第六章 由流量资料推求设计洪水

第六章由流量资料推求设计洪水§6—1概述§6—2设计洪峰流量及设计洪量的推求§6—3设计洪水过程线的推求§6—1概述一、设计洪水计算的目的二、设计洪水和设计标准三、风险率（破坏率）四、设计洪水计算的内容和方法一、设计洪水计算的目的1、洪水的形成暴雨或融雪→大量地面径流→河流流量↑→水位猛涨↑→洪水2、防洪措施工程措施非工程措施3、设计洪水计算的目的暴雨、洪水资料分析寻求规律洪水情势预估设计洪水为水利水电等部门提供水文数据4、水利枢纽工程的防洪（1）水库下游地区的防洪问题qmax≤q安（2）水库本身安全的防洪问题二、设计洪水和设计标准设计标准：是指防洪保护对象和防洪工程本身的防洪安全标准。设计洪水：符合设计标准的洪水。设计洪水设计洪峰流量不同时段洪水总量设计洪水过程线设计标准和校核标准三、风险率（破坏率）即N年中出现超过QP事件的概率：PN=1－(1－P)N例：当P=1%，工程寿命N=100年时：PN=1－（1－1％）100＝0.634四、设计洪水计算的内容和方法1、内容设计洪峰流量不同时段的设计洪量设计洪水过程线2、计算设计洪水的方法（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）利用暴雨等值线图和一些简化公式估算设计洪水本节小结一、设计标准和校核标准二、风险率三、设计洪水计算的内容和方法§6—2设计洪峰流量及设计洪量的推求一、洪水资料的选择、审查和插补延长二、洪水特大值处理三、洪水峰、量频率计算四、洪水峰量频率计算成果的合理性检查五、安全保证值一、洪水资料的选择、审查和插补延长（一）洪水资料的选择对于洪峰流量，采用年最大值法选样。对于洪量，采用固定时段独立选取年最大值法选样。tQQm1d3d5d洪量选样（二）洪水资料的审查1、可靠性审查2、一致性审查及还原计算3、代表性审查（三）洪水资料的插补延长1、利用上、下游站的流量资料进行插补延长2、利用本站峰量关系进行插补延长3、利用本流域暴雨资料插补延长二、洪水特大值处理（一）系列中加入特大洪水的作用实测洪水历史洪水（调查考证）作用：扩大样本容量（二）经验频率的确定1、连序系列和不连序系列连序系列：序号是连贯的，中间没有空位。不连序系列：序号是不连贯的，中间有空位。n序号流量0连序系列不连序系列序号nN缺测0流量a个l个2、经验频率的计算（1）连序系列%1001nmPm（2）不连序系列有分别和统一处理两种方法对N年中的a项特大洪水，经考证无遗漏时：N——调查考证期，即自调查考证的最远年份至样本资料的最末年份。%1001NMPM对n年实测洪水：%1001nmPm实例××河××站，自1953～1986年中，有两年资料缺测，且无法插补。在32年实测资料中，82年洪水最大，且为特大洪水；64年洪水次大；78年洪水最小。经调查考证获得1905年和1931年两次历史的信息，即1905年洪水大于1931年洪水，但都没有82年洪水大，且已查清在1905年～1986年的82年中没有遗漏比1931年更大的洪水。又经文献考证1764年曾发生过一次量级比1982年还要大的洪水，是1764年以来的最大洪水，但因年代久远，1764～1905年间的其他洪水情况未能查清。洪水系列经验频率计算表系列年数洪水序位洪水年份（年）经验频率n(实测)N（调查考证）mM分别处理法N2=223年1764~1986年1N1=82年1905~1986年n=32年PM=1/(223+1)19821964.197817641231982190519311/(82+1)2/(82+1)3/(82+1)12.32---2/(32+1).32/(32+1)三、洪水峰、量频率计算（一）统计参数的初估1、矩法][1111121211nliiajjvajnliijxxlnaNxxNxCxlnaNxNx我国各地洪水统计参数有如下特性:Cv≤0.5，Cs/Cv=3～4；Cv1.0，Cs/Cv=2～3；0.5Cv≤1.0，Cs/Cv=2.5～3.52、三点法在经验频率曲线上取（P1，XP1），（P2，XP2），（P3，XP3）三点。消去令——偏度系数spCpxx，11spCpxx，22spCpxx，33),(),(),(223123133121SSSSSpppppCPCPCPCPCPxxxxx，，，可得312312pppppxxxxxSP=5-50-95%S01234567890.00.10.20.30.40.50.60.70.80.90.00.0.380.731.081.421.782.132.533.023.700.040.410.761.111.461.812.172.573.073.800.080.450.801.141.491.852.202.623.133.910.120.480.841.181.521.882.242.663.194.030.160.520.871.211.561.922.282.703.254.170.200.550.901.251.591.952.322.763.324.320.240.590.941.281.631.992.362.813.384.490.270.630.981.311.662.032.402.863.464.720.310.661.011.351.702.062.442.913.524.940.350.701.041.381.742.102.482.973.605.43查附表四得到可由及上两式中ssssspssppccpcpcpcpxxcpcpxx),(),(),(),(),(),(231223131查附表四得到可由及上两式中ssssspssppccpcpcpcpxxcpcpxx),(),(),(),(),(),(231223131xCv三点法用表——Cs与有关φ值的关系表CsΦ50%Φ1%-Φ99%Φ3%-Φ97%Φ5%-Φ95%Φ10%-Φ90%0.00.10.20.3.....5.60.000-0.017-0.033-0.055.....-0.3504.6524.6484.6454.641.....3.7623.7563.7503.743.....3.2903.2873.2843.278.....2.5642.5602.5572.550.....（二）配线准则1、尽量照顾点群趋势，着重配合曲线中上部的点据.2、配线中不能机械地通过历史洪水点据，从而脱离了点群；但也不宜距离这些点据过远。3、配线时除应力求与经验点据拟合外，还应考虑洪水特征值统计参数的时空变化规律。