[工学]第六章 流量推设计洪水.ppt

第九章 由流量资料推求设计洪水 本章主要内容 1.设计洪水的概念 洪水严重的洪涝灾害问题！  1998年长江大洪水 淮河75.8洪水 1975年8月，特大暴雨引发的淮河上游大洪水，使河南省驻马店地区包括两座大型水库在内的数十座水库漫顶垮坝，1100万亩农田受到毁灭性的灾害，1100万人受灾，超过2.6万人死亡，经济损失近百亿元，成为世界最大的水库垮坝惨剧。 “75.8”洪水淹没范围图（图中浅色部分） 板桥水库被洪水冲垮后的惨境 “75.8”特大洪水石漫滩水库溃坝 京广铁路被破坏 洪涝灾害仍是中华民族的心腹之患（洪涝灾害） 2/3以上的固定资产、1/3的耕地、近1/2的人口，620多座城市经常受到洪水的威胁，洪涝灾害严重。60%的城市尚未达到国家规定的防洪标准，近半数堤防存在着不同程度的隐患，40%的水库带病运行，防洪非工程措施还不够完善。 随着经济社会的发展和城市化进程的加快，使防洪安全问题愈发突出。 水利工作者的任务之一除水害，兴水利！ 目标：洪水资源化 措施：工程措施与非工程措施 工程措施：兴建水利工程，如水库、堤防等。 水文计算任务：推求设计洪水，为工程规模的确定提供设计水文资料。 设计洪水的定量描述——三要素(峰、量、过程线） PMP/PMF国内外尚无统一定义 可能最大暴雨（PMP） ：在现代气候条件下，一年的某一时期，特定设计流域上一定历时内、物理上可能发生的近似上限降水（包括降水总量及其时空分布）。 可能最大洪水（PMF） ：根据近似上限降水（PMP）求得的近似上限洪水。 水工建筑物的等级和防洪标准 国家根据工程效益、政治及经济各方面的综合考虑，颁布了按工程规模分类的工程等别和按建筑物划分的防洪标准，如国家《防洪标准》（GB50201-94）和水利部2000年颁发的编号为SL 252-2000的《水利水电工程等级划分及洪水标准》。 规划中按工程的种类、大小和重要性，将水工建筑物划分为若干等级，按不同等级给出相应的设计标准。 水利水电工程分等指标 两类设计洪水标准 1.水工建筑物的设计洪水标准 对永久性建筑物,采用二级标准:正常运用情况，即设计标准；非正常运用情况，即校核标准。 2.下游防护对象的防洪标准??? 下游防护对象的防洪标准根据防护对象的重要性选取。因为没有水库的安全，也就谈不上下游防护对象的安全，因此上述水库洪水标准一般都高于防护对象的防洪标准。 设计洪水数值计算中资料情况 2.设计洪水推求的途径 （1）由流量资料推求设计洪水 （2）由暴雨资料推求设计洪水 （3）小流域设计洪水计算 （4）可能最大洪水 三峡左岸大坝工程（防洪、发电、航运） 南湾水库工程（防洪、灌溉、城市供水、发电、养殖等 ） 历史教训 板桥、石漫滩水库垮坝，其最主要的原因是水库在50年代初期修建时，学习苏联经验，采用频率分析方法来推求设计洪水，由于当时资料系列太短，代表性很差，致使计算成果严重偏小。 如今的板桥水库（1986~1993年复建） 氣勢磅薄的石漫灘水庫（1993~1997复建） 3.由流量资料推求设计洪水的步骤 第一步 设计洪峰、设计洪量计算 第二步 典型洪水过程选择 由流量资料推求设计洪峰流量和设计洪量时要经过选样、资料审查、频率计算和成果合理性分析几个步骤。 一、资料审查 （1）资料可靠性的审查与改正（2）资料一致性的审查与还原 （3）资料代表性的审查与插补延长 二、选 样 选样就是在现有的洪水记录中选取若干个洪峰流量或某一历时的洪量组成样本，作为频率计算的依据。 在水库防洪计算中,目前采用年最大值法。????洪峰选样: 采用年最大值法。可以从水文年鉴上直接查得。????洪量选样: 采用固定时段选取年最大值法。根据洪水水文要素摘录表的数据用梯形面积法计算。 三、特大洪水 1.什么叫特大洪水??? 比系列中一般洪水大得多的洪水称为特大洪水, 并且通过洪水调查可以确定其量值大小及其重现期者。??? 特大洪水可以发生在实测流量期间的n年之内,也可以发生在实测流量期间的n年之外,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)。 实测洪水资料中，加入特大洪水，相当于延长了样本系列，有利于提高样本的代表性。 特大洪水加入系列后成为不连序系列,即由大到小排位序号不连续,其中一部分属于漏缺项位,其经验频率和统计参数计算与连续系列不同。 华北某河某站，在1955年进行洪水规划时，据当时20年资料推得1000年一遇洪峰流量为7500m3/s，而在1956年发生了一次特大洪水，实测洪峰流量达13100m3/s，将此次洪水加入系列，按21年进行频率计算，得1000年一