洪水設(shè)計(jì)與防治

第一章 緒論

第一節(jié)　洪水的概念及其影響因素

一、洪水的概念

二、影響洪水的因素

第二節(jié)　防洪標(biāo)準(zhǔn)與選擇

一、防洪安全問題

二、防洪標(biāo)準(zhǔn)的選擇

第三節(jié)　洪水設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)與防洪措施

一、洪水設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)

二、防洪措施

第二章 洪水設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

第一節(jié)　隨機(jī)變量的概率分布

一、概率與頻率

二、隨機(jī)變量及概率分布

三、隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)

四、隨機(jī)變量的正態(tài)分布

第二節(jié)　洪水特征值的頻率分布線型

一、經(jīng)驗(yàn)頻率曲線

二、理論頻率曲線

三、頻率與重現(xiàn)期的關(guān)系

第三節(jié)　皮爾遜Ⅲ型分布的參數(shù)估計(jì)

一、矩法

二、三點(diǎn)法

第四節(jié)　抽樣誤差

第五節(jié)　洪水設(shè)計(jì)適線法

一、目估適線法

二、優(yōu)化適線法

三、分布參數(shù)對(duì)頻率曲線的影響

第三章 用流量資料直接推求設(shè)計(jì)洪水

第一節(jié)　洪水過程線與洪量計(jì)算

一、洪水過程線分析

二、洪水過程線的分割

三、徑流成分的劃分

四、洪量的計(jì)算

第二節(jié)　洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定

一、工程安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

二、校核洪水標(biāo)準(zhǔn)確定的原則

三、防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)

第三節(jié)　設(shè)計(jì)洪水特征值的推求

一、資料的“三性”審查

二、洪水特征值的選樣

三、特大洪水的處理

四、理論頻率曲線的選擇

五、統(tǒng)計(jì)參數(shù)的確定

第四節(jié)　設(shè)計(jì)值的合理性分析與安全修正

一、設(shè)計(jì)值的合理性分析

二、安全修正問題

第五節(jié)　設(shè)計(jì)洪水過程線的擬定

一、典型洪水過程線的選擇

二、放大方法

第六節(jié)　資料不足或缺乏時(shí)設(shè)計(jì)洪水的推求

一、利用上下游測(cè)站的洪水資料插補(bǔ)延長(zhǎng)

二、利用本站的峰、量關(guān)系插補(bǔ)延長(zhǎng)

三、利用暴雨徑流關(guān)系插補(bǔ)延長(zhǎng)

四、根據(jù)相鄰河流洪水特征值進(jìn)行插補(bǔ)延長(zhǎng)

第七節(jié)　設(shè)計(jì)洪水的地區(qū)組成與分期設(shè)計(jì)洪水

一、設(shè)計(jì)洪水的地區(qū)組成

二、分期設(shè)計(jì)洪水

第八節(jié)　古洪水研究在稀遇洪水設(shè)計(jì)中的作用

一、現(xiàn)行頻率計(jì)算方法存在的問題

二、古洪水研究簡(jiǎn)介

三、古洪水特征值的確定

四、古洪水研究成果的應(yīng)用舉例

第四章 用暴雨資料間接推求設(shè)計(jì)洪水

第一節(jié)　降雨

一、降雨的形成與分類

二、降雨特征表示法

三、我國(guó)降雨量的時(shí)空變化規(guī)律

四、面雨量的計(jì)算

……

第五章　小流域洪水設(shè)計(jì)

第六章　可能最大洪水的估算

第七章　防洪工程

第八章　水庫(kù)防洪計(jì)算

第九章　我國(guó)防洪減災(zāi)體系

第十章　森林植被對(duì)暴雨洪水的影響

附錄

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書系統(tǒng)地介紹了洪水設(shè)計(jì)與防治的基本概念、原理和方法，內(nèi)容詳實(shí)全面，體裁新穎，配有一定的計(jì)算實(shí)例，實(shí)用性強(qiáng)。主要內(nèi)容包括：洪水設(shè)計(jì)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、用流量資料推求設(shè)計(jì)洪水、用暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水、小流域設(shè)計(jì)洪水及可能最大洪水的估算，防洪工程、水庫(kù)防洪計(jì)算、防洪減災(zāi)工作體系、洪水預(yù)報(bào)及森林植被對(duì)暴雨洪水的影響。

本書可供從事水文、水利、防汛、河道整治、橋涵設(shè)計(jì)、排水等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員和管理人員參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的本科生及研究生教材。

設(shè)計(jì)洪水簡(jiǎn)介

指當(dāng)河流設(shè)計(jì)斷面發(fā)生設(shè)計(jì)頻率的洪水時(shí)，其上游各控制斷面和區(qū)間相應(yīng)的洪峰、洪量和洪水過程線，它表示下游斷面的設(shè)計(jì)洪水和上游各個(gè)控制斷面設(shè)計(jì)洪水之間的關(guān)系。在制定流域開發(fā)方案、分析單一水庫(kù)的防洪作用和研究梯級(jí)水庫(kù)或水庫(kù)群的聯(lián)合調(diào)洪作用時(shí)，需分析設(shè)計(jì)洪水的地區(qū)組成。為了分析和比較設(shè)計(jì)洪水不同地區(qū)組成的防洪效果，常需擬定若干種地區(qū)組成方案，經(jīng)調(diào)洪演算和綜合分析，從中選取能滿足工程設(shè)計(jì)要求的，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。

設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法

設(shè)計(jì)洪水的地區(qū)組成的計(jì)算方法有：

①典型年法。即從實(shí)測(cè)資料中選出若干次在地區(qū)組成上具有一定代表性的（如洪水主要來自上游,或主要來自區(qū)間,或在全流域均勻分布）、對(duì)防洪不利的大洪水作為典型洪水，以設(shè)計(jì)斷面某一時(shí)段設(shè)計(jì)洪量為控制，按同一倍比對(duì)各斷面及區(qū)間同一時(shí)段的典型洪水進(jìn)行放大，求得各斷面及區(qū)間相應(yīng)的洪量或洪水過程線。

②同頻率地區(qū)組成法。指根據(jù)防洪要求，選定某一時(shí)段一個(gè)分區(qū)的洪量與設(shè)計(jì)斷面的洪量為同頻率，其余各分區(qū)的相應(yīng)洪量和某一次洪水的地區(qū)組成作為典型，進(jìn)行分配，并以同頻率洪量和分配的時(shí)段洪量作為控制，放大典型過程線作為設(shè)計(jì)洪水和各地區(qū)的相應(yīng)洪水過程線。

根據(jù)流量資料計(jì)算 依據(jù)實(shí)測(cè)或調(diào)查洪水流量資料，分析洪水的某些特征值的出現(xiàn)頻率，推求設(shè)計(jì)洪水的頻率分析方法，已被許多國(guó)家廣泛采用。中國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)斷面或其上下游有20年以上實(shí)測(cè)洪水資料，并有歷史洪水調(diào)查和考證資料時(shí)，可根據(jù)流量資料分析計(jì)算設(shè)計(jì)洪水。其主要步驟如下：

（1）資料的搜集整理及插補(bǔ)延長(zhǎng)。流量資料的插補(bǔ)延長(zhǎng)多采用與長(zhǎng)系列站的資料建立相關(guān)的方法。此外，還要重點(diǎn)復(fù)核大洪水資料的可靠性。

（2）歷史洪水調(diào)查及考證。包括野外洪痕、洪水發(fā)生年代、時(shí)間的調(diào)查，以及洪峰、洪量的推算；進(jìn)行歷史文獻(xiàn)記載的考證，借以確定歷史洪水的排位順序，估計(jì)其重現(xiàn)期。

（3）系列代表性分析。一般通過與鄰近地區(qū)長(zhǎng)系列站資料的對(duì)比分析，以及根據(jù)實(shí)測(cè)及調(diào)查考證的歷史洪水資料，分析洪水豐枯年變化情況、大洪水出現(xiàn)的周期、不同年段大洪水出現(xiàn)的頻次以及分段計(jì)算的統(tǒng)計(jì)參數(shù)的變化情況等，以判別系列代表性的好壞。

（4）進(jìn)行洪水頻率計(jì)算。

（5）成果的合理性檢查。常用的檢查方法：①本站洪峰流量及不同時(shí)段洪量的頻率分析成果相互比較；②與上下游及鄰近地區(qū)河流的頻率分析成果相比較，以分析判斷統(tǒng)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)值是否符合地區(qū)變化規(guī)律；③與通過暴雨推求的設(shè)計(jì)成果和比較。

（6）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推求設(shè)計(jì)洪水過程線、分期設(shè)計(jì)洪水或施工設(shè)計(jì)洪水、擬定設(shè)計(jì)洪水的地區(qū)組成等。

根據(jù)雨量資料計(jì)算 暴雨是形成洪水的主要因素，許多流域暴雨觀測(cè)年限大于流量觀測(cè)年限。中國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)斷面所在流域及鄰近地區(qū)的雨量站有20年以上實(shí)測(cè)暴雨資料，并且有實(shí)測(cè)或調(diào)查大暴雨和多次可供產(chǎn)流匯流分析用的暴雨洪水對(duì)應(yīng)觀測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)暴雨資料，采用頻率分析方法，計(jì)算流域設(shè)計(jì)暴雨，通過流域產(chǎn)流匯流計(jì)算（參見暴雨徑流關(guān)系、單位線），推求相應(yīng)頻率的設(shè)計(jì)洪水。

此外，對(duì)于短缺暴雨洪水資料的小流域，可采用推理公式（參見小流域設(shè)計(jì)洪水）、經(jīng)驗(yàn)公式或單位線等推求設(shè)計(jì)洪水。

經(jīng)驗(yàn)表明，在有條件的情況下，采用幾種方法推算設(shè)計(jì)洪水，并根據(jù)資料的長(zhǎng)短與可靠程度，有側(cè)重地對(duì)計(jì)算成果綜合分析，合理確定具體工程的設(shè)計(jì)洪水?dāng)?shù)據(jù)，是提高成果精度的有效方法。

以實(shí)際年洪水作為設(shè)計(jì)洪水 世界各地大江大河較多地采用某一實(shí)際發(fā)生過的大洪水作為設(shè)計(jì)洪水。如1954年長(zhǎng)江洪水是近百年長(zhǎng)江中下游出現(xiàn)的一次最嚴(yán)重的全流域型大洪水。在《長(zhǎng)江流域綜合規(guī)劃簡(jiǎn)要報(bào)告》（1990年修訂）中，長(zhǎng)江中下游平原區(qū)以1954年實(shí)際洪水作為主要防御對(duì)象?？紤]上游水庫(kù)建設(shè)情況、中下游防洪情況和中下游防洪狀況，確定以1954年洪水實(shí)際最高洪水位為基礎(chǔ)，適當(dāng)提高堤防設(shè)計(jì)水位。

指年內(nèi)不同季節(jié)或時(shí)期，如豐水期、平水期、枯水期、或其他指定時(shí)期的設(shè)計(jì)洪水。在水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用、施工期防洪設(shè)計(jì)或其他需要時(shí)，要求計(jì)算分期的設(shè)計(jì)洪水。分期的原則是：①要使各分期的洪水不僅在成因上，而且在數(shù)量級(jí)和洪水特性等方面有明顯差異。一般根據(jù)洪水成因，把全年劃分為暴雨洪水期、凌汛期和融雪洪水期等。在可能條件下，暴雨洪水期還可進(jìn)一步劃分為梅雨期和臺(tái)風(fēng)雨期等。②滿足工程設(shè)計(jì)的需要。例如，為選擇截流時(shí)間，合理安排施工計(jì)劃，常需求出枯水期、平水期和洪水期的設(shè)計(jì)洪水或分月設(shè)計(jì)洪水。分期一般不宜短于一個(gè)月。分期設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算方法原則上與全年設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算方法相同，但其計(jì)算成果一般誤差較大，要作認(rèn)真的合理性分析。

本書根據(jù)我國(guó)最新規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和方法，比較系統(tǒng)地介紹了城市防洪與排水概述、城市防洪工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、城市暴雨與洪水、城市防洪工程的設(shè)計(jì)方法、城市防洪排澇工程體系的規(guī)劃建設(shè)管理、城市防洪與排水組織與實(shí)施、城市治澇規(guī)劃的制定、城市雨洪的科學(xué)利用、城市防洪的新技術(shù)等有關(guān)內(nèi)容。 本書具有突出的針對(duì)性、應(yīng)用性和先進(jìn)性，不僅可以供城市防洪與排水規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工和管理技術(shù)人員參考，也可作為城鎮(zhèn)建設(shè)、水利工程等相關(guān)專業(yè)高校師生的輔助教材，還可供防汛、渡河工程及給排水等相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

根據(jù)現(xiàn)代化城市防洪與排水的要求

城市防洪和排水是一個(gè)較為突出的問題，為規(guī)范城市防洪與排水的設(shè)計(jì)，根據(jù)我國(guó)城市防洪的實(shí)際，按照現(xiàn)行《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中的具體要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外城市防洪與排水的經(jīng)驗(yàn)，編著了《城市洪水防治與排水》這本書。

本書主要介紹了城市防洪與排水概述、城市防洪工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、城市暴雨與洪水、城市防洪工程的設(shè)計(jì)方法、城市防洪排澇工程體系的規(guī)劃建設(shè)管理、城市防洪與排水組織與實(shí)施、城市治澇規(guī)劃的制定、城市雨洪的科學(xué)利用、城市防洪的新技術(shù)等內(nèi)容。