由流量资料推求设计洪水.ppt

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），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，t2t1。T=t1+t2，称为洪水历时。,Q(m 3/s ),t 1,t 2,A,B,C,t (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,（）年最大值选样法 每年只选一个最大的量值,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,若有年实测资料就可以选出个年最大值组成一个年系列,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个数值,因而年资料可以选出个值组成一个样本。,（3）年超大值法 从年资料中选出最大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,然后把年资料大于这一选择数值的个值选入,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。,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、n,特大洪水加入时频率计算 洪水特大值：对于已有的年实测洪水系列。若经调查考证得到（）年内的最大次洪水,则这次洪水称特大洪水,是调查考证期。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、 独立系列 m =1、2、n 不连序系列 m =1、2、n,2、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 ； Cv0.35； Cs1.75 3、查算设计洪峰流量 Q0.1% 22823 m3/s ； Q1% 17136m3/s ； Q5% 13087 m3/s,6.3 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。,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 ) k0 QD（t） Qp ( t ) QD（t） t（ti-1，ti） 在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