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工程水文学 第六章由流量资料推求设计洪水
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@COPY RIGHT 扬大陈平
(2)不连序系列:资料系列中,除老大项和实测n 年资料外,其它序位是空缺的。
空缺
空缺
实测期 历史调查期
所谓“连序”与“不连序”,不是指时间上连续与否, 只是说所构成的样本中间有无空位。
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Q(m3/s)
a项特大洪水 M=1,2,...,a
对a项后的实测值:
Pm
m n 1
方法2 :统一样本法 把实测系列与特大值系列看 作是从总体中一个随机样本。(合并法)
对前a项特大值: PMN M 1; M1, 2, , a
对a项后的实测值: P mP M ,a(1P M ,a)nm l l1
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[例]某站自1935~1972年的38年中,有5年因战争缺测,故实有洪 水资料33年。其中1949年为最大,并考证应从实测系列中抽出作 为特大值处理。另外,查明自1903年以来的70年间,为首的三次 大洪水,其大小排位为1921、1949、1903年,并能判断在这70 年间不会遗漏掉比1903年更大的洪水。同时,还调查到在1903年 以前,还有三次大于1921年的特大洪水,其序位是1867、1852、 1832年,但因年代久远,小于1921年洪水则无法查清。现按上述 两种方法估算各项经验频率。
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二、设计洪水
1、 定义:符合一定设计频率P的洪水图式称设计洪 水。Q p (t )
2、特点: 〈1〉具有实际洪水图式,具有时空分布。 〈2〉它总是与某一个P相联系。
3、研究方法: 〈1〉以峰控制,无调蓄能力; Q m , p 〈2〉以量控制,有调蓄; W t , p
W 7天1; , W 7天2; ,
1、无特大值:由大到小排队,P m ,P-Ⅲ型适
线GHT 扬大陈平
2、有特大值的处理
(1)特大值:实测或调查到的比一般洪水大的稀遇 洪水。
作用:解决实测资料不足的困难,展延了系列长度。
➢ 历史上的一般洪水是没有文字记载和留下洪水 痕迹,只有特大洪水才有文献记载和洪水痕迹可供 查证,所以调查到的历史洪水一般就是特大洪水。
➢ 特大洪水可以发生在实测流量期间之内,也可 以发生在实测流量期之外,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)。
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QN
QN
实测期
实测期
历史调查期
资料内特大洪水
历史调查期
资料外特大洪水 (历史特大洪水)
一般 KNQN/时Q,2QN可以考虑作为特大洪水处理。
流量资料
(洪水:洪峰Qm、洪量W )
设计标准P 频率计算
设计洪峰 Q m , p
设计洪量 W t , p
选典型洪水 缩放
设计洪水
Q p(t)
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第二节 设计洪峰流量及设计洪量的推求
一、洪水资料审查 三性检查:可靠性、一致性、代表性。
二、洪水资料选样 1、选样原则:年最大值法或年超大值法、固定时段 (1天、3天、7天、15天。。。)、独立选样。
总库容393亿m3
(175m以下),
兴利库容165m3,
防洪库容221.5m3,
水库库面面积
1084km2。
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二、设计标准
➢ 如何选择水工建筑物的设计洪水,涉及一个标准 问题,即设计标准。
➢ 设计标准定得过高,工程投资增大而不经济,但 工程比较安全;
➢ 设计标准定得过低,工程造价降低,但工程遭受 破坏的风险增大。
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Q(m3/s)
Qm
W1
W3 W7
T=1天
T=3天
T=7天
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t(d)
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2、样本系列 (1)洪峰: Qm,1; Qm,2,; n年 (2)洪量: W 1天 1; , W 1天2; ,
W 3天 1; , W 3天2; ,
二、频率计算
〈3〉峰、量同频率控制。 Q m , p W t , p
4、 作用:设计水工建筑物的依据。
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三峡工程,正常蓄 水位175m,防洪 限制水位145m,
枯季消落最低水位 155m,100年一遇 洪水位166.9m,设 计洪水位(1000年 一遇)175m,校 核洪水位180.4m, 坝顶高程185m。
1867
1852 1832 1921
1921 1949 1903
1949
1832
1903
Nh 2=141
1935
N1=70
n=33
1972
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排位序号 期别
m
1
调查期2
2
N2=141
3
4
1 调查期1
2 N1=70
➢ 确定设计标准是一个非常复杂的问题。 ➢ 我国:SDJ12-78《水利水电枢纽工程等级划分及
设计标准(山区、丘陵区部分)(试行)》 ➢ 《防洪标准》 GB50201-94
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1、水工建筑物的防洪标准:
➢ 等:指工程规模、管理水平、 经济指标,对整体工程而言。
➢ 级:指建筑物安全技术指标, 对某一具体建筑物而言。
➢ 具有永久性和临时性、正常运 用和非正常运用之分。
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2、设计洪水计算方法 (1)在量上:洪峰、洪量的频率计算,P工程=P洪水。
(2)过程上:选择适当的典型过程线,根据设计洪峰与 洪量进行放大而得出设计洪水过程线。
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由流量资料推求设计洪水的具体设计步骤:
第六章 由流量资料推求设计洪水 第一节 设计洪水的基本概念
一、洪水 1、 定义:由于暴雨、融雪或其它原因,产生大量径 流,使河道中流量剧增,水位上升。(波状下泄)
2、次洪水过程(次洪):一次洪水过程线包括洪峰
(Qm)、洪量(W)和洪水过程。
Q
Qm
3、洪量W:一定T内,流过某
一断面的最大水量。
WW
0 T
实测期内特大洪水,l项
... ...
实测一般洪水,n-l项 m=l+1,l+2,...,n
缺测 ...
...
T
n
N
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(3)特大值加入时频率计算
方法1 :独立样本法 把实测系列与特大值系列看 作是从总体中独立抽出的两个随机样本。(分开法)
对前a项特大值: PMN M 1; M1, 2, , a