的最大一次洪水。试用统一样本法推求上述各项洪峰流量的经验频率。7.已知某水文站七天洪量（W 7d）与三天洪量（W 3d）为直线关系，该站多年平均七天洪量 =41 万dW7m3，多年平均三天洪量 =32 万 m3，相关系数 r=0.930，七天洪量的均方差与三天洪量的均方差之比d3。已知某年最大三天洪量为 85 万 m3，试插补该年最大 7 天洪量。21.37d
