设计洪水过程线的放大-水文分析计算与水资源评价

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：对典型洪水过程线进行放大，常用的方法有分时段同频率控制放大法和同倍比放大法两种。最长历时可根据洪水过程的长短来选定，应尽量照顾峰型的完整。由不同典型放大所得的设计洪水过程线，应根据调洪演算结果，从中选定对工程安全较不利者作为采用成果。

对典型洪水过程线进行放大，常用的方法有分时段同频率控制放大法和同倍比放大法两种。

5.10.2.1　分时段同频率控制放大法

分时段同频率控制放大法，就是用同一频率的洪峰和各时段的洪量控制放大典型洪水过程线。各时段放大系数计算公式为

式中：QP、W1P、W2P为同一频率的洪峰流量及各时段洪量；Q典、W1典、W2典为典型年洪峰流量及各时段洪量；KQ、KW1、KW2为各时段流量放大系数。

用上述放大系数K乘以典型年相应的时段流量，即得出设计洪水过程线。分时段控制放大所选用的时段历时，可按下列方式考虑：

（1）要符合洪水特性。最长历时可根据洪水过程的长短来选定，应尽量照顾峰型的完整。

（2）要包括一个控制时段tc。所谓控制时段tc是指洪水过程对工程调洪后果起控制作用的时段长度，它接近于调洪过程中从蓄洪开始至达到最高蓄水位后的全部历时。显然，它与流域洪水特性和工程调洪能力有关。一般来说，当流域洪水过程尖瘦、洪水历时较短、水库调洪库容较小、而泄洪能力大时，tc较短，反之，tc较长。在实际工作中，tc是通过对调洪演算成果分析后确定的。

（3）当tc较长时，一般再将tc时段划分成若干时段。所选取的时段数目不宜过多，一般以2～3个时段为宜（如洪峰、控制时段及洪水过程最长历时3个时段）。通常采用1d、3d、5d、7d、15d等时段，或洪峰、24h、72h等时段。按设计洪峰及一个或几个时段洪量同频率控制放大典型洪水，也可按几个时段洪量同频率控制放大。

由于各时段放大倍比的不同，如在两个时段衔接处洪水过程线出现突变现象时，可根据水量平衡原则予以修正。如放大后的洪水过程线形状与典型洪水差别较大，可改用其他典型。

5.10.2.2　同倍比放大法

同倍比放大法，就是用同一个放大倍数K值放大典型洪水过程线，使放大后的洪峰流量或控制时段的洪量等于设计洪峰流量Qp或设计洪量Wtcp。

对水库工程而言，当防洪库容较小，洪峰流量对防洪安全起控制作用时，其放大系数可按设计洪峰流量与典型过程的洪峰流量之比求得，称为“以峰控制”。

式中：Qp为设计洪峰流量；Q典为典型过程洪峰流量；KQ为以峰控制的放大系数。

当水库的调洪库容较大，洪量对防洪安全起主要作用时，其放大倍数可按控制时段的设计洪量与典型时段的相应最大洪量之比求得，称为“以量控制”。

式中：Wtcp为控制时段tc的设计洪量；Wtc典为典型过程在控制时段tc的最大洪量；KWtc为以量控制的放大系数。

采用同倍比放大时，如放大后洪峰或某时段洪量超过或低于设计值很多，且对调洪结果影响较大时，应另选典型。

以上两种方法中，同频率放大法计算成果，较少受所选典型不同的影响，常用于峰量关系不够好的河流，以及峰量均对防洪安全起作用的工程。同倍比放大法常用于河流峰量关系较好，以及防洪安全主要由洪峰流量或某个时段洪量控制的工程。特别是对长历时、多峰型的洪水过程，或要求分析洪水地区组成时，比起同频率放大更为适用。

应当注意，当水库的泄洪设备或调洪方式有所改变时，控制时段的历时也可能相应改变。如需改变时，则无论同倍比放大法或同频率放大法，均需调整原来放大时所取的时段划分，重新计算放大倍比再行放大。

由不同典型放大所得的设计洪水过程线，应根据调洪演算结果，从中选定对工程安全较不利者作为采用成果。