《水文学第四章.pptVIP

第六章 设计洪峰流量与水位计算 第一节 概述 一、问题的提出 在河流上兴建水库，目的在于兴利除害。为了兴利（灌溉、发电等），需要设置一定的兴利库容，调节年、月径流，使之符合人们的要求。 但水库单单有兴利库容是否就行了 为水利水库自身安全和下游防护区的安全，还必须设置一定的库容拦蓄洪水。 设计洪水——拦洪库容——设计洪水位； 校核洪水——调洪库容——校核洪水位; 水库泄洪——泄洪建筑物； 二、设计洪水的涵义和设计标准 水库防洪设计的依据。 两类水库防洪问题： 1. 水库本身安全防洪问题，是确定在某一特大Q～t情况下，为了不使洪水漫溢坝顶造成毁坝灾害，所需要的坝顶高程等工程规模数据。 如何设计调洪库容和泄洪建筑物？ ——水工建筑物的设计洪水 2. 下游地区防洪问题，一般是水库下游河道要求水库下泄流量不超过某一流量值。 如何设计防洪库容？ ——防护对象的设计洪水。 设计洪水定义：为解决各类防洪问题，所提供的作为规划设计依据的各种设计标准的洪水。 如何选择水工建筑物的设计洪水，涉及一个标准问题，即设计标准。 设计标准定得过高，工程投资增大而不经济，但工程比较安全； 设计标准定得过低，工程造价降低，但工程遭受破坏的风险增大。 确定设计标准是一个非常复杂的问题。 我国：SDJ12-78《水利水电枢纽工程等级划分及设 计标准（山区、丘陵区部分）（试行）》 GB50201-94《防洪标准》 水工建筑物的防洪标准： 防护对象的防洪标准： 三、 设计洪水的内容 设计洪水三要素： 设计洪峰流量、设计洪量、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，如葛洲坝电站，其泄洪闸以设计洪峰流量控制（Qm=110000m3/s)。 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。如三峡水库，拦洪库容300.2亿m3。 一般水库都以峰和量同时控制。 四、设计洪水的计算途径 1、由流量资料推求设计洪水 适用条件：设计断面有足够的实测流量资料 2、由暴雨资料推求设计洪水 适用条件：设计断面流量资料不足而雨量资料较好时 3、地区综合法推求设计洪水 适用条件：设计流域（主要是小流域）缺乏降雨径流资料时 第二节 设计洪峰流量及设计洪量的推求 一、资料审查 “三性”审查： 可靠性、一致性、代表性 1.资料可靠性的审查与改正 实测洪水资料： 对测验和整编进行检查，重点放在观测与整编质量较差的年份。包括水位观测、流量测验、水位流量关系等。 历史洪水资料： 一是调查计算的洪峰流量可靠性；二是审查洪水发生的年份的准确性。 2. 资料一致性的审查与还原 所谓洪水资料的一致性，就是产生各年洪水的流域产流和汇流条件在调查观测期中应基本相同。 如果发生了较大的变化，需要将变化后的资料还原到原先天然状态的基础上，以保证抽样的随机性（减少人为的干扰），和能与历史资料组成一个具有一致性的系列。 例如上游建了比较大的水库，则应把建库后的资料通过水库调洪计算，修正为未建库条件下的洪水。 3. 资料代表性的审查与插补延长 当洪水资料的频率分布能近似反映洪水的总体分布时，则认为具有代表性；否则，则认为缺乏代表性。实际工作中要求连续实测的洪水年数一般不少于20～30年，并有特大洪水加入。 当实测洪水资料缺乏代表性时，应插补延长和补充历史特大洪水，使之满足代表性的要求。插补延长主要是采用相关分析的方法。 二、样本选取 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。 目前采用年最大值法选样：即从资料中逐年选取一个最大流量和固定时段的最大洪水总量，组成洪峰流量和洪量系列。 固定时段一般采用1、3、5 、7、15、30天。大流域，调洪能力大的工程，设计时段可以取得长些；小流域、调洪能力小的工程，可以取得短一些。 在洪水资料审查中，样本的代表性要求洪水系列长20～30年，并有特大洪水加入。 那么下面主要讲什么是特大洪水、为什么要加入特大洪水、加入