第六章 由流量资料推求设计洪水

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1、第六章由流量资料推求设计洪水§6.1概述§6.2设计洪峰流量及设计洪量的计算§6.3设计洪水过程线的推求6.1概述一、设计洪水和设计标准1、基本工程蓄洪滞洪工程：湖泊、库、分滞洪区挡水防潮工程：闸、坝、堤防、防洪墙排水泄洪工程：河道、排水渠、管道、泵站伴水工程：桥梁、码头、沿河建筑长江三峡水利枢纽拱坝2、设计标准（防洪标准）工程设计运营期内遭受洪水破坏的概率。用洪水发生的频率或重现期来定义。3、设计洪水符合设计频率并用于工程设计的一次洪水。4、设计洪水的三要素设计洪峰流量Qm（m3/s），为设计洪水过程线的最大流量。设计洪水总量W（m3）

2、，为设计洪水的径流总量，从起涨点A上涨，到达峰顶B后流量逐渐减小，到达C点退水结束，流量过程线ABC下的面积就是洪水总量W。设计洪水过程线，洪水从A到B点的时距t1为涨水历时，从B到C点的时距t2为退水历时，一般情况下，t2>t1。T=t1+t2，称为洪水历时。Q(m3/s)t1t2ABCt(h)5、设计洪水的审查（1）资料可靠性的审查与改正（2）资料一致性的审查与还原（3）资料代表性的审查与插补延长二、设计洪水的计算方法由流量资料推求设计洪水由雨量资料推求设计洪水由气象资料推求设计洪水由流量资料推求设计洪水：先求符合一定频率的设计洪峰流

3、量和时段设计洪量,然后通过典型缩放法构成一个完整的设计洪水过程线。由暴雨资料推求设计洪水：假定暴雨与对应的洪水同频率,先推求设计暴雨,经流域产流计算与汇流计算,最后求得设计洪水。由气象资料推求设计洪水：根据天气形势和风速、露点、降水等气象资料,分析和推求可能最大暴雨,然后经流域产流与汇流计算求出可能最大洪水三、频率计算中的选样方法洪水或暴雨资料选样的原则,应满足独立随机选样的要求,并符合防洪设计标准的含义。而每年有多个洪峰、时段洪量、时段雨量,国内外常见的有四种选择方法。年最大值法一年多次法年超大值法超定量法（１）年最大值选样法每年只选一

4、个最大的量值,如年最大洪峰流量,年最大一天洪量,年最大三小时连续降雨量等等。这样,若有ｎ年实测资料就可以选出ｎ个年最大值组成一个ｎ年系列,作为频率计算的样本。年最大值法一般适用于设计频率较小的情况,如江河上的水利工程设计。（2）一年多次选样法一年多次法是每年选出最大Ｋ个数值,因而ｎ年资料可以选出Ｋｎ个值组成一个样本。（3）年超大值法从ｎ年资料中选出最大ｎ个值组成一个样本系列。（4）超定量法这一方法首先确定最低选择数值,然后把ｎ年资料大于这一选择数值的Ｍ个值选入,组成一个样本。这一选样方法在我国城市排水设计中应用较为广泛。可靠性、一致性、

5、代表性审查年最大值法选样峰、量频率计算特大洪水处理安全修正值设计洪峰和设计洪量选择典型洪水同倍比或同频率缩放设计洪水过程线成果合理性检验四、由流量资料推求设计洪水的流程2.2设计洪峰和设计洪量计算1、连序样本频率计算m=1、2、…、n２．特大洪水加入时频率计算洪水特大值：对于已有的ｎ年实测洪水系列。若经调查考证得到Ｎ（Ｎ>>ｎ）年内的最大α次洪水,则这α次洪水称特大洪水,Ｎ是调查考证期。Ｎ用作为计算特大洪水经验频率的依据。特大洪水可以是实测系列中的（L个）洪水,也可以是调查的历史洪水。频率计算：特大值频率M=1、2、…、α独立系列m=1、

6、2、…、n不连序系列m=1、2、…、n2、配线法估计统计参数特大洪峰频率:实测资料洪峰流量频率（独立系列法）：频率配线结果：＝7738m3/s；Cv＝0.35；Cs＝1.753、查算设计洪峰流量Q0.1%＝22823m3/s；Q1%＝17136m3/s；Q5%＝13087m3/s6.3设计洪水过程线的推求1、选择典型洪水过程线；2、对典型洪水过程线进行缩放，得出设计洪水过程线。1、选择典型过程选择典型洪水的原则：（1）洪水峰高量大:洪水特性比较接近设计条件。（2）洪水的特性具有代表性:发生季节、地区组成、洪峰次数、洪水历时、峰量关系、主峰位

7、置代表流域大洪水一般特性。（3）洪量集中、洪峰偏后:洪水过程对工程不利。2、同倍比缩放法同倍比法采用按同一倍比对典型洪水过程线的纵标值（流量值）进行缩放来推求设计洪水过程线。缩放倍比:或同倍比法保证得出的设计洪峰或洪量符合设计频率。Qp(t)＝kQD（t）按3d洪量放大按洪峰放大按1d洪量放大QP(m3/s)3、同频率缩放法按不同历时采用不同倍比对典型洪水过程线的纵标值进行缩放，得出的设计洪峰及不同历时设计洪量均符合设计频率。洪峰缩放倍比：洪量缩放倍比：推求设计洪水过程线Qp(t)＝k0QD（t）Qp(t)＝QD（t）t（ti-1，ti）在

8、缩放后流量过程线时段交界面上，由于缩放倍比的差别，流量过程线不连续，需加以修正。修正的原则是：修正后各时段洪量满足设计值。本章小结：⑴掌握洪水资料的分析处理，洪水峰、量频率计算和