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存在的问题及解决的方法

【摘要】:用设计洪水过程线进行水库的防洪安全设计,方法虽然简单,但在水文界一直存在争议。然后根据同样的随机模型,以统计试验法模拟若干条洪水过程线,组成一个洪水随机样本,并按现行方法推求为P的设计洪水过程线,通过调洪求得相应的zp。以现行设计洪水过程线确定的实际防洪标准,由于受众多因素的影响,具有很大的不确定性,有时超过指定标准,有时低于指定标准。

用设计洪水过程线进行水库的防洪安全设计,方法虽然简单,但在水文界一直存在争议。其焦点是这种方法能否达到指定的防洪标准,即指定的洪水破坏风险率。实际上,当前的作法只是认为防洪安全标准等同于设计洪水过程线某种特征量的频率(同倍比)或多种特征量的频率(同频率法)。显然,假定防洪安全设计标准与洪水设计标准相等是不符合实际的,由同一频率的不同设计洪水过程线所计算的工程防洪安全特征值不会相同,而且,所选择的过程线很可能不是最恶劣的,选择这样的典型过程进行设计存在一定的失败可能性,这个可能性有多大,现行方法没有提供有关信息。

(1)洪水过程线模型(洪水过程总体推求)。由于洪水观测系列太短,无法对现行洪水过程线法的适用性进行分析并作出合理的结论。一般推求洪水过程线总体,是对洪水特性加以概括,以一定的模型描述求得。关于洪水随机模型的参考文献较多,对于洪水过程线模型要根据资料情况进行合理选择,可参见第8章。

(3)由设计洪水过程线推求坝前年最高水位。由拟定的总体模型,随机抽出大量与实测样本容量相同的模拟样本。每个模拟样本推求设计洪水过程线涉及的典型选择、控制时段确定、时段设计量的估计和典型过程放大等环节均按本节前面所介绍原则进行。

假定模拟了n个容量为实测样本数的模拟样本。根据每个模拟样本,推求出标准为P的设计洪水过程线,由此经调洪得到相应的坝前年最高水位zp。对求出的n个模拟样本统计出其中的最大值、最小值,以及有关参数。一般来说,对于同一频率的不同设计洪水过程线,各控制时段量尽管一样,但不同的洪水分配形状却导致最高水位有相当大的差异,现有规范所规定的以峰高量大为原则的典型年选择方法,对调洪可能有利,亦可能不利,不能片面地强调峰高量大,而要重视过程线形状应具有一般的特性。

(4)应用方法。以现行设计洪水过程线确定的实际防洪标准,由于受众多因素的影响,具有很大的不确定性,有时超过指定标准,有时低于指定标准。由大量模拟的洪水过程线经调洪估计出坝前年最高水位,其频率分布可直接用于水库工程的防洪安全计算,这种方法较现行的设计洪水过程线法客观且适用性强。