6 设计洪水.ppt

第六章由流量资料推求设计洪水
研究内容:防洪标准及其选择;洪峰、洪量样本系列的选样;资料的三性审查;特大洪水的处理;
研究目的:研究由流量资料推求设计洪水,以解决水库、堤防、桥涵等工程设计洪水的计算问题
学****要求:了解防洪标准的选择;洪水选样;熟悉特大洪水的处理、成果的合理性分析;掌握由流量资料推求设计洪水的基本步骤
第一节概述
内容提要
设计洪水的定义;
水库规模的等级划分及设计洪水标准;
设计洪水推求的基本途径。
学****要求
掌握设计洪水的定义;洪水的特征值及正确选择洪水标准
第一节概述
一洪水
(1)定义: 由于流域内降雨或冰川溶雪,大量径流汇入河道,导致流量激增,水位上涨,河槽水流呈波状下泄,这种水文现象称为洪水。
(2)洪水三要素
一次洪水过程可用3个控制性要素加以描述,常称为洪水三要素,即
1、洪峰流量 Qm(m3/s),为洪水过程线的最大流量。
2、洪水总量 W(m3),为一次洪水的径流总量。
3、洪水过程线,洪水从A到B点的时距t1为涨水历时,从B到C点的时距t2为退水历时,一般情况下,t2>t1。T=t1+t2,称T为洪水历时。
次洪水过程示意图
第一节概述
二设计洪水
在河流上修建各类水利工程在防洪方面可发挥很大作用。但水利工程本身却直接承受洪水威胁,一旦洪水漫溢或工程溃决,将对下游生命财产安全造成严重威胁。因此,在进行水利工程规划设计中,必须选择一个相应的设计洪水作为依据,使建筑工程在建成运行期间遇到不超过这种标准的洪水时不会被破坏。
(1)设计洪水定义:水利工程规划、设计中所指定的满足各种设计标准的洪水。
(2)防洪设计标准,简称设计标准:如何选择对设计的水工建筑物较为合适的洪水作为依据,涉及一个标准问题,称为设计标准。
标准越高,越是稀遇,设计的工程就越安全,被洪水破坏的风险就越小,但耗资也大;反之,标准越低,耗资越少,但安全程度也随之降低,承受的风险加大。因此,防洪设计标准既关系到防洪保护区人民生命和经济建设的安全,也关系到工程投资的经济效益,必须根据国家各有关部门制定的规范慎重对待。合理分析计算设计洪水是水利工程规划设计中首先要解决的问题。
三水工建筑物的等级与防洪标准
确定设计标准是一个非常复杂的问题,国际上尚无统一的设计标准。我国根据工程效益、政治及经济各方面的综合考虑,颁布了按工程规模分类的工程等别和按水工建筑物划分的防洪标准,即《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)。
1 水工建筑物等级
(1) 水利枢纽工程的等别
根据工程规模、效益和在国民经济中的重要性分:I~V等
工程
等别
水库
防洪
治涝
灌溉
供水
水电站
工程规模
总库容
(108m3)
城镇及工矿企业的重要性
保护
农田
(万亩)
治涝
面积
(万亩)
灌溉
面积
(万亩)
城镇及工矿企业的重要性
装机容量(104Kw)
Ⅰ
大(1)型
>10
特别重要
>500
>200
>150
特别重要
>120
Ⅱ
大(2)型
10~
重要
500~100
200~60
150~60
重要
120~30
Ⅲ
中型
~
中等
100~30
60~15
50~5
中等
30~5
Ⅳ
小(1)型
~
一般
30~5
15~3
5~
一般
5~1
Ⅴ
小(2)
~
<5
<3
<
<1
三水工建筑物的等级与防洪标准
(2) 水工建筑物的级别
水工建筑物可分为:永久性建筑物与临时性建筑物。
根据其所属枢纽工程的等别、作用和重要性分:1~5级。
工程等别
永久性水工建筑物级别
临时性水工建筑物级别
主要建筑物
次要建筑物
Ⅰ
1
3
4
Ⅱ
2
3
4
Ⅲ
3
4
5
Ⅳ
4
5
5
Ⅴ
5
5
2 水工建筑物的防洪标准分类
三水工建筑物的等级与防洪标准
水利工程
水工建筑物
下游防护对象
正常运用
设计标准
设计洪水
非常运用
校核标准
校核洪水
防洪标准
按水工建筑物正常运用洪水标准算出的洪水称为设计洪水,用它来决定水利枢纽工程的设计洪水位、设计泄洪流量等。宣泄正常运用洪水时,泄洪设施应保证安全和正常运行。
该类防洪设计标准确保水工建筑物自身安全
按水工建筑物非常运用洪水标准算出的洪水称为校核洪水。宣泄非常运用洪水时,泄洪设施应保证满足泄量的要求,可允许消能设施和次要建筑物部分破坏,但不应影响枢纽工程主要建筑物的安全或发生河流改道等重大灾害性后果。
该类防洪设计标准确保下游防护