水文
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水文基本概念1、水文学可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学。
2、陆地水文学主要研究存在于大陆表面上的各种水体及其水文现象的形成过程与运动变化规律。
按目前的任务方向,业务水文基本划分为水文测验及资料整编、水文水利计算、水文预报三个领域。
J.1.1自然界水循环的概念地球上的水以液态、固态和气态分布于地面、地下和大气中,形成河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪、地下水和大气水等水体,构成一个浩瀚的水圈。
水圈处于永不停息的运动状态,水圈中各种水体通过蒸发、水汽输送、降水、地面径流和地下径流等水文过程紧密联系,相互转化,不断更新,形成一个庞大的动态系统。
在太阳能的作用下,自然界中的水分不断地从水面、陆面和植物表面蒸发,化为水汽上升到高空,然后被气流带到其他地区,在适当的条件下凝结,又以降水的形式降落到地面上。
到达地面的水,在重力作用下,一部分渗入地下成为地下水,一部分形成地面径流流入江河汇归海洋,还有一部分又重新蒸发回到大气中。
其中渗入到地下的地下水,一部分也逐渐蒸发,一部分渗入到地下,增加土壤的水份,补给地下水,最终也流入海洋。
水的这种不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的转化、迁移和交替的往复循环过程,称为水文循环(也称为水分循环)。
如图J.1.1-1所示,为水文循环过程示意图(图中数字为全球水循环各环节年度数值。
图J.1.1-1水文循环过程示意图(单位:万km3/a)水自海洋以水汽进入空气中,被气流带到大陆以降水的形式到达地表或地下,最后又以径流注入海洋,完成一次循环,称为水文大循环。
水从海洋蒸发,又降落到海洋,或从陆地的水体、土壤蒸发进入大气,最后又以降水的形式回到陆地上,这种“就地”蒸发就地降落的水循环,称为水文小循环。
水文循环无始无终,大致沿着海洋(或陆地)→大气→陆地(或海洋)→海洋(或陆地)的路径,循环不已。
水文循环的内因,是水的三态(液态、气态和固态)在常温下相互转换的物理特性,而外因则是太阳的辐射能和地心引力。
水文的概念水文是一个涉及水资源、水环境和水文学等多个学科交叉的综合概念。
它主要研究水在地球上的分布、循环、变化和管理等原理与方法,旨在探讨和解决与水相关的各种问题,从而达到科学合理地利用水资源、保护水环境和维护生态平衡的目的。
水文学是水文的核心学科,它研究的是水文过程的本质及其规律性。
水文过程包括了水的生成、供水、污水排放、水循环、水质变化等问题,通过对水文过程的认识,可以预测和评价水资源的可利用性、水环境的可持续性和水文事件的风险程度。
水文学不仅局限于地球上的表层水文过程,还包括了地下水文、气象水文和气候水文等方面。
地下水文研究地下水的形成、储存、运移和入渗等现象,为地下水资源的合理开发提供了依据。
气象水文则研究气象要素对水文过程的影响,从而预测和评价气象灾害对水资源的影响。
而气候水文则是研究气候变化对水文过程的影响,为制定气候调整措施和适应气候变化提供科学依据。
在水文学的研究中,使用的主要工具包括水文观测、水文模型和水文信息系统等。
水文观测是收集和记录水文数据的过程,通过测量水文要素的变化,如降水、蒸发、地下水位、河流水位等,可以了解水文过程的动态变化。
水文模型是基于水文学理论建立的数学模型,通过模拟水文过程的各种条件和变化,预测水文事件的发展趋势和效果。
水文信息系统则是将水文数据、模型和分析工具相结合,通过数据管理、展示和分析,提供决策支持和水资源管理的方案。
水文的研究领域涉及广泛,具体包括水文水资源、水文环境、水文调查和水文预测等。
水文水资源研究的是水资源的量、质和运移等问题,以科学的角度评价和保护水资源的利用。
水文环境研究则关注水环境的污染和破坏问题,从而保障人类和生态系统的健康发展。
水文调查是对水文要素进行观测和分析的工作,以便了解水文地质、水文地貌、水文气象和水文水质等关键信息。
水文预测则是通过分析已有的水文数据和模型,预测未来一段时间内的水文事件,以提前做好应对和管理。
水文学的研究和应用在各个领域中都具有重要的地位和作用。
水文状况的影响因素
水文状况是指水环境的自然状态或变化情况,其影响因素包括但不限于以下几个方面:
1. 气候因素:包括降水量、降水分布、蒸发散等气象因素,不同气候条件下的降水和蒸发散直接影响水资源的供给和消耗。
2. 地质地貌因素:地形、地势、土壤类型、地下水条件等地质地貌因素会影响水的循环和分布,如山脉、高原等地形对降水分布和水流路径起重要作用。
3. 人类活动因素:农业、工业、城市化等人类活动对水文状况有很大影响,例如农田灌溉、工业废水排放、城市雨水排放等都会改变水的流动和质量。
4. 季节变化:季节的变化对水资源的供给和需求产生重要影响,如雨季和旱季的变化会导致河流水位波动、地下水位变化等。
5. 水体类型和水文特征:不同类型的水体,如河流、湖泊、地下水等,以及其水文特征,如水量、水质等,都会对水文状况产生影响。
综上所述,水文状况的影响因素是多种多样的,包括自然因素和人类活动因素,不同因素相互作用和影响,共同塑造了水环境的状态和变化。
在水文学中,一些基本术语和符号标准被广泛使用以描述和表示水文过程和现象。
以下是一些常见的水文基本术语和符号标准:
1. 降雨量(Precipitation):
- 符号:P
- 术语解释:指单位面积上的降水量,通常以毫米(mm)为单位。
2. 蒸发量(Evaporation):
- 符号:E
- 术语解释:指由土壤、湖泊、河流或其他水体蒸发的水量,通常以毫米(mm)为单位。
3. 蒸散发量(Evapotranspiration):
- 符号:ET
- 术语解释:指从植被表面和土壤中同时蒸发和通过植被的蒸腾作用损失的水量,通常以毫米(mm)为单位。
4. 土壤含水量(Soil Moisture Content):
- 符号:θ
- 术语解释:指单位体积土壤中所含的水的质量或体积百分比。
5. 河流流量(River Discharge):
- 符号:Q
- 术语解释:指单位时间内流经河流截面的水量,通常以立方米每秒(m³/s)为单位。
6. 水位(Water Level):
- 符号:h
- 术语解释:指河流、湖泊或水井等水体表面相对于参考高程的高度。
7. 洪峰流量(Peak Discharge):
- 符号:Qp
- 术语解释:指在一次洪水事件中,河流的最大流量。
这些只是水文学中的一些基本术语和符号标准,还有许多其他的术语和标记用于描述和表示水文过程。
具体的术语和符号可以根据不同的水文研究领域和规范有所变化。
1.水文现象:指地球上受水的三态转化和水流运动的与水相关的现象。
2.水文学:是研究地球上水的循环,运动与转化及其与地球大气,生物,土壤和岩石等圈层相互作用和联系的一门科学。
3.水文现象:确定性规律;随机性规律;地区性规律。
4.水文循环:通过降水,下渗,蒸散发,地表径流与地下径流等环节,将大气圈,水圈,岩石圈与生物圈相联系起来,并在它们之间进行水量和能量交换。
5.水文循环的意义:正是由于水文循环,大气水,土壤水和地下水之间才能够互相转化,形成不断更新的统一系统。
正是由于水文循环作用,水资源才能够成为可再生资源,才能够被人类及一切生物持续利用。
(1)直接影响气候变化:通过蒸散发进入大气的水汽,是产生云、雨和闪电等现象的主要物质基础。
蒸发凝结成雨(冰、雪)吸收或放出大量潜热。
空气中的水汽含量直接影响气候的湿润或干燥,调节地面气候。
(2)改变地表形态,降水形成的径流冲刷和侵蚀地面,形成沟溪江河,水流搬运大量泥沙,可淤积成冲积平原。
渗入地下的水,溶解岩层中的物质,富集盐分,输入大海,易溶解的岩石受到水流强烈侵蚀和溶解作用,可形成岩溶地貌。
(3)形成再生资源。
(4)水文循环所带来的洪水和干旱,也会给人类和生物造成威胁。
6.水文循环的分类:按规模和过程:大循环和小循环按研究尺度:全球水文循环,流域或区域循环,水-土壤-植物系统水文循环。
7.水文循环的影响因素:1气象因素温度,风速,风向,湿度等。
在水文循环的环节中,蒸发,水汽输送,降水取决于气象条件,因此,气象因素对水文循环的影响起着主导作用。
2 自然地理条件地形,地质,土壤,植被,下垫面等。
自然地理条件主要是通过蒸发和径流来影响水文循环的。
蒸发比重大的地区,水文循环活跃,而径流比重大的地区,水文循环相对平稳。
3 地理位置一般而言,距离海洋越近,水文循环强度越大,反之,则越弱。
4 人类活动人类活动包括各种农业生产,水利工程和城市建设等。
人类活动通过改变流域下垫面条件间接影响水文循环各环节;另外,人类还通过兴建大坝、水库等径流调节工程,以及引水,调水工程直接影响水文循环。
水文现象名词解释水文现象是指水体的物理变化、化学变化和生物变化等,以及与之相关的各种现象。
它是水文学中最重要的内容,也是水文学的核心内容。
1、流量:流量是指在一定时间内,从一个水体流出的水量,或者从一个地方流入另一个水体的总水量。
它是水文学中最基本的概念,是衡量水体状态的重要指标。
2、流速:流速是指在一定时间内,从一个水体流出的水的速度,或者从一个地方流入另一个水体的总水流速。
它是衡量水体状态的重要指标之一,可以用来判断水体的深浅、水力学特性、沉积物形态等特征。
3、水深:水深是指水体的深度,并反映了水体的容量和水体的表面形状。
它是一种重要的水文指标,可以用来衡量水体的容量。
4、水位:水位是指水体中最高的水位,它是由水体的深度和流量决定的。
水位是水文现象的重要指标,可以用来衡量水体的容量。
5、水流方向:水流方向是指水体的流向,反映了水体的流向变化,以及水体的流动特性。
水流方向是水文学中重要的概念,可以用来评价水体的流速和水力学特性。
6、渗透:渗透是指水从地下进入地表的过程,也就是水从地下层穿过地表层的过程。
渗透是水文现象的重要指标,可以用来衡量水体的深度、气温和气压等环境因素对水体的影响。
7、水温:水温是指水体中的温度,反映了水体的物理特性。
水温是水文学中重要的概念,可以用来衡量水体的温度、湿度和水质等特性。
8、水波:水波是指水体中的波浪,反映了水体的动力特性。
水波是水文学中重要的概念,可以用来衡量水体的流动特性、沉积物的形态等。
9、水流:水流是指水体中的流动,反映了水体的流动特性。
水流是水文学中重要的概念,可以用来衡量水体的流速、流向和流动方式等。
10、水质:水质是指水体的化学性质,反映了水体的气味、色泽、水温和pH值等特性。
水质是水文学中重要的概念,可以用来衡量水体的污染程度、沉积物的形态、水温和水深等特征。
11、沉积物:沉积物是指水体中的固体颗粒,反映了水体的沉积过程。
沉积物是水文学中重要的概念,可以用来衡量水体的沉积情况、水深和水流方向等特征。
关于水文特征的知识点总结一、水文特征的分类1. 河流流量特征河流流量特征是指河流的水文循环、季节变化、洪水泛滥、干旱等现象以及水流的速度、流量和水位等特征。
2. 河流水质特征河流水质特征是指河流水体中溶解氧、PH值、化学需氧量、氨氮、总磷和总氮等物质的浓度和含量特征。
3. 地表水水文周期特征地表水水文周期特征是指地表水体的自然循环规律,包括蒸发蒸腾、降雨、地表径流、地下径流等周期循环特征。
4. 地面水文特征地面水文特征是指地面水体的水位、渗透性、土壤类型、地下水位等特征。
二、水文特征的影响因素1. 地形地貌地形地貌是指地表的起伏变化和地形的形态特征,对水文特征的影响较大。
比如高山地区的降雨量多,水位高,流速快,水量大;而平原地区的降雨量少,水位低,流速慢,水量小。
2. 气候条件气候条件是指大气环境对地表水文特征的影响,包括降雨量、气温、湿度等气候因素。
气候条件对水文特征的影响很大,比如干旱地区的河流水位低,水量少;而多雨地区的河流水位高,水量大。
3. 地下水位地下水位是指地下水与地面水的交互作用,对地表水文特征具有重要影响。
地下水位高的地区,地表水位也会较高,水量较大;地下水位低的地区,地表水位也会较低,水量较小。
4. 地表利用地表利用是指人类对地表资源的开发利用,包括农业、工业、城市建设等活动。
地表利用对水文特征的影响很大,比如大面积的土地开发会导致水土流失,减少地表水资源;污水排放会污染地表水体,影响水质。
5. 植被覆盖植被覆盖是指地表的植被分布情况,对地表水文特征也具有影响。
植被覆盖率高的地方,蒸发蒸腾作用较大,降雨量较少;植被覆盖率低的地方,蒸发蒸腾作用较小,降雨量较多。
三、水文特征的意义1. 水资源利用水文特征的研究对于水资源的合理利用至关重要。
通过研究河流流量、水质、地表水位等特征,可以合理规划水资源的开发利用,实现水资源的可持续利用。
2. 环境保护水文特征的研究对于环境保护具有重要意义。
水文面试题目1. 水文的定义和重要性水文是研究水资源、水文循环和水文现象的科学领域。
它对于解决水资源管理、水灾预防和环境保护等方面具有重要意义。
2. 水文观测水文观测是水文研究的基础,通过对降水、径流、蒸发等指标的观测,可以了解水文循环的变化以及水资源的分配和利用情况。
2.1 降水观测降水观测是指对大气中降下的雨、雪、雾、露等水分的量和分布进行测量和记录的过程。
常见的降水观测方法包括雨量计观测和卫星遥感技术。
2.2 径流观测径流观测是指对地表径流的形成机制和变化过程进行监测和研究的方法。
常见的径流观测方法包括流量计观测和水文模型模拟。
2.3 蒸发观测蒸发观测是指对水体表面蒸发过程进行测量和记录的方法。
蒸发观测有助于了解水分的消耗和再循环情况,对于农业灌溉和水资源规划具有重要作用。
3. 水文数据分析和应用水文数据分析是对观测数据进行整理、统计和分析,以揭示水文特征和规律。
水文数据的应用涉及水资源管理、洪涝预警、旱灾监测等方面。
3.1 水文数据处理水文数据处理包括数据校核、质量评估、插补和填补等过程,以获得准确可靠的数据结果。
3.2 水文特征分析水文特征分析是对水文数据进行统计和分析,如平均降水量、最大洪峰流量等指标,以刻画水文过程的特征和变化规律。
3.3 水文模型应用水文模型是基于数学和物理原理构建的模拟系统,通过对水文过程进行数值模拟,可以预测洪水、干旱等灾害事件的发生概率和影响范围,对防灾减灾具有重要意义。
4. 水文工程和水资源管理水文工程是通过构建水库、引水渠道、排水系统等设施,以调节水文过程、提供供水和灌溉等服务的工程项目。
4.1 水文工程设计水文工程设计是根据水文特征和需求,综合考虑工程投资和效益,制定工程规划和设计方案的过程。
其中,水文数据和模型是水文工程设计的重要依据。
4.2 水资源管理水资源管理是指对水资源进行合理分配和利用的管理措施。
水文数据的收集和分析有助于制定科学有效的水资源管理政策,以实现可持续发展。
水文常识1、水文名词⑴流域和水系流域是地表水与地下水分水线所包围的集水区或汇水区,因地下水分水线不易确定,习惯上将地表水的集水区称为流域。
河道干流的流域是由所属各级支流的流域所组成。
流域面积的确定,可根据地形图勾出流域分水线,然后求出分水线所包围的面积。
河流的流域面积可以计算到河流的任一河段,如水文站控制断面,水库坝址或任一支流的汇口处。
流域里大大小小的河流,构成脉络相通的系统,称为河系或水系。
⑵河流的分段及其特点每条河流一般都可分为河源、上游、中游、下游、河口等五个分段。
①河源:河流开始的地方,可以是溪涧、泉水、冰川、沼泽或湖泊等。
②上游:直接连着河源,在河流的上段,它的特点是落差大,水流急,下切力强,河谷狭,流量小,河床中经常出现急滩和瀑布。
③中游:中游一般特点是河道比降变缓,河床比较稳定,下切力量减弱而旁蚀力量增强,因此河槽逐渐拓宽和曲折,两岸有滩地出现。
④下游:下游的特点是河床宽,纵比降小,流速慢,河道中淤积作用较显著,浅滩到处可见,河曲发。
⑤河口:河口是河流的终点,也是河流入海洋.湖泊或其它河流的入口,泥沙淤积比较严重。
⑶河流的断面河流的断面分为纵断面及横断面。
①纵断面。
沿河流中线(也有取沿程各横断面上的河床最低点)的剖面,测出中线以上(或河床最低点)地形变化转折的高程,以河长为横座标,高程为纵座标,即可绘出河流的纵断面图。
纵断面图可以表示河流的纵坡及落差的沿程分布。
②横断面。
河槽中某处垂直于流向的断面称为在该处河流的横断面。
它的下界为河底,上界为水面线,两侧为河槽边坡,有时还包括两岸的堤防。
横断面出称为水断面,它是计算流量的重要参素。
⑷水尺与水位水尺是直接观读江河、湖泊、水库、灌渠水位的标尺。
水尺的历史悠久,直到现代仍在广泛使用。
河流或者其它水体的自由水面离某一基面零点以上的高程称为水位。
水位的单位是米,一般要求记至小数2位,即0.01m。
以水位为纵轴,时间为横轴,可绘出水位随时间的变化曲线,称为水位过程线。
水文气象2.1 流域概况布那额河地处鄂西南的武陵山区恩施自治州鹤峰县境内,位于东经109°45′~110°01′、北纬29°48′~30°02′之间,属氵娄水上游右岸的一级支流,发源于恩施自治州鹤峰与宣恩县交界太平乡文家河。
河流呈东西向,自西向东北流经太平乡,在左岸八家河纳入支流许老河后,河流南折经北佳镇、蓉美镇于鹤峰县城鹤峰水文站下游2km处汇入溇水。
其主要支流有小干溪、大溪、许老河、田家河、五马溪,河流全长41.4km,流域面积373.4km2,平均坡降9.3‰。
布那额河地势西北高,东南低,西临酉水上游的白水河。
西面分水岭一天门最高海拔高程为1920m,一般均在1700m左右,河流总落差728m。
两岸小支密布,河谷深切,基岩裸露,岩溶地貌发育,约占流域总面积的1/5。
上游高山峻岭人烟稀少,中、下游山间台地稍有农田种植,故人类垦植对自然环境影响不大。
森林覆盖率约为60%,植被良好,泥沙来源不多。
布那额河一级水电站工程,坝址位于下游北佳镇柳月坪村,下距在建工程二级水电站坝址约8.7km,距布那额河口12.3km,控制集水面积303.4km2。
坝址以上河长29.1km,河流平均坡降13.1‰,总落差658m。
流域水系见图“芭—可—水文—01”。
氵娄水流域属亚热带湿润气候,支流布那额河雨量充沛,气候温和。
因流域内无气象台站,故依据附近的鹤峰气象站观测资料统计,多年平均气温15.4℃,极端最高气温40.7℃(1959年8月23日),极端最低气温-10.1℃(1977年1月30日)。
其气象特征值见表2.1-1。
表2.1-1鹤峰县气象站气象要素统计表流域降水受山区地形及山地影响,有随地势增高而递增的特征。
经统计(1962~1985年)流域多年平均年降雨量1986.4mm,鹤峰站以上流域多年平均年降雨量1770.6mm(1961~1985年)。
年月降雨量见表2.1-2。
表2.1-2鹤峰、布那额河一级坝址流域年、月平均降雨量表由上表可见流域内降雨量主要集中在4~10月,约占全年降雨量的85.6%,尤以7月份为多,是流域暴雨多发季节。
设计流域内无雨量站,但流域周边有鹤峰、太平镇、中营、雪落寨等雨量站;鹤峰站以上流域内有中营、坪山、燕子坪、大坪等雨量站,基本能控制流域降雨。
2.2 基本资料布那额河流域无实测水文资料。
邻近氵娄水干流鹤峰水文站为本工程水文设计的依据站,现观测雨量、水位、流量。
2.2.1 鹤峰站设立于1959年,位于鹤峰县城关,下距布那额河支流汇合口2km,控制流域面积647.3km2。
1960年1月开始观测水位、流量,至1998年共收集有39年流量资料。
1990年6月在该站上游55km处的氵娄水支流九峰桥河上建有桃花山(一级)水电站,控制流域面积122.4km2,电站厂房位于相邻支流南渡江上,据推算1960~1992年多年平均流量4.49m3/s,电站一期装机2×6MW,二期装机2×8MW,发电尾水流量将由南渡江于鹤峰县城下游40km 处汇入氵娄水干流。
经鹤峰站实测1960~1998年资料统计(其中1990年6月开始已考虑桃花山电站发电流量后的径流还原成果),多年平均流量为23.9m3/s,多年平均径流量为7.54亿m3。
该站1964年5月增设泥沙测验(已刊印),1968年停止泥沙测验。
2.2.2 历史洪水该站历史洪水曾于1972年由湖北省及湘水电院组织进行调查,1974年又进行复查。
依据所在澧水流域1986年刊布的“湖南省洪水调查资料”中鹤峰站洪水调查资料汇编成果反映共调查年份有1788年(清乾隆五十三年五月二十二日)、1909年(宣统元年)、1911年(宣统三年)、1912年(民国元年)、1930年(民国十九年)、1935年(民国二十四年)、1949年、1955年等。
1962年为实测最大洪水,调查点据较多、可靠性较好,可作为各年历史洪水换算的依据。
鹤峰站历史洪水汇编成果见表2.2-1。
表2.2-1 鹤峰站历史洪水调查汇编成果表历史洪水重现期:1788年(清乾隆五十三年)洪水,据鹤峰县志记载“山水泛滥,无岁无之。
惟清乾隆五十三年五月二十二日廓外西亍冲去民舍数十间,历年未有”;湖南慈利及湖北长阳、宜都等县均有该年洪水记载。
该年洪水为1788年以来的特大洪水,重现期为212年。
1909年洪水:为仅次于1788年的第二大洪水。
按1788年以来的第二位处理,重现期为106年。
1911年洪水:按1909年以来的第二位推算,重现期为46年。
其余各年洪水即按1909年以来的3~7位,重现期分别为30年、23年、18年、15年、13年。
1911~1955年各年洪水量级相差不大,且发生次数较频繁,重现期按1909年以来的同一量级考虑是较合适的。
2.3 径流2.3.1 坝址径流推算布那额河属山溪性河流,径流主要由降雨所至。
布那额河流域无实测径流资料,径流系列是依据布那额河口附近溇水干流鹤峰站1960~1998年实测径流资料,以流域面积比和雨量比(1962~1985年资料)为参数推算。
其中,1962~1985年各年借用两流域各月实测雨量比值推算;1960~1961年、1986~1998年因受资料条件所限,均借用1962~1985年多年平均月雨量比推算,经由1962~1985年坝址多年平均流量用两种方法推算比较,成果仅差1.5%,可见采用此法推算的坝址径流可行。
由此统计得布那额河一级坝址多年平均流量为12.6m3/s,平均年径流量3.97亿m3。
鹤峰站及布那额河一级坝址年、月平均流量见表2.3-1由上表可见,由鹤峰站推算的多年平均流量系列中,径流年内分配主要集中在汛期(4~10月),约占全年径流量的84.6%,11~3月为枯水期,其径流年内分配基本与流域降雨量年内分配相吻合。
推算的坝址径流系列具有一定的代表性,基本能反映本流域的降雨量特征。
2.3.2 径流系列代表性分析依据鹤峰站1960~1998年39年系列中共出现1964年、1980年、1983年、1998年等丰水年和1966年、1981年、1988年及1992年、1994年等枯水年,由该站年径流差积曲线分析,1960~1971年为丰水年,1972~1984年为高位平水振荡年,1985~1997年为逐渐下降的枯水年。
经历了一个完整的丰-平-枯水过程,且连续最枯段发生在1992~1994年,流量的年际变化反映该站径流系列具有一定的代表性。
2.3.3 鹤峰站年径流频率统计鹤峰站1960~1998年共39年径流系列的各年流量经验频率采用式1001⨯+=n mP 计算,以P~III 型曲线适线外延。
年径流频率成果见表2.3-2和图“芭-可-水文-02”。
表2.3-2 鹤峰站年径流频率成果表2.4 洪水本流域无实测流量资料,坝址设计洪水推算方法与径流一致,也是由邻近溇水干流鹤峰站设计洪水移臵法和设计流域暴雨洪水法多种方法推算。
2.4.1 暴雨洪水法设计流域周边有鹤峰、太平镇、雪落寨、沙坪、中营等雨量站,收集资料至1998年,分别有34~37年资料。
统计年最大1h 、6h 、24h 设计点暴雨量,采用“湖北省暴雨洪水查算图表”法中的该区点面系数求得设计面暴雨。
暴雨产汇流计算采用“省图表”中的瞬时单位线法推算坝址设计洪水,成果见表2.4-1。
鹤峰站暴雨洪水法成果沿用布那额河二级水电站可研阶段设计成果。
表2.4-1 鹤峰站、坝址暴雨洪水成果表2.4.2 鹤峰站设计洪水移臵法 2.4.2.1 鹤峰站设计洪水鹤峰站实测流量资料为本坝址推算洪水的依据。
据鹤峰现有的1960~1998年39年资料分析,溇水上游河流自4月份开始进入汛期,年最大洪水均发生在5~9月份,其中6~8月份为主汛期,年最大洪水发生机率为72%,5月份虽有少数年份发生过年最大洪水但量级都较小,10月份后退出汛期;11~3月为非汛期。
一次洪水过程为2天左右,峰型多以双复峰为主,约占较大洪水的80%。
峰、量频率统计:鹤峰站有1960~1998年的39年实测洪水及调查到的历史洪水资料组成的不连序系列。
历史洪水按大小顺序排位为1788年、1909年、1911年、1912年、1935年、1949年、1955年、1930年,其中1962年洪水提为历史洪水处理。
本次经对该站实测系列的各年最大、次大洪水的洪峰及最大W 24h 、W 72h 洪量统计及相应的Q~W 24h ~W 72h 相关关系分析,以峰型为参数所作的峰、量相关关系较好。
历史洪水各年相应各时段洪量由峰、量关系线的平均型关系线插补。
以独立取样法分别组成年最大洪峰流量及各时段洪量的不连序系列。
实测系列按式%1001⨯+=n mP 计算经验频率,历史洪水经验频率按式%1001⨯+=N MP 计算,由三点法计算统计参数,P~III 型适线外延推算设计洪水,成果见表2.4-2和图“芭-可-水文-03~05”。
表2.4-2 鹤峰站设计洪水成果表设计洪水成果合理性分析:鹤峰站历史洪水采用“湖南省洪水调查资料”刊布成果和实测流量刊印资料,精度可靠且具有39年系列已满足规范要求。
从本站设计峰、量成果比较,关系线变化趋势合理,均值随着历时的增加而逐渐增大,C V 值随历时的增长而减小。
设计成果经与溇水下游红花岭、江垭坝址、长潭河站设计洪水成果对照,其参数变化较合理,模数由上游向下游递减,设计值变化规律符合流域暴雨特性,故此认为鹤峰站设计洪水成果较为合理。
有关参数见表2.4-3。
表2.4-3 氵娄水上下游各站设计洪水参数比较表综上所述,从鹤峰站不同方法计算的设计洪水成果比较,以频率为P%=1,P%=0.1的洪水为例,洪峰相差48.4%及58.4%,显然暴雨洪水法成果经实测流量系列验证精度较差,不予采用。
2.4.2.2 一级坝址设计洪水坝址设计洪水:经过鹤峰站不同方法计算的设计洪水成果分析比较,认为暴雨洪水法计算的成果精度较差,故坝址设计洪水推荐采用鹤峰站设计洪水移植法成果。
即鹤峰站的设计洪峰以流域面积比的2/3次方,各时段洪量以流域面积比的一次方及流域平均降雨量比为参数推算得布那额河一级坝址、二级坝址设计洪水。
成果见表2.4-4。
表2.4-4布那额河一级坝址、二级坝址设计洪水成果表设计洪水过程线:从鹤峰站1960~1998年实测洪水过程中选用1962年7月7日、1969年7月11日、1998年8月3日三次不同峰型,峰高、量大较为恶劣的洪水过程为典型,按峰、量同频率控制放大,经水库调洪演算后采用1962年7月洪水过程,设计洪水过程线见表2.4-5和图“芭-可-水文-06”。
表2.4-5 布那额河一级电站坝址设计洪水过程线表(1962年7月)2.4.3 施工洪水根据施渡汛要求,拟定提供施工时段为“10月1日~4月30日”、“10月16日~4月15日”、“11月1日~3月31日”、“11月1日~4月30日”及汛期4、5、6、7月分月设计洪水。