2012年第4期 (第40卷) 黑龙江水利科技 Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy No.4.2012 (Todal No.40)
文章编号:1007—7596(2012)04—0140—02
利用历史洪水调查推求设计洪峰流量
杜 伟
(黑龙江省农垦红兴隆管理局水务局,黑龙江友谊155811)
摘 要:水文资料是水利工程规划设计和建筑物设计最前沿最基础的资料,水文资料有误将使规划设计成果限入极
其被动甚至全部翻盘,文章阐述了利用历史洪水调查推求设计洪峰流量的途径与一般方法。
关键词:水文计算;任务;历史洪水;洪水调查;设计洪水;推求方法
中图分类号:TV122 文献标识码:B
水文资料是水利工程设计最基础、最前沿的必备资料, 水文账错了,所有设计便无需再作论证评审了。因此,作为
水利工程规划设计人员,首先要把水文基本资料以及分析计 算资料做的牢靠,经得起历史推敲。
1 水文计算的任务与内容
工程水文计算的任务主要是分析预算工程施工及运行 期在可能发生的水文特征值,为水工设计提供依据。其主要 内容有: 1)符合设计标准要求的全年和要求时段的经流量的设 计值及其时程分配。 2)各种标准的设计洪水的洪峰流量,不同时段洪量及其 洪水过程线,设计洪水的地区组成及分期洪水。 3)设计暴雨和可能最大暴雨的各种历时降水量及其时
空分布,以及由暴雨推求的相应洪水。 4)冰情、水面蒸发等水文特征值。 5)电站厂区,坝址原水位流量关系。 6)各类典型区(山区、半山区、平原区、干旱区、半干旱
区、湿地等)排水模素的设计推求及区域水文图集的制定。 本文主要阐述历史洪水调查推求设计洪峰流量。
2历史洪峰流量的计算方法 及河段水力特性等选用适当的方法。由洪痕推估洪峰流量,
一般应通过两种以上的方法进行计算。遇河段弯曲或有分 流等情况,则应选取参证站,通过对近期大洪水进行计算,予
以比较。
2.1水位流量关系曲线延长法 当水文站断面处调查有洪水痕迹;或在水文站上、下游
不远处有洪水痕迹时,其区间面积很小,能较可靠地将洪痕 移到水文站断面处,这时应尽量利用水文站实测资料,采取
延长水位流量关系曲线的方法推算历史洪峰流量。
若河段较均匀整直,断面较稳定,下游不受变动回水影 响,水位流量关系呈单一关系,可根据具体情况按下述方法 处延。 2.2利用水力学公式计算历史洪峰流量
当短、缺实测水文资料时,可利用调查河段纵横断面测 量资料及洪水水面线,求出计算断面的水力要素∞洪、 、 JR洪及i洪等,按(1)式计算,确定调查洪水位所对应的洪峰流 量。 计算流量的水力学公式为:
Q= c =c (nl /s) (1)
3利用调查洪峰流量推求设计洪峰流量
计算历史洪峰流量应根据洪水痕迹分布、观测资料情况 3.1 历史洪水频率的估定
[收稿151期]2012一o3—24
[作者简介]杜伟(1976一),男,黑龙江方正人,工程师。
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杜伟:利用历史洪水调查推求设计洪峰流量建 第4期
如上所述,利用调查洪水痕迹可以推算出相应的洪峰流
量。而调查洪水是多少年一遇(即频率是多少),可按以下途
径加以评定。
1)根据调查对象的年龄估计历史洪水频率,如:六、七十
岁以上老人所述最大洪水,可认为≥5O a一遇(即频率为
2%)。如调查到1942年洪水是65岁左右的老人们所见最大
洪水,虽距今'f232 a,可大致估定为50 a一遇。
2)根据洪水调查和历史文献档案材料,分析估定历史洪 水的频率。这个方法是常用的基本方法。
①如根据调查或在历史文献记载的Ⅳ。年内(自己字记
载最远年份迄今),能断定没有比调查洪水更大的历史洪水,
则重现期可作为Ⅳ 年;②如能断定在Ⅳ。年内有n次历史洪
水>调查洪水,则其重现期为( )年;③如在Ⅳ1年内有
。次历史洪水与调查洪水不差上下,而无法判断谁大谁小时,
则其重视期为( )年。
总之,历史洪水与实测洪水一样,其地区分布有一定的
规律性。因此,无论用什么方法估定调查洪水的频率时,应
该注意分析全流域的特性。利用上述估定频率的方法,结合
调查水情、雨情及邻近流域历史洪水情况等进行综合分析,
力求较合理地确定调查洪水的重现期。
3.2具体方法
3.2.1经验频率曲线法
经过调查考证到。个历史大洪水,最远的调查考证年份
迄今为Ⅳ年,除此之外,尚有/7,项实测系列。在Ⅳ年中已考
证清楚,按大小顺位后的为首M项大洪水中(包括由实测系
列中移人的大洪水)并未遗漏>第 项的洪水时,则第 项
大洪水的经验频率可按下式计算:
= ×100% (2) (定量、排位)又不够满意时,可按历史洪水与实测洪水分别
独立排位处理,对n项实测系列中第rrt项洪水的经验频率仍
按P = x 100%计算。
2)当实测系列代表性较差,而历史洪水调查考证精度较
高,则实测系列可认为是Ⅳ年系列的组成部分,对n项实测
系列中第rn项洪水的经验频率可按下工计算:
=P +(1-Pa) (3)
式中:P 为Ⅳ年中排位第n项大洪水的经验频率。当Ⅳ年中
最大n次洪水均已查清且无遗漏时,尸 = ; 为由实测
系列移入特大洪水M序列的项数。
在Ⅳ年内所调查到的历史洪水因可能有遗漏而按大小
排位不连续时,对不能排列为Ⅳ年中有首几位的大洪水,可
另选历时短于Ⅳ年的一个或多个,使其也能排列为首几位。 此时,经验频率计算方法可按上述原则处理。
不连序系列参数估算式为:
: 1[ a+(Ⅳ一n) ] (4)
c =√ [砉( ) + 宝。( 一 (5)
Q 估算值大多偏小,可稍加大进行适线。适线时,当
Q ≤0.5,试用Cs.Ⅳ/q .Ⅳ=4;1.0≥Q >0.5,Qs.Ⅳ/Q .Ⅳ
= q .Ⅳ>I.0,qs.Ⅳ/q .Ⅳ=2—3
3.2.2试算法
在短、缺实测洪水资料的情况下,调查到两次(或稍多)
历史洪水并能估出其频率时,可用试定c瞅、c 洪值的方法,
求出设计洪峰流量。
参考文献:
[1]华东水利学院(现河海大学).水工设计手册(第二卷)[M].北 京:水利电力出版社,1987. 当考虑使用历史洪水资料时,对几项实测系列中排位第 [2]天津大学.小型水电站(上册)[M].北京:水利电力出版 m项洪水的经验频率,可根据对资料情况的判断,采用下列方 社.1975
式之一进行估算:
1)当实测系列较长,代表性较好,而对历史洪水的精度
一
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