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水文学与水文地质学 教学课件 ppt 作者 杨维 2洪水

例题
【例题4-6】已知某坝址断面有19年的洪峰流量实测资料,经 洪水调查得知1922年曾发生过一场特大洪水,据考证它是19 22年以来最大的一次,Q=2700m3/s,1963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。
年份 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 Q (m3/s) 1400 568 1490 800 400 474 956 1320 1770 2320

a (1 N 1
a) N 1
ml nl 1
式中符号意义同前 适用:历史洪水排序无错漏。
统计参数
② 统计参数
设: 缺测年份为(N-n-a1),且缺测年份的均值、 均方差等于n 年连续实测系列一般值的均值、均方 差。
◆ 均值
X N

1 N
a
(
j 1
X Nj

N n

a l
i
n l 1
X
i
)
Cv值
◆ 变差系数
1
CVN

N
XN

1
_
X
N
1

N
1

a 1
(XNj
_
X N )2
N a nl
n
(Xi
l 1

_
X
N
)2

2

◆ 偏态系数:经验初值
CvN > 1.0
CsN = (2 ~ 3 ) CvN
CvN ≤ 0.5
CsN = (3 ~ 4 ) CvN
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:
Pn

m (%) n 1
式中: m — 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。
方法2
[计算方法二] 按照“条件抽样”处理,有
Pn
不连续系列
2) 不连续[序]系列:计算方法——目估适线法
① 经验频率计算: 设: Qm为 n 年连续实测系列的一般值; n 年连续实测系列之内特大值 QM 个数为 l 个; n 年连续实测系列之外特大值QM个数为a1个; N 年中特大值 QM 总个数为 a = a1 +l
Qห้องสมุดไป่ตู้
a1 个
l个
N
n
T1
T2
2000~500
500~100
3 100~50
4
5
50~30 30~20
标准
防护对象的防洪标准
防护对象
防洪标准
城镇
工矿区 农田面积(104亩) 重现期(a)
特别重要城市
重要城市 中等城市 一般城市
特别重要工矿区
重要工矿区 中等工矿区 一般工矿区
>500
100~500 30~100
<30
>100
50~100 20~50 10~20
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§4-2 设计洪峰流量(或水位)的分析与计算
1. 基本概念 2. 推求设计洪水的方法 3. 洪水资料选样 4. 洪水资料的审查 5. 设计洪峰流量(或水位)的计算 重点:设计洪水的推求
√设计洪水(designed flood):
符合设计(频率)标准的洪水。

B
流量(m 3/s)
Q ~t
Qm
wT
c
A
t1
t2
T
一次洪水过程
t
标准
√设计洪水标准
防洪设计标准分为: ① 保障防护对象的防洪标准。 ② 确保水工建筑物正常运用的防洪标准。
永久性水工建筑物正常运用的洪水标准
建筑物等级
1
2
洪水重现期 (a)
1.0≥ CvN > 0.5 CsN = (2.5 ~ 3.5 ) CvN
要点
(3) 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 (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(P > 50%)经验点据
的吻合(适线)。
(4) 计算结果合理性分析:
▲ 统计参数变化规律。 ▲ 推求出的稀遇设计值(千年一遇、万年一遇)。
2) 超大值法: 将n年实测最大流量资料按递减顺序排列,从首项开始
取 S 个最大值组成样本系列。一般取 S=(3~5)n 个。
3) 超定量法: 此法先规定一种选样“标准值”,凡实测最大流量值超
过 此标准值,均被选入,组成样本系列。
4 审查
4. 洪水资料的审查 一致性 代表性 可靠性
5 计算
5.设计洪峰流量(水位)计算
频率
√ N 年内特大值的经验频率:
M
PN

(%) N 1
式中:M — 特大洪水由大到小的排序号
M = 1, 2, …,a1+l
N — 调查考证年数 N = T2 –T1 +1
T1—调查考证涉及的最远年份; T2—连续 n 年实测系列的最近年份。
一般频率
√ n 年内一般值的经验频率:
[计算方法一]
1.基本概念
√洪水( flood ):
雨洪(storm flood): 暴雨形成的洪水. 春汛(snow flood): 春季融雪形成的洪水.
√洪水三要素:
洪峰流量 (Qm) ( flood peak flow ) 洪水总量 (Wt) (flood volume) 洪水过程线 (flood hydrograph )
年份 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1922 Q (m3/s) 818 1020 464 488 334 774 610 1000 216
P118
End
(1)洪水实测系列资料的分类 连续[序] 实测系列 有特大值的不连续[序]实测系列
特大值 (Excessive flood ):QM (2 ~ 3)Q
(2) 设计洪峰流量(水位)的计算
1) 连续[序]系列: 样本组成:按“年最大值法”取样。 计算方法:目估适线法
Cs初值: Cv<0.5 Cs = (3 ~ 4 )Cv Cv>0.5 Cs = (2 ~ 3 )Cv
推求方法
2. 推求设计洪水的方法
1) 数理统计法 适线法 水文实测系列资料组成: ① 用洪水流量(或水位)资料推求; ② 用暴雨资料推求。
2)地理综合法 用经验公式推求
# 3)水文气象法 PMP (Possible Maximum Precipitation) #自学
3 选样
3.水资料选样
1) 年最大值法: 每年选取一个最大瞬时流量(水位)。
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