《水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水课件（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、在线教务辅导网：在线教务辅导网：教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：或者直接输入下面地址：4-4-2 2 设计洪峰流量设计洪峰流量( (或水位或水位) )的分析与计算的分析与计算1.基本概念基本概念2.推求设计洪水的方法推求设计洪水的方法3.洪水资料选样洪水资料选样4.洪水资料的审查洪水资料的审查5.设计洪峰流量（或水位）的计算设计洪峰流量（或水位）的计算6.重点：设计洪水的推求重点：设计洪水的推求水文学与水文地质学教学作者杨维水文学与水文地质学教学作者杨维2 2洪水洪水 洪水（洪水（ flood
2、）： 雨洪雨洪( (storm flood) )： 暴雨形成的洪水暴雨形成的洪水. . 春汛春汛( (snow flood): ): 春季融雪形成的洪水春季融雪形成的洪水. . 洪水三要素洪水三要素： 洪峰流量洪峰流量洪峰流量洪峰流量 ( (QQmm) ( ) ( flood peak flow flood peak flow ) ) 洪水总量洪水总量 (WWt t) (flood volumeflood volume) 洪水过程线洪水过程线 ( (flood hydrograph flood hydrograph ) )设计洪水设计洪水(designed flood)： 符合符合设计（频率）
3、标准设计（频率）标准的洪水。的洪水。1.1.基本概念基本概念图水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水一次洪水过程一次洪水过程 标准水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水设计洪水标准设计洪水标准 防洪设计标准分为防洪设计标准分为: : 保障防护对象的防洪标准。保障防护对象的防洪标准。 确保水工建筑物正常运用的防洪标准。确保水工建筑物正常运用的防洪标准。标准永久性水工建筑物正常运用的洪水标准永久性水工建筑物正常运用的洪水标准建筑物等建筑物等级12345洪水重洪水重现期期(a)20005005001001005050303020水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水防护对象的防洪标准防护对象的防洪标准 防
4、防护对象象防洪防洪标准准城城 镇工工矿区区农田面田面积(104亩)重重现期期(a)特特别重要城市重要城市重要城市重要城市中等城市中等城市一般城市一般城市特特别重要工重要工矿区区重要工重要工矿区区中等工中等工矿区区一般工一般工矿区区500100500301001005010020501020推求方法水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水2. 2. 推求设计洪水的方法推求设计洪水的方法 1) 1) 数理统计法数理统计法 适线法适线法 水文实测系列资料组成：水文实测系列资料组成： 用洪水流量（或水位）资料推求用洪水流量（或水位）资料推求； 用暴雨资料推求。用暴雨资料推求。 2 2）地理综合法）地理综合
5、法 用经验公式推求用经验公式推求 3 3）水文气象法）水文气象法 PMP (Possible Maximum Precipitation) 自学自学3 选样水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水3.3.水资料选样水资料选样1) 1) 年最大值法年最大值法： 每年选取一个最大瞬时流量（水位）每年选取一个最大瞬时流量（水位）。2 2) ) 超大值法：超大值法： 将将n年实测最大流量资料按递减顺序排列，从首项开始年实测最大流量资料按递减顺序排列，从首项开始 取取 S 个最大值组成样本系列。一般取个最大值组成样本系列。一般取 S=(35)n 个。个。3 3) ) 超定量法：超定量法： 此法先规定一种选样
6、此法先规定一种选样“标准值标准值”，凡实测最大流量值超，凡实测最大流量值超过过 此标准值，均被选入，组成样本系列。此标准值，均被选入，组成样本系列。 4 审查水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水4. 洪水资料的审查洪水资料的审查 一致性一致性 代表性代表性 可靠性可靠性5 计算水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水5.5.设计洪峰流量（水位）计算设计洪峰流量（水位）计算 (1)(1)洪水实测系列资料的分类洪水实测系列资料的分类 连续连续 序序 实测系列实测系列 有有特大值特大值的不连续的不连续 序序 实测系列实测系列 特大值特大值 ( (Excessive flood ) )： (2) (2)
7、设计洪峰流量（水位）的计算设计洪峰流量（水位）的计算 1) 1) 连续连续 序序 系列：系列： 样本组成：按样本组成：按“年最大值法年最大值法”取样。取样。 计算方法：目估适线法计算方法：目估适线法 Cs初值：初值： Cv0.5 Cs = (3 4 )Cv Cv0.5 Cs = (2 3 )Cv不连续系列水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水2) 2) 不连续不连续 序序 系列：计算方法系列：计算方法目估目估适线法适线法 经验频率计算：经验频率计算： 设：设： Qm为为 n 年连续实测系列的一般值；年连续实测系列的一般值； n 年连续实测系列之内特大值年连续实测系列之内特大值 QM 个数为个数为
8、 l 个；个； n 年连续实测系列之外特大值年连续实测系列之外特大值QM个数为个数为a1个；个； N 年中特大值年中特大值 QM 总个数为总个数为 a = a1 +l频率T2Qnl 个个a1 个个NT1水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水 N 年内特大值的经验频率：年内特大值的经验频率： 式中：式中：M 特大洪水由大到小的排序号特大洪水由大到小的排序号 M = 1, 2, ，a1+l N 调查考证年数调查考证年数 N = T2 T1 +1 T1调查考证涉及的最远年份；调查考证涉及的最远年份； T2连续连续 n 年实测系列的最近年份。年实测系列的最近年份。 一般频率水文学与水文地质学教学作者杨维
9、2洪水 n 年内一般值的经验频率：年内一般值的经验频率： 计算方法一计算方法一 把实测连续系列和特大值系列视为从总体中独立抽出的两个把实测连续系列和特大值系列视为从总体中独立抽出的两个 样本，各自分别进行排序，有样本，各自分别进行排序，有: : 式中：式中： m 连续系列一般值由大到小的排序号；连续系列一般值由大到小的排序号； m= l+1, L+2, . n. 适用：实测系列代表性好，历史洪水排序可能有错漏适用：实测系列代表性好，历史洪水排序可能有错漏。方法2水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水 计算方法二计算方法二 按照按照“条件抽样条件抽样”处理，有处理，有 式中符号意义同前式中符号意义
10、同前 适用：历史洪水排序无错漏适用：历史洪水排序无错漏。统计参数水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水 统计参数统计参数 设设: : 缺测年份为缺测年份为（N-n-a1），），且缺测年份的均值、且缺测年份的均值、均方差等于均方差等于n 年连续实测系列一般值的均值、均方差年连续实测系列一般值的均值、均方差 。 均值均值Cv值水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水 变差系数变差系数 偏态系数：经验初值偏态系数：经验初值 CvN 1.0 CsN = (2 3 ) CvN CvN 0.5 CsN = (3 4 ) CvN 1.0 CvN 0.5 CsN = (2.5 3.5 ) CvN 要点水文学与水文地
11、质学教学作者杨维2洪水(3) (3) 适线过程中的要点：适线过程中的要点： 理论曲线尽可能靠近或通过比较可靠的经验点据理论曲线尽可能靠近或通过比较可靠的经验点据 （实测点、历史考证可信度大的点）；（实测点、历史考证可信度大的点）； 重点考虑理论曲线与中、上部重点考虑理论曲线与中、上部（P 50%）经验点据经验点据 的吻合（适线）。的吻合（适线）。(4) (4) 计算结果合理性分析：计算结果合理性分析： 统计参数变化规律。统计参数变化规律。 推求出的稀遇设计值推求出的稀遇设计值( (千年一遇、万年一遇千年一遇、万年一遇) )。 例题水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水【例题例题4-6】已知某坝址
12、断面有已知某坝址断面有19年年的洪峰流量实测资料，经的洪峰流量实测资料，经洪水调查得知洪水调查得知1922年曾发生过一场特大洪水，据考证它是年曾发生过一场特大洪水，据考证它是1922年以来最大的一次，年以来最大的一次，Q=2700m3/s，1963年的洪水为第二个年的洪水为第二个特大洪水。试用目估适线法推求洪峰流量频率曲线。特大洪水。试用目估适线法推求洪峰流量频率曲线。P118年份年份1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963Q(m3/s)1400568 1490800400474956 1320 1770 2320年份年份1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1922Q(m3/s)818 1020464488334774610 1000216End水文学与水文地质学教学作者杨维2洪水
