由流量資料推求設(shè)計洪水.ppt

第六章 由流量資料推求設(shè)計洪水,6.1 概述 6.2 設(shè)計洪峰流量及設(shè)計洪量的計算 6.3 設(shè)計洪水過程線的推求,6.1 概 述 一、設(shè)計洪水和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),1、基本工程 蓄洪滯洪工程：湖泊、庫、分滯洪區(qū) 擋水防潮工程：閘、壩、堤防、防洪墻 排水泄洪工程：河道、排水渠、管道、泵站 伴水工程： 橋梁、碼頭、沿河建筑,長江三峽水利樞紐,拱 壩,2、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（防洪標(biāo)準(zhǔn)）,工程設(shè)計運營期內(nèi)遭受洪水破壞的概率。用洪水發(fā)生的頻率或重現(xiàn)期來定義。,3、設(shè)計洪水,符合設(shè)計頻率并用于 工程設(shè)計的一次洪水。,4、設(shè)計洪水的三要素,設(shè)計洪峰流量 Qm（m3/s），為設(shè)計洪水過程線的最大流量。 設(shè)計洪水總量 W（m3），為設(shè)計洪水的徑流總量，從起漲點A上漲，到達(dá)峰頂B后流量逐漸減小，到達(dá)C點退水結(jié)束，流量過程線ABC下的面積就是洪水總量 W。 設(shè)計洪水過程線，洪水從A到B點的時距t1為漲水歷時，從B到C點的時距t2為退水歷時，一般情況下，t2t1。T=t1+t2，稱為洪水歷時。,Q(m 3/s ),t 1,t 2,A,B,C,t (h),5、 設(shè)計洪水的審查,（1）資料可靠性的審查與改正 （2）資料一致性的審查與還原 （3）資料代表性的審查與插補(bǔ)延長,二、設(shè)計洪水的計算方法,由流量資料推求設(shè)計洪水 由雨量資料推求設(shè)計洪水 由氣象資料推求設(shè)計洪水,由流量資料推求設(shè)計洪水：先求符合一定頻率的設(shè)計洪峰流量和時段設(shè)計洪量,然后通過典型縮放法構(gòu)成一個完整的設(shè)計洪水過程線。,由暴雨資料推求設(shè)計洪水：假定暴雨與對應(yīng)的洪水同頻率,先推求設(shè)計暴雨,經(jīng)流域產(chǎn)流計算與匯流計算,最后求得設(shè)計洪水。,由氣象資料推求設(shè)計洪水：根據(jù)天氣形勢和風(fēng)速、露點、降水等氣象資料,分析和推求可能最大暴雨,然后經(jīng)流域產(chǎn)流與匯流計算求出可能最大洪水,三、頻率計算中的選樣方法,洪水或暴雨資料選樣的原則,應(yīng)滿足獨立隨機(jī)選樣的要求,并符合防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的含義。而每年有多個洪峰、時段洪量、時段雨量,國內(nèi)外常見的有四種選擇方法。,年最大值法,一年多次法,年超大值法,超定量法,（）年最大值選樣法 每年只選一個最大的量值,如年最大洪峰流量,年最大一天洪量,年最大三小時連續(xù)降雨量等等。這樣,若有年實測資料就可以選出個年最大值組成一個年系列,作為頻率計算的樣本。 年最大值法一般適用于設(shè)計頻率較小的情況,如江河上的水利工程設(shè)計。,（2）一年多次選樣法 一年多次法是每年選出最大個數(shù)值,因而年資料可以選出個值組成一個樣本。,（3）年超大值法 從年資料中選出最大個值組成一個樣本系列。,（4）超定量法 這一方法首先確定最低選擇數(shù)值,然后把年資料大于這一選擇數(shù)值的個值選入,組成一個樣本。這一選樣方法在我國城市排水設(shè)計中應(yīng)用較為廣泛。,四、由流量資料推求設(shè)計洪水的流程,2.2 設(shè)計洪峰和設(shè)計洪量計算,1、連序樣本頻率計算 m = 1、2、n,特大洪水加入時頻率計算 洪水特大值：對于已有的年實測洪水系列。若經(jīng)調(diào)查考證得到（）年內(nèi)的最大次洪水,則這次洪水稱特大洪水,是調(diào)查考證期。用作為計算特大洪水經(jīng)驗頻率的依據(jù)。特大洪水可以是實測系列中的（L個）洪水,也可以是調(diào)查的歷史洪水。,頻率計算： 特大值頻率 M =1、2、 獨立系列 m =1、2、n 不連序系列 m =1、2、n,2、配線法估計統(tǒng)計參數(shù) 特大洪峰頻率: 實測資料洪峰流量頻率（獨立系列法）：,頻率配線結(jié)果： 7738m3/s ； Cv0.35； Cs1.75 3、查算設(shè)計洪峰流量 Q0.1% 22823 m3/s ； Q1% 17136m3/s ； Q5% 13087 m3/s,6.3 設(shè)計洪水過程線的推求,1、 選擇典型洪水過程線； 2、 對典型洪水過程線進(jìn)行縮放，得出設(shè)計洪水過程線。,1、選擇典型過程 選擇典型洪水的原則： （1）洪水峰高量大: 洪水特性比較接近設(shè)計條件。 （2）洪水的特性具有代表性: 發(fā)生季節(jié)、地區(qū)組成、洪峰次數(shù)、洪水歷時、峰量關(guān)系、主峰位置代表流域大洪水一般特性。 （3）洪量集中、洪峰偏后: 洪水過程對工程不利。,2、同倍比縮放法 同倍比法采用按同一倍比對典型洪水過程線的縱標(biāo)值（流量值）進(jìn)行縮放來推求設(shè)計洪水過程線。 縮放倍比: 或 同倍比法保證得出的設(shè)計洪峰或洪量符合設(shè)計頻率。,Q p ( t ) k Q D（t）,按3d洪量放大,按洪峰放大,按1d洪量放大,QP (m3/s),3、同頻率縮放法 按不同歷時采用不同倍比對典型洪水過程線的縱標(biāo)值進(jìn)行縮放，得出的設(shè)計洪峰及不同歷時設(shè)計洪量均符合設(shè)計頻率。 洪峰縮放倍比： 洪量縮放倍比：,推求設(shè)計洪水過程線 Qp ( t ) k0 QD（t） Qp ( t ) QD（t） t（ti-1，ti） 在縮放后流量過程線時段交界面上，由于縮放倍比的差別，流量過程線不連續(xù)，需加以修正。修正的原則是：修正后各時段洪量滿足設(shè)計值。,本章