工程水文學(xué)同頻率放大法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線在線作業(yè)

1、大&展2大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院工程水文學(xué)離線作業(yè)題 目：同頻率放大法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線學(xué)習(xí)中心：專 年 學(xué) 學(xué)業(yè)： 級(jí)： 號(hào)： 生：指導(dǎo)教師:典型洪水過(guò)程線的選取與推求僅有設(shè)計(jì)洪峰流量和設(shè)計(jì)洪水量還難以確定水庫(kù)的防洪庫(kù)容和泄水建筑物的尺寸，這是因?yàn)楹榉辶髁砍霈F(xiàn)的遲早和洪量集中的程度不同，即洪水過(guò)程線形狀的不同，會(huì)得到不同的設(shè)計(jì)防洪庫(kù)容和最大泄量。因此，設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線亦是設(shè)計(jì)洪水的一個(gè)不可缺的重要內(nèi)容。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線指符合某一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水過(guò)程線，生產(chǎn)實(shí)踐中一般采用放大典型洪水過(guò)程線的方法。思路：先從實(shí)測(cè)資料中選取一場(chǎng)典型洪水過(guò)程，然后按設(shè)計(jì)洪峰流量、設(shè)計(jì)洪量進(jìn)行放大，即得設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。選擇資料完整

2、精度較高且洪峰流量和洪量接近設(shè)計(jì)值的實(shí)測(cè)大洪水過(guò)程線；具代表性，洪水發(fā)生季節(jié)、洪水的歷時(shí)、峰量關(guān)系、主峰位置、峰型等均能代表該流域較大洪水特性的實(shí)測(cè)洪水過(guò)程；選擇對(duì)工程防洪不利的典型洪水過(guò)程線，盡量選擇峰高量大的洪水，而且峰型集中，主峰靠后的過(guò)程。放大方法同倍比放大法用同一放大系數(shù)放大典型洪水過(guò)程線，以求得設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線的方法。該法的關(guān)鍵是確定以誰(shuí)為主的放大倍比值，有以下兩種方法：以洪峰流量控制的同倍比放大法（以峰控制 ）適合于無(wú)庫(kù)容調(diào)節(jié)的工程設(shè)計(jì)，如橋梁、涵洞及排水溝及調(diào)節(jié)性能低的水庫(kù)等。以洪量控制的同倍比放大法（ 以量控制 ）適合于蓄洪為主的工程設(shè)計(jì)，如調(diào)節(jié)性能高的水庫(kù)，分洪、滯洪區(qū)等。放

3、大倍比按上述方法求到后，以放大倍比乘實(shí)測(cè)的典型洪水過(guò)程線的各縱坐標(biāo)，即得設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。該法簡(jiǎn)單易行，能較好地保持典型洪水過(guò)程的形態(tài)。但該法使得設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線的洪峰或洪量的設(shè)計(jì)頻率不一致，這是由于兩種放大倍比不同（KQm KW）t成的。如按KQm放大后的洪水過(guò)程線所對(duì)應(yīng)的時(shí)段洪量不一定等于設(shè)計(jì)洪量值。反之如按KW 放大洪水過(guò)程線，其洪峰值不一定為設(shè)計(jì)洪峰值故為了克服這種矛盾，為使放大后過(guò)程線的洪峰和各時(shí)段洪量分別等于設(shè)計(jì) 洪峰和設(shè)計(jì)洪量，可用下述的同頻率放大法。分時(shí)段同頻率放大法：該法在放大典型洪水過(guò)程線時(shí)，洪峰和不同時(shí)段(1d, 3d, 7d,)洪量采用不同的倍比，以使得放大后的過(guò)程線的洪峰

4、和各時(shí)段的洪量均分 別等于設(shè)計(jì)洪峰和設(shè)計(jì)洪量值。對(duì)典型洪水過(guò)程線的放大按KQm放大典型洪水的洪峰流量；從短時(shí)段到長(zhǎng)時(shí)段次序按相應(yīng)的放大倍比 KT對(duì)典型洪水進(jìn)行放大。計(jì)算典型過(guò)程線的時(shí)段洪量時(shí)，采用“長(zhǎng)包短”的方法進(jìn)行，即短時(shí)段洪量 是在長(zhǎng)時(shí)段洪量?jī)?nèi)統(tǒng)計(jì)，如典型過(guò)程線的洪峰是在一天內(nèi)選出，而一天洪量是在 三天洪量時(shí)間內(nèi)選出，以求得設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線峰高量大。洪水過(guò)程線的修勻由于各時(shí)段放大倍比的不同，則在二個(gè)時(shí)段的銜接處洪水過(guò)程線會(huì)出現(xiàn)突變 現(xiàn)象，這是不合理的，故應(yīng)徒手修勻，使其成為光滑的曲線。其原則是修勻后的 各時(shí)段的設(shè)計(jì)洪水量和洪峰流量應(yīng)保持不變，誤差不超過(guò)1%。修勻后的過(guò)程線即為設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線，

5、如圖所示。圖設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線兩種放大方法比較同倍比放大法計(jì)算簡(jiǎn)便，放大后設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線保持典型洪水過(guò)程線的形狀不變。常用于 峰量關(guān)系好及多峰型的河流?！胺灞取狈糯?、“量比”放大分別常用于防洪后果主 要由洪峰控制、時(shí)段洪量控制的水工建筑物同頻率放大法目前大、中型水庫(kù)規(guī)劃設(shè)計(jì)主要采用此法，成果較少受典型不同的影響，放 大后洪水過(guò)程線與典型洪水過(guò)程線形狀可能不一致。常用于峰量關(guān)系不夠好、洪 峰形狀差別大的河流；適用于有調(diào)洪作用的水利工程（如調(diào)洪作用大的水庫(kù)等） 較能適應(yīng)多種防洪工程的特性，解決控制時(shí)段不易確定的困難。古洪水及其應(yīng)用古洪水洪水發(fā)生的時(shí)間早于現(xiàn)代系統(tǒng)水文測(cè)驗(yàn)和歷史 （調(diào)查）洪水的古代洪水。

6、作用目前洪水頻率計(jì)算的根本問(wèn)題是資料過(guò)短、代表性不足、難于推估出可靠的 稀遇洪水。古洪水資料可以大大降低洪水頻率曲線外延幅度，甚至將外延變?yōu)閮?nèi) 插。在取得洪水平流沉積物的基礎(chǔ)上，算出古洪水量和發(fā)生的年代，用以加入頻 率計(jì)算，大幅度加長(zhǎng)了歷史洪水和特大洪水的考證期，提高了系列的展延精度， 使頻率曲線稀遇部分的確定更有把握。 tat KM.圖 長(zhǎng)江三峽工程有古洪水的洪水頻率曲線圖y t_t-ft一丁或山由 *一。a 心圖黃河小浪底工程有古洪水的洪水頻率曲線圖2計(jì)算內(nèi)容計(jì)算資料按照所給基本資料進(jìn)行計(jì)算，詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程。已求得某站千年一遇洪峰流量和1天、3天、7天洪量分別為：Qm,p=10245m3

7、/s、Wid, p=114000 m3/s h、W3d p=226800 m3/s h、W7d, p=348720 m3/s h。選得典型洪水過(guò)程線如表。試按同頻率放大法計(jì)算千年一遇設(shè)計(jì)洪水過(guò)程表典型設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線月日時(shí)典型洪水Q (m3/s)月日時(shí)典型洪水Q(m3/s)8482688781070203752088558510887272091520576621780984118490020365143150108312202583202368721860118230求1、3、7d洪量按照所給基本資料進(jìn)行計(jì)算，詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程和最終結(jié)果。解：典型洪水洪峰Qm=4900m3/sid洪量：6日2時(shí)

8、至7日2時(shí)Wid=74718 m3/s h3d 洪量：5 日 8 時(shí)至 8 日 8 時(shí) W3d=121545 m3/s h7d 洪量：4 日 8 時(shí)至 11 日 8 時(shí) W7d=159255 m3/s h確定洪峰放大倍比按照所給基本資料進(jìn)行洪峰放大倍比計(jì)算，詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程和最終結(jié)果解：洪峰放大倍比 Kq= Qm, p/ Qm=10245 / 4900=確定洪量放大倍比按照所給基本資料進(jìn)行調(diào)節(jié)系數(shù)計(jì)算，詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程和最終結(jié)果。解：1天洪量放大倍比:Kwi= Wid, p/ Wid=114000 / 747183天之內(nèi)，1天之外的洪量放大倍比：Kw3-1= ( W3d, p Wid, p)

9、/( W3d Wid )=(226800114000 ) / (12154574718)7天之內(nèi)，3天之外的洪量放大倍比；Kw7-3= ( W7d, p W3d, p) /( W7d W3d )=(348720226800 ) / (159255121515)同頻率放大法設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線計(jì)算表按照上述計(jì)算，完成表同頻率放大法設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線計(jì)算表表同頻率放大法設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線計(jì)算表月日時(shí)典型洪水Q (m3/s)放大倍比K設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線Qp (m3/s)修勻后的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線Qp (m3/s)8482688668662037512111211585101647/1229144020915220522056217804290/272370108490010245/7497102451431504820482020258339523