第4章洪水径流.ppt

第四章洪水径流 一、设计洪水流量与水位 1.洪水： （1）定义：河中流量急增，水位猛涨并具有一定危害性的大水称为洪水。 （2）引起洪水的原因：多为夏秋季发生暴雨或大面积下雨引起。 另外，春季迅速融雪，冬季冰凌塞流等也常造成灾害性洪水。 （3）设计洪水的确定 1）频率计算法 以符合某一频率的洪水作为设计洪水,如百年一遇、千年一遇等。 2）水文气象法 根据水文气象要素推求一个特定流域在现代气候条件下,可能发生的最大洪水作为设计洪水。 （4）设计洪水三要素：洪峰流量的大小，洪水流量逐时变化情况（简称洪水过程线），一定时段内的洪水总量。 工程建成后在使用年限中的破坏情况指的是连续K年的破坏 率，其计算式如下： SK =1－(1－P )K (4.1) 2.洪水设计标准 如果设计洪水标准定得过高，设计洪水过大，建筑物本身虽然安全，但工程投资高，不够经济；反之不够安全 永久性水工建筑物的洪水设计标准 永久性水工建筑物系指运行期间使用的建筑物，根据其重要性分为主要建筑物和次要建筑物。主要建筑物系指失事后造成灾害或严重影响主要设备和设施使用的建筑物，次要建筑物系指失事后不造成灾害或对主要设备和设施使用影响不大并易于修复的建筑物。 设计洪水标准分为正常运用（设计标准）和非常运用（校核 标准）两种情况，相应的洪水分别称为设计洪水和校核洪水。 根据超定量法选样，在频率计算中所得的是次累积频率P? （即多少次一遇）和次重现期T ?，不是工程上所需的年累积 频率P和年重现期T。二者的关系可按下式换算 (4.2) （3）超大值法 将n年资料按数值的大小顺序排列，从中选取S个最大值组成 样本系列，这样每年平均可选得a0个洪峰流量（或水位）， n年中即可选得S = na0个洪峰流量（或水位）。按超大值法 选取样本的个数，是根据需要而由设计者来确定的。 （5）超大值法与超定量法选样的相同点 用超大值法求次累积频率P?及次重现期T ?的公式与超定量法相同。 选样方法的采用视设计要求而定。 虽然设计站有20年以上的连续实测资料，但还要尽可能插补 展延系列。对于雨量充沛地区还可用暴雨资料来检查洪水。 ②确定特大值的重现期N N =T2－T1+1 (4.4) 2）连续系列与不连续系列 关于洪峰流量系列，有两类情况 ①连续系列指的是连续实测和插补延长的资料由大到小排序 时，序号连续，见上图，n为连续系列的项数。 3）经验累积频率计算方法 a.独立样本法 把实测系列与特大洪水系列看作是从总体中独立抽取的两个随机样本，各项洪水可分别在各自系列中进行排位，分别计算其经验累积频率。 ①特大洪水的经验累积频率计算公式为 % （4.5） ②实测系列的经验累积频率公式为 % （4.6） b.连续样本法 将实测系列与特大洪水系列共同组成一个不连续系列，作为 代表总体的一个样本，不连续系列各项可在历史调查期N年 内统一排位。 ①特大洪水的经验累积频率公式仍用公式（4.18）。 ②实测系列的经验累积频率公式为 ×100% (4.7) 式（4.6）适用于实测系列的代表性较好，而历史洪水排位可 能有错漏的情况。 式（4.7)适用于历史洪水排位无错漏的情况，目的是为了避 免历史洪水的经验频率与实测系列的经验频率有重叠的现象。 4）含特大值系列的经验点据统计参数的计算方法 包尔达科夫、克里茨基和闵凯里假定：缺测年份N－n－a中 的系列平均值、均方差与n年连续实测一般数值洪峰流量的 平均值和均方差相等，即 (4.8) ②含特大值系列的离势系数计算公式 （4.12） 或