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水文分析计算与水资源评价:目的与方法

【摘要】:也就是说下游控制断面发生设计洪水时,需计算上游各控制断面和区间相应的洪峰、洪量及其洪水过程线。分析时应着重暴雨、洪水的地区分布及其变化规律;历史洪水的地区组成及其变化规律;各断面峰量关系以及各河段洪水传播演进规律等。为了分析研究设计洪水不同的地区组成对防洪的影响,通常需要拟定若干个以不同地区来水为主的计算方案,经调洪计算后,从中选定可能发生而又能满足设计要求的成果。

随着经济社会发展,在河流上兴建了大量的水库、分洪及蓄洪工程。这些工程对洪水有一定调节作用,改变了下游天然洪水的时程分配及峰、量大小,从而直接影响到下游后建工程的设计洪水计算。为研究流域开发方案,计算水库下游的防洪作用,以及进行梯级水库或水库群的联合防洪计算问题,需要分析设计洪水的地区组成。也就是说下游控制断面发生设计洪水时,需计算上游各控制断面和区间相应的洪峰、洪量及其洪水过程线。

由于暴雨分布不均,各地区洪水来量不同,干支流来水的组合情况复杂,因此洪水地区组成的研究必须根据实测资料,结合洪水调查和历史文献考证,对流域内洪水地区组成的规律进行综合分析。分析时应着重暴雨、洪水的地区分布及其变化规律;历史洪水的地区组成及其变化规律;各断面峰量关系以及各河段洪水传播演进规律等。为了分析研究设计洪水不同的地区组成对防洪的影响,通常需要拟定若干个以不同地区来水为主的计算方案,经调洪计算后,从中选定可能发生而又能满足设计要求的成果。

如何计算受工程影响的下游设计洪水,最直接的办法是将实测洪水流量过程系列按水库调洪规则进行调洪计算,推求出设计断面的洪水过程线,从中统计出峰量系列,据此系列作频率计算。但由于实测资料通常只有几十年,而设计标准一般为百年或千年甚至万年一遇,因此,难以根据受水库调洪影响后的洪水系列进行传统的频率计算。首先,由于经水库调洪影响后的下泄流量受调洪方式的制约,这种系列不能用任何已知的频率曲线线型来适配,从而达到外延的目的;其次,根据这个系列所点绘的经验频率难以用一条光滑的曲线来拟合,其外延趋势是不确定的,特别是有些水库的下泄流量,在某种频率的洪水上下发生突变,即使外延幅度不大经验频率曲线都可能不可靠。因此在实际应用中,寻求一定概化条件下的近似计算方法。国内外现行的方法主要有以下三种。