第二講 水資源分類、評(píng)價(jià)及防洪1

1、23456789101112131415161718名稱年徑流深mm對(duì)應(yīng)的降雨帶豐水帶 800十分濕潤(rùn)帶多水帶200800濕潤(rùn)帶過(guò)渡帶50200半濕潤(rùn)帶少水帶1050半干旱帶干涸帶 i 入滲能力入滲能力f fp p ； n徑流量徑流量R R中僅是地面徑流，而不產(chǎn)生地下徑流，中僅是地面徑流，而不產(chǎn)生地下徑流，即即 R=R=RsRs。75mWF/f 0 1mmWc mcW)(mW Wmm蓄水容量蓄水容量 f 蓄水容量蓄水容量 的流域累計(jì)面積；的流域累計(jì)面積；F 全流域面積全流域面積mW 最大的蓄最大的蓄水容量水容量767778n相應(yīng)水位相應(yīng)水位(流量流量)法；法；n合成流量法；合成流量法；n流量演

2、算法流量演算法n流域降雨徑流預(yù)報(bào)：流域降雨徑流預(yù)報(bào)：根據(jù)流域上一場(chǎng)降雨過(guò)程根據(jù)流域上一場(chǎng)降雨過(guò)程推算出流域出口斷面未來(lái)出現(xiàn)的洪水過(guò)程。推算出流域出口斷面未來(lái)出現(xiàn)的洪水過(guò)程。79)Z(f)Z(fZttt，上上上上下下21 上上游游站站洪洪峰峰水水位位(m)下游站洪峰水位下游站洪峰水位(m)傳播時(shí)間傳播時(shí)間(hr)21.4m 07/16/7:008hr18.4m 07/16/15:0080Q33Q1Q212QQQ1+Q2+Q3下游斷面洪峰流量下游斷面洪峰流量上上游游三三站站合合成成洪洪峰峰流流量量Q1、Q2、Q3：均為上游各站：均為上游各站的實(shí)測(cè)流量；的實(shí)測(cè)流量；Q：下游站預(yù)報(bào)的流量；：下游站預(yù)報(bào)

3、的流量； nit , it)Q(fQi1 上下，81聯(lián)解得：聯(lián)解得：1211202下，上，上，下QCQCQCQ, 式中，式中，C0， C1，C2分別為分別為K, x, t 的函數(shù)，它們的的函數(shù)，它們的數(shù)學(xué)表達(dá)式分別為：數(shù)學(xué)表達(dá)式分別為： )506()1 ()()(21)(21122121下上下，下，上，上，QxxQKSASStQQtQQ82tKxKtKxKCtKxKKxtCtKxKKxtC 212121212121210 x：流量比重因子：流量比重因子; K: 槽蓄系數(shù)槽蓄系數(shù)83n枯水期河中的流量主要由汛末滯留在流域中的枯水期河中的流量主要由汛末滯留在流域中的蓄水量的消退形成。蓄水量的消退形

4、成。n主要方法：主要方法：n退水曲線法：退水曲線法：根據(jù)前一時(shí)刻的退水流量來(lái)預(yù)報(bào)后一時(shí)根據(jù)前一時(shí)刻的退水流量來(lái)預(yù)報(bào)后一時(shí)刻的退水流量?？痰耐怂髁?。n前后期徑流相關(guān)法：前后期徑流相關(guān)法：根據(jù)流域前期徑流量來(lái)預(yù)報(bào)未來(lái)根據(jù)流域前期徑流量來(lái)預(yù)報(bào)未來(lái)的后期徑流量。的后期徑流量。848586Q(m3/s)Bt1t2TDCtAEQ mW Qm：洪峰流量洪峰流量(m3/s)，一次一次洪水過(guò)程中的最大流量；洪水過(guò)程中的最大流量； W ：一次洪水的總徑流量一次洪水的總徑流量(m3)，即即ABCDE所所包圍的面包圍的面積；積； A：洪水起漲點(diǎn)；洪水起漲點(diǎn)； B：洪峰洪峰點(diǎn)；點(diǎn)； C：退水結(jié)束點(diǎn)；退水結(jié)束點(diǎn)； t1

5、：漲水漲水歷時(shí)歷時(shí)； t2：退水退水歷時(shí)歷時(shí)； T：洪水總洪水總歷時(shí)歷時(shí) (T= t1+ t2) 8788工程等別工程等別水庫(kù)水庫(kù)防洪防洪治澇治澇灌溉灌溉供水供水水電站水電站工程規(guī)模工程規(guī)模總庫(kù)容總庫(kù)容（108m3）城鎮(zhèn)及城鎮(zhèn)及工礦企工礦企業(yè)的重業(yè)的重要性要性保護(hù)農(nóng)保護(hù)農(nóng)田田(萬(wàn)畝萬(wàn)畝)治澇面治澇面積積(萬(wàn)畝萬(wàn)畝)灌溉面灌溉面積積(萬(wàn)畝萬(wàn)畝)城鎮(zhèn)及城鎮(zhèn)及工礦企工礦企業(yè)的重業(yè)的重要性要性裝機(jī)容裝機(jī)容量量（104KW）大大(1)型型10特別特別重要重要500200150特別特別重要重要120大大(2)型型101.0重要重要5001002006015050重要重要12030中中 型型1.00.10中

6、等中等100306015505中等中等305小小(1)型型0.100.01一般一般30515350.5一般一般51小小(2)型型0.010.001 530.5 100100505020201093等級(jí)等級(jí)重要性重要性非農(nóng)業(yè)人口非農(nóng)業(yè)人口（萬(wàn)人）（萬(wàn)人）防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）重現(xiàn)期（年）特別重要的城市特別重要的城市150200重要的城市重要的城等城市中等城市502010050一般城市一般城市1503001005015050300100503050201003030202030201094n定義定義：用以設(shè)計(jì)水利工程所依據(jù)的各種標(biāo)準(zhǔn)的：用以設(shè)計(jì)水利工程所依據(jù)的各種標(biāo)

7、準(zhǔn)的洪水稱為設(shè)計(jì)洪水。洪水稱為設(shè)計(jì)洪水。n內(nèi)容內(nèi)容：n設(shè)計(jì)洪峰流量設(shè)計(jì)洪峰流量n設(shè)計(jì)洪量設(shè)計(jì)洪量n設(shè)計(jì)洪水過(guò)程設(shè)計(jì)洪水過(guò)程95n由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水：有實(shí)測(cè)洪水的地區(qū)由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水：有實(shí)測(cè)洪水的地區(qū)n由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水：有實(shí)測(cè)暴雨的地區(qū)由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水：有實(shí)測(cè)暴雨的地區(qū)n由水文氣象資料推求設(shè)計(jì)洪水：有水文氣象觀由水文氣象資料推求設(shè)計(jì)洪水：有水文氣象觀測(cè)資料的地區(qū)測(cè)資料的地區(qū)n利用暴雨等值線圖和一些簡(jiǎn)化公式估算設(shè)計(jì)洪利用暴雨等值線圖和一些簡(jiǎn)化公式估算設(shè)計(jì)洪水：缺乏資料地區(qū)水：缺乏資料地區(qū)96n由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水n作洪峰流量作洪峰流量Q Qm m及設(shè)計(jì)

8、洪量及設(shè)計(jì)洪量W Wt t的頻率計(jì)算，分別的頻率計(jì)算，分別求得設(shè)計(jì)頻率為求得設(shè)計(jì)頻率為P P的相應(yīng)洪峰流量的相應(yīng)洪峰流量Q Qm m和設(shè)計(jì)洪量和設(shè)計(jì)洪量W Wt tn選擇流域中代表大洪水的實(shí)測(cè)洪水過(guò)程為典型，選擇流域中代表大洪水的實(shí)測(cè)洪水過(guò)程為典型，以以W Wtptp及及Q Qmpmp為控制放大典型洪水過(guò)程為控制放大典型洪水過(guò)程n典型洪水過(guò)程發(fā)大的方法：典型洪水過(guò)程發(fā)大的方法：n同倍比放大法，分時(shí)段同頻率放大法同倍比放大法，分時(shí)段同頻率放大法97n由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水n設(shè)計(jì)暴雨的計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨的計(jì)算n設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算：設(shè)計(jì)凈雨推求設(shè)計(jì)洪水（單設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算：設(shè)計(jì)凈雨推求設(shè)計(jì)

9、洪水（單位線法）位線法）n典型洪水過(guò)程發(fā)大的方法：典型洪水過(guò)程發(fā)大的方法：n同倍比放大法，分時(shí)段同頻率放大法同倍比放大法，分時(shí)段同頻率放大法98n由氣象資料推求設(shè)計(jì)洪水由氣象資料推求設(shè)計(jì)洪水n可能最大暴雨推求可能最大洪水可能最大暴雨推求可能最大洪水n可能最大暴雨可能最大暴雨P(guān)MPPMP與氣象資料有關(guān)與氣象資料有關(guān)n產(chǎn)匯流計(jì)算產(chǎn)匯流計(jì)算n小流域設(shè)計(jì)洪水小流域設(shè)計(jì)洪水n缺乏資料地區(qū)，重點(diǎn)是設(shè)計(jì)洪峰流量的推求缺乏資料地區(qū)，重點(diǎn)是設(shè)計(jì)洪峰流量的推求99100101102103104tVVqqQQqQ 122121)(21)(21)(Vfq 其中，其中，Q1，Q2計(jì)算時(shí)段初、末的入庫(kù)流量計(jì)算時(shí)段初、末的入庫(kù)流量 q1,q2計(jì)算時(shí)段初、末的下泄流量計(jì)算時(shí)段初、末的下泄流量 V1，V2計(jì)算時(shí)段初、末水庫(kù)的蓄存水量計(jì)算時(shí)段初、末水庫(kù)的蓄存水量 Q，q分別為計(jì)算時(shí)段中的平均入庫(kù)、下泄流量分別為計(jì)算時(shí)段中的平均入庫(kù)、下泄流量已知入庫(kù)洪水過(guò)程線時(shí)，已知入庫(kù)洪水過(guò)程線時(shí)，Q1，Q2，Q已知，已知，V1，q1為初為初始條件，則可以由上面兩個(gè)方程推求始條件，則可以由上面兩個(gè)方程推求V2，q2。1051061071. 確定重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象確定重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象2. 防御設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)