〈新〉第八章 工程水文学.ppt

第九章 有流量资料推求设计洪水 第一节概述 二、设计洪水的计算任务 第二节 设计洪峰流量和设计洪量的推求 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。 又经调查，在四川忠县长江北岸2km处的选溪山洞中调查到宋绍兴23年 （南宋赵构年号）即1153年一次大洪水。该洪水小于1870年洪水，通过调 查还可以肯定自1153年以来1870年洪水为最大，则1870年洪水的重现期为 N＝1992-1153+1＝840（年） 2.考虑有特大洪水时经验频率的估算 （1）加入特大洪水后,资料系列的特征：不连序。 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。 目前国内有两种方法计算特大洪水与一般洪水经验频率：独立样本法、统一样本法。 （2）独立样本法 把实测一般洪水系列与特大洪水系列都看作是从总体中独立抽出的两个随机连序样本，各项洪水可分别在各个系列中进行排位，实测系列的经验频率仍按连序系列经验频率公式计算： 例： （3）统一样本法 将实测系列与特大值系列共同组成一个不连序系列，作为代表总体的一个样本，不连序系列各项可在历史调查期N年内统一排位。 特大洪水的经验频率仍采用下式： 上述两种方法，我国目前都在使用。一般说，独立样本法把特大洪水与实测一般洪水视为相互独立，这在理论上有些不合理，但比较简单。在特大洪水排位可能有错漏时，因不互相影响，这方面讲则是比较合适的。当特大洪水排位比较准确时，理论上说，用统一样本法更好一些。 [例6-1]某站自1935～1972年的38年中，有5年因战争缺测，故实有洪水资料33年。其中1949年为最大，并考证应从实测系列中抽出作为特大值处理。另外，查明自1903年以来的70年间，为首的三次大洪水，其大小排位为1921、1949、1903年，并能判断在这70年间不会遗漏掉比1903年更大的洪水。同时，还调查到在1903年以前，还有三次大于1921年的特大洪水，其序位是1867、1852、1832年，但因年代久远，小于1921年洪水则无法查清。现按上述两种方法估算各项经验频率。 独立样本法： 3.考虑特大洪水时统计参数的确定 （1）初步估计参数——矩法 假设系列中n-l年的一般洪水的均值为xn-l、均方差为σn-l，它们与除去特大洪水后的N-a年总的一般洪水系列的均值xN-a、均方差σN-a相等，即: 七、计算成果的合理性检验 （1）检查洪峰、各时段洪量的统计参数与历时之间的关系； 历时增长，均值增大，Cv、Cs一般减小。 (2)根据上下游、干支流及邻近地区各河流洪水频率分析成果进行比较。 从上游到下游，均值增大、模数减小 第三节 设计洪水过程线的推求 一、典型洪水过程线的选择 1 选择典型所考虑的因素： 1）洪水（尤其是特大洪水）的形成规律和天气条件； 2）洪水过程特征，如大洪水出现的时间、季节、峰型（单峰、双峰或连续峰）、主峰位置、洪水上涨历时、洪量集中程度等。 2 典型洪水选择原则： 1）峰高量大原则 尽量选择峰高量大的接近设计条件下 的实测洪水过程； 2）代表性原则 从季节、地区组成、洪峰次数、峰量关 系等方面考虑； 3）对工程不利原则 峰型集中、主峰靠后、与下游洪水 遭遇。 二、典型洪水过程线放大 1. 同倍比放大 1) 概念 用同一个放大倍数放大典型洪水过程线，从而得到设计洪水过程线的方法。 2）放大倍数计算 a. 当洪峰起决定作用时，或调节性能低的水库，一般以洪峰控制，称“以峰控制”，其放大倍比： b. 当时段洪量起决定作用时，或调节性能高的水库，一般以某时段洪量控制，称“以量控制”，其放大倍比： 其中 t=1d,3d,7d,… 特点：用同一放大倍比放大典型过程。简单。 注意： 1. 用峰控制还是用量控制，