设计流量和设计水位.pptVIP

第四章 设计流量和设计水位;§4-1 桥涵洪水频率标准;黄河1843年洪水水位过程线; 二、设计洪水 在规划设计水工建筑物时，要根据工程的任务和规模，从安全与经济综合考虑，拟定一个在修建及使用期间需要防御的某一级洪水，作为设计的标推和依据。这一洪水称为水工建筑物的设计洪水。 如桥渡设计所依据的指定频率下的洪水，为桥渡设计洪水；在施工时作为渡洪依据的为施工设计洪水，作为防洪规划依据的为防洪设计洪水。 三、设计洪水标准 当河道中出现规定的某量级的洪水时，建筑物不破坏，这级洪水便是该建筑物的设计洪水标准。设计洪水标淮愈高，建筑物遭洪水破坏的可能性就愈小。;日前，我们利用数理统计原理．将洪水的大小用它出现的可能性——频率表示。设计洪水标准愈高，该级洪水流量出现的可能性愈小(洪水频率愈小)．建筑物遭破坏的可能性愈小，就愈安全。 根据《桥渡规范》(TBJ17-86)规定的铁路桥涵洪水频率标准如表4－1所示。 ;现行的《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004)规定的公路桥涵洪水频率标准如表4－2所示． 注：1．三、四级公路的永久性大桥．在水势猛急、河床易于冲刷的情况下，必要时可用1／100的洪水频率验算基础冲刷深度； 2．三、四级公路在交通容许有限度的中断时，允许修建浸水桥和过水路面．其设计洪水频率；应根据容许阻断交通的时间久暂和对上下游的农田、城镇,村庄的影响以及泥沙淤塞桥孔,上游河床的淤高等因素确定。 ;§4-2 洪水资料的处理;二、洪水资料的选样 (一)选样原则 应满足频率计算关于独立随机取样的要求。各样本的形成条件应具有同一基础。 如：不能把暴雨洪水与春汛混在一起作为一个水文系列进行频率计算，不能把溃坝洪水加入—般洪水系列进行频率计算等等。 (二)选样方法 对于水工建筑物的洪水选样，洪峰流量采用年最大值法，即每一年中只选取最大的一个瞬时洪峰流量，作为频率计算的样本。 当某些大水年份资料缺测和漏测时，应通过调查补全，或查明缺测值的量级大小。尽量使观测系列在时间顺序上是连续的随机样本。 (三)洪水资料的还原 当每年最大洪峰流量??一致性受到某种情况影响时，要消除影响，将资料改正到同一的基础上来，才能进行频率计算。这就是洪水资料还原。 影响洪水资料一致性的原因有：流域内修建蓄水、引水、分洪、滞洪等工程，以及河流改道、决口、溃坝等情况。;(四)洪水资料的插补延长 插补延长的方法有：利用上(下)游站的流量资料进行插补延长，利用本站同次洪峰与洪量相关关系，由洪水总量推求洪峰流量，利用本流域暴雨资料插补延长。 (五)洪水资料的系列代表性分析 洪水资料系列代表性的审查是十分重要的工作。设计洪水成果的实际误差，或正或负，或大或小，主要取决于样本系列的代表性。 对于水文观测系列，真正的总体是很难知道的，只能通过一些旁证借以判断短系列样本的代表性。如通过实测资料与调查考证资料进行对比，通过与邻近流域测站的长期资料进行对比，可以帮助我们对样本系列的代表性做出判断。 从统计学角度看来，要提高样本的代表性，首先，样本应该是随机地抽自总体；其次，样本应该有足够的容量，第三，样本互相独立，并且与总体具有相同的概率分布 ;例4-l 某站有1941年-1970年的30年实测资料，还调查到自1911年以来的60年中，发生过于1913年、1917年、1923年、1933年、1939年、1943年等6次较大的历史洪水，而实测的1956年洪水则为60年中首位的特大洪水。 此外，还有1926年、1960年两个大早年份。另外从文献资料中了解到自公元1500年以来的470年中，发生严重水旱灾害的次数为：特大洪水8年，较大洪水47年，大早年份15年。 平均特大洪水60年发生一次，较大洪水平均10年发生一次，大早年份平均30年发生一次，根据以上30年和60年长短两个系列比较，实测的30年中具有一个特大洪水和一个次大洪水。 从1911年到1970年的60年系列中，则除一个特大洪水外，而有6个较大洪水，2个大早年，这与470年的平均情况很相近，因此可以认为从1911年至1970年这个60年系列具有较好的代表性。;§4-3 关于特大洪水; Q0.1%＝7500 m3／s 。两年后，1956年该站实测到特大洪水为13100 m3/s ,若以此资料加入系列，即有22年资料，推算出Q0.1%＝25900m3/s，它与前者相差三倍有余。这引起了人们的重视。经过再次实地调查和历史文献考证，根据河床断面冲淤，修正历史洪水流量；1794年Q＝25000 m3/s；1853年Q＝18000 m3/s；1917年Q＝13500 m3/s， 1935年Q＝8300 m3/s。如果1954年就采用调查到的四次历史洪水资料，其中1794年按