設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線課件

1、設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線課前復(fù)習(xí)課前復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線可靠性、一致性、代表性審查可靠性、一致性、代表性審查年最大值法選樣年最大值法選樣峰、量頻率計(jì)算峰、量頻率計(jì)算特大洪水處理特大洪水處理安全修正值安全修正值設(shè)計(jì)洪峰和設(shè)計(jì)洪量設(shè)計(jì)洪峰和設(shè)計(jì)洪量選擇典型洪水選擇典型洪水同倍比或同頻率縮放同倍比或同頻率縮放設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線成果合理性檢驗(yàn)成果合理性檢驗(yàn)由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水框圖由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水框圖 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線主要內(nèi)容主要內(nèi)容1選擇典型洪水過(guò)程線；選擇典型洪水過(guò)程線； 2對(duì)典型洪水過(guò)程線進(jìn)行縮放，對(duì)典型洪水過(guò)程線進(jìn)行縮放，得出設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。得出設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線1選擇典型過(guò)程選

2、擇典型過(guò)程n選擇典型洪水的原則：選擇典型洪水的原則： （1）洪水峰高量大）洪水峰高量大: 洪水特性比較接近設(shè)計(jì)條洪水特性比較接近設(shè)計(jì)條件。件。 （2）洪水的特性具有代表性）洪水的特性具有代表性: 發(fā)生季節(jié)、地區(qū)發(fā)生季節(jié)、地區(qū)組成、洪峰次數(shù)、洪水歷時(shí)、峰量關(guān)系、主峰組成、洪峰次數(shù)、洪水歷時(shí)、峰量關(guān)系、主峰位置代表流域大洪水一般特性。位置代表流域大洪水一般特性。 （3）洪量集中、洪峰偏后）洪量集中、洪峰偏后: 洪水過(guò)程對(duì)工程不洪水過(guò)程對(duì)工程不利。利。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線2 2同倍比縮放法同倍比縮放法 同倍比法采用按同一倍比對(duì)典型洪水過(guò)程同倍比法采用按同一倍比對(duì)典型洪水過(guò)程線的縱標(biāo)值（流量值）進(jìn)行縮放來(lái)推

3、求設(shè)計(jì)洪線的縱標(biāo)值（流量值）進(jìn)行縮放來(lái)推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。水過(guò)程線。 縮放倍比縮放倍比:mdmpQQk TDTPWWk 或或 同倍比法保證得出的設(shè)計(jì)洪峰或洪量符合設(shè)計(jì)頻率。同倍比法保證得出的設(shè)計(jì)洪峰或洪量符合設(shè)計(jì)頻率。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 Q p ( t ) k Q D（t） 按按3d洪量放大洪量放大 按洪峰放大按洪峰放大 按按1d洪量放大洪量放大 按按3d洪量放大洪量放大設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 3 3同頻率縮放法同頻率縮放法 按不同歷時(shí)采用不同倍比對(duì)典型洪水過(guò)程按不同歷時(shí)采用不同倍比對(duì)典型洪水過(guò)程線的縱標(biāo)值進(jìn)行縮放，得出的設(shè)計(jì)洪峰及不同線的縱標(biāo)值進(jìn)行縮放，得出的設(shè)計(jì)洪峰及不同歷時(shí)設(shè)計(jì)洪量均符合設(shè)計(jì)頻率。歷

4、時(shí)設(shè)計(jì)洪量均符合設(shè)計(jì)頻率。 洪峰縮放倍比：洪峰縮放倍比： 洪量縮放倍比：洪量縮放倍比：mdmpQQk0DTDTpTpTTTiiiiiiWWWWk111設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 Qp ( t ) k0 QD（t） Qp ( t ) QD（t） t（ti-1，ti） 在縮放后流量過(guò)程線時(shí)段交界面上，由在縮放后流量過(guò)程線時(shí)段交界面上，由于縮放倍比的差別，流量過(guò)程線不連續(xù)，需于縮放倍比的差別，流量過(guò)程線不連續(xù)，需加以修正。修正的原則是：加以修正。修正的原則是：修正后各時(shí)段洪修正后各時(shí)段洪量滿足設(shè)計(jì)值。量滿足設(shè)計(jì)值。1iiTTk設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線【算例】【算例】已知某水庫(kù)設(shè)計(jì)和典

5、型洪峰、洪量資料，已知某水庫(kù)設(shè)計(jì)和典型洪峰、洪量資料，采用同頻率法推求采用同頻率法推求p1設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。1推求各時(shí)段放大倍比推求各時(shí)段放大倍比 k03530 / 16202.18 k142600 / 202902.10 k31（7240042600）/（3125020290）2.72 k73（11760072400）/（5762031250）1.71設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線n暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水適用條件暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水適用條件設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線第二節(jié)第二節(jié) 由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水n推求設(shè)計(jì)雨量；推求設(shè)計(jì)雨量； n擬定設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程；擬定

6、設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程； n由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水。由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 n有充分長(zhǎng)度面雨量資料：流域點(diǎn)雨量資有充分長(zhǎng)度面雨量資料：流域點(diǎn)雨量資料充分并可以推求足夠長(zhǎng)度的流域面平料充分并可以推求足夠長(zhǎng)度的流域面平均雨量系列。均雨量系列。 n有充分長(zhǎng)度點(diǎn)雨量資料：少數(shù)點(diǎn)雨量資有充分長(zhǎng)度點(diǎn)雨量資料：少數(shù)點(diǎn)雨量資料系列較長(zhǎng)，但無(wú)法推求足夠長(zhǎng)度流域料系列較長(zhǎng)，但無(wú)法推求足夠長(zhǎng)度流域面平均雨量系列。面平均雨量系列。 n點(diǎn)雨量資料缺乏或不足：點(diǎn)雨量資料長(zhǎng)點(diǎn)雨量資料缺乏或不足：點(diǎn)雨量資料長(zhǎng)度不足以點(diǎn)繪點(diǎn)雨量頻率曲線。度不足以點(diǎn)繪點(diǎn)雨量頻率曲線。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 n1選擇典型暴雨過(guò)程的原則

7、選擇典型暴雨過(guò)程的原則 n（1）暴雨強(qiáng)度高、降水總量大（接近設(shè)計(jì)條）暴雨強(qiáng)度高、降水總量大（接近設(shè)計(jì)條件，放大后變形小）；件，放大后變形?。?n（2）降雨過(guò)程有足夠的代表性（易出現(xiàn)）；）降雨過(guò)程有足夠的代表性（易出現(xiàn)）； n（3）主雨峰偏后（對(duì)工程不利）主雨峰偏后（對(duì)工程不利）n2放大方法放大方法 n（1）同頻率法（常用）；）同頻率法（常用）； n（2）同倍比法）同倍比法設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線例題例題 某流域具有充分的雨量資料。經(jīng)面暴雨量頻某流域具有充分的雨量資料。經(jīng)面暴雨量頻率計(jì)算得各時(shí)段率計(jì)算得各時(shí)段P=1%的設(shè)計(jì)雨量為的設(shè)計(jì)雨量為H6h=64mm，H24h=106mm，H72h=178mm，求

8、，求P=1%的設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程。的設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線解：（解：（1）對(duì)流域內(nèi)的某次實(shí)測(cè)大）對(duì)流域內(nèi)的某次實(shí)測(cè)大暴雨過(guò)程進(jìn)行分析比較后，選定暴雨過(guò)程進(jìn)行分析比較后，選定 1992年年7月的一次大暴雨作為典型，其月的一次大暴雨作為典型，其暴雨過(guò)程如下表所示。暴雨過(guò)程如下表所示。時(shí)段時(shí)段t=6h123456789101112合合計(jì)計(jì)典型典型暴雨暴雨過(guò)程過(guò)程12.26.8011.346.7 141設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線（2）根據(jù)典型暴雨過(guò)程，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得）根據(jù)典型暴雨過(guò)程，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得典型最大典型最大6h，24h，72h雨量及位雨量及位置分別如下：置分別如下：最大最大6

9、h：最大最大24h：最大最大72h:第第9時(shí)段時(shí)段 H典，典，6h =46.7mm第第7-10時(shí)段時(shí)段 H典，典，24h =84.2mm第第1-12時(shí)段時(shí)段 H典，典，72h =141mm設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線(3)計(jì)算各時(shí)段歷時(shí)的放大倍比系計(jì)算各時(shí)段歷時(shí)的放大倍比系數(shù)數(shù)K1=64/46.7=1.37K2=(106-64)/(84.2-46.7)=1.12K3=(178-106)/(141-84.2)=1.27設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線(4)用同頻率控制放大法推求設(shè)計(jì)暴用同頻率控制放大法推求設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程，將各放大倍比系數(shù)填在表雨過(guò)程，將各放大倍比系數(shù)填在表中與典型暴雨過(guò)程相對(duì)應(yīng)的位置上，中與典型暴雨過(guò)程相對(duì)應(yīng)的位

10、置上，通過(guò)放大計(jì)算得設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程，如通過(guò)放大計(jì)算得設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程，如下表所示。下表所示。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線時(shí)段時(shí)段t=6h123456789101112合計(jì)典型典型暴雨暴雨過(guò)程過(guò)程mm12.26.8011.346.7141 放大放大倍數(shù)倍數(shù)K1.271.271.271.271.271.271.121.271.27設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)暴雨暴雨過(guò)程過(guò)程mm15.5 8.6025.4 12.764244.811178設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線三、由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水三、由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水n（一）設(shè)計(jì)凈雨（一）設(shè)計(jì)凈雨 n1產(chǎn)流方案制定產(chǎn)流方

11、案制定 n（1）有一定的流量資料：直接流域制定）有一定的流量資料：直接流域制定產(chǎn)流方案（分析外延的其合理性）產(chǎn)流方案（分析外延的其合理性） n（2）缺乏流量資料：移用相鄰相似流域）缺乏流量資料：移用相鄰相似流域產(chǎn)流方案產(chǎn)流方案 （進(jìn)行必要的修正和可行性論（進(jìn)行必要的修正和可行性論證）證） 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線2設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)Pa 的推求的推求n 擴(kuò)展暴雨法擴(kuò)展暴雨法 n 同頻率法同頻率法 n 分析法分析法 n 典型暴雨法典型暴雨法設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線n擴(kuò)展暴雨法擴(kuò)展暴雨法：在統(tǒng)計(jì)暴雨資料時(shí)：在統(tǒng)計(jì)暴雨資料時(shí),加長(zhǎng)統(tǒng)加長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)時(shí)段以包括前期降雨。例如根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)段以包括前期降雨。例如根據(jù)設(shè)計(jì)需要只統(tǒng)計(jì)需要只統(tǒng)計(jì)7天

12、暴雨天暴雨,但由于要計(jì)算但由于要計(jì)算Pa,就就得在得在7天暴雨前增添天暴雨前增添30天統(tǒng)計(jì)時(shí)段天統(tǒng)計(jì)時(shí)段, 得出得出37天的設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程天的設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程,其中最后其中最后7天核心天核心暴雨是用來(lái)計(jì)算設(shè)計(jì)洪水的暴雨是用來(lái)計(jì)算設(shè)計(jì)洪水的,前前30天的雨天的雨量?jī)H用于計(jì)算設(shè)計(jì)量?jī)H用于計(jì)算設(shè)計(jì)Pa。 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線n同頻率法：同頻率法：同時(shí)進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行和和兩種兩種系列的頻率計(jì)算，由設(shè)計(jì)頻率的系列的頻率計(jì)算，由設(shè)計(jì)頻率的 值減去同一頻率的值減去同一頻率的 值值,差額作差額作為所求的設(shè)計(jì)為所求的設(shè)計(jì)值：值： n（）設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線n分析法分析法：根據(jù)流域水文氣象和地理特性、：根據(jù)流域水文氣象和地理特性、設(shè)計(jì)

13、條件、經(jīng)驗(yàn)分析或查手冊(cè)得出設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件、經(jīng)驗(yàn)分析或查手冊(cè)得出設(shè)計(jì)Pa 。在濕潤(rùn)地區(qū)，當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高時(shí)，。在濕潤(rùn)地區(qū)，當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高時(shí)，可取可取PaIm 。 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線n典型暴雨法典型暴雨法：如果所采用的實(shí)際典型年：如果所采用的實(shí)際典型年降雨量的頻率接近設(shè)計(jì)頻率，可以采用降雨量的頻率接近設(shè)計(jì)頻率，可以采用實(shí)際前期降雨作為計(jì)算設(shè)計(jì)實(shí)際前期降雨作為計(jì)算設(shè)計(jì)Pa的依據(jù)的依據(jù) 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線二）由設(shè)計(jì)凈雨推求設(shè)計(jì)洪水 n有流量資料：采用單位線法（注意分析有流量資料：采用單位線法（注意分析外延的可靠性）外延的可靠性） n無(wú)流量資料：采用地區(qū)綜合單位線法無(wú)流量資料：采用地區(qū)綜合單位線法設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線四、

14、合理性檢查四、合理性檢查設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線n【算例】某流域【算例】某流域F4200km2，推求百年，推求百年一遇設(shè)計(jì)洪水。流域具有一遇設(shè)計(jì)洪水。流域具有19591962四四年流量資料和年流量資料和19501979三十年面雨量三十年面雨量資料資料 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線1設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算 （1）設(shè)計(jì)暴雨統(tǒng)計(jì)時(shí)段：根據(jù)工程要求）設(shè)計(jì)暴雨統(tǒng)計(jì)時(shí)段：根據(jù)工程要求選擇為選擇為1、3、7天天 （2）設(shè)計(jì)雨量：通過(guò)雨量頻率分析計(jì)算）設(shè)計(jì)雨量：通過(guò)雨量頻率分析計(jì)算得得P1p108.0mm；P3p182.0mm；P7p270.0mm （3）典型雨量：選擇）典型雨量：選擇1955年一次暴雨過(guò)年一次暴雨過(guò)程程P1D63

15、.2mm；P3D08.5mm；P7D148.6mm設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線4）計(jì)算同頻率放大倍比）計(jì)算同頻率放大倍比71.12 .631081K63.12.635.1081081823K20.25 .1086 .1481822707K（5）同頻率法推求得設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程）同頻率法推求得設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程日次日次 1 2 3 4 5 6 7 典型暴雨典型暴雨 13.8 6.1 20.0 0.2 0.9 63.2 44.4 放大倍比放大倍比 2.20 2.20 2.20 2.20 1.63 1.71 1.63 設(shè)計(jì)暴雨設(shè)計(jì)暴雨 30.4 13.4 44.0 0.4 1.5 108.0 72.4 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線0204

16、060801001201234567典型暴雨設(shè)計(jì)暴雨同頻率法推求得設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程同頻率法推求得設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線2 2設(shè)計(jì)凈雨推求設(shè)計(jì)凈雨推求（2）分析穩(wěn)定入滲率：）分析穩(wěn)定入滲率： fc12mm/d（3）土壤含水量：）土壤含水量： Pa,0100mm Pa,t+10.92PatPt（1）繪制降雨徑流相關(guān)圖）繪制降雨徑流相關(guān)圖，產(chǎn)流參數(shù)：產(chǎn)流參數(shù)： Em8.0mm；Im100mm設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線4）由降雨徑流相關(guān)圖查算設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程）由降雨徑流相關(guān)圖查算設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程（5）劃分地表、地下凈雨過(guò)程）劃分地表、地下凈雨過(guò)程設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線0204060801001201234567設(shè)計(jì)暴雨設(shè)計(jì)凈雨地

17、下凈雨地表凈雨地表、地下凈雨推求地表、地下凈雨推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 （1）分析單位線分析單位線，由地表凈雨推求地表，由地表凈雨推求地表徑流過(guò)程徑流過(guò)程Qs； （2）地下徑流過(guò)程簡(jiǎn)化為等腰三角形地下徑流過(guò)程簡(jiǎn)化為等腰三角形，峰位于地表徑流停止點(diǎn)。由地下凈雨推求地峰位于地表徑流停止點(diǎn)。由地下凈雨推求地下徑流過(guò)程下徑流過(guò)程Qg； （3）地表徑流與地下徑流相加，地表徑流與地下徑流相加，得設(shè)計(jì)得設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線洪水過(guò)程線Qp。3 3推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線23686402112100042004 .53gQQgii 236/11 i 21.45設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線05001000150020

18、0025003000123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23地表徑流地下徑流總徑流推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線復(fù)習(xí)題：復(fù)習(xí)題：1、由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水時(shí)，一般假定、由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水時(shí)，一般假定（ ）。）。 A、設(shè)計(jì)暴雨的頻率大于設(shè)計(jì)洪水的頻率、設(shè)計(jì)暴雨的頻率大于設(shè)計(jì)洪水的頻率 B設(shè)計(jì)暴雨的頻率小于設(shè)計(jì)洪水的頻率設(shè)計(jì)暴雨的頻率小于設(shè)計(jì)洪水的頻率 C設(shè)計(jì)暴雨的頻率等于設(shè)計(jì)洪水的頻率設(shè)計(jì)暴雨的頻率等于設(shè)計(jì)洪水的頻率D設(shè)計(jì)暴雨的頻率大于、等于設(shè)計(jì)洪水的頻率設(shè)計(jì)暴雨的頻率大于、等于設(shè)計(jì)洪水的頻率 C設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線2.由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水的方法步驟是：由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水的方法步驟是：（ ）3當(dāng)一個(gè)測(cè)站實(shí)測(cè)暴雨系列中包含有特大暴雨當(dāng)一個(gè)測(cè)站實(shí)測(cè)暴雨系列中包含有特大暴雨時(shí)，若頻率計(jì)算不予處理，那么與處理的相時(shí)，若頻率計(jì)算不予處理，那么與處理的相比，其配線結(jié)果將使推求的設(shè)計(jì)暴雨（偏大、比，其配線結(jié)果將使推求的設(shè)計(jì)暴雨（偏大、偏小、不變）（偏小、不變）（ ）推求設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)暴雨 、 推求設(shè)計(jì)凈雨推求設(shè)計(jì)凈雨 、推求