第五章年徑流及洪、枯水內容：5.1概述5.2設計年徑流量5.3設計年徑流年內分配5.4設計枯水流量和枯水位的推求5.5設計洪峰流量和洪水位的推求重點：設計年徑流量的推求設計枯水流量和枯水位的推求；設計洪峰流量和洪水位的推求難點：日流量(水位)歷時曲線的繪制和使用考慮特大洪水時設計洪峰流量的推求§5.1

概述一相關概念

年徑流量：同一年度內通過河流某出口斷面的水量。通常按水文年度統計，用年平均流量Q(m3/s)、年徑流總量W(m3)、年徑流深R(mm)或年徑流模數M(m3/s.km2)表示水文年：根據水文循環規律劃分的，一般指從當年枯季末(汛期開始)至次年枯季末所經歷的12個月幻燈片16水利年：從水庫開始蓄水到次年該時間為止，是針對某一具體工程而言的，計年的起始時間因工程用途(如發電、灌溉、調洪、蓄水等)的不同而不同日歷年：從每年1月1日至12月31日為止閉合流域年徑流量受氣候和下墊面共同影響。濕潤地區，降水多，蒸發慢，降水量起決定作用；干旱地區，蒸發強，降水少，降水量和蒸發量都起重要作用。下墊面則通過地下含水層、蓄水(湖泊、水庫等)影響年徑流量，因此大流域年徑流量的變化較小流域小閉合流域多年平均徑流量完全取決于降水和蒸發等氣候因素，而下墊面通過其對降水和蒸發的影響間接影響多年平均徑流量年徑流量在各個年度都不相同，年際變化很大豐水年：年降水量或年徑流量顯著大于多年平均值的年份枯水年：年降水量或年徑流量顯著小于多年平均值的年份平水年(中水年)：年降水量或年徑流量接近多年平均值的年份年平均流量過程圖河川徑流還存在季節變化，把這種季節性變化稱為徑流的年內變化(或年內分配)。主要由降水年內分配不均勻引起豐水期：年內河川徑流量顯著高于年均流量的時期枯水期：年內河川徑流量顯著低于年均流量的時期平水期：年內河川徑流量接近年均流量的時期一年內的高水位和大流量稱為洪水，低水位和低流量稱枯水。我國絕大多數河流洪水發生在夏秋季，枯水發生在冬春季?？菟畯搅髦饕傻叵滤a給某河某年流量過程線圖

工程規模與來水、用水、保證率的關系豐、枯水年的徑流量和流域用水量決定了所需水庫庫容的大??；當年徑流量相同時，徑流的年內分配也將影響庫容的大小設計保證率P：工程規劃設計的既定目標不被破壞的年數占總年數的百分比，又稱工程的設計標準。反映水資源利用的保證程度例如，灌溉設計保證率表示設計灌溉用水量全部滿足的年數占工程運行總年數的百分比破壞率q＝1－P

二研究目的

研究徑流的年際和年內變化規律以及洪、枯水徑流的變化規律、預估其未來情勢，在水利工程、給水和市政工程中都很重要取水工程的設計洪水位決定了其頂面高程，而取水口的最低位置則由設計枯水位決定當取水工程需修建水庫調節徑流時，就要分析徑流的年際和年內變化在修建往河道內排放污水的排污工程時，確定排污口的高程需研究洪水位；考慮河道的自凈能力而確定污水最大排放量時，就要研究枯水流量§5.2

設計年徑流量在工程規劃設計中，為確定工程規模，要求水文計算提供未來工程運行期間的徑流過程(年徑流過程及年內分配過程)年徑流及年內分配的分析計算包含兩方面工作，一是對實測年徑流系列的審查，二是用數理統計方法推求設計徑流量設計年徑流量：指相應于設計頻率(設計重現期)的年徑流量。設計頻率的大小根據工程大小及其重要性由規范確定，設計頻率一般采用90-95%我國采用年徑流量頻率曲線來推求設計年徑流量，推求方法因觀測資料長短的不同而有所區別有長期觀測資料時設計年徑流量的推求

推求步驟：年徑流資料的搜集和審查；年徑流頻率分析計算，均值X、Cv、Cs

和QP

；成果合理性檢驗1水文資料的審查“三性”審查：可靠性、一致性和代表性審查可靠性審查：水位、流量測驗有無差錯；水位～流量關系曲線的繪制；高、低水延長是否恰當；同一河流的上、下游水量是否平衡一致性審查：資料是否來自相同的氣候區、下墊面條件和同一測站；人類活動的影響是否顯著，影響顯著則需進行一致性修正，即徑流系列的還原計算幻燈片12代表性審查：樣本的統計特性能否很好地反映總體的統計特性。二者越接近，代表性越好；一般樣本系列越長，代表性也越好幻燈片14

徑流還原的方法有分項調查法，降雨徑流模式法和蒸發差值法，分項調查法是還原計算的基本方法水量平衡原理是還原計算的基本依據，即

W天然＝W實測＋△W還原其中W還原＝W農＋W工＋

W蓄＋W蒸＋

W引＋

W滲各項計算可按要求采取總量還原法及過程還原法，前者適用于只要求還原年總量，后者適于分時段(汛期、非汛期或逐月)的還原

總量還原法：先計算各分項還原水量，各分項還原水量仍主要按水量平衡原理計算。如農業灌溉凈耗水量、跨流域引水量、水庫蓄水變化量、水面擴大而增加的蒸發耗水量、工業和生活凈耗水量和水庫滲漏量等，再加上實測徑流量即等于天然徑流量

過程還原法：在徑流分析計算中，有時需知道徑流量的年內分配過程，如按汛期、非汛期或逐月計算。當還原水量不大時，對農業灌溉凈耗水量和跨流域引入水量，可按灌溉需水過程的比例分配到年內各月幻燈片11

代表性高低的判斷采用長短系列對比法，即選擇一個代表性較好的長系列(參證變量)，將其統計參數與短系列(設計變量)的統計參數作對比，若統計參數大體接近則認為短系列具有代表性

參證變量的選擇:

常用的參證變量——設計斷面的水位、上下游測站或鄰近河流測站的徑流量、流域的降雨量等

參證變量應具備條件——參證變量與設計斷面徑流量在成因上有密切關系；參證變量與設計斷面徑流量有較長期的同步觀測資料；參證變量的系列較長，并有較好的代表性

例P982頻率計算我國河流年徑流總體分布一般采用P-Ⅲ型分布曲線，用水利年度幻燈片3進行頻率計算P-Ⅲ型分布曲線參數的確定：均值一般直接采用計算值；離差系數Cv先用矩法估算，并根據適線擬合最優的準則進行調整；偏差系數Cs一般不進行計算，而直接采用與離差系數的倍比在進行頻率適線和參數調整時，可側重考慮平、枯水年份年徑流點群的趨勢3合理性分析成果合理性分析主要是檢查多年平均徑流量、年徑流離差系數Cv和偏差系數Cs三個參數是否合理

多年平均年徑流量和離差系數Cv有一定的地理分布規律，可同各省(區)的等值線圖進行比較檢查。檢查時注意：Cv一般應隨流域面積的增大、湖庫的增多、地下水補給量的增大而減小

統計參數Cv與Cs的比值有一定的分區性，應注意與地區綜合分析成果統一

二資料不足時設計年徑流量的推求

思路：利用各種可能途徑盡量展延短系列，然后進行頻率計算及成果合理性分析。其中頻率計算和成果合理性分析和有長期觀測資料時完全相同1利用年徑流資料展延：當設計流域的上下游站或臨近流域的測站有長期實測年徑流資料，且與設計流域的氣候和下墊面條件相似時，可以選作參證站，用相關法展延設計站的徑流系列2利用年降水資料展延：當沒有可利用的年徑流資料來展延系列時，可用流域內或臨近地區的年降水量資料展延設計站年徑流在降水豐沛，年徑流系數較大的地區，年降水與年徑流的關系比較密切，可將年降水量與徑流進行相關在干旱或半干旱地區，降水量主要消耗于蒸發，年降水量與年徑流量關系不夠密切，但在汛期兩者關系一般比較密切，可采用汛期降水量與徑流進行相關為便于分析，降水和徑流通常采用同一單位P100例進行相關展延系列時必須注意的幾個問題：1)設計變量與參證變量的平行觀測資料不能太少，其項數應在15～20項以上；2)特殊點據的處理，需盡量避免輾轉相關，即

C參→C2→C1→C設3)應直接采用原始變量建立相關關系，避免假相關；4)外延幅度不宜過大，如年徑流量展延不得超過50%；5)插補項數不得超過實測項數的一半三缺乏實測資料時設計年徑流量的估算設計流域缺乏實測資料，但在水文相似區內有徑流系列較長的參證站可利用，或所在區域內有水文特征值(年徑流深R、年徑流量均值X、Cv、Cs等)的綜合分析成果(等值線圖)時，可采用參證站法(水文比擬法)或等值線法確定年徑流均值、離差系數Cv和偏差系數Cs

參證站的選擇原則：1）氣候條件基本一致，歷史上旱澇災害大致相同；2）下墊面條件相近；3）流域面積接近(小流域不超過5%，中等流域不超過15%)；4）有較長的實測徑流資料1多年平均徑流量的計算(1)當設計流域和參證流域條件相似(處于同一河流的上、下游，且面積相差不大，或不在同一河流，但氣候與下墊面條件相似)時，可直接移置徑流深或流量，即：

設參設參(一)參證站法(水文比擬法)

根據氣候、自然地理條件一致的參證站資料來估算設計流域的水文特征參數的方法，即將參證站的徑流特征值經過適當修正后移用于設計斷面(2)當設計流域與參證流域條件差異較大時，要將多年平均徑流量修正后再移用

設=K

參

K為考慮不同因素影響時的修正系數，①當兩者屬同一河流但面積相差10-15%時，

設參②當兩者多年平均降雨量不同，但徑流系數接近時，

設參2年徑流量離差系數Cv的估算當設計流域和參證流域所控制的流域特征大致相似，或兩者同屬一個氣候區，但影響徑流的因素有差異時，可采用系數K來修正設計流域年徑流深變差系數，即

設參式中，

設參，設和參分別為設計流域和參證流域年降水量的變差系數，參為參證流域年徑流深的變差系數，均可從水文手冊查得3年徑流量偏差系數Cs的估算年徑流量的Cs值一般通過Cs與Cv的比值定出?？蓪⒆C站Cs與Cv的比值直接移用或作適當修正。在實際工作中，常采用Cs=2Cv的比值

為消除流域面積的影響，多年平均徑流量等值線圖通常用徑流深或徑流模數繪制，稱為多年平均年徑流深或多年平均徑流模數等值線圖(二)等值線圖法年徑流及其統計參數具有地理分布規律，據此可進行地理插值，或估算無資料地區的設計值，或檢查計算成果的合理性1多年平均徑流量等值線圖的計算：先用徑流深或徑流模數繪制等值線圖，然后進行計算：

1）流域面積較小，且等值線在流域內分布均勻，流域面積形心處的值即為所求；

2）對于山區性河流，則采用流域平均高程處的值更為恰當；

3）流域面積較大或等值線在流域內分布不均勻時，需由面積加權法計算850800750700650600AB流域形心A位于等值線800~750mm之間，與800mm等值線的距離相當于二等值線間距的1/5，故按內插法可求到流域形心A處的年徑流深【例】徑流深等值線圖2年徑流量離差系數Cv的估算年徑流量離差系數也有地區分布規律，可繪制成等值線圖，其繪制和使用方法與多年平均徑流深等值線圖相似年徑流量的Cv等值線圖的精度一般較低，在應用于小流域時，由于小流域缺少深層地下水補給，使得離差系數Cv偏大，應根據實際情況適當修正3年徑流量偏差系數Cs的估算年徑流量Cs/Cv值有一定的分區性，各省都繪有Cs/Cv值的分區圖，可供查用。也可根據水文比擬法直接移用參證流域的Cs/Cv值，一般情況下，采用Cs=2Cv

當均值，Cv和Cs確定后，即可根據設計頻率P和Cs值查φ值表得相應的φp值，由公式算出設計流量A推求設計年徑流量示意圖9008007006000.350.350.40.4徑流深R離差系數CV由插值法得：

R=780mmCV=0.39采用

CS=2CV

=0.78§5.3

設計年徑流年內分配我國河流的徑流年內分配很不均勻，徑流量夏秋大，冬春小徑流年內分配不均，往往給國民經濟各部門的需求帶來影響，因此需要對其進行調節，以豐補枯在給水工程中，以水庫進行徑流調節時，根據工程重要性的不同，采用90-95%不同頻率的實際年徑流量及其最不利的年內分配確定設計年徑流分配，就是推求設計年徑流量(或水位)過程線，通常以逐月平均流量(或水位)表示一有實測資料時設計年徑流年內分配的確定具有實測徑流資料時，推求設計年徑流年內分配，是從實測資料中選取某一年的年內分配作為典型分配，設計年徑流量的年內分配即按此典型分配進行計算，稱為設計代表年法

代表年選好后，求設計年徑流量與代表年年徑流量的比值K(即縮放倍比)，最后用代表年的年內分配乘以K，就得到了設計年徑流量的年內分配月一二三四五六七八九十十一十二合計WD97111635628811264422113480（2）縮放倍比：K＝WP/WD＝460/480＝0.958

［例］已知保證率80%的設計年徑流總量為460萬m3，推求設計年徑流過程。（1）典型年逐月徑流量過程：（3）設計代表年年逐月徑流量過程：

WPi

＝K×WDi

i

＝1,2,…12WP8.66.710.615.333.559.484.3107.361.340.320.112.5460代表年的選取原則：(1)與設計年徑流量接近的年份(2)對工程設計不利的年份對于給水工程，應選取與設計枯水年年徑流量相近、枯水期長、枯水流量小的年份的流量過程線作為代表年的流量過程線P104

設計年徑流分配除設計代表年法外，對于小型水庫，還可采用實際代表年法。即從實測年月徑流系列中，選出一個實際的干旱年，并據此計算所需庫容二缺乏資料時設計年徑流年內分配的確定如果實測徑流資料年限很短，不能從中找到代表年，或完全缺乏實測資料，則采用參證站法確定設計年徑流量的年內分配，即將水文相似區內參證站各種代表年的徑流分配過程，經修正后移用于設計流域此外，還可以利用各省水文手冊上記載的典型徑流分配過程計算年徑流分配§5.4

設計枯水流量和枯水位的推求一枯水徑流枯水期河流流量小、水位低，水體自凈能力最弱，因此枯水徑流是取水工程和環境工程設計的基本問題如以河流為取水水源的給水工程，當無水庫調節時，推求設計枯水流量和枯水位就非常重要城市供水枯水徑流的設計頻率一般采用90-95%；當為水力發電站供水時，設計頻率一般為97-99%1枯水徑流的特征值年最小流量：每年的最小日流量年正常最小流量：年最小流量的多年平均值月平均最小流量：每年的最小月平均流量正常最小月平均流量：月平均最小流量的多年平均值2枯水徑流的影響因素(1)流域面積大?。好娣e大小意味著地下蓄水量的多少。一般面積越大枯水徑流量越大，同一河流，因下游面積大于上游，因此下游枯水徑流量也較大(2)流域水文地質條件：土壤、巖石特性及地質構造等決定了地下水的儲量和河川徑流的補給特性。含水層厚、巖石裂隙發育，有較好的儲水構造則能儲存較多的地下水，枯水徑流量就大；含水層離地表愈近越容易被河流切割從而增加徑流補給(3)河槽下切深度及河網密度：河槽下切深度大則切割含水層所獲得水量補給多，枯水徑流亦大；河網密度大，切割地下水露頭多，枯水徑流量亦大(4)流域湖泊與沼澤率大?。汉春驼訚蓪搅饔姓{節作用，能增大枯水徑流量(5)流域的氣候條件：降水量、蒸發、氣溫等因素對枯水徑流量及枯水期長短都有影響，降水量小、蒸發量大、氣溫高，則枯水徑流量小，枯水期長(6)人類活動：水土保持、封山育林、修建水庫等活動可消減地表徑流量，增加枯水徑流量；引水灌溉、跨流域調水會減少下游枯水徑流，甚至使河水斷流二設計枯水徑流量推算設計枯水徑流量：對應某一設計標準的枯水徑流量1有長期實測徑流量資料時的推求方法(1)頻率分析法—最常用對實測年最小日平均流量(水位)系列或年最小旬平均流量(水位)系列進行頻率計算，求設計頻率值枯水流量(水位)頻率曲線的Cs值較小，一般Cs=(1.0~2.0)Cv，有時小于零用此法求得的頻率是年頻率，至于當某年實際枯水流量小于設計值時，有多少天能保證有足夠的水量，本法不能反映(2)日流量(水位)歷時曲線法—最簡單，不需計算徑流量的年內分配可用歷時曲線表示流量過程線表示年內徑流量的逐時變化情況日流量歷時曲線則表示年內等于或大于某流量的流量所持續的時間(即歷時)，一般以占全年時間的百分數表示對取水工程來說，這種持續時間是供水有保證的時間，即保證率，因此日流量歷時曲線(歷時以百分數表示)(相對歷時曲線)也稱為保證率曲線設計流量日流量(水位)歷時曲線推求設計枯水流量的方法很多，有綜合法、平均法、代表年法等，代表年法最為常用用代表年法繪制日流量(水位)歷時曲線的步驟：方法一：1)選取與設計枯水年頻率(通常為90-95%，特別重要工程為97-99%)接近，枯水期長、枯水流量小的實際年徑流量(水位)為代表年；2)

根據所選代表年的日流量(水位)表制定歷時計算表。將流量資料分級進行統計，通常為10-15級，級距可等可不等；3)以流量(水位)為縱坐標，保證率為橫坐標，用歷時曲線表中各流量(水位)級的下限值和相應的保證率點繪出日流量(水位)歷時曲線；4)

根據規定的設計枯水年的供水保證率，求出相應的設計枯水流量P107-109方法二(不常用，了解)：1)

從多年實測逐日平均流量(水位)資料中選取豐(例如取p=10%)、平(p=50%)、枯(p=90%)三個代表年；2)

分別繪出它們的歷時曲線，然后將同一保證率的豐、平、枯流量(水位)加以平均；3)

以平均值與其相應的保證率點繪得到另一代表年法歷時曲線此法繪制的歷時曲線表示了歷年歷時曲線的平均情況，不能反映某流量在某一具體年份中有多大保證率(3)多年最低水位(最小流量)平均法(了解)把多年最低水位(最小流量)進行算術平均，取其均值作為設計枯水位(流量)此法簡單，但在樣本系列不長時，成果代表性差，且缺乏保證率和頻率的概念，只能在初步規劃時采用(4)設計枯水位的移用以上幾種方法推求的設計枯水位是水文站斷面的設計值，在應用于設計斷面時，需利用一定方法進行移用2缺乏實測枯水徑流量資料時的推求方法資料不足時，采用相關分析法延長和插補資料系列，然后按前述方法推求設計枯水流量(水位)實測資料缺乏時，按以下方法推算：(1)等值線圖法利用各省已編制的最小流量等值線圖查找本站的最小流量，作為設計枯水徑流量注意需結合實地查勘、調查，參照自然地理狀況和人類活動影響，綜合分析后確定采用的枯水流量(水位)(2)參證站(水文比擬)法按相似比照關系移用參證站的實測枯水徑流量資料1)

設計流量的移用①

模比系數法：利用參證站的模比系數歷時曲線及年正常徑流量Q，查算出設計頻率的模比系數Kp及設計枯水徑流量，然后在相關水文圖冊或手冊上查得本站年正常徑流量Qx，令而因此某一時段內的徑流模數與較長時段內的平均徑流模數的比值

參證站設計枯水流量；為本站待求設計枯水流量②

面積比法：適用于暴雨分布比較均勻的流域式中，本站待求設計枯水流量參證站設計枯水流量

Fx

本站流域面積；

F

參證站流域面積；

n

經驗指數，一般取n=1③

內插法：當設計斷面的上、下游都能找到參證站時，可按下式內插推求本站的設計枯水流量式中，、為上游參證站的設計枯水流量與匯水面積、為下游參證站的設計枯水流量與匯水面積、為本站設計枯水流量與匯水面積2)

設計枯水位的移用①

比降推算法式中，Gp為參證站的設計枯水位；L為兩站基本水尺斷面間的距離；J為參證站枯水期實測水面比降；Gxp為本站設計枯水位參證站在上游時，式中符號為“－”；相反為“+”②水位相關法在本站設立臨時水尺并作一個水文年度以上的觀測記錄，建立本站與參證站的水位相關圖或回歸方程，然后按參證站的設計枯水位，求得本站的設計枯水位③

瞬時水位法選擇枯水期本站與參證站對應時期的水位資料，計算兩站對應的瞬時水位落差，再求出其平均值，最后由參證站的設計枯水位推求本站的設計枯水位式中，、

為本站與參證站的設計枯水位；

、為兩站對應時間的瞬時水位差及其平均值參證站在上游，式中符號為“－”；相反為“+”例P111§5.5

設計洪峰流量和洪水位的推求一概述1設計洪水在規劃各種工程時，首先要根據工程的性質和規模，從安全(工程本身及其防護對象)和經濟兩方面考慮，擬定一個適當大小的洪水，作為設計工程建筑物尺寸的標準和依據，這個洪水就是設計洪水我國目前采用指定頻率的洪水作為設計洪水

設計標準：工程設計運營期內遭受洪水破壞的概率，用洪水發生的頻率或重現期表示設計標準定得過高，工程投資增大而不經濟，但工程比較安全設計標準定得過低，工程造價降低，但工程遭受破壞的風險增大確定設計標準是一個非常復雜的問題我國1978年頒發了SDJ12-78《水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準(山區、丘陵區部分)(試行)》，1994年制定了GB50201-94《防洪標準》作為強制性國家標準，自1995年1月1日起施行

設計洪水的內容(設計洪水三要素)

設計洪峰流量(及洪水位)：設計洪水過程線的最大流量Qm，單位m3/s

設計洪水總量：設計洪水的徑流總量，從起漲點A上漲，到達峰頂B后流量逐漸減小，到達C點退水結束，流量過程線ABC下的面積就是洪水總量W，單位m3

設計洪水過程線：洪水從A到B點的時距t1為漲水歷時，從B到C點的時距t2為退水歷時，一般情況下，t2>t1。T=t1+t2，稱為洪水歷時

Q(m3/s)t2

ABCt(h)t1

T=t1+t2

給水和市政工程建筑物的尺寸主要取決于洪峰流量和洪水位，因此其設計洪水通常只推求設計洪峰流量和設計洪水位市政防洪工程的設計標準見P1122設計洪水的推求方法(1)由流量資料推求：有實測洪水資料或無實測洪水資料但通過調查得到若干較可靠的洪水資料時，可通過頻率計算推求設計洪水(2)由暴雨資料推求：有實測雨量資料時，可由雨量資料間接推求設計洪水。方法：先推求設計暴雨，再經產流匯流計算，最后推出設計洪水(3)由水文氣象資料推求：根據天氣形勢和風速、露點、降水等氣象資料，推求可能最大暴雨，然后經產、匯流計算推求可能最大洪水(4)由經驗公式推求：根據氣候和下墊面相似地區實測和調查的洪水資料，綜合出地區經驗公式，供本地區無資料的中小流域估算設計洪水二有實測洪水資料時設計洪峰流量的推求1選樣由于河道上每年都發生多次洪水，因此每年有多個洪峰流量，且往往出現某些年內的幾個洪峰流量都大于另外一些年的最大洪峰流量。選取哪些洪峰流量值組成計算系列，成為洪水頻率計算的首要問題通常采用“年最大值法”選樣：即每年只選一個最大洪峰流量，若有n年的資料則組成一個樣本容量為n的系列進行頻率計算2資料審查(可靠性、一致性、代表性)(1)資料可靠性的審查實測洪水資料：對測驗和整編進行檢查，重點放在觀測與整編質量較差的年份。包括水位觀測、流量測驗、水位流量關系等歷史洪水資料：一是調查洪峰流量大小的可靠性；二是審查洪水發生的年份的準確性(2)資料一致性的審查與還原洪水資料的一致性即產生各年洪水的流域產流和匯流條件在調查觀測期中應基本相同若變化較大，需將變化后的資料還原到天然狀態，以減少人為的干擾。例如上游建了水庫，則應把建庫后的資料通過水庫調洪計算，修正為未建庫條件下的洪水流量(3)資料代表性的審查與插補延長當洪水資料的頻率分布能近似反映洪水的總體分布時，則認為具有代表性；否則，則認為缺乏代表性。實際工作中要求連續實測的洪水年數一般不少于20～30年，并有特大洪水加入當實測洪水資料缺乏代表性時，應插補延長并補充歷史特大洪水，使之滿足代表性的要求。插補延長主要是采用相關分析的方法3無特大洪水時設計洪峰流量的推求

此種情況，直接進行頻率計算，方法見例P81、P844考慮特大洪水時設計洪峰流量的推求特大洪水：指實測系列和調查到的歷史洪水中，比一般洪水大得多的稀遇洪水特大洪水可能發生在實測流量期間,也可能發生在實測流量期外,前者稱資料內特大洪水,后者稱資料外特大洪水(歷史特大洪水)歷史洪水一般都是特大洪水歷史調查期實測期QNQN資料內特大洪水資料外特大洪水(歷史特大洪水)一般時，QN可作為特大洪水處理歷史調查期實測期

為什么要考慮特大洪水？目前我們所掌握的樣本系列不長，系列愈短，抽樣誤差愈大，若用于推求千年一遇、萬年一遇的稀遇洪水，根據就很不足如果能調查到N年（N>>n）中的特大洪水，就相當于把n年資料展延到了N年，從而提高了系列的代表性，使計算結果更合理、準確(1)加入特大洪水后經驗頻率的確定和統計參數的估算1)洪水經驗頻率的估算對于n年連續或不連續實測樣本系列，若將其按洪峰流量由大到小排位，序號m是連續的，即流量大小無顯著的突然跳躍現象，這樣的系列稱為連序系列；當把特大洪水加在一起組成一個系列時，樣本的容量由實測的n年加長為調查的N年，將洪水流量由大到小排序，流量大小有顯著的跳躍現象，序號是不連貫的，其中有部分缺測，這樣的系列稱為不連序系列所謂“連序”與“不連序”，不是指時間上連續與否，而是指樣本系列洪峰流量值由大到小排列時有無空位(a)連序樣本系列經驗頻率的估算(b)不連序樣本系列經驗頻率的估算加入特大洪水時的不連序系列，其經驗頻率的計算通常是采用將特大洪水與一般洪水的經驗頻率分別計算的方法目前國內有兩種計算特大洪水與一般洪水經驗頻率的方法：獨立樣本法、統一樣本法Nna項特大洪水M=1,2,...,a實測期內特大洪水，l項......TQ(m3/s)......實測一般洪水，n-l項m=l+1,l+2,...,n缺測設：N——歷史調查期年數；n——實測系列的年數；l——n年中的特大洪水項數；

a——N年中能夠確定排位的特大洪水項數（含實測資料內的特大洪水l項）；m——實測系列一般洪水在n年中由大到小排列的序號，m=l+1，l+2，...，n；Pm——實測系列第m項的經驗頻率；PM——特大洪水第M序號的經驗頻率，M=1,2,...,a(i)獨立樣本法：將不連序樣本看做從總體中獨立抽取的兩個樣本，計算各項洪水經驗頻率時，在各自所在的樣本系列中分別排位，然后分別估算頻率n年實測樣本系列第m項的經驗頻率為式中為實測樣本系列中作為特大洪水處理的資料個數調查期N年中前a項(即特大洪水)的序號為M=1,2，…,a,(其中個由實測資料所得，(a-)個為調查所得)，則第M項的經驗頻率為例P115(ii)統一樣本法：將實測系列與特大值系列共同組成一個缺位樣本，各項在調查期N年內統一排位，前a項特大值的經驗頻率計算式仍為實測系列中n-項一般洪水的經驗頻率估算式為例P116

上述兩種方法各有優缺點：獨立樣本法把特大洪水與實測一般洪水視為相互獨立，這在理論上不太合理，但計算比較簡便，在特大洪水排位可能有錯漏時，不影響n年實測資料的估算結果；統一樣本法理論上比較合理，在特大洪水排位比較準確時，用統一樣本法更好一些[例1]某站自1935～1972年38年的洪水資料中，有5年因戰爭缺測，故實有資料33年。其中1949年為最大，經考證應從實測系列中抽出作為特大值處理，1940年次之，1968年最小。另外，查明自1903～1972年的70年間，為首的三次大洪水按大小次序排位分別為1921、1949、1903年，并能判斷在這70年間未遺漏掉比1903年更大的洪水?，F按上述兩種方法估算各項經驗頻率n=33N=70192119491903194919031935獨立樣本法

1949年1903年1921年則調查期N=70中統一樣本法

解：由題意知N=70;n=33;a=3;l=1獨立樣本法

則調查期N=70中獨立樣本法

1940年1968年1949年已抽到上面排序實測期n=33統一樣本法

.........【例2】某水庫壩址處有1960-1992年實測洪水資料，其中最大的兩年洪峰流量為1480m3/s、1250m3/s。經實地洪水調查，1935年曾發生過流量為5100m3/s的大洪水，1896年曾發生過流量為4800m3/s的大洪水，為近100年以來最大的兩次洪水。使用統一樣本法推求上述各項洪水的經驗頻率解：N=1992-1896+1=97;n=1992-1960+1=33;a=2;l=0則P1935=1/98P1896=2/98P1480=2/98+(1-2/98)*(1/34)P1250=2/98+(1-0.0255)*(2/34)【實例3】某水文站實測有1938年至1992年最大洪峰流量資料，其中最大的五年洪峰流量依次為28400m3/s，13200m3/s，9850m3/s，8560m3/s，8450m3/s。另外，調查到1927年發生一次洪峰為32000m3/s的洪水，是1856年以來最大的一次，1856年至1938年間其余洪水的洪峰流量均在15000m3/s以下，試用統一樣本法計算上述六項洪峰流量的經驗頻率據題意：N=137；n=55;a=2;l=12)分布參數的估算估算加入特大洪水后不連序樣本的分布參數時，通常先假定n-l年的一般洪水的均值和均方差分別與除去特大洪水后的N-a年總的一般洪水系列的均值和均方差相等，即式中、分別為扣除特大值后的(N-a)年系列的均值和均方差；、為n年系列中扣除實測特大值后的均值和均方差根據上述假定，在調查的N年中，有a項特大洪水Qj

(j=1,2,…,a)，其中個發生在實測系列內，則分布參數為式中，