桥渡设计06：基于有限大洪水资料推算设计流量的试算法

1. 基本概念

在实际的桥渡设计中，可能会出现某些中小河流没有设置水文站，或者水文站设置年代不长，甚至通过调查考证后也仅有少量的特大洪水资料。此时无法通过将序列洪水资料手绘于海森机率格纸或求矩目估适线等方法推算设计流量。

当仅有少量的特大洪水资料时，可采用试算法推算指定频率的设计流量。 试算法的基本思路： 首先假定变差系数和偏差系数的初试值，然后通过C _s 以及每个洪水资料的出现频率求出对应的离均系数，根据流量计算公式，若有n个历史洪水资料就可以得到n个均值流量，若这n个均值流量相近，则可认为选取的C _v 、C _s 是合适的。 否则，重新假定C _v 、C _s 取值，重复上述过程，直至n个均值流量较为接近。 通过上述多次试算，就可以确定出相应的统计参数C _v 、C _s 以及平均流量，然后根据流量计算公式，即可计算得到任意设计频率下的设计洪水流量。

使用该方法需要确定洪水流量的频率或重现期，并假定所有的洪水资料都是服从皮尔逊Ⅲ型分布的，通过公式 计算流量。当洪水资料数量较少且年代较久远时，采用试算法的推算结果可能存在一定误差，需特别注意评判洪水资料的可靠性以及流量推算结果的合理性。

2.  试算法求解思路

整理n个洪水资料及其对应的重现期（Q _i ，P _i ）,i=1,2,···,n；

假定C _v 以及C _v /C _s （K）的初试值；

通过C _s 以及P _i ，根据公式计算或者查表得到n个洪水资料的离均系数Φ _i ；

通过C _v 、P _i 、Q _i ，根据流量公式计算出每个洪水资料对应的均值流量；

判断n个均值流量是否接近，如果相近则认为假定的参数取值合理，否则重新假定C _v 以及C _s 值，重复上述步骤，直至n个均值流量相近；

当n个均值流量满足了要求后，选取最大的均值流量作为计算值，就可以根据流量计算公式，计算设计频率下的洪水流量。

处于同一条河、同一测站的C _v 、C _s 都是相对固定的，所以可以根据河段特征经验地选取或利用经验公式计算出两个统计参数。 当邻近河流有较长期的流量资料，且流域特征和降雨情况差别不大时，则可参考采用邻近河流的C _v 、C _s 值，如差别较大，可根据C _v 、C _s 地区变化规律，适当调整后采用。

3.  推算设计流量的试算法算例

三个洪水资料如下表所示。

假定统计参数的初试值

计算对应洪水流量下的离均系数

计算对应洪水流量下的均值流量

计算百年一遇洪水设计值