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第八章 由流量资料推求 设计洪水第八章 由流量资料推求设计洪水第一节 概述第二节 设计洪峰流量及设计洪水总量的推求第三节 设计洪水过程线的推求第四节 分期设计洪水第五节 入库设计洪水第六节 设计洪水的地区组成第一节 概 述 设计洪水：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。 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； 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。一、水工建筑物的等级和防洪标准 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。防护对象的防洪标准：第一节 概 述 推求设计洪水采用3种方法： （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个标准，显然不合理。 如葛洲坝工程，选用1788年洪水Qm=8600m3/s作为设计洪水，选用1870年洪水Qm=110000m3/s作为校核洪水。第一节 概 述（2）频率计算法 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。第一节 概 述（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。第一节 概 述二、设计洪水计算的内容及方法 设计洪水计算： （1）推求设计洪峰流量 （2）不同时段设计洪水总量 （3）设计洪水过程线 方法： （1）由流量资料推求设计洪水 （2）由暴雨资料推求设计洪水 第一节 概 述洪水三要素： 洪水过程线、洪峰、洪量洪峰Qm（m3/s），为洪水过程线的最大流量。洪水总量 W（m3），为洪水的径流总量，从起涨点A上涨，到达峰顶B后流量逐渐减小，到达C点退水结束，流量过程线ABC下的面积就是洪水总量 W。洪水过程线，洪水从A到B点的时距t1为涨水历时，从B到C点的时距t2为退水历时，一般情况下，t2＞t1。T=t1＋t2，称为洪水历时。第一节 概 述资料审查年最大值法选样特大洪水处理峰、量频率计算安全修正值设计洪峰和设计洪量成果合理性检验选择典型洪水同倍比或同频率缩放设计洪水过程线第一节 概 述第二节 设计洪峰流量及设计洪水总量的推求 步骤：1）资料审查 2）选样 3）频率计算 4）成果合理性分析一、洪水资料审查 “三性”审查： 可靠性、一致性、代表性 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： 一是调查计算的洪峰流量可靠性；二是审查洪水发生的年份的准确性。第二节 设计洪峰流量及设计洪水总量的推求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。 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。第二节 设计洪峰流量及设计洪水总量的推求3. 资料代表性的审查与插补延长 当洪水资料的频率分布能近似反映洪水的总体分布时，则认为具有代表性；否则，则认为缺乏代表性。实际工作中要求连续实测的洪水年数一般不少于20～