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桥涵水文学:资料插补与延长技巧

【摘要】:采用水文统计法推算设计流量时,如果水文站的流量观测资料系列较短或有缺测年份,则应尽量利用上下游或邻近流域内的水文站观测资料,进行插补和延长。位于同一河流上、下游的两个水文站,若两站之间无较大支流汇入,而且两站已有的流量观测资料中,相同年份的年最大洪峰流量大致成比例关系,则可利用两站对应的年最大洪峰流量,绘制两站的流量关系曲线,进行插补和延长。若上游的两支流河道上均有水文站,可以作为参证站。

采用水文统计法推算设计流量时,如果水文站的流量观测资料系列较短或有缺测年份,则应尽量利用上下游或邻近流域内的水文站观测资料,进行插补和延长。对于流量资料的插补和延长,除用相关分析法以外,还可以按下述方法进行:

(1)位于同一河流上、下游的两个水文站(参证站与分析站),若两站的流域面积之差不超过20%,且分析站的控制面积不大于1000km2,全流域的自然地理条件较为一致,暴雨分布也比较均匀,两站之间无分洪、滞洪及特殊调蓄时,则可通过下列计算,进行插补和延长:

式中 Q1、F1——分析站的流量,m3/s和流域面积,km2

Q2、F2——参证站的流量,m3/s和流域面积,km2

n——面积指数,可根据已有的实测资料反求;或者一般大、中河流采用n=0.5~0.7,较小河流采用n≥0.7。

(2)位于同一河流上、下游的两个水文站(参证站与分析站),若两站之间无较大支流汇入,而且两站已有的流量观测资料中,相同年份的年最大洪峰流量大致成比例关系,则可利用两站对应的(即同一年份的)年最大洪峰流量,绘制两站的流量关系曲线,进行插补和延长。

(3)当实测洪水位系列长于实测洪水流量系列,或缺测洪水流量年份有实测洪水位资料时,宜建立实测水位与流量关系曲线,以此延长或插补洪水流量系列。

(4)若上游的两支流河道上均有水文站,可以作为参证站。而分析站位于它们合流后的河道上,则可利用两支流的流量过程线,按洪水传播到分析站后叠加的方法计算合流后的洪峰流量,进行插补和延长资料。其洪水传播时间t按式(4-2)计算:(www.chuimin.cn)

式中 L——洪水传播距离,m;

VP——洪水波传播速度,m/s;VP可按下式计算:

式中 v——洪水波平均流速

—反映河流横断面形状的系数;矩形,抛物线形:,三角形:

VP——可直接根据实测资料选其出现次数最高者。

另外,流量过程线的叠加也可采用模糊数学的方法进行,具体可见参考文献22。

值得注意的是,插补、延长年数不宜超过实测洪水流量的年数,并应结合气象和地理条件作合理性分析。