历史洪水调查PPT课件.ppt

洪水调查 2020 1 7 1 洪水调查的目的 洪水调查就是补充观测资料系列不足而进行的工作 其所得成果 可作为设计洪水的补充资料或延长实测系列的重要依据 此外调查资料有助于研究洪水的地区分布规律 印证无资料地区洪水的地理综合成果 以弥补定位观测的不足 考证小面积暴雨的稀遇程度 重现期 2020 1 7 2 调查内容 选择适当的调查河段 查明洪痕 测出洪痕高程 查明洪水起涨时间 峰现时间 落平时间及其总历时 查明河道变迁情况及洪痕断面冲淤变化的幅度 查明调查河段内河床组成及糙率情况 收集当地有关历史文献 古迹及碑文 民谣等 考察洪水的相对大小及其在历史洪水中所处的序位 查明相应暴雨的雨情 天气系统及成因 流域自然情况及水利 水保等措施 对于非暴雨造成的洪水 应查明其特殊成因 进行调查河段内纵断面及简易地形测量和摄影 2020 1 7 3 计算洪峰流量 洪水总量及重现期 2020 1 7 4 洪水调查的分类 一 按调查时间划分 历史洪水调查调查历史上曾经发生过的特大洪水 当年洪水调查查明站网上漏测的洪水 虽未漏测但系实测的特大值 其重现期有待深入调查 在大水年份出现时 无资料地区的洪水 二 按调查范围划分 普遍调查对未进行过历史洪水调查的河段包括水文测验河段 可根据需要进行历史洪水的普查与考证 专门调查在指定地点 如某一河段 调查某一年份的洪水 或对已调查的洪水成果进行复查 2020 1 7 5 三 按调查方法划分 1 实地调查对历史及近年洪水可到现场进行实地访问调查 考证调查历史洪水可结合历史文献考证及水文考古进行 历史文献如地方志及水利专著等 均有对历史洪水水情灾害的描述 另外也可借助碑记 石刻 古建筑的兴废 民谣等来研究历史洪水的大小及其重现期 2020 1 7 6 洪水调查的方法 步骤 一 准备工作进行某一地区 河段 洪水调查时 首先要明确调查任务 目的和要求 明确有关规定及调查方法 了解已有资料情况及地区条件 然后做好准备工作 搜集资料根据调查任务 主要搜集下列资料 调查河段及附近测站历年洪水资料 如洪水位 洪峰流量 比降 糙率 水位流量关系曲线等 调查河段及邻近地区已有的洪水观测及相应暴雨资料 历史洪水研究资料 调查报告 分析成果 调查河段的地形图 河道纵横断面图等 2020 1 7 7 沿河水准点位置及高程 必要时需搜集地形测量时已设置的图根点位置及高程记载表 与调查洪水有关的历史文献 文物 考证资料等 准备仪器 工具及用品主要有水准仪 全站仪 照相机 水准尺 测杆 皮尺及有关表薄等 必要时还应携带救生设备 初步确定调查范围并据此选择交通路线 编制工作计划 2020 1 7 8 二 现场调查 情况调查到达调查地区后 应依靠当地各级领导 汇报洪水调查工作的目的意义 取得协助 到有关部门搜集资料 了解河道变迁情况 洪水淹没范围 村屯分布 沿河城镇及古建筑物 老住户及住址等情况 河道踏勘根据当地了解的情况 对原拟调查河段进行实地踏勘 踏勘时 主要了解河段控制条件及居民点分布 河床稳定性 断面特征 主槽及河滩组成情况 有无支流 分流 急滩 卡口 跌水等存在 其目的在于了解河道水流特性 以便选择适宜的调查河段 2020 1 7 9 访问调查选定河段后 即可按调查内容细致 深入 全面地进行访问 访问方式一般为个别访问和开座谈会 访问调查时要注意方式方法 要宣传调查目的的意义 消除群众疑虑 让群众自然地反映历史洪水情况 不要诱导指点 访问情况要用群众原话或原意如实记录 现场核实对调查访问的资料 应在现场进行初步整理和综合分析 发现问题应在现场弄清 确认的洪痕应作出标记 2020 1 7 10 历史洪水发生时间调查 在调查洪水发生年份 日期和序位时 可从以下几个方面落实 由历史上发生的重大事件来推算 结合群众生活中最易记忆的事件来推算 由历史文献 碑记 石刻 民谣等中了解 或由调查的灾情比较判断 通过上 下游或邻近河流的历史洪水日期相对照 2020 1 7 11 调查河段选定 调查河段的选择关系到成果的质量和作用的大小 在选定河段时应考虑以下问题 满足调查目的和要求 如为确定某一工程而进行的洪水调查 所选择的调查河段应尽量靠近工程地点 如为延长洪水实测系列 则一般均以水文站测验河段或其邻近范围作为调查河段 为能调查出一定数量的可靠的历史洪水痕迹 调查河段应有一定长度 且两岸宜有村庄 古老建筑物等 以便准确查明历史洪水的洪痕位置和重现期 河段较顺直 断面较规整 河床较稳定 控制条件较好 无壅水 回水 分流串沟 较大支流汇入 河段各处河床覆盖情况一致的河段 以便确定糙率 当不能满足上述要求时 应选择向下收缩的河段 避免扩散河段 如急滩 卡口 剧烈弯道或桥涵的上游 2020 1 7 12 洪痕调查和评定 洪水痕迹调查是确定最高洪水位 绘制洪水水面线和计算洪峰流量的直接依据 对计算成果影响很大 调查工作应慎重进行 一 洪痕调查洪痕应由群众之人和亲自行进辨认 对每一洪痕点的可靠程度 精度 要做出判断 有具体标志物的洪痕 可靠程度较高 反之则低 较可靠的洪痕一般分布于老屋 碑石 桥梁 岩壁等老建筑物上 有的以台阶 门坎 炕沿 房梁等来指认洪痕 可靠程度也较高 2020 1 7 13 指认的洪痕应注意弄清位置有否变动 有否把波浪冲击高度说成最高水位 洪水题刻记载的内容与洪峰水位的标志是否一致等 都需祥加考证分析后再确定洪痕高程 无论经过指认或辨认的洪痕 一经确认其位置后以红漆作好标志 以便测量 洪痕按年代的先后从上游向下游按顺序统一编号 编号由两组数字组成 前一组表示年份 后一组表示洪痕号数 详情请见下图 2020 1 7 14 2020 1 7 15 二 洪痕可靠程度的评定洪水痕迹经调查测量后 应对其可靠性作出评价 以便应用时作为参考 评定的标准有 可靠 较可靠 供参考 三个级别 详情请见下表 2020 1 7 16 洪水痕迹可靠程度评定表 2020 1 7 17 2020 1 7 18 洪水痕迹调查表 2020 1 7 19 洪水调查的测量工作 一 洪痕的水准测量重要的洪水痕迹的高程采用四等水准测量 一般的采用五等水准测量 进行水准测量时 一般应由附近已有的水准基点接测 并注明何种标高起算 二 河道简易地形图测绘河道简易地形图是反映调查河段内河床地形及洪水泛滥情况的一张图 图上应绘有 洪水泛滥情况 测绘标志物 主要地形特征 重要地物 2020 1 7 20 三 河道横断面测量河道横断面的测量 按大断面测量的有关要求进行 所取断面数目应能表达出断面面积及其形状沿河长的变化特性 平直整齐的河段可以少取 曲折或不均匀的河段应该多取 在洪水水面坡度转折的地方也要取一断面 断面间距一般为100 500m 断面应愈近洪水痕迹愈好 断面应垂直于洪水时期的平均流向 在测量横断面时 应在记载簿中记载断面各部分的河床质的组成及粒径 河滩上植物生长情况 各种阻水建筑物的情况及有无串沟等情况 借以确定河槽及河滩糙率 2020 1 7 21 四 河道纵断面测量纵断面测量可顺主流布置测点 测点间距视河道的纵坡变化急剧程度而定 底坡转折处必须有测点 有急滩 瀑布及水工建筑物的上下游应增加测点 在测河道纵坡的同时施测水面线 当两岸水位不等时 应同时测定两岸水位 如施测持续数日 水位有显著变动的 应设立临时水尺 读记各日水位 将各日所测水面线加以改正 2020 1 7 22 五 摄影洪水调查河段的摄影工作包括 明显的洪水痕迹或其记载 河槽及滩地的覆盖情况 河道形势及地形拍摄洪水痕迹时 照相机视线应垂直于痕迹 平行于地面 并尽可能显示附近地物地貌 为使拍摄碑文 壁字字迹清楚 可先涂以白粉或黑墨 拍摄水印 可用手指点位置 拍摄河床覆盖情况 相机视线应与横断面垂直 为表示树木高矮 沙石大小 可用人体或测尺作为陪衬 对河道形状 水流流势 须登高拍摄 以求全貌 应记录所拍对象 地点 方向 并附简要说明 2020 1 7 23 调查资料的整理 一 洪峰流量推算 按下列规定进行 调查河段附近有基本站 区间无较大支流加入 而又有条件将调查洪痕移置到基本站断面时 可用水位流量关系曲线高水延长推算 调查河段顺直 洪痕点较多 河床稳定时 可用比降 面积法推算 调查河段较长 洪痕点分散 沿程河底坡降和横断面有变化 水面线较曲折 可用水面曲线法推算 调查河段下游有急滩 卡口 堰闸等良好控制断面时 可用相应的水力学公式推算 当特大洪水的洪痕可靠 估算要求较高时 可设立临时测流断面测流 或采用模型试验的方法推算 2020 1 7 24 二 用水位流量关系曲线法推算洪峰流量当洪水痕迹位于水文站断面附近 则可利用该水文站实测的水位流量关系曲线 加以延长求得洪水的洪峰流量 2020 1 7 25 三 用比降法推算洪峰流量当调查河段附近无水文站时 可采用比降法推算洪峰流量 水面比降法 稳定均匀流 在调查河段比较顺直 断面形状 底坡和糙率沿程变化不大时 能面线与水面线近于平行 因而可用水面线替代能面线 计算稳定均匀流的流量 一般采用以下公式 式中 K 输水率 m3 s 取值为 2020 1 7 26 能面比降法 稳定非均匀流 若调查洪水处于非匀直河段 则断面形状 底坡 糙率沿程发生变化 此时需考虑加入流速水头的计算 扩散条件下的流量计算 收缩条件下的流量计算式中 Km 平均输水率 h 河段水面落差 2020 1 7 27 四 糙率n值的确定在有水文资料的河段 应根据实测的成果绘制水位与糙率关系曲线 并加以延长 以求得高水位时的n值 计算流量的公式 须与计算n值时所用的公式相同 在没有实测资料的河段 n值可参考上下游或邻近河流上河槽情况相似的水文站的资料确定 亦可根据河槽及滩地的河段特征 洪水坡度 河床值平均粒径 宽深比和含沙量等主要因素 从各地区编制的糙率表中查得 2020 1 7 28 五 调查成果的合理性检查 洪痕水位的代表性和洪痕水面线分析 检查洪痕突出偏高和偏低产生的原因 与邻近地区水系上下游 干支流的洪峰流量 洪水总量进行对照 是否相应 编制同次暴雨洪峰模系数分布图 对照暴雨分布 检查上下游和区间洪峰模系数的合理性 建立同频率洪峰流量与流域面积关系进行分析 建立流域产汇流模型或上下游洪水相关关系 检查成果的合理性 2020 1 7 29 六 洪峰流量可靠程度的评定洪峰流量的可靠程度 是指计算的洪峰流量的真实程度 通常是从有关水力因素的考虑和推流方法是否合理来综合评定 评定因素是随不同计算方法而已 洪峰流量的可靠程度按 可靠 较可靠 供参考 三级进行评定 2020 1 7 30 七 历史洪水的序位分析为了应用历史洪水资料来分析和计算设计洪水 除了通过调查 估算洪水的大小以外 还应估定每次洪水的经验频率或重现期 为此目的 需先分析考证调查的历史洪水在系列中的序位 根据统计数学的原理 在有限的样本系列中 所谓序位是相对的 它随着考查期的不同而变 为了搞好历史洪水的序位分析 必须先调查清楚历史洪水发生的年份和肯定在某考查期内未漏掉更大的历史洪水 这是洪水暴雨调查工作中的重要项目之一 在调查过程中必须重视这方面的工作 2020 1 7 31 八 调查成果的整理和报告书的编写 调查成果的整理调查测量的计算图标 都应通过计算制作 校核和检查分析的工序 以保证计算精度和明确资料的可靠程度 对计算的洪峰流量和总水量 应尽可能与上下游干支流的洪水或邻近流域的实测洪水作对照检查 进行合理性分析 调查歌词暴雨和洪水资料应进行经验频率的分析 调查资料中的图 表 照片应加以整理装订成册 2020 1 7 32 调查报告的编写调查结束后应编写调查报告 报告书中应包括下列内容 调查工作的组织 范围和工作进行情况 调查地区的自然地理概况 河流及水文气象