第四章设计洪水与设计水位推.pptVIP

第四章 设计洪水与设计水位推算 4.1 根据流量观测资料推算 4.2 根据洪水调查资料 4.3 根据暴雨资料推算 4.4 小流域设计洪水 4.5 设计洪水位的推求 一、设计洪水的意义及内容 为了保证工程安全，规划设计时，以某一标准的洪水作为防御对象，使建筑的工程遇到不超过这种标准的洪水时不会被破坏。 工程规划设计中所依据的一定标准的洪水，即为设计洪水。 如何推算工程的设计洪水，涉及一个标准问题，即设计标准。 正常运用标准、非常运用标准 设计洪水的内容： 设计洪水三要素： 设计洪峰流量Qm（m3/s）：为设计洪水过程线中的最大流量 。 设计洪水量W（m3），即设计洪水的径流总量，对防洪起着决定性作用 设计洪水过程线 对于桥梁、涵洞、调节性能小的水库，一般可只推求设计洪峰流量和设计水位 对于大型水库，调节性能高，可以洪量控制，即库容大小主要由洪水总量决定。 设计洪水的计算途径 1.由流量资料推求设计洪水 先分别对洪峰流量和各时段洪量进行频率计算，求得设计洪峰流量和各种时段的设计洪量；而后选择适当的典型洪水过程线，用设计洪峰与设计洪量控制对其进行放大，得出设计洪水过程线。 2.由洪水调查资料推求设计洪水 3.由暴雨资料推求设计洪水 该法是先经产流计算求设计净雨过程，再经汇流计算求得设计洪水过程。 4.地区综合法推求设计洪水 小流域设计洪水 4.1 根据流量观测资料推算 选 样 资料的审查 特大洪水的处理 频率计算 成果分析 选 样 河流上一年内要发生多次洪水，每次洪水具有不同历时的流量变化过程，如何从历年洪水系列资料中选取表征洪水特征值的样本，是洪水频率计算的首要问题。 选样就是在现有的洪水资料中选取样本系列,作为频率计算的依据。我国目前采用年最大值法选样，即每年只选一个最大洪峰流量及某一历时的最大洪量组成系列。 洪水资料的审查与处理 1、资料可靠性的审查与改正 资料的正确与否，要从流量资料的测验方法、水位流量关系、整编精度和水量平衡等方面进行检查，发现错误的要纠正，发现伪造的要剔除 2、资料一致性的审查与还原 洪水资料的审查与处理 3、资料代表性的审查与插补延长 指该洪水样本与其总体分布特征的相似程度，如相似程度较高，则系列的代表性较好，计算成果的精度较高，反之则较低。样本对总体代表性的高低，可通过对二者统计参数的比较加以判断。 一般要求洪水系列n30年,并有特大洪水加入，方可进行频率计算。 若代表性不好，则应进行历史洪水调查和通过相关分析插补延长系列。 4、资料独立性的审查 要求同一系列中的样本，必须相互独立 1、特大洪水的处理 (1)什么是特大洪水? 特大洪水是指实测系列和调查到的历史洪水中，比一般洪水大得多的稀遇洪水。 历史上的一般洪水是没有文字记载和留下洪水痕迹,只有特大洪水才有文献记载和洪水痕迹可供查证,所以调查到的历史洪水一般就是特大洪水. 特大洪水可以发生在实测流量期间之内,也可以发生在实测流量期之外,前者称资料内特大洪水,后者称资料外特大洪水(历史特大洪水). （2）为什么要考虑特大洪水？ 目前我们所掌握的样本系列不长，系列愈短，抽样误差愈大，若用于推求千年一遇、万年一遇的稀遇洪水，根据就很不足。 如果能调查到N年（Nn）中的特大洪水，就相当于把n年资料展延到了N年，提高了系列的代表性，使计算结果更合理、准确。 （3）考虑特大洪水时经验频率的估算 加入特大洪水后，资料系列的特征： 1）连序系列和不连序系列： 所以特大洪水加入系列后，样本成为不连序系列，其经验频率和统计参数的计算与连序系列不同。这样就要研究有特大洪水时的经验频率和统计参数的计算方法，称为特大洪水处理。 考虑特大洪水时经验频率的计算基本上是采用将特大洪水的经验频率与一般洪水的经验频率分别计算的方法。 目前国内有两种计算特大洪水与一般洪水经验频率的方法：独立样本法、统一样本法。 设： N ——历史调查期年数： n ——实测系列的年数； l ——n年中的特大洪水项数； a ——N年中能够确定排位的特大洪水项数（含资 料内特大洪水l项）； m ——实测系列在n中由大到小排列的序号，m=l+1 ，l+2，...，n； Pm ——实测系列第m项的经验频率； PM ——特大洪水第M序号的经验频率，M=1,2,...,a 频率计算推求设计洪峰流量 经验频率的计算方法 1）独立样本法 把实测系列与特大值系列看作是从总体中独立抽出的两个随机样本，各项洪水可分别在各个系列中进行排位，实测系列一般洪水的经验频率计算仍按连续系列的经验频率公式： 设：N——历史调查期年数：