河海大学文天学院水务2011级工程水文学课程设计指导书河海大学文天学院水利工程系2013年12月1课设目地与任务11.1目的在系统学习工程水文学所涉及的理论与方法的基础上，通过课程设计，提高学生综合应用工程水文学及水资源专业知识的能力；使学生能应用工程水文学中有关的理论与方法解决实际问题。在课程设计阶段注重自己独立工作能力、分析问题和解决问题能力的培养。1.2任务根据所给流域不同时期实测流量和径流量资料，每个同学分别对不同时期（分为前汛期、后汛期和全讯期）的洪水洪峰、洪量(1d、3d、5d、7d、10d)进行频率计算；绘制频率曲线；推求不同时期各种频率的设计洪水过程。2技术路线1993年发布并实施的《水利水电工程设计洪水计算规范》规定：“凡具有30年以上实测和插补延长洪水流量，并有历史调查洪水时，应采用频率分析法计算设计洪水。选用的课程设计流域从1959-2004年共有实测和插补延长洪水资料46年，并具有历史调查洪水资料，采用实测流量法推求设计洪水满足规范要求。2.1设计洪峰流量计算1、经验频率计算根据给定的不同时期的洪峰流量资料进行频率计算，推求指定频率的设计洪峰流量。频率曲线的线型采用规范规定的皮尔逊（）型。将不同时期的洪水流量资料系列由大到小排列，采用数学期望公式（1）、（2）式计算经验频率；计算时历史洪水资料与实测洪水资料应分开处理。M=1，…，a（1）m=l+1，…，n（2）式中，a～为历史洪水和特大值洪水的个数；l～为实测系列中特大值洪水个数；n～为实测样本长度；N～为历史洪水或特大值洪水的历史调查期长度，本次计算的历史调查期长度为1824～2004年，共181年。2、参数估计方法皮尔逊（）型线型包含三个参数，分别是均值、离均系数和偏态系数。参数的估计方法为：先用矩法初估参数，以洪峰流量为例，计算公式见3～4式；再用目估适线法，最终确定参数；通常由地区上的比值确定，；此次课设每个2同学取值不同，取值详见课设分组。（3）(4)3、设计值计算方法相应频率的设计值计算公式为：(5)式中，～为相应频率P的流量设计值，；～为实测流量系列均值，；～为皮尔逊（）型曲线分布的离均系数。4、绘图在海森机率格纸上点绘经验点据，见图例2-1。图例2-15、目估适线以矩法计算的均值、离均系数和偏态系数为适线的初值。由（5）式可计算出不同频率的设计值，见表例2-1。3例表2-1不同频率洪峰流量设计值计算成果表频率（0.010.11251020507580…将例表2-1中不同频率计算结果点绘在绘有经验点据的图上（见图例2-1），观察与经验点据配合的情况，若不理想，则修改参数(主要调整以及),再次进行计算。最后根据频率曲线与经验点据的配合情况选定最终的频率曲线；相应于该曲线的参数便看作是总体参数的估值；该曲线上指定频率的设计值便是所要求的设计洪峰流量。2.2设计洪量计算设计洪量计算步骤与设计洪峰计算步骤完全相同，在此不再赘述。所不同的是，绘图时，应将不同频率计算的、、、、绘在同一海森纸上，以便比较分析，见图例2-2。图例2-2通过上述计算，即可得到不同时期、不同频率洪峰流量和洪量的设计值，见例表2-2。例表2-2不同频率最大洪峰、洪量频率计算成果表4特征值Qm(m3/s)W1d(108m3)W3d(108m3)W5d(108m3)W7d(108m3)W10d(108m3)EXCvCs/Cv频率0.01%+Δ0.01%0.1%1%2%5%10%注：表中0.01%+Δ～为QP+20%QP(P=0.01%)或WtP+20%WtP(P=0.01%)相应的频率。2.3设计洪水过程推求1、放大倍比计算本次课程设计前汛期选1994年实测洪水过程作为典型洪水过程QD（t），后汛期选1997年实测洪水过程作为典型洪水过程QD（t），全汛期和1996年实测洪水过程作为典型洪水过程QD（t）（见基本资料中的表3-5～3-7）。放大倍比计算公式为：式中，KQ～为洪峰的放大倍比；5DDPPDDPPDDPPDDPPDPDPQWWWWKWWWWKWWWWKWWWWKWWKQQK,7,10,7,10710,5,7,5,757,3,5,3,535,1,3,1,313,1,11（6）K1～为1d洪量的放大倍比；K3-1～为3d洪量减1d洪量的放大倍比；K5-3～为5d洪量减3d洪量的放大倍比；K7-5～为7d洪量减5d洪量的放大倍比；K10-7～为10d洪量减7d洪量的放大倍比；QP～为频率P相应...
