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水文分析计算和水资源评价的目的与途径

【摘要】:水库下游的设计水位按指定标准洪水过程下泄的最大流量,由下游控制点的水位—流量关系推求。设计水位计算对于所处地区以及工程性质的不同,其计算方法有所差异。通过洪水频率计算,选取一定频率的洪水作为设计依据。采用洪水频率计算成果作为设计标准较为抽象,且当发生一次特大洪水后数据可能会有变化,不易掌握,但便于适应统一的设计标准。

设计水位和水位—流量关系是各类涉水工程的设计条件。一般来说,解决一条河流的防洪兴利问题,除水库工程外,还有其他各种工程和非工程措施,对防洪而言就有堤防、分蓄洪区、河道整治工程措施。而对其他诸如桥梁、管线、港口、码头等建设也需要江河的设计水位作为其设计标高依据。

对于水库工程,其水库上游的设计水位(即水库特征水位),主要通过推求的设计洪水过程线,根据拟定的泄洪建筑物的泄洪能力曲线及库容曲线等基本资料,按照规定的防洪调度规则,采用合适的调洪计算方法,求出水库的水位过程及泄洪过程,选择指定标准洪水过程所能达到的最高水位作为水库设计水位(特征水位)。水库下游的设计水位按指定标准洪水过程下泄的最大流量,由下游控制点的水位—流量关系推求。

堤防工程最重要的设计条件就是防洪标准及相应的设计洪水位,治涝、灌溉、城镇供水工程的取水保证率依赖于指定频率的设计水位,通航河流也需要计算其通航水流要素及通航特征水位、流量,因此设计水位计算对于各类工程的设计至关重要。

设计水位计算对于所处地区以及工程性质的不同,其计算方法有所差异。在采用防洪标准时又有3种方法。

(1)通过洪水频率计算,选取一定频率的洪水作为设计依据。我国的《堤防工程设计规范》(GB50286—98)是按堤防等级确定防洪标准,如1级堤防的防洪标准洪水重现期需大于或等于100年。洪水频率计算推求江河设计水位一般推荐采用由流量资料推求设计洪峰,再由设计洪峰推求设计水位;在无流量资料,而水位资料较长时,亦可由水位资料直接推求设计水位。

(2)采用实际洪水,如淮河干流采用1955年,中游提高到防御1954年洪水。

(3)以实际洪水位或将实际洪水位酌量提高,如长江中下游干堤即按1954年最高洪水位分别提高0.08~0.82m作为设计标准,另加安全超高1.5~2.0m作为堤顶设计高程

采用实测最大洪水作为标准具有现实、具体、指标明确的优点,但它受到资料系列局限性的约束,不易选取比已出现洪水更大的洪水作为标准。采用洪水频率计算成果作为设计标准较为抽象,且当发生一次特大洪水后数据可能会有变化,不易掌握,但便于适应统一的设计标准。