第六章(由流量资料推求设计洪水).ppt

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1、第六章由流量资料推求设计洪水第一节概述一、水库的防洪功能在河流上筑坝建库，目的在于兴利除害。为了兴利（灌溉、发电等），需要设置一定的兴利库容，调节年、月径流，使之符合人们的要求。为水利水库自身安全和下游防护区的安全，还必须设置一定的库容拦蓄洪水。水库在设计水工建筑物时，必须选择一相应的洪水作为依据。二、设计标准如何选择水工建筑物的设计洪水，涉及一个标准问题，即设计标准。我国现行标准：GB50201-94《防洪标准》SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》水利水电工程等别确定水利水电工程建筑物级别确定水库工程建筑物防洪标准确定水利水

2、电工程防洪标准：正常运用标准—设计洪水：确定水库的设计洪水位、设计泄洪流量等。不超过这种标准的洪水来临时，水库枢纽一切工作维持正常状态。非常运用标准—校核洪水：确定水库的校核洪水位。这种标准的洪水来临时，水库枢纽的某些正常工作可以暂时破坏，次要建筑物允许损毁，但主要建筑物必须确保安全。（启动非常溢洪道）三、现行设计洪水计算的基本方法和内容⒈基本方法⑴频率计算法以符合某一频率的洪水作为设计洪水。如百年一遇、千年一遇等。该方法将洪水作为随机事件，根据概率理论由已发生的洪水来推估未来可能发生的符合某一频率标准的洪水作为设计洪水。⑵水文气象法因频率计算

3、缺乏成因概念，如果资料太短，用于推求稀遇洪水根据就很不足。且近年来，我国一再出现超标准的特大洪水，设计标准一再提高。水文气象法从物理成因入手，根据水文气象要素推求一个特定流域在现代气候条件下，可能发生的最大洪水(PMF)作为设计洪水。2.设计洪水的内容设计洪峰流量设计洪水内容：设计时段洪量设计洪水过程线①对于桥梁、涵洞、调节性能小的水库：一般只推求设计洪峰流量，如葛洲坝电站，其泄洪闸以设计洪峰流量控制（Qm=110000m3/s)。②对于大型水库：调节性能高，可以洪量控制，即库容大小主要由洪水总量决定。如三峡水库，拦洪库容300.2亿m3。③一

4、般水库都以峰和量同时控制。第二节设计洪峰流量及设计洪量的推求一、资料审查“三性”审查：可靠性、一致性、代表性。1.资料可靠性的审查与改正实测洪水资料：对测验和整编进行检查，重点放在观测与整编质量较差的年份。包括水位观测、流量测验、水位流量关系等。历史洪水资料：一是调查计算的洪峰流量可靠性；二是审查洪水发生的年份的准确性。2.资料一致性的审查与还原所谓洪水资料的一致性，就是产生各年洪水的流域产流和汇流条件在调查观测期中应基本相同。如果发生了较大的变化，需要将变化后的资料还原到原先天然状态的基础上，以保证抽样的随机性和能与历史资料组成一个具有一致性

5、的系列。例如：上游建了比较大的水库，则应把建库后的资料通过水库调洪计算，修正为未建库条件下的洪水。3.资料代表性的审查与插补延长实际工作中要求连续实测的洪水年数一般不少于30年，并有特大洪水加入。当实测洪水资料缺乏代表性时，应插补延长和补充历史特大洪水，使之满足代表性的要求。插补延长主要是采用相关分析的方法。二、样本选取河流上一年内要发生多次洪水，每次洪水具有不同历时的流量变化过程，如何从历年洪水系列资料中选取表征洪水特征值的样本，是洪水频率计算的首要问题。目前采用年最大值法选样。年最大值法选样：即从资料中逐年选取一个最大流量和固定时段的最大洪

6、水总量，组成洪峰流量和洪量系列。固定时段一般采用1、3、5、7、15、30天。大流域、调洪能力大的工程，设计时段可以取得长些；小流域、调洪能力小的工程，可以取得短一些。三、特大洪水的处理1.特大洪水①是指实测系列和调查到的历史洪水中，比一般洪水大得多的稀遇洪水。历史上的一般洪水是没有文字记载和留下洪水痕迹,只有特大洪水才有文献记载和洪水痕迹可供查证,所以调查到的历史洪水一般就是特大洪水。②特大洪水可以发生在实测流量期间之内,也可以发生在实测流量期之外。一般地时，QN可以考虑作为特大洪水处理。2、为什么要考虑特大洪水？目前我们所掌握的样本系列不长

7、，系列愈短，抽样误差愈大，若用于推求千年一遇、万年一遇的稀遇洪水，根据就很不足。如果能调查到N年（N>>n）中的特大洪水，就相当于把n年资料展延到了N年，提高了系列的代表性，使计算结果更合理、准确。3、特大洪水重现期②重现期是指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次，又称多少年一遇。要准确地定出特大洪水的重现期是相当困难的，目前，一般是根据历史洪水发生的年代来大致推估。①从发生年代至今为最大N=设计年份-调查期发生年份+1②从调查考证的最远年份至今为最大N=设计年份-文献考证期最远年份+1例6-1：1992年长江重庆～宜昌河段洪水调查结果

8、分析。①同治九年（1870年）川江发生特大洪水，沿江调查到石刻91处，推算得宜昌洪峰流量：Qm＝110000m3/s②如此洪水为1870年以来为最大，