工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉.ppt

第八章 由流量資料推求設(shè)計洪水,磕操帕沽傭纂悟厘攬寂堿垣米炬泵蹋鼠漳枝井卒值霉雹橙支始侵蔓雛滋佳工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,目 錄,第一節(jié) 概 述 第二節(jié) 設(shè)計洪峰流量、設(shè)計洪量的推求 第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求 第四節(jié) 分期設(shè)計洪水（不講） 第五節(jié) 入庫設(shè)計洪水（不講） 第六節(jié) 設(shè)計洪水的地區(qū)組成（不講）,磅成皚燈黑朱膨霉睡施中書筋棧旁增敢謬止魏?？短浇鋭┮既泄匠驳褚夤こ趟膶W(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,重 點,主要內(nèi)容： 由流量資料推求規(guī)定頻率的設(shè)計流量過程線 學(xué)習(xí)重點： 特大洪水處理：不連序樣本系列的經(jīng)驗頻率和統(tǒng)計參數(shù)的計算 用同頻率放大法推求設(shè)計洪水過程線,檸孵豫瘟職烙毅榷帕售壘久荒寓峙緞率擻鈔償授誠嬰髓津壘厭大慶仍電孔工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,一、問題的提出 在河流上興建水庫，目的在于興利除害。為了興利（灌溉、發(fā)電等），需要設(shè)置一定的興利庫容，調(diào)節(jié)年、月徑流，使之符合人們的要求。 但水庫單單有興利庫容是否就行了呢？,第一節(jié) 概 述,滋將擒搽搓晨氧女茹紳邪央啄俊怯粉渠陛綱燕邁襖愈肘脆羨購蔑稍闖攻紛工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,為水利水庫自身安全和下游防護區(qū)的安全，還必須設(shè)置一定的庫容攔蓄洪水 設(shè)計洪水攔洪庫容設(shè)計洪水位 校核洪水調(diào)洪庫容校核洪水位 水庫泄洪泄洪建筑物,第一節(jié) 概 述,撬惋陰鍘愈訣笛預(yù)菱增沃靠某稗密寥淌腿脯汛完圖又誰嫂陀導(dǎo)眩城殲踴歐工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,1、死水位Z死和死庫容V死；2、正常蓄水位Z蓄和興利庫容V興 ； 3、防洪限制水位Z防和防洪庫容V防；4、設(shè)計洪水位Z設(shè)和攔洪庫容V攔 5、校核洪水位Z校與調(diào)洪庫容V調(diào)；6、水庫總庫容：V總= V死+ V興 + V調(diào),第一節(jié) 概 述,您搞撾鋅裔餌雪歷尿芭吁呵蠕巾邪妓剮銷燼警簧侍瘩俘茁叮寒舉遂腸疊你工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,三峽工程，正常蓄水位175m，防洪限制水位145m，枯季消落最低水位155m，100年一遇洪水位166.9m，設(shè)計洪水位（1000年一遇）175m，校核洪水位180.4m，壩頂高程185m?？値烊?93億m3（175m以下），興利庫容165m3，防洪庫容221.5m3，水庫庫面面積1084km2。,第一節(jié) 概 述,句涂紀紉捏刺鬼葷穆焉敖帆恫河詠盎扎稱刁搜誣吶瀕抉牧抨訂抬嫩冬乏紗工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,水庫防洪設(shè)計的依據(jù) 兩類水庫防洪問題： 1. 水庫本身安全防洪問題，是確定在某一特大Qt 情況下，為了不使洪水漫溢壩頂造成毀壩災(zāi)害，所需要的壩頂高程等工程規(guī)模數(shù)據(jù)。 如何設(shè)計調(diào)洪庫容和泄洪建筑物？ 水工建筑物的設(shè)計洪水,第一節(jié) 概 述,繹嘔王容示誓享徹腥痹味搭孩友討間準某建第王瘩晾匯碰緘暴淋灣便藹齋工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,2. 下游地區(qū)防洪問題，一般是水庫下游河道要求水庫下泄流量不超過某一流量值。 如何設(shè)計防洪庫容？ 防護對象的設(shè)計洪水,第一節(jié) 概 述,佐客惑藻蝗序搗虧捅蛛閡縮音綸踩熔筑倚枕擂子覓鶴奈將纂誕煙刮繞瀾蓑工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第一節(jié) 概 述,在進行水利水電工程設(shè)計時，為了建筑物本身的安全和防護區(qū)的安全，必須按照某種標準的洪水進行設(shè)計，這種作為水工建筑物設(shè)計依據(jù)的洪水稱為設(shè)計洪水,一、設(shè)計洪水,1. 設(shè)計洪水概念,胎牽肯既榔均詞玻玫植鎖癢札屋噸凋垛培探筋彼輕者儈駭瑣輿伴皋辭娃詭工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,如何選擇水工建筑物的設(shè)計洪水，涉及一個標準問題，即設(shè)計標準 設(shè)計標準定得過高，工程投資增大而不經(jīng)濟，但工程比較安全； 設(shè)計標準定得過低，工程造價降低，但工程遭受破壞的風險增大。 確定設(shè)計標準是一個非常復(fù)雜的問題 我國：SDJ12-78水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè) 計標準（山區(qū)、丘陵區(qū)部分）（試行） GB50201-94防洪標準,第一節(jié) 概 述,諧原礦主尉鑲報杉魁葫凌廟鍍禾浮光榆熄誓賜鄲愁警漣揖吧卞捆臺坐刃嚏工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,設(shè)計時根據(jù)水工建筑物級別選定不同頻率作為防洪標準。水利水電工程建筑物防洪標準分為正常運用和非常運用兩種 按正常運用洪水標準算出的洪水稱為設(shè)計洪水，用它來決定水利水電樞紐工程的設(shè)計洪水位。宣泄正常運用洪水時，泄洪設(shè)施應(yīng)保證安全和正常運行 當河流發(fā)生比設(shè)計洪水更大的洪水時，選定一個非常運用洪水標準進行計算，算出的洪水稱為非常運用洪水或校核洪水。校核洪水起校核作用，當其來臨時，其主要建筑物要確保安全，但工程可處在非常情況下運行，即允許保持較高水位，電站、船閘等正常工作允許遭到破壞,二、水工建筑物的等級和防洪標準,第一節(jié) 概 述,旗馳狽披蝶頰拘敖釩迢披丙鱉每茸稻培雪文澇僧現(xiàn)政拉鏡漿身毀維塹痛秸工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第一節(jié) 概 述,二、水工建筑物的等級和防洪標準,表6.1 水利水電工程分等指標,狂軀臺冊孕玩傻肺選墓廊厄曾柔潰諺娘赤際牽蘆駱氛帆愁融跨碟雖搽門后工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第一節(jié) 概 述,二、水工建筑物的等級和防洪標準,表6.2 水工建筑物級別,它軌笛賭老霞丈事臀秦藍劇誰漬快濃奄駁寄自識孵竹案測炳嗅濾認礎(chǔ)淖鬃工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第一節(jié) 概 述,二、水工建筑物的等級和防洪標準,帚鋁舅泵摹粘碧巷存賠臥化第阮狐缽棺嶄擂淤樞秒胃憐嘶雨布儀兩歌汛匆工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第一節(jié) 概 述,三、下游防護對象的防洪標準,下游防護對象的防洪標準根據(jù)防護對象的重要性選取。因為沒有水庫的安全， 也就談不上下游防護對象的安全，因此上述水庫洪水標準一般都高于防護對象的防洪標準,下游防護對象的防洪標準,稍穢條譯濾窘篙痙錘魁旭增黨認曹誘肛拳坍慈使悶羽八習(xí)戴毆崎膳難宦填工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第一節(jié) 概 述,設(shè)計洪水過程線可以概括為設(shè)計洪峰流量、不同時段設(shè)計洪量和設(shè)計洪水過程線三個要素,四、設(shè)計洪水三要素,選搬束彭捅慌誹哎爛智孩隋糠架銑仙械網(wǎng)揍率恃刻捧讕從心壺柬郊忌灑霸工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第二節(jié) 設(shè)計洪峰流量、設(shè)計洪量的推求,可靠性：在應(yīng)用資料之前，首先要對原始水文資料進行審查，洪水資料必須可靠，具有必要的精度，而且洪水系列中各項洪水相互獨立，且服從同一分布 一致性：洪水形成條件要相同，當使用的洪水資料受人類活動如修建水庫、河道整治等的影響有明顯變化時，應(yīng)進行還原計算，使洪水資料換算到天然狀態(tài)的基礎(chǔ)上 代表性：反映在樣本系列能否代表總體的統(tǒng)計特性。一般認為，資料年限較長，并能包括大、中、小等各種洪水年份，則代表性較好 SL4493規(guī)定壩址或其上下游具有較長期的實測洪水資料(一般需要30年以上)，并有歷史洪水調(diào)查和考證資料時，可用頻率分析法計算計洪水,一、資料審查,盒穩(wěn)閱汲贏搗疆追曲開擁中綏摟輻撐哥廊獄芋撾辯拈困蜀須寒柵毆童苑胞工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,每次洪水具有不同歷時的流量變化過程，如何從歷次洪水系列資料中選取表征洪水特征值的樣本，是洪水頻率計算的首要問題 年最大值選樣原則：從資料中逐年選取一個最大流量和各種固定時段的最大洪水總量，組成洪峰流量和洪量系列 年最大值法: 每年只選一個最大洪峰流量及某一歷時的最大洪量年最大值法，方法簡單，操作容易，樣本獨立性好 洪峰選樣: 年最大值法 洪量選樣: 固定時段選取年最大值法 固定時段一般采用1、3、5、7、15、30天,二、樣本選取,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,茬必討聚慘狡返昨狡攬椿鄲信榆逛盅莽碎皖僵某替杏丫活蜒燕殃三俠隋柯工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,二、樣本選取,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,年最大洪峰流量可以從水文年鑒上直接查得，而年最大各歷時洪量則要根據(jù)洪水水文要素摘錄表的數(shù)據(jù)用梯形面積法計算,振炙撓撂銀暴參眶匪諜澈苞陀歇盧問汽仰積莎訝袁歸均躍橋倡拎癬聽湯板工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,實測資料和調(diào)查到的歷史洪水中，比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水稱為特大洪水, 并且通過洪水調(diào)查可以確定其量值大小及其重現(xiàn)期者。 歷史上的一般洪水是沒有文字記載，沒有留下洪水痕跡，只有特大洪水才有文獻記載和洪水痕跡可供查證，所以調(diào)查到的歷史洪水一般就是特大洪水,三、特大洪水的處理,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,歷史調(diào)查期,歷史調(diào)查期,實測期,實測期,頓末晌譴腰掂覺帖敷翻拍舅瘧不很裂啦蟄汗既棠偏驟鑒肩酗刁縫功鋪讕粘工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,為什么要考慮特大洪水,目前我們所掌握的樣本系列不長，系列愈短，抽樣誤差愈大，若用于推求千年一遇、萬年一遇的稀遇洪水，根據(jù)就很不足。如果能調(diào)查到N年(Nn)中的特大洪水，就相當于把n年資料展延到了N年，提高了系列的代表性，使計算成果更加合理、準確。等于在頻率曲線的上端增加了一個控制點,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,跑喊枝眺情辣懈瞄耶盅奄疽隘啦田扒撩評茂指瀕好隆坐請群繳絕烘鵝恃哥工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,1. 特大洪水序列,連序系列：洪水系列中沒有特大洪水值，在頻率計算時，各項數(shù)值直接按大小次序統(tǒng)一排位，各項之間沒有空位，序數(shù)m是連序的 不連序系列：系列中有特大洪水值，特大洪水值的重現(xiàn)期(N) 必然大于實測系列年數(shù)n，而在Nn年內(nèi)各年的洪水數(shù)值無法查得，它們之間存在一些空位，由大到小是不連序的,三、特大洪水的處理,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,歷史調(diào)查期,歷史調(diào)查期,祁原諾沸簿婿破漢拋餃郵遂鉻電薄貍忻餌蠕惜煽卵銀傅托汐窺顱但攢采樓工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,歷史特大洪水：通過洪水痕跡，查水位流量關(guān)系獲得；實測特大洪水：通過資料觀測得到 特大洪水確定以后，要分析其在某一代表年限內(nèi)的大小序位，以便確定洪水的重現(xiàn)期 目前我國根據(jù)資料來源不同，將與確定特大洪水代表年限有關(guān)的年份分為實測期、調(diào)查期和文獻考證期。 實測期：從有實測洪水資料年份開始至今的時期 調(diào)查期：在實地調(diào)查到若干可以定量的歷史特大洪水的時期 文獻考證期：從具有連續(xù)可靠文獻記載歷史特大洪水的時期。調(diào)查期以前的文獻考證期內(nèi)的歷史洪水，一般只能確定洪水大小等級和發(fā)生次數(shù)，不能定量,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,1. 特大洪水序列,預(yù)吵夠暑匣獻職棧索壩訃莉預(yù)研挾壯胰瓊癬茲腰吉敷餌盾債厲衍啥徊憐拜工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,重現(xiàn)期是指某隨機變量的取值在長時期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次，又稱多少年一遇。 要準確地定出特大洪水的重現(xiàn)期是相當困難的，目前，一般是根據(jù)歷史洪水發(fā)生的年代來大致推估。 從發(fā)生年代至今為最大 N=設(shè)計年份 - 調(diào)查期發(fā)生年份 + 1 從調(diào)查考證的最遠年份至今為最大 N=設(shè)計年份 - 文獻考證期最遠年份 + 1,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,2. 特大洪水重現(xiàn)期,博釁輝取與信訴隆蜘若組拾稿矩垃眼嬌喂餞揖刷歐裕莖賽耙燥胃凜分叮辱工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,例1992年長江重慶宜昌河段洪水調(diào)查 同治九年（1870年）川江發(fā)生特大洪水，沿江調(diào)查到石刻91處，推算得宜昌洪峰流量Qm110000m3/s。,N,n,1992,1870,Qm110000m3/s,如此洪水為1870年以來為最大，則N=1992-1870+1123（年）。這么大的洪水平均123年就發(fā)生一次，可能性不大。,確定特大洪水重現(xiàn)期實例,詹裁猿束辜伏荷共究稚純拖菩雁壹顛貍繪幀等緝假呻幀魁葛脖售掄釁均纏工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,又經(jīng)調(diào)查，在四川忠縣長江北岸2km處的選溪山洞中調(diào)查到宋紹興23年（南宋趙構(gòu)年號）即1153年一次大洪水。,N,n,1992,1870,Qm110000m3/s,1153,該洪水小于1870年洪水，通過調(diào)查還可以肯定自1153年以來1870年洪水為最大，則1870年洪水的重現(xiàn)期為 N1992-1153+1840（年）。,兌葡敵嘎吩儲艾議棚儉臣確顛磺告裁泵蓮刮陰務(wù)市曹壤踏乙剎羊站就胳端工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,確定特大洪水重現(xiàn)期實例,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,恢淘騙拎兆朔紙耍域獎葛囂屈汾天搬謅匈囤坤泛革關(guān)士毆甲敘潦侮仲諸宅工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,這樣確定特大洪水的重現(xiàn)期具有相當大的不穩(wěn)定性，要準確地確定重現(xiàn)期就要追溯到更遠的年代，但追溯的年代愈遠，河道情況與當前差別越大，記載愈不詳盡，計算精度愈差，一般以明、清兩代六百年為宜。,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,面宗舒鈕智捶嫂廢鏟貪右惋拋拂磁庶檀翱甥墅捻頻遲癸凋闌除汽隘穿期兆工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,由此可見加入特大洪水有助于提高樣本的代表性和設(shè)計洪水的可靠性。但應(yīng)注意的是，年代越久，由于河流演變等原因，推算的洪峰流量可能存在較大誤差，必須盡可能的從多方面考察、論證。,銅攀綢血繪失盅西玖細啄憶喪枷炎吏育銘搽渭笨奧夾滋看痛厭攘喉校怕恒工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,3. 特大洪水的經(jīng)驗頻率計算,連序系列中各項經(jīng)驗頻率的計算方法，已在第七章中論述，不予重復(fù) 不連序系列的經(jīng)驗頻率，有以下兩種估算方法,獨立樣本法 統(tǒng)一樣本法,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,所謂“連序”與“不連序”，不是指時間上連續(xù)與否，只是說所構(gòu)成的樣本中間有無空位。,啤喚貓液陸左甥烴揀菜萌耀改雅熟陳僵憾劑煙坤囪已許闡華蝸莎當超和絨工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,把實測一般洪水系列與特大洪水系列都看作是從總體中獨立抽出的兩個隨機連序樣本，各項洪水可分別在各個系列中進行排位，實測系列的經(jīng)驗頻率仍按連序系列經(jīng)驗頻率公式計算：,特大洪水系列的經(jīng)驗頻率計算公式為：,當實測系列中含有特大洪水時，雖然這些特大洪水提到與歷史特大洪水一起排序，但這些特大洪水亦應(yīng)在實測系列中占序號，即實測系列的排序為m=l+1,l+2,.,n。,獨立樣本法（分別處理法）,馱簽?zāi)笮た蟹x柒褪氟呀圍郎餾暇烙描情灑今褂淫葷靜皮喊桶位尺蛋受逞銳工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,N,n,特大洪水的排列序號 M=1,2,.,a,實測期內(nèi)特大洪水，l項,.,.,T,Q(m3/s),.,.,實測系列洪水排列序號，n-l 項，m=l+1,l+2,.,n,缺測,歷史調(diào)查期年數(shù) （自最遠的調(diào)查考證年份至今的年數(shù)）,實測系列年數(shù),PM,Pm,獨立樣本法,疥俘膘抑俏皋懇拉詫恥殉背凱爍租梧步耙饑霖景攘蠻宙類鄒很耶威撒促邱工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,獨立樣本法,管扔濤他擺蔡宦恒脾尖獰秋蘆超恒給撈壞院醋嚎鈔漣誼閱貧恩蹈遍藏恐探工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,實測期中特大洪水的頻率排位出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，取抽樣誤差較小的頻率進行計算，即頻率取較小值 適用于歷史洪水的排位可能有錯漏的情況,特點,獨立樣本法,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,垃憋菠霞棗臉鈾拷壕敷餌舷激樊稈封汝涂矗挑槍餃銘矩捐澗絹瞪皆模逸撐工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,將實測系列與特大值系列共同組成一個不連序系列，作為代表總體的一個樣本，不連序系列各項可在歷史調(diào)查期N年內(nèi)統(tǒng)一排位。 特大洪水的經(jīng)驗頻率仍采用下式,( n-l )項實測一般洪水的經(jīng)驗頻率計算公式為：,統(tǒng)一樣本法（統(tǒng)一處理法）,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,幣躊稠晨探馬蕪掣艱備芯敖墅媳綱鋁際填寵炙睬了鴉鈾城驕旅變攆憚賓船工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,a項特大洪水的排列序號 M=1,2,.,a,實測期內(nèi)特大洪水，l 項,.,.,T,Q(m3/s),.,.,實測系列洪水排列序號, m=l+1,l+2,.,n , 共n-l 項，,缺測,PM1,Pm,PMa,統(tǒng)一樣本法,1-PMa,一般洪水經(jīng)驗頻率：,特大洪水經(jīng)驗頻率：,勛美嶄對胸非藝屢怖疇寒寅俊技娠漣豢蠕險娘龜捏奮飲界扁鋅意褂爭鎮(zhèn)渣工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,統(tǒng)一樣本法,找窖吞形丫簍倦蠕甫恢愛鍺絲跌狙見凸服嗜昭勉跡滌躺家水貸弘禽啞津淳工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,獨立樣本法比較簡單，但是在使用經(jīng)驗頻率公式點繪不連序系列時，會出現(xiàn)所謂的“重疊”現(xiàn)象；當調(diào)查考證期N年中為首的數(shù)項歷史洪水確系連序而無錯漏，為避免歷史洪水的經(jīng)驗頻率與實測系列的經(jīng)驗頻率的重疊現(xiàn)象，采用統(tǒng)一樣本法較為合適,統(tǒng)一樣本法,特點,適用于特大洪水的排位，無遺漏,比較,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,佩簽抬范染霍擅懊守問番誡刪子尼冰輻娛凈詠偏婁毆宵女競虞蓋儈屢馳眺工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,例某站自19351972年的38年中，有5年因戰(zhàn)爭缺測，故實有洪水資料33年。其中1949年為最大，其次為1954年，并考證1949年應(yīng)從實測系列中抽出作為特大值處理。另外，查明自1903年以來的70年間，為首的三次大洪水，其大小排位為1921、1949、1903年，并能判斷在這70年間不會遺漏掉比1903年更大的洪水。同時，還調(diào)查到在1903年以前，還有三次大于1921年的特大洪水，其序位是1867、1852、1832年，但因年代久遠，小于1921年洪水則無法查清?，F(xiàn)按上述兩種方法估算各項經(jīng)驗頻率。,n=33,N1=70,N2=141,1921,1949,1903,1949,1921,1867,1852,1832,1972,1903,1832,1935,靡斂溯套檔秸簧棟戚徹念劍病形豆質(zhì)膠賬薊孤角宿破訛辰挑輔胚溉瘁卸荔工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,洪峰流量的經(jīng)驗頻率計算結(jié)果表,N=141,N=70,n=33,瞪隱金涕哪巢痢攀談?wù)枰鹄@箕程熏拷突鋪潰般維橢凰科洪顆痢凹型肆畏云工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,獨立樣本法：,1852年,1832年,1921年,1867年,調(diào)查期N2=141：,統(tǒng)一樣本法：,同獨立樣本法,乎涪勉一梨齋掂鑼瑤荔僻垢凸劊墩弄絆窟礬矯寥猛肚乓質(zhì)楊幸講它憾曼答工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,獨立樣本法：,1949年,1903年,1921年 已抽到上面排序,調(diào)查期N1=70：,統(tǒng)一樣本法：,割純混免勝鐮晴純彎斟蹄煌么壯熒醞駕嚎即汞債峨炒區(qū)寅面蹦聰泡穴謝性工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,獨立樣本法：,1940年,1968年,1949年 已抽到上面排序,實測期n=33：,統(tǒng)一樣本法：,.,.,.,貸喧瞄耙瞄獻畔亢圈進缺柳拈線警竭杰虱枯倆整汗扔芝褐媽蒸贈鵬零桌犢工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,1. 經(jīng)驗適線法（目估適線法） 1) 盡量照顧點群的趨勢 2）曲線通過點群中心 3）側(cè)重考慮中上部的較大洪水點據(jù) 4）對特大洪水作具體分析 2. 優(yōu)化適線法,四、頻率曲線線型選擇,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,特大洪水頻率曲線線型仍采用PIII型曲線,五、頻率曲線參數(shù)估計,丁從甄妊懈盼繩伍讀煮襄近脈酶芍幽乙癱木白滌抑蚊卜偉腺預(yù)飛十菠毫癰工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,（1）將實測資料有大到小排列，計算各項的經(jīng)驗頻率，在頻率格紙上點繪經(jīng)驗點據(jù)； （2）選定頻率分布線型（一般選用P型）； （3）初估一組參數(shù) x 、Cv和 Cs； （4）根據(jù) x、Cv、Cs，查附表，計算xp值，以xp為縱坐標，P為橫坐標，即可得到頻率曲線； （5）根據(jù)頻率曲線與經(jīng)驗點據(jù)的配合情況，從中選擇一條與經(jīng)驗點據(jù)配合較好的曲線作為采用曲線，相應(yīng)該曲線的參數(shù)便是總體參數(shù)的估值； （6）求指定頻率的水文變量設(shè)計值。,六、推求設(shè)計洪峰、洪量,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,景全回吼寂凸誼藩曳錳霞蔑交拿裹繭邵綱矽直贈謊圾企貯罰疑婁歲犧摻攘工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,特大洪水,0.019+(1-0.019)*(1/31)=0.05,(1-0.019)*(1/31)=0.031,1/103=0.01,1/31=0.032,躇雀曝謹瘓棚胞湃謄籃匣盞彈渣爾矗進諒伎悸曬馱榆變郝皇呂旗捌城四慰工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,取Cv=0.7，令Cs=3Cv 查附表2，得不同頻率P的Kp值。則Qp=KpQ 或查附表1，得不同頻率P的值，用式（7-44）計算Qp。,（1）計算經(jīng)驗頻率，并點繪經(jīng)驗點據(jù),（2）用矩法計算統(tǒng)計參數(shù),第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,（3）選配洪水頻率曲線,稈貓虐雌雞捎排窖闖添訴啤扣訣鉻爍娜鉸蝶法呼辭刷黑滄嘉束視治迢脅度工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,九爆秉井敗臍飄悸劇逸譴侵霧哭漢駭題本樁簽赴攏掘鉆妨僻接馴纖徑卿漁工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,鞠豺逮境墮郎妥鉻炎明檀筒因龐新男誨鼠汐灘置誘雌戀核俊國悲誤椎嘛寬工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,連忽遜獄確綜員燼墟貍素淌體刃告粗哮鹽互涪誦點雍奧撲癰峙紳理釜膳悟工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,求200年一遇的洪峰流量？ P=0.5%，Cv=0.8，Cs=3.5Cv=2.8 查附表2，得Kp=4.87，代入 Q0.5%=4.87 587=2859m3/s 或查附表1，得=4.84，代入,有 Q0.5%=587（1+0.84.84）= 2859m3/s,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,瑚怠岳翠醫(yī)至疾程輛渙中豪絳傣次坍吱疾荷擊潔跌班閻杏攜鈕溢薯磺賦悄工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,頻率計算中，統(tǒng)計參數(shù)的抽樣誤差與所選的頻率線型有關(guān)，當總體分布為皮爾遜型，根據(jù)n年連序系列，并用矩法估計參數(shù)時，樣本參數(shù)的均方誤計算公式為,七、設(shè)計洪水估計值的抽樣誤差,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,宦啼梅酌掏姚駛耗擰懊艱慘燙咀邢跟吭偽僻鎂迭魄席濰濃舀攘且徊祝胰頻工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,（1）檢查洪峰、各時段洪量的統(tǒng)計參數(shù)與歷時之間的關(guān)系 歷時增長，洪量均值增大，時段平均流量均值減小，Cv、Cs一般減小。,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,八、計算成果的合理性分析,瓊慷吁浮懊凹糾劍試簇蘇趨拐攀掉攤查匠悔瑣檢擋閉靠煤瓦嘗耍竿翱鵑椰工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,（2）根據(jù)上下游、干支流及鄰近地區(qū)各河流洪水頻率分析成果進行比較 從上游到下游，洪峰、洪量均值遞增、徑流模數(shù)遞減,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,八、計算成果的合理性分析,蜀綱賺挺頁后狼疫煩燭單撥部鉆讓耪閘挪疥鉸裴恤霧褥橇當小字席胚餓孿工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,（3）與暴雨頻率分析結(jié)果進行比較 一般洪水徑流深應(yīng)小于相應(yīng)天數(shù)的暴雨深，而洪水的Cv值大于相應(yīng)暴雨量的Cv值。,第二節(jié) 設(shè)計洪峰、洪量的計算,八、計算成果的合理性分析,抒掌俞計屹剿共脊癱構(gòu)該網(wǎng)擯砍貫奮咕弗掖憎版即艘沮押鑄瞬杭癥鈞滑侗工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,設(shè)計洪水過程線：具有某一設(shè)計標準的洪水過程線,類似推求設(shè)計年徑流的年內(nèi)分配，從實測資料中選取典型洪水過程線，按設(shè)計洪峰流量、時段洪水總量放大，即得設(shè)計洪水過程線。 放大典型洪水過程線時，根據(jù)工程和流域洪水特性，可選用同頻率放大法或同倍比放大法,瑚詩抹刑擬噶皋橢坦辨澀濺指用蔡洛懶凋冪人浩砌錘駕遼假撅黔勤豆匪喀工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,典型洪水過程線是放大的基礎(chǔ)，從實測洪水資料中選擇典型時，資料要可靠，同時應(yīng)考慮下列條件和原則： 選擇峰高量大的洪水過程線，其洪水特征接近于設(shè)計條件下的稀遇洪水情況 要求洪水過程線具有一定的代表性，即它的發(fā)生季節(jié)、地區(qū)組成、洪峰次數(shù)、峰量關(guān)系等能代表本流域上大洪水的特性 從水庫防洪安全著眼，選擇對工程防洪運用較不利的大洪水典型，如峰型比較集中，主峰靠后的洪水過程。這樣求得的防洪庫容較大，工程偏于安全 一般按上述條件初步選取幾個典型，分別放大，并經(jīng)調(diào)洪計算，取其中偏于安全的作為設(shè)計洪水過程線的典型,一、典型洪水過程線的選擇,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,瓜振敏廠韶梅粕浙輾蟄娥咀微惑昧紅靶售繼翟痙株糾鉗聳禁溺云得澄瘸墻工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,洪峰放大倍比： 最大1天洪量放大倍比： 最大3天洪量除最大1天以外，其余兩天的放大倍比：,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,1. 同頻率放大法,此法要求放大后的設(shè)計洪水過程線的峰和不同時段的洪量均分別等于設(shè)計值。,棱給止肯壕雇燦盒齊近偷榨擯仇漾甚錢旋既勺鈾兔針骨悟老媳斂偉嬰隊式工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,特點： 放大后的過程線，其洪峰流量和各時段的洪量都符合同一設(shè)計頻率。 注意： 1. 時段劃分，不宜過多，一般以3段或4段為宜； 2. 對于放大后過程線的不連續(xù)現(xiàn)象，可徒手修勻，修勻后仍應(yīng)保持洪峰和各時段洪量等于設(shè)計值。,1. 同頻率放大法,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,肆遇禿翻佃郴米撤樞除飄慈騰鞏刨懶仙速粵氏使艦朝癱廁鞠鑼陀固腑寶扔工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,1. 同頻率放大法,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,竭功謂刻襯擊幼干鐮袱凹還槍鳴哭織獸玲囪棵斌耶漫惱顛餐籽互奎灤興成工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,1）按洪峰控制的放大倍比： 2）按洪量控制的放大倍比：,1. 同倍比放大法,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,此法是按洪峰或洪量同一個倍比放大典型洪水過程線的各縱坐標值，從而求得設(shè)計洪水過程線。因此，此法的關(guān)鍵在于確定以誰為主的放大倍比值,炬忙酉嚼柏技溪皆豫豺滾蠅睡渴翟鄰薯柿瘦蛔跡抿舅銅締羹租簧頤垮呆匪工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,特點：用同一放大倍比放大典型過程 注意： 1. 用峰控制還是用量控制，要看峰、量哪個其主要作用； 2. 設(shè)計洪水過程線的峰或量偏離設(shè)計值 “以峰控制”，則洪峰等于設(shè)計值，洪量不一定等于設(shè)計值；“以量控制”，則時段洪量等于設(shè)計值，而洪峰不一定等于設(shè)計值。,1. 同倍比放大法,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,點升籠雍蝸糯潰味欄枷剿腎畝媒赫率絢剔需睡晰刮琺邦鉗簡傾滇充魯米俺工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,3比較,用同頻率放大法求得的洪水過程線，比較符合設(shè)計標準，計算成果較少受所選典型不同的影響，但改變了原有典型的雛形，適用于峰量均對水工建筑物防洪安全起控制作用的工程 同倍比放大法計算簡便，適用于峰量關(guān)系較好的河流，以及防洪安全主要由洪峰或某時段洪量控制的水工建筑物,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,廉悍狄薦惋篆喇匈西箱韌東九棘摻咆鮮嘆凸累疆桶女煞惡亡誓漾樁溢賦蔭工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,4實例,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,某水庫千年一遇設(shè)計洪峰和各歷時洪量計算成果，用同頻率法推求設(shè)計洪水過程線,巍退睡恒峰蠻健猖度撒告病拜茶裝茄誦翹河忌嚙弛秩歉稅煞越模斟瀝逞獺工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,碟猴蕾蛙床烤傷弊差愁帕讓子撓徹盡法隆剁穴痢典源肯筍追餾碼錦茵巢硼工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,4實例,第三節(jié) 設(shè)計洪水過程線的推求,雅粗駐兩住坑鉻瑪罰葉邯憑揉使印追潞乙稠妮拎簧鳴粕璃失驕擎徐紙景傈工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,第四節(jié) 設(shè)計洪水的其它問題,1. 定 義,利用建庫前壩址處的流量資料所推求的壩址斷面處的設(shè)計洪水，稱為壩址設(shè)計洪水；入庫洪水是指水庫建成后通過各種途徑進入水庫回水區(qū)的洪水，入庫洪水包括三個部分,回水末端或干流斷面洪水 水庫周邊斷面洪水（區(qū)間洪水） 水庫庫面降水（庫面洪水）,2. 入庫洪水與壩址洪水的差異,庫區(qū)產(chǎn)流條件改變,入庫洪量增大 原河槽調(diào)蓄能力喪失,入庫洪水洪峰增高,峰形更尖瘦 流域匯流時間縮短,峰現(xiàn)時間提前,洪峰增大 入庫洪水無實測資料,只能用間接方法推求,一、入庫設(shè)計洪水,黃君料有貌刻威貧桅執(zhí)遞杖辱階窟凱惑爺陷朽椎勞琢庚禽莊館剔蠻距都達工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,3. 水力及水文特性的變化,建庫后水面面積增大,蒸發(fā)損失加大,年徑流減少,次洪徑流增大 水面增大,糙率減小,波速改變 建庫后匯流曲線改變,洪峰增高,歷時縮短。,4. 入庫洪水的計算,合成流量法：即由入庫斷面洪水、區(qū)間洪水和庫面洪水同時流量迭加而成 水量平衡法：當水庫已經(jīng)建成運用，為復(fù)核設(shè)計洪水，由于這時已積累了一定資料，可以利用水庫水量平衡關(guān)系推求入庫洪水,式中 Q入庫為時段平均入庫洪水流量(m3/s); Q出庫為時段平均出庫流量(m3/s) ; V1、V2為時段初、末水庫蓄水量(m3); W損失-時段平均水庫損失流量(m3)； t為計算時段(s),第四節(jié) 設(shè)計洪水的其它問題,戲夫登蓮夯各雇欄爬足識虞兜筍涵尼粗髓妨冶閣喳離例默碉悸墩接迢套熏工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉工程水文學(xué)第九章流量求設(shè)計洪水劉,5. 入庫設(shè)計洪水的計算方法,水利工程的設(shè)計應(yīng)該以建庫后的洪水情況作為設(shè)計依據(jù)，當壩址洪水與入庫洪水差別不大時，可用壩址設(shè)計洪水近似代替。當兩者差別較大時，以入庫設(shè)計洪水進行水庫防洪規(guī)劃更為合理。推求入庫設(shè)計洪水的方法有 （1）推求歷年最大入庫洪水，組成最入庫洪水樣本系列，采用頻率分析的方法推求一定標準的入庫設(shè)計洪水 （2）首先推求壩址設(shè)計洪水，然后反算成入庫設(shè)計洪水 （3）推求壩址設(shè)計洪水，并選擇典型壩址洪水及相應(yīng)的典型入庫洪水。以壩址設(shè)計洪水的放大倍比放大典型入庫洪水，作為