第三节　设计洪水过程线的推求

洪水过程线的形状千变万化，且洪水每年发生的时间也不相同，是一种随机过程。目前尚无完善的方法直接从洪水过程线的统计规律求出一定频率的过程线，尽管已有人从随机过程的角度，对过程线作模拟研究，但尚未达到实用的目的。为了适应工程设计要求，一般将某一典型洪水过程线加以放大，使其洪水特征如洪峰流量和时段洪水总量的数值等于设计标准的频率计算值，即认为所得的过程线是待求的设计洪水过程线。

一、典型洪水过程线的选择

典型洪水过程线是放大的基础。从实测洪水资料中选择典型时，资料要可靠，一般应考虑以下3个条件：

1）选择峰高量大的洪水过程线，其洪水特征接近于设计条件下的稀遇洪水情况。

2）要求洪水过程线具有一定代表性，即它的发生季节、地区组成、洪峰次数、峰量关系等能代表本流域上大洪水的特性。

3）从水库防洪安全着眼，选择对安全不利的典型，如峰型比较集中，主峰靠后的洪水过程。

可按上述条件初步选取几个典型，分别放大，并经调洪计算。取其中偏于安全的作为设计洪水过程线的典型。

二、放大方法

对典型洪水过程线放大时，目前一般采用峰量同频率控制方法（简称同频率放大法）或按峰或量同倍比控制方法（简称同倍比放大法）。

1.同倍比放大法

此法是按同一个倍比放大典型洪水过程线的各纵坐标值，从而得到设计洪水过程线。因此，方法的关键在于确定以谁为主的放大倍比值。放大倍比值的选用有两种，一是“以峰控制”，其放大倍比为

式中：Qmp为设计频率的洪峰流量；QmD为典型洪水过程线的洪峰流量。

二是“以量控制”，其放大倍比为

式中：Wtp为设计频率的设计时段洪量，设计时段长短一般是根据工程情况决定；Wt为典型洪水过程线的设计时段洪量。

2.同频率放大法

此法要求放大后的设计洪水过程线，其峰和不同时段（1天，3天，…）的洪量均分别等于设计值。具体做法是先由频率计算求出设计值的洪峰Qmp和不同时段的（1天，3天，…）洪量W1p，W3p，…；并求典型洪水过程线的相应洪峰QmD和不同时段的洪量W1　D，W3　D，…；然后按洪峰，最大1天洪量，最大3天洪量，……的顺序，采用以下不同倍比值分别进行放大。

洪峰放大倍比

最大1天洪量放大倍比

最大3天洪量中除最大1天以外，其余两天的放大倍比为

上式说明，最大1天洪量包括在最大3天洪量之中，同理，最大3天洪量包括在最大7天洪量之中，得出的设计洪水过程线上的洪峰和不同时段的洪量，恰好等于设计值。时段划分视过程线的长度而定，但不宜太多，一般以3或4段为宜。由于各时段放大倍比不相等，以致放大后的过程线在时段分界处出现不连续现象，此时可徒手修匀，修匀后仍应保持洪峰和各时段洪量等于设计值。如放大倍比相差较大，要分析其原因，采取措施，消除这种不合理的现象。

【例4-2】　某水库设计标准P＝1%的洪峰和1天、3天、7天洪量，以及典型洪水过程线的洪峰和1天、3天、7天洪量（见表4-5）。要求用分时段同频率放大法，推求P＝1%的设计洪水过程线。

解：首先，计算洪峰和各时段洪量的放大倍比

其次，将典型洪水过程线的洪峰和不同时段的洪量乘以相应的放大倍比值，得放大的设计洪水过程线（见图4-5）。由于各时段放大倍比值不同，时段分界处出现不连续现象，可用手修匀（见图4-5的虚线），即得所求的设计洪水过程线。

同倍比放大法比同频率放大法计算简单，但不能同时满足洪峰、洪量具有相同频率，设计时可用两种方法进行比较。