流域发生一场降雨，经过流域的产流和汇流，在流域出口断面便形成一次洪水过程。通常在水文分析中用流量随时间的变化过程来表示，如图2-5所示。

图2-5　降雨及洪水流量过程线示意图

设计洪水是指符合设计标准的洪水，是堤防和水工建筑物设计的依据。设计洪水特性可以由3个控制性的要素来描述，即设计洪峰流量Q、设计洪水总量W和设计洪水过程线。

设计洪峰流量是指设计洪水的最大流量。对于堤防、桥梁、涵洞及调节性能小的水库等，一般可只推求设计洪峰流量。大型水库调节性能高，洪峰流量的作用就不显著，而洪水总量则起着决定防洪库容大小的重要作用。

在水利工程的规划设计时，一般应同时考虑洪峰和洪量的影响，要以峰和量同时控制为目标。设计洪水过程线包含了设计洪水的所有信息，是水库防洪规划设计时的重要洪水资料。

河流某一断面的洪峰流量各年不同。从多年的情况来看，较小的洪峰流量出现的机会较多，较大的洪峰流量出现的机会较少。洪峰流量出现的机会一般用重现期来表示。重现期是指平均多少年出现一次（或称多少年一遇），例如，100年一遇洪水的流量为800m3/s，就是指平均100年可能出现一次等于或大于800m3/s的洪水。洪水标准也可用频率来表示，常用重现期50年一遇、100年一遇、1000年一遇其相对应的频率分别为2%、1%、0.1%。降雨量、径流量等随机现象均可用频率表示。

工程设计中如果设计标准为P=1%，就是说从长期来看，只有1%的机会出现这么大的洪峰流量；果真出现这样的洪峰流量，就叫出现设计洪水，按照此标准设计的工程应当承受它的考验。