洪水设计与防治

第一章 绪论

第一节　洪水的概念及其影响因素

一、洪水的概念

二、影响洪水的因素

第二节　防洪标准与选择

一、防洪安全问题

二、防洪标准的选择

第三节　洪水设计的理论基础与防洪措施

一、洪水设计的理论基础

二、防洪措施

第二章 洪水设计的统计学方法

第一节　随机变量的概率分布

一、概率与频率

二、随机变量及概率分布

三、随机变量的统计参数

四、随机变量的正态分布

第二节　洪水特征值的频率分布线型

一、经验频率曲线

二、理论频率曲线

三、频率与重现期的关系

第三节　皮尔逊Ⅲ型分布的参数估计

一、矩法

二、三点法

第四节　抽样误差

第五节　洪水设计适线法

一、目估适线法

二、优化适线法

三、分布参数对频率曲线的影响

第三章 用流量资料直接推求设计洪水

第一节　洪水过程线与洪量计算

一、洪水过程线分析

二、洪水过程线的分割

三、径流成分的划分

四、洪量的计算

第二节　洪水设计标准的确定

一、工程安全设计标准

二、校核洪水标准确定的原则

三、防护对象的防洪标准

第三节　设计洪水特征值的推求

一、资料的“三性”审查

二、洪水特征值的选样

三、特大洪水的处理

四、理论频率曲线的选择

五、统计参数的确定

第四节　设计值的合理性分析与安全修正

一、设计值的合理性分析

二、安全修正问题

第五节　设计洪水过程线的拟定

一、典型洪水过程线的选择

二、放大方法

第六节　资料不足或缺乏时设计洪水的推求

一、利用上下游测站的洪水资料插补延长

二、利用本站的峰、量关系插补延长

三、利用暴雨径流关系插补延长

四、根据相邻河流洪水特征值进行插补延长

第七节　设计洪水的地区组成与分期设计洪水

一、设计洪水的地区组成

二、分期设计洪水

第八节　古洪水研究在稀遇洪水设计中的作用

一、现行频率计算方法存在的问题

二、古洪水研究简介

三、古洪水特征值的确定

四、古洪水研究成果的应用举例

第四章 用暴雨资料间接推求设计洪水

第一节　降雨

一、降雨的形成与分类

二、降雨特征表示法

三、我国降雨量的时空变化规律

四、面雨量的计算

……

第五章　小流域洪水设计

第六章　可能最大洪水的估算

第七章　防洪工程

第八章　水库防洪计算

第九章　我国防洪减灾体系

第十章　森林植被对暴雨洪水的影响

附录

参考文献 2100433B

本书系统地介绍了洪水设计与防治的基本概念、原理和方法，内容详实全面，体裁新颖，配有一定的计算实例，实用性强。主要内容包括：洪水设计的数理统计方法、用流量资料推求设计洪水、用暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水及可能最大洪水的估算，防洪工程、水库防洪计算、防洪减灾工作体系、洪水预报及森林植被对暴雨洪水的影响。

本书可供从事水文、水利、防汛、河道整治、桥涵设计、排水等领域的工程技术人员和管理人员参考，也可作为高等院校相关专业的本科生及研究生教材。

设计洪水简介

指当河流设计断面发生设计频率的洪水时，其上游各控制断面和区间相应的洪峰、洪量和洪水过程线，它表示下游断面的设计洪水和上游各个控制断面设计洪水之间的关系。在制定流域开发方案、分析单一水库的防洪作用和研究梯级水库或水库群的联合调洪作用时，需分析设计洪水的地区组成。为了分析和比较设计洪水不同地区组成的防洪效果，常需拟定若干种地区组成方案，经调洪演算和综合分析，从中选取能满足工程设计要求的，作为设计的依据。

设计洪水计算方法

设计洪水的地区组成的计算方法有：

①典型年法。即从实测资料中选出若干次在地区组成上具有一定代表性的（如洪水主要来自上游,或主要来自区间,或在全流域均匀分布）、对防洪不利的大洪水作为典型洪水，以设计断面某一时段设计洪量为控制，按同一倍比对各断面及区间同一时段的典型洪水进行放大，求得各断面及区间相应的洪量或洪水过程线。

②同频率地区组成法。指根据防洪要求，选定某一时段一个分区的洪量与设计断面的洪量为同频率，其余各分区的相应洪量和某一次洪水的地区组成作为典型，进行分配，并以同频率洪量和分配的时段洪量作为控制，放大典型过程线作为设计洪水和各地区的相应洪水过程线。

根据流量资料计算 依据实测或调查洪水流量资料，分析洪水的某些特征值的出现频率，推求设计洪水的频率分析方法，已被许多国家广泛采用。中国现行设计洪水计算规范规定，当设计断面或其上下游有20年以上实测洪水资料，并有历史洪水调查和考证资料时，可根据流量资料分析计算设计洪水。其主要步骤如下：

（1）资料的搜集整理及插补延长。流量资料的插补延长多采用与长系列站的资料建立相关的方法。此外，还要重点复核大洪水资料的可靠性。

（2）历史洪水调查及考证。包括野外洪痕、洪水发生年代、时间的调查，以及洪峰、洪量的推算；进行历史文献记载的考证，借以确定历史洪水的排位顺序，估计其重现期。

（3）系列代表性分析。一般通过与邻近地区长系列站资料的对比分析，以及根据实测及调查考证的历史洪水资料，分析洪水丰枯年变化情况、大洪水出现的周期、不同年段大洪水出现的频次以及分段计算的统计参数的变化情况等，以判别系列代表性的好坏。

（4）进行洪水频率计算。

（5）成果的合理性检查。常用的检查方法：①本站洪峰流量及不同时段洪量的频率分析成果相互比较；②与上下游及邻近地区河流的频率分析成果相比较，以分析判断统计参数和设计值是否符合地区变化规律；③与通过暴雨推求的设计成果和比较。

（6）根据设计要求，推求设计洪水过程线、分期设计洪水或施工设计洪水、拟定设计洪水的地区组成等。

根据雨量资料计算 暴雨是形成洪水的主要因素，许多流域暴雨观测年限大于流量观测年限。中国现行设计洪水计算规范规定，当设计断面所在流域及邻近地区的雨量站有20年以上实测暴雨资料，并且有实测或调查大暴雨和多次可供产流汇流分析用的暴雨洪水对应观测资料时，可根据暴雨资料，采用频率分析方法，计算流域设计暴雨，通过流域产流汇流计算（参见暴雨径流关系、单位线），推求相应频率的设计洪水。

此外，对于短缺暴雨洪水资料的小流域，可采用推理公式（参见小流域设计洪水）、经验公式或单位线等推求设计洪水。

经验表明，在有条件的情况下，采用几种方法推算设计洪水，并根据资料的长短与可靠程度，有侧重地对计算成果综合分析，合理确定具体工程的设计洪水数据，是提高成果精度的有效方法。

以实际年洪水作为设计洪水 世界各地大江大河较多地采用某一实际发生过的大洪水作为设计洪水。如1954年长江洪水是近百年长江中下游出现的一次最严重的全流域型大洪水。在《长江流域综合规划简要报告》（1990年修订）中，长江中下游平原区以1954年实际洪水作为主要防御对象。考虑上游水库建设情况、中下游防洪情况和中下游防洪状况，确定以1954年洪水实际最高洪水位为基础，适当提高堤防设计水位。

指年内不同季节或时期，如丰水期、平水期、枯水期、或其他指定时期的设计洪水。在水库调度运用、施工期防洪设计或其他需要时，要求计算分期的设计洪水。分期的原则是：①要使各分期的洪水不仅在成因上，而且在数量级和洪水特性等方面有明显差异。一般根据洪水成因，把全年划分为暴雨洪水期、凌汛期和融雪洪水期等。在可能条件下，暴雨洪水期还可进一步划分为梅雨期和台风雨期等。②满足工程设计的需要。例如，为选择截流时间，合理安排施工计划，常需求出枯水期、平水期和洪水期的设计洪水或分月设计洪水。分期一般不宜短于一个月。分期设计洪水的计算方法原则上与全年设计洪水的计算方法相同，但其计算成果一般误差较大，要作认真的合理性分析。

本书根据我国最新规范、标准和方法，比较系统地介绍了城市防洪与排水概述、城市防洪工程设计标准、城市暴雨与洪水、城市防洪工程的设计方法、城市防洪排涝工程体系的规划建设管理、城市防洪与排水组织与实施、城市治涝规划的制定、城市雨洪的科学利用、城市防洪的新技术等有关内容。 本书具有突出的针对性、应用性和先进性，不仅可以供城市防洪与排水规划设计、施工和管理技术人员参考，也可作为城镇建设、水利工程等相关专业高校师生的辅助教材，还可供防汛、渡河工程及给排水等相关专业的工程技术人员参考。

根据现代化城市防洪与排水的要求

城市防洪和排水是一个较为突出的问题，为规范城市防洪与排水的设计，根据我国城市防洪的实际，按照现行《城市防洪工程设计规范》中的具体要求，结合国内外城市防洪与排水的经验，编著了《城市洪水防治与排水》这本书。

本书主要介绍了城市防洪与排水概述、城市防洪工程设计标准、城市暴雨与洪水、城市防洪工程的设计方法、城市防洪排涝工程体系的规划建设管理、城市防洪与排水组织与实施、城市治涝规划的制定、城市雨洪的科学利用、城市防洪的新技术等内容。