水文学第4章 设计洪峰流量与水位ppt课件.ppt

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1、第4章设计洪峰流量与水位计算§4．1概述4．1．1设计洪水的意义及内容工程规划设计中所依据的一定标准的洪水，即为设计洪水。例如设计标准p＝1％的洪水，称作百年一遇的设计洪水；标准为可能最大的洪水称为设计的可能最大洪水。标准愈高，愈是稀遇，设计的工程也就越安全，被洪水破坏的风险就愈小，但耗资也越大；反之，标准较低、耗资减少，但安全程度也随之降低，承受的风险加大。设计洪水的内容，随服务对象的不同而有所不同。洪峰流量和洪水位:桥梁、涵洞、堤防等排洪工程；蓄水池洪水总量：蓄水能力很强的水库。蓄洪、泄流都有重要作用的，则需推求设计洪峰、洪

2、量和洪水过程线，称洪水三要素。洪水设计标准的确定，是一个关系到政治、经济、技术、风险和安全的极其复杂的问题。4．1．2洪水的设计标准(1)由流量资料推求：当设计断面有足够的实测流量资料；(2)由暴雨资料推求：当设计断面流量资料不足，但有比较好的雨量资料，可根据径流形成原理，由设计暴雨推求设计净雨，再由设计净雨推求设计洪水；(3)地区综合法推求：当设计流域(主要是小流域)缺乏降雨径流资料时，可根据水文地区变化规律，采用该类方法推求设计洪水。多种途径计算，相互比较，充分论证，合理采用。4．1．3设计洪水的计算途径§4，2由流量资料推

3、求设计洪水采用由流量资料推求设计洪水时，其计算程序：①洪水资料审查以取得具有可靠性、一致性和代表性的资料；②选样从每年洪水中选取符合要求的洪峰流量，组成各种统计系列；③频率计算，推求设计洪峰流量或推求洪水总量。（蓄水能力很强的水库）④选择典型洪水过程线根据设计洪峰和设计流量进行放大，推求设计洪水过程线。（蓄洪、泻洪都重要的工程）4．2．1设计洪峰流量的推求(1)资料可靠性审查：鉴定资料的可靠程度，对观测、调查、考证资料逐一检查。①特别审查观测和整编质量较差的年份，如建国前及“文革”期间的资料。②注意了解水尺位置、零点高程、水准基

4、面的变动情况；③汛期是否有观测中断的情况；④测流断面有否冲淤变化；⑤水位流量关系曲线的延长是否合理等。发现问题，应进一步审查会同原整编单位和作必要的修改。1．资料审查如测流断面上游修建了引水工程，则工程建成前后下游水文站所测得的实测资料的一致性就被破坏。由于上游分洪、决堤等影响到下游站的洪水。对于前后不一致的资料，应还原为同一性质的系列。(2)资料一致性审查一个统计系列只能由同一成因的资料所组成。(3)资料代表性审查：样本资料的统计特性能否很好地反映总体的统计特性。把乙站(参证站)115年的洪峰资料当作是总体系列，配线得统计参数

5、；再求乙站1961～1990年资料(样本系列)的统计参数；如果两者的结果很相近，则参证站1961～1990年的资料有代表性，即该样本可以代表总体。由于甲站与乙站水文条件相似，故可推断甲站1961～1990年的洪峰资料也有代表性。1)与水文条件相似的参证站比较例如：甲、乙站在同一条河流上或在同一水文分区内，而且所控制的集水面积相差不多。设甲站只有1961～1990年30年的资料；而乙站有1876～1990年共115年的资料。2)与本区域较长的雨量资料对照若该流域内或附近有一个观测时间很长的雨量站，则可作为参证站（也应判别本站系列的

6、代表性）。对于代表性不好的洪峰系列，应该设法加以展延。A．把同一条河流上下游站或邻近河流测站的与设计站同一次洪峰建立相关关系。B．如果设计流域内的面雨量记录较长，可用产、汇流计算的方法由暴雨资料来插补延长洪峰流量资料。用上述方法确定资料的代表性，往往要求参证变量的年数很长；实际工作中为保证系列有足够的代表性，规定连续系列长度应不少于30年，同时必须有一定数量的历史洪水调查资料。（历史洪水的调查年限可达百年甚至数千年。）2．选样我国则规定采用年最大值法，即从n年资料中每年选一个最大的洪峰流量，组成n年样本系列。3．洪峰流量频率计算

7、——特大洪水处理(1)问题的提出如果利用历史文献和调查的方法来确定出历史上很早以前发生过的特大洪水，即可把样本资料系列年数增加到调查期的长度，从而使资料的代表性大大提高。调查期间每一年的洪水(主要是一般洪水)是不可能都得到的，这样就使系列资料不连续，因此就要研究有特大洪水时的频率计算方法，称为特大洪水处理。(2)连序样本和不连序样本特大洪水：比一般洪水大得多；无定量限制；重现期需考证。调查、考证到的历史洪水一般就是特大洪水。某站：n年内有连续的实测记录，其中Q3是实测资料内特大洪水。考证、调查到N年中有3次特大洪水Ql、Q2及Q

8、4，则在N年中，只有n+3次洪峰流量值，称N年样本为不连序样本，资料在排序上有空位。特大洪水处理：不连序样本其经验频率及统计参数的计算。考虑特大洪水后采用将特大洪水的经验频率与一般洪水的经验频率分别计算的方法。(3)考虑特大洪水时经验频率的计算考证及实测(包括空