應用貴州省雨洪公式計算施工期設計洪水需注意的問題

論設計洪水及其計算途徑——論設計洪水及其計算途徑

任家窩堡水庫所在流域無水文觀測資料,本文根據(jù)遼寧省無資料地區(qū)等值線圖對任家窩堡水庫的設計年徑流、設計洪峰流量、設計面雨量、設計洪水過程線及施工期設計洪水進行推求,為設計部門提供了準確的科學依據(jù).

本文介紹和分析了清江流域水文氣象基本資料和歷史暴雨洪水調(diào)查情況,設計所依據(jù)的長陽、搬魚咀站等實測資料可靠;多次調(diào)查論證的歷史洪水成果確切;加上長江著名的“357”暴雨調(diào)查數(shù)據(jù),說明設計洪水具有較堅實的基礎。在分析研究流域內(nèi)成洪暴雨的天氣系統(tǒng)類型及其移動規(guī)律和雨洪產(chǎn)匯流特性的基礎上,多次采用不同洪水系列進行頻率計算和典型過程線洪水峰、量同頻率放大,成果較為穩(wěn)定。同時,因地制宜,用多種方法分析計算了工程以上流域可能最大暴雨(pmp)和可能最大洪水(pmf),成果較為合理。經(jīng)上級組織專家審定,認為隔河巖工程水文實測系列長,精度高;歷史暴雨洪水資料豐富可靠,系列代表性較好,計算成果穩(wěn)定,可作為工程設計依據(jù)。

防洪調(diào)節(jié)計算設計中包括了由流量資料推求設計洪水過程線和由暴雨資料推求設計洪水過程線。經(jīng)過分析比較,選擇兩者之中洪峰流量較大者作為設計洪水,再運用試算法進行調(diào)洪計算,即可計算出合理的設計洪水位、防洪庫容、校核洪水位和調(diào)洪庫容等。

設計洪水，都是以年最大洪水選樣分析的，而不考慮它們在年內(nèi)發(fā)生的具體時間或日期。如果洪水的大小和過程線形狀在年內(nèi)不同期有明顯差異，那么從水利工程防洪運用的角度看，需要推求年內(nèi)不同時期的設計洪水，此外，在水利工程施工階段，常需要推求施工期間的設計洪水，作為圍堰、導流、泄洪等臨時性工程的設計，以及制訂施工進度計劃的依據(jù)。

山洪災害分析評價工作又是一項全新的工作,涉及無資料、流域小、且上游中小型水庫眾多等問題的暴雨洪水的計算,目前還沒有成熟的計算方法,需要結合各地的實際情況選擇適宜的方法,研究并解決遇到的各種問題。本人緊密結合工作實踐,對山洪災害分析評價中暴雨洪水計算時應注意的問題進行探討,提出了處理方法。

設計洪水是為防洪等工程設計而擬定的、符合指定防洪設計標準的、當?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的洪水,即防洪規(guī)劃和防洪工程預計設防的最大洪水。設計洪水的內(nèi)容包括設計洪峰、不同時段的設計洪量、設計洪水過程線、設計洪水的地區(qū)組成和分期設

由于自然條件突變,水利樞紐工程在施工建設期間會遭遇到超設計標準洪水,根據(jù)實際情況,進行分析比對,采取最為有利的防洪度汛方案,能夠最大程度減少各項經(jīng)濟損失,并能夠安全度汛。

設計洪水是為防洪等工程設計而擬定的、符合指定防洪設計標準的、當?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的洪水，即防洪規(guī)劃和防洪工程預計設防的最大洪水。設計洪水的內(nèi)容包括設計洪峰、不同時段的設計洪量、設計洪水過程線、設計洪水的地區(qū)組成和分期設計洪水等?？筛鶕?jù)工程特點和設計要求計算其全部或部分內(nèi)容。

以庫車河流域水毀點的設計流量分析計算為例,介紹國內(nèi)常用的幾種方法,分析適合天山公路沿線小流域設計流量計算的方法。

水資源的開發(fā)利用需要在河道上建設諸多水利工程,下游河道設計洪水受水利工程調(diào)蓄作用的影響會發(fā)生改變。文中在對灤河水利樞紐工程和洪水特性分析的基礎上,通過洪水組成特性的分析比較確定了水庫群下游設計洪水的推求方法。采用潘家口~灤縣區(qū)間與灤縣站發(fā)生同頻率設計洪水、潘家口發(fā)生相應洪水的組合方式推求處理灤河下游灤縣站的設計洪水。

洪水計算成果對工程設計很重要，當一個區(qū)域內(nèi)存在明流區(qū)和閉流區(qū)時，如何對洪水進行準備分析計算，本文結合我省全流域面積泫和疊加法兩種方式進行比較。

巖溶地區(qū)特別是伏流暗河區(qū)集水面積比重較大的流域,直接按全流域計算設計洪水,將使得設計成果偏大。針對這一情況,本文提出了巖溶地區(qū)設計洪水計算方法的處理和修正,并以鄂西南灣潭河流域為例,將明流區(qū)、伏流暗河區(qū)分開計算設計洪水,然后疊加成為巖溶地區(qū)洪水設計。研究結果表明,經(jīng)巖溶洞室滯洪調(diào)蓄后,伏流暗河區(qū)的出流量與天然情況有所不同,在達到一定量級后其增率和變幅逐漸減小,當這部分流量所占比重較大時,與明流區(qū)洪水一樣采用上端無限的線型是不甚相符的,本文提出的明流區(qū)、伏流暗河區(qū)分開計算設計洪水的方法可有效避免這一問題,為巖溶地區(qū)洪水設計的計算提供了一種有效途徑。

目前國內(nèi)外研究建成水庫潰壩洪水模擬及影響分析的較多,對水庫施工期潰壩洪水研究較少。文章以模擬欽寸水庫施工期潰壩洪水為例,研究水庫施工期潰壩概率,可能發(fā)生的水庫潰壩形式,潰壩洪水計算方法、淹沒范圍及影響分析等。為其它處于施工期的水庫潰壩洪水模擬分析提供參考。

由于新疆地廣人稀,歷史洪水調(diào)查時關于洪水發(fā)生的年份通常難以確定,而確定其量值則要容易些,蓋孜河的歷史洪水調(diào)查就屬于這種情況。文章立足蓋孜水電站,分析了洪水成因,探討了洪水計算方法,給出了計算結果。

現(xiàn)行分期設計洪水模式估算的分期設計洪水值均小于或等于年最大設計值,達不到規(guī)定的防洪標準。采用gumbel-hougaardcopula函數(shù)描述兩個分期的分期最大洪水之間的相關性結構,并構造邊緣分布為p-ⅲ分布的分期最大洪水聯(lián)合分布,建立分期最大洪水與年最大洪水的關系式,討論分期設計洪水頻率與防洪標準應滿足的關系,探討能夠滿足防洪標準的新的分期設計洪水模式。應用示例表明,新模式主汛期設計值相對年最大設計值小幅度增加,而非主汛期設計值則小于年最大設計值,既滿足不降低防洪標準的要求又能夠起到優(yōu)化設計洪水的作用,為分期設計洪水研究提供了一條新的思路。

本文討論了福建省水利工程設計洪水計算的若干問題.包括:(1)關于設計暴雨c_5與c_(?)的倍比;(2)關于設計洪水統(tǒng)計參數(shù)的估計問題;(3)關于設計洪峰模數(shù)的特性和規(guī)律;(4)關于“面積比”方法推求設計洪水.作者就這些問題提出自己的觀點和研究結果.

基于abbott六點中心隱式差分格式的河道一維非恒定水流模型和平底寬頂堰堰流公式計算堤防潰口流量過程,構建了根據(jù)非結構網(wǎng)格的有限體積法離散的二維水動力模型,并模擬了堤圍內(nèi)洪水過程,計算了變電站站址處潰堤設計水位,采用水量平衡法驗證了二維水動力模型的計算結果。實例結果表明,水動力模型可為堤圍內(nèi)變電站的設計提供可靠的技術支持,供借鑒。

區(qū)域設計洪水是評價防洪工程體系整體效果的主要依據(jù),文中首先探討了地區(qū)組成法、洪泛區(qū)組合法等經(jīng)驗方法的優(yōu)缺點,并結合長江中游螺山以上的實際情況,分析計算了該區(qū)域不同標準的設計洪水。其結果顯示,典型年法、洪泛區(qū)組合法、同頻率組成法具有不同的數(shù)學、物理背景,幾種方法分別是從偏于冒險、偏于安全等角度選取洪水組合方案的不同提法;按照不同方法分別放大1954年、1995年、1996年、1998年型洪水,基本能夠涵蓋長江中游各種遭遇類型的洪水組合。

福建沿海小流域大多缺乏流量資料,設計洪水計算通常采用推理公式法、水文比擬法和地區(qū)綜合法等三種方法。該文試圖通過對沿海地區(qū)某水庫的設計洪水計算,對不同計算方法的合理性進行初步探討,使設計洪水的計算成果更合理、更安全可靠。

利用實例對各常用設計洪水流量計算方法進行比較分析,指出各方法的特點。

對小型水庫除險加固工程無實測資料的小流域設計洪水計算問題進行探討,運用推理公式法計算了牛尾合潭流域涉及洪峰流量,并通過建立洪峰流量與流域特征值的復相關關系,對推理公式計算成果進行了復核。復相關關系法理論充分,成果可靠,可為小流域設計洪水計算成果合理性分析提供參考。