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精细化分期设计 防止洪水泛滥

【摘要】:分期的划定须考虑河流洪水的天气成因以及工程设计、运行中不同季节对防洪安全和分期蓄水的要求。主要分析分期设计洪水的均值,各种频率的设计是否符合季节性的变化规律,以及各分期洪水的峰量频率曲线与全年最大洪水的峰量频率曲线是否协调。一般是将分期洪水的峰量频率曲线与全年最大洪水的峰量频率曲线绘到同一张频率格纸上,若它们在实用频率范围内发生交叉现象,应根据资料情况和洪水的季节性规律予以调整。

洪水的大小和过程线的形状在年内不同时期有明显差别,从工程的防洪运用目标出发以及解决工程施工阶段的防洪问题,需要推求年内不同季节或指定时段的设计洪水,即分期设计洪水。例如,推求春汛期、凌汛期、主汛期和前汛期、后汛期等分期的设计洪水,为合理进行水利工程的调度运用提供依据。又如,为了研究水利水电工程施工期间各种临时性建筑物和施工场地的防洪安全,以及合理安排施工进度等要求,通常需要推求能满足各种防洪标准要求的施工设计洪水,包括分期施工设计洪水。

分期设计洪水计算要根据河流洪水特性;将一年分成若干分期,认为逐年发生在同一分期内的最大洪水是独立的,可以分别进行统计,然后绘制各个分期内洪峰及各种历时的洪量最大值频率曲线,也可用与年最大设计洪水计算的同样方法绘制分期设计洪水过程线。因此分期设计洪水计算主要解决如何划定分期以及分期洪水频率计算中的一些具体问题。

分期的划定须考虑河流洪水的天气成因以及工程设计、运行中不同季节对防洪安全和分期蓄水的要求。首先应尽可能地根据不同成因的洪水出现时间进行分期。例如,浙江7月上旬以前为梅雨形成洪水,7月中、下旬以后为台风雨形成的洪水。据此分期,水库可以采用不同的汛期防洪限制水位。施工设计洪水时段的划分还要根据工程设计的要求。例如为选择合理的施工时间,安排施工进度等,常需要分出枯水期、平水期、洪水期的设计洪水或分月设计洪水。应当注意,为使分期的划分符合成因上的变化规律和特点,分期不宜短于一个月。

分期洪水频率计算,一般按分期年最大值法选样,若一次洪水跨越两个分期时,视其洪峰流量或定时段洪量的主要部位位于何期,即作为该期的样本,而不应重复选样,跨期时间规范SL44—2006规定一般不超过5~10日。历史洪水按其发生的日期,分别加入各分期洪水的系列进行频率计算。

对分期设计洪水的成果也要进行合理性分析。主要分析分期设计洪水的均值,各种频率的设计是否符合季节性的变化规律,以及各分期洪水的峰量频率曲线与全年最大洪水的峰量频率曲线是否协调。一般是将分期洪水的峰量频率曲线与全年最大洪水的峰量频率曲线绘到同一张频率格纸上,若它们在实用频率范围内发生交叉现象,应根据资料情况和洪水的季节性规律予以调整。调整的原则,一般以分期历时较长的频率曲线为准,如以年控制季,以季控制月等。

分期设计洪水的过程线仍用典型洪水过程放大的方法来推求,但典型洪水一定要从相应的分期内选取。中小型工程的施工设计洪水,一般只需推求分期设计洪峰。