由流量资料推求设计洪水
二、设计洪水的涵义和设计标准
水库防洪设计的依据。
两类水库防洪问题:
1. 水库本身安全防洪问题,是确定在某一特大 Q~t情况下,为了不使洪水漫溢坝顶造成毁坝 灾害,所需要的坝顶高程等工程规模数据。
如何设计调洪库容和泄洪建筑物? ——水工建筑物的设计洪水
2. 下游地区防洪问题,一般是水库下游河道要求 水库下泄流量不超过某一流量值。 如何设计防洪库容? ——防护对象的设计洪水。 设计洪水定义:为解决各类防洪问题,所提供的 作为规划设计依据的各种设计标准的洪水。
防护对象的防洪标准:
三、设计洪水计算的基本方法和内容
1.我国推求设计洪水的发展
(1)历史最大洪水加成法
以历史上发生过的最大洪水再加上一个安全 值作为设计洪水。
缺点: ① 对未来洪水超过历史最大洪水的可能性考 虑不足,降低了工程的安全程度;
② 对大小不同,重要性不同的工程采用同一
(2)频率计算法
死水位Z死和死库容V死;正常蓄水位Z蓄和兴利库容V兴 ;
防洪限制水位Z限和结合库容V结;防洪高水位Z防和防洪库容V防;
设计洪水位Z设和拦洪库容V拦;校核洪水位Z校与调洪库容V调; 水库总库容:V总= V死+ V兴 + V调 - V结
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。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。
设计洪峰流量、设计洪量、设计洪水过程线 对于桥梁、涵洞、调节性能小的水库,一般可只推求设 计洪峰流量,如葛洲坝电站,其泄洪闸以设计洪峰流量控 制(Qm=110000m3/s)。 对于大型水库,调节性能高,可以洪量控制,即库容大 小主要由洪水总量决定。如三峡水库,拦洪库容300.2亿 m3。 一般水库都以峰和量同时控制。
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如果发生了较大的变化,需要将变化后的资料还原到 原先天然状态的基础上,以保证抽样的随机性(减少 人为的干扰),和能与历史资料组成一个具有一致性 的系列。 例如上游建了比较大的水库,则应把建库后的资料通 过水库调洪计算,修正为未建库条件下的洪水。
第六章 由流量资料推求设计洪水
第一节 概述
一、问题的提出 在河流上兴建水库,目的在于兴利除害。为 了兴利(灌溉、发电等),需要设置一定的兴 利库容,调节年、月径流,使之符合人们的要 求。 但水库单单有兴利库容是否就行了呢?
为水利水库自身安全和下游防护区 的安全,还必须设置一定的库容拦蓄洪水。 设计洪水 —— 拦洪库容 —— 设计洪水位; 校核洪水——调洪库容——校核洪水位; 水库泄洪——泄洪建筑物;
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。
确定设计标准是一个非常复杂的问题。
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我国: SDJ12-78《水利水电枢纽工程等级划分 计标准(山区、丘陵区部分)
及设
水工建筑物的防洪标准:
正常运用标准——设计洪水:确定水库的设计洪水位、设 计泄洪流量等。不超过这种标准的洪水来临时,水库枢纽一 切工作维持正常状态。 非常运用标准——校核洪水:确定水库的校核洪水位。这 种标准的洪水来临时,水库枢纽的某些正常工作可以暂时破 坏,次要建筑物允许损毁,但主要建筑物必须确保安全。
工程水文学
/ / / / / / / 推求
“三性”审查: 可靠性、一致性、代表性
一、资料审查
1.资料可靠性的审查与改正 实测洪水资料:
对测验和整编进行检查,重点放在观测与整编质量较 差的年份。包括水位观测、流量测验、水位流量关系 等。 历史洪水资料:
2. 资料一致性的审查与还原
所谓洪水资料的一致性,就是产生各年洪水的流域产 流和汇流条件在调查观测期中应基本相同。
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。
此法将洪水作为随机事件,根据概率理论由已发生的 洪水来推估未来可能发生的符合某一频率标准的洪水 作为设计洪水。 此法克服了历史加成法存在的缺点,根据工程的重要 性和工程规模选择不同的标准,适用面较宽,在我国 水利、电力、交通设计中应用广泛。
(3)水文气象法 因频率计算缺乏成因概念,如果资料太短, 用于推求稀遇洪水根据就很不足。且近年来, 我国一再出现超标准的特大洪水,设计标准一 再提高。水文气象法从物理成因入手,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。
2. 设计洪水的内容
设计洪水三要素: