无资料感潮河段设计洪水位计算
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湖泊防洪设计水位计算公式在湖泊防洪设计中,确定合理的水位是至关重要的。
合理的水位设计可以有效地减少洪水对周边地区的影响,保护人们的生命和财产安全。
因此,湖泊防洪设计水位计算公式的确定对于防洪工程的设计和实施具有重要意义。
湖泊防洪设计水位计算公式是通过对湖泊的水文特征、流域特征以及洪水特征进行分析和计算得出的。
一般来说,湖泊防洪设计水位计算公式可以通过以下几个步骤来确定:1. 确定湖泊的水文特征。
水文特征是指湖泊的水位变化规律、水位变化范围、水位变化周期等。
通过对湖泊的水文特征进行分析,可以确定湖泊的水位变化规律,为后续的水位计算提供依据。
2. 确定流域特征。
流域特征是指流域的降雨情况、径流情况等。
通过对流域特征的分析,可以确定流域的洪水情况,为后续的水位计算提供依据。
3. 确定洪水特征。
洪水特征是指洪水的发生频率、洪峰流量、洪水过程等。
通过对洪水特征的分析,可以确定湖泊在不同洪水情况下的水位变化规律,为水位计算提供依据。
基于以上分析,可以得出湖泊防洪设计水位计算公式。
一般来说,湖泊防洪设计水位计算公式可以表示为:H = H0 + Q/K。
其中,H表示湖泊的水位,H0表示湖泊的基本水位,Q表示洪水的流量,K表示湖泊的水位-流量关系系数。
在实际应用中,湖泊防洪设计水位计算公式还需要考虑到湖泊的水位-面积关系、湖泊的水位-容积关系等因素,进一步完善和修正水位计算公式,以确保水位计算的准确性和可靠性。
通过湖泊防洪设计水位计算公式的确定,可以为防洪工程的设计和实施提供科学依据,为湖泊防洪工作的开展提供技术支持。
同时,水位计算公式的确定也可以为湖泊的水位管理和调度提供依据,为湖泊的生态环境保护和水资源利用提供支持。
总之,湖泊防洪设计水位计算公式的确定对于防洪工程的设计和实施具有重要意义。
通过科学合理地确定水位计算公式,可以有效地保护人们的生命和财产安全,促进湖泊的可持续发展和利用。
希望未来在湖泊防洪工作中,能够不断完善和优化水位计算公式,为湖泊防洪工作的开展提供更加科学和可靠的技术支持。
老挝无资料地区小流域设计洪水计算
进行洪水计算的基础是获取相关的气象和地形数据。
由于老挝的无资料地区缺乏实际
观测站点,因此可以利用邻近地区的气象数据进行估算。
常用的方法是通过气象站点的数
据进行插值,得到无资料地区的气象数据。
也需要获取无资料地区的地形数据,可以通过
地图、遥感数据等方式获取。
进行洪水计算的关键是确定洪水过程的概率分布。
一般来说,可以使用频率分析方法
来确定洪水的概率分布。
常用的频率分析方法包括极值分析法、经验频率分析法和概率论
分析法等。
通过对历史洪水资料的分析,可以确定洪水的概率分布函数,进而计算设计洪
水的洪峰流量和洪水量。
然后,需要进行洪水模拟和水动力计算。
通过利用水文模型来模拟洪水过程,可以得
到流域内不同位置的洪水过程。
常用的水文模型包括HEC-HMS、SWMM等。
通过水动力模型
可以计算洪水水位、流速等参数,从而评估洪水对流域内不同区域的影响。
进行洪水风险评估和洪水防治规划。
通过洪水模拟和水动力计算的结果,可以评估洪
水对流域内不同区域的影响程度。
根据洪水风险评估结果,可以制定相应的洪水防治规划,包括建设防洪工程、制定洪水预警系统等。
老挝无资料地区小流域设计洪水计算需要获取相关的气象和地形数据,确定洪水过程
的概率分布,进行洪水模拟和水动力计算,最终进行洪水风险评估和制定洪水防治规划。
这些方法可以帮助老挝无资料地区进行洪水的科学设计,减少洪水对社会、经济和生态环
境的破坏。
设计洪水位计算步骤
朋友!如果你要计算设计洪水位,下面这些步骤或许能帮到你呢。
首先呢,要收集一些基本的数据。
像流域的面积河流的长度还有它的坡度等等。
这一步看起来很简单,可千万别小瞧它哦!这些数据就像是盖房子的基石,缺了哪一个可能都会影响后面的计算呢。
我每次做这个的时候,都会把这些数据反复核对,确保没有错误。
你是不是觉得有点麻烦?但相信我,这是值得的!
然后得确定一下设计洪水的标准。
这个标准呢,会根据不同的地区、工程的重要性之类的因素而有所不同。
你可以参考当地的规范或者问问有经验的同行。
这一步我通常会多花些时间,因为一旦这个标准选错了,那后面可就全错啦,真的很重要呢!
接下来呢,选择合适的计算方法。
有推理公式法、经验公式法等等。
这时候你可能会有点纠结,不知道选哪个好。
其实这就看你对哪种方法更熟悉,还有你的数据更适合哪种方法啦。
要是你对某个方法不太确定,不妨先在小范围内试算一下,看看结果是不是合理。
这一点我觉得真的很有用哦!
算好之后呢,一定要检查结果!这一步可不能省啊!我有时候会不小心就想跳过这一步,但是后来发现,再检查一次真的能避免很多错误呢。
你有没有过那种算完就交差,结果发现错得一塌糊涂的经历呀?太糟糕了!
最后呢,如果有必要的话,可以根据实际情况对结果进行一些调整。
毕竟计算是一回事,实际情况又是另一回事啦。
这一步其实还蛮灵活的,你可以根据自己的判断和经验来做。
浅论防汛中河道水位的几种计算方法摘要:利用试算法和图解法可以求解天然河道或渠道中测站上下游的水位,了解河道或渠道水位涨落速度及最高承受水位,为灌区的防洪抗洪指挥、总结防洪经验提供一定的参考作用。
关键词:防汛河道水位试算法图解法1 引言在防汛过程中,河道的水位对防汛抢险具有重要的参考价值。
一般天然河道的水位测量站分布稀疏,当一段河道离水位测量站较远时,通过计算的方法大致了解其水位显得尤为重要。
就当前赣抚平原灌区而言,东、西总干渠道均有一段渠段是天然河道,原人工开挖渠道经过四十多年的流水冲刷,也渐渐变得与天然河道相差无几。
根据天然河道水位的计算方法计算渠道内水位测站上下游水位,了解渠道水位涨落速度及最高承受水位,对灌区的防汛抗洪指挥、总结防汛经验具有一定的参考作用。
2 几组水位计算公式的推导天然河道蜿蜒曲折,其过水断面形状极不规则,同时底板和糙率往往沿程变化。
这些因素使得天然河道水力要素变化复杂。
由于河道的这些特点,其水位计算时,可根据水文及地形的实测资料,预先将河道分为若干河段。
分段时应尽可能使各段的断面形式、底坡及糙率大致相同,同时保证计算段内流量不变。
当然,计算河段分得越多,计算结果也就越准确,但计算的工作量及所需资料也大大增加。
分段的多少视具体情况而定。
一般计算河段可取2~4km,且河段内水位落差不应大于0.75m。
此外,支流汇入处应作为上、下河段的分界。
图1所示为天然河道中的恒定非均匀流,取相距为Δs的两个渐变流断面1和2,选0—0为基准面,列断面1和2的能量方程为z1 + = z2 + +Δh w式中z1,v1和z2,v2分别为断面1和2 的水位和流速;Δh w为断面1和2之间的水头损失,Δh w=Δh f+Δh j。
沿程水头损失可近似的用均匀流公式计算,即Δh j =Δs,式中为断面1和2的平均流量模数。
局部水头损失Δh j是由于过水断面沿程变化所引起的,可用以下公式计算:Δh j = (-)式中为河段的平均局部水头损失系数,值与河道断面变化情况有关。
河道改建设计洪水计算河道改建设计洪水计算是指在河道改建设计过程中,根据不同的洪水情景对河道进行洪水计算,以确定适当的改建措施和设计标准。
该计算是很重要的一项工作,可以预测河道在洪水期间的水位变化和流量,从而为改建设计提供有力的依据。
在进行河道改建设计洪水计算时,需要考虑以下几个方面:1.洪水情景选择:根据河道所处的地域特点和历史洪水资料,选择不同的洪水情景,如5年一遇、10年一遇、50年一遇、100年一遇等。
这些情景代表了不同洪水频率的洪水事件,可以评估不同设计标准下的河道能否满足洪水的承载能力。
2.水文数据收集:收集河道流域的水文数据,包括降雨数据、河道入流量数据和河道水位流量关系数据等。
这些数据是进行洪水计算的基础,可以通过气象局、水利部门、历史记录等途径获取。
3.模型选择:根据具体情况选择适当的洪水模型进行计算。
流域尺度上常用的模型有定量降雨极值法、单位线法和概率频率分析法等,河道尺度上常用的模型有水动力模型和水文模型等。
根据具体任务和可用数据的情况,选择合适的模型进行洪水计算。
4.洪水计算:根据收集到的数据和选择的模型,进行洪水计算。
根据洪水情景和水文数据,计算不同设计标准下的河道水位和流量。
根据计算结果,评估河道目前的洪水防御能力,确定是否需要进行改建,并确定改建的设计标准和措施。
5.改建设计:根据洪水计算结果,进行河道的改建设计。
根据河道水位和流量的变化情况,设计合适的河道剖面和河床布置,以提高河道的洪水容量和稳定性。
根据洪水情景选择的设计标准,确定河道的尺寸和几何形态。
最后,需要指出的是,河道改建设计洪水计算并不仅仅是进行水位和流量的数值计算,更重要的是对计算结果进行合理的分析和评估。
只有通过对计算结果的深入分析,才能确保河道改建设计能够满足洪水的要求,并提供科学的依据。
因此,在进行河道改建设计洪水计算时,需要充分考虑各个因素,并采用适当的方法和工具,以确保计算结果的准确性和可靠性。
无资料地区洪峰流量推求方法探讨摘要:本文通过麟游县永安河景观桥防洪工程影响评价分析,提出了对无水文资料地区进行防洪评价的思路,为今后分析评价无水文资料地区具有一定的指导意义。
关键词:无资料地区;洪水;流量;方法;探讨1项目由来随着社会经济的迅猛发展,麟游县永安河区域不仅成为当地人民群众休闲、娱乐、健身的重要场所,而且已发展成为县域经济重要的旅游观光景区。
为了提升永安河景观效果,方便游人在永安河东西两岸往来游览便利,根据城建规划,需在永安河官坪修建人行景观桥一座。
因此根据防洪法等相关规定,为保障河道行洪安全和桥梁安全运行,对跨河桥梁开展防洪影响评价,是保证河道行洪和堤防安全以及桥梁安全运行的关键,也是水行政主管部门对桥梁建设审查的重点。
2评价依据(1)《中华人民共和国水法》;(2)《中华人民共和国防洪法》;(3)《中华人民共和国河道管理条例》;(4)《防洪标准》;(5)《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》;(7)《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》。
3 防洪评价3.1 收集资料、现场勘查收集工程勘察、设计资料,了解工程布局,工程结构及工程主要设计参数等。
实地勘查工程建设场地、工程河段的基本情况及工程河段主要涉河建筑物的分布情况。
收集永安河基本的水文气象资料,研究工程河段河床演变特点、影响因素以及河势变化规律,预测河床演变趋势。
3.2 确定评价内容根据河流水文特征,及有关水文参数,采用经验公式推求设计洪水,洪峰流量。
分析工程河段演变情况及其演变趋势,计算分析永安河人行景观桥建成后对河道洪水水位、洪水流量的影响大小和范围,以及涉水工程设施影响的程度,进行防洪影响评价。
3.3 基本情况3.3.1 桥梁设计概况永安河人行景观桥位于官坪C区附近永安河上,主桥长64m,宽3.6m,两侧栏杆各占0.25m,桥梁总面积231.84m2。
桥面高出两岸市政道路人行道0.45m,与人行道通过三阶台阶连接。
感潮河段设计洪水位的推求
芮孝芳;陈洁云
【期刊名称】《水利水电技术》
【年(卷),期】1995(000)011
【摘要】由于感潮河段洪水位既受自上而下的洪水波运动的影响。
又受自下而上的潮波顶托的影响,而且人类活动的影响也相当频繁,一般骓以直接根据水位系列来推救设计洪水位,因此在秦淮河与滁河感潮河段设计洪水位的确定中,提出了建立水位函数、采用频率组合法推求感潮河段设计洪水位的方法,求得了秦淮河感潮河段,现状工情、不破圩的100年一遇设计洪水位,以及现状工情,并考虑特大洪水时使用分滞洪区的滁河感潮河段100年一遇设计洪
【总页数】4页(P39-42)
【作者】芮孝芳;陈洁云
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P332.3
【相关文献】
1.无资料感潮河段设计洪水位计算 [J], 胡进宝;刘海成;王晓霞;管宁;
2.推求受干流洪水顶托的厂址设计洪水位的方法探讨 [J], 刘静
3.无资料感潮河段设计洪水位计算 [J], 胡进宝[1];刘海成[2];王晓霞[1];管宁[2]
4.玛纳斯河工程场址河段设计洪水位推求分析 [J], 时京林;李贤成;贾兵
5.感潮河段设计洪水位计算的频率组合法 [J], 黄国如;芮孝芳
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设计洪水与设计水位推算方案一、设计洪水推算概述1. 设计洪水标准明确本项目所需遵循的设计洪水标准,包括洪水重现期、设计洪水频率等。
2. 洪水类型及特征分析本项目所在区域的洪水类型,如暴雨洪水、融雪洪水等。
描述各类洪水的特征,包括发生时间、频率、持续时间等。
3. 推算方法选取依据项目特点,选择合适的洪水推算方法,如频率分析、水文模型模拟等。
说明所选方法的适用性和优势,为后续推算提供依据。
二、设计洪水推算步骤1. 数据收集与处理收集项目所在流域的历史洪水资料、降雨资料、地形地貌等数据。
对收集到的数据进行审核、整理和预处理,确保数据质量。
2. 设计暴雨分析分析设计暴雨的时空分布特征,确定设计暴雨的强度、历时等参数。
结合地形地貌,分析暴雨对洪水形成的影响。
3. 洪水过程线推算利用所选推算方法,结合设计暴雨成果,推算设计洪水过程线。
分析不同重现期下的洪水过程线特征,为设计提供依据。
4. 设计洪水成果合理性分析对比历史洪水资料,分析设计洪水成果的合理性。
如有必要,对设计洪水成果进行修正,确保其可靠性和安全性。
三、设计水位推算概述1. 设计水位标准明确本项目所需遵循的设计水位标准,包括防洪标准、排涝标准等。
2. 水位影响因素分析影响设计水位的主要因素,如河道形态、糙率、比降等。
描述各因素对设计水位的影响程度,为后续推算提供依据。
3. 推算方法选取依据项目特点,选择合适的设计水位推算方法,如水力学计算、水理模型模拟等。
说明所选方法的优势和适用性,为后续推算提供依据。
四、设计水位推算步骤1. 河道参数确定收集项目所在河道的地形地貌、糙率、比降等参数。
对河道参数进行实地调查和测量,确保数据准确性。
2. 水位流量关系建立基于实测数据,建立河道水位与流量的关系曲线。
分析不同工况下的水位流量关系,为设计水位推算提供依据。
3. 设计水位推算利用所选推算方法,结合设计洪水成果,推算设计水位。
4. 设计水位成果合理性分析对比历史水位资料,分析设计水位成果的合理性。
老挝无资料地区小流域设计洪水计算洪水是自然界中的一种天灾,对人类的生活和财产安全都有重大的影响。
为了保护人们的生命财产安全,必须对洪水进行科学合理的计算和预测。
本文将针对老挝无资料地区的小流域设计洪水计算方法进行详细介绍。
需要对无资料地区的小流域进行分析和研究。
可以利用卫星遥感技术获取该地区的地理形态和地貌特征。
通过分析地表水系的分布和河道特征,可以初步了解该地区的水文情况。
需要进行水文数据补齐。
由于无资料地区缺乏地面观测站,无法直接获取水文数据,因此需要通过其他方法进行补充。
一种常用的方法是利用邻近地区的水文数据进行外推。
通过分析邻近地区的水文特征和流域面积的关系,可以预估无资料地区的水文特征。
然后,需要进行水文模型建立。
在小流域的洪水计算中,最常用的模型是单位线模型和降雨-径流模型。
单位线模型是根据单位线法原理,利用流域面积和比降参数来估算洪峰流量和洪水过程单位线。
降雨-径流模型是根据降雨入渗、径流产流和径流汇流等过程,通过数学方程来模拟流域的洪水过程。
接下来,需要进行设计洪水计算。
设计洪水是指在设计标准条件下,根据流域特征和水文模型,计算得出的一种特定洪水。
设计洪水一般包括设计洪峰流量和设计洪水位两个方面。
设计洪峰流量是指在给定的设计重现期和设计雨量条件下,流域所能承受的最大洪水流量。
设计洪水位是指在设计洪峰流量条件下,河道底部的水位高度。
需要进行洪水风险评估。
洪水风险评估是根据洪水的概率和损失来评估洪水对人类和环境的威胁程度。
通过对洪水的频率分析和洪水危害评价,可以确定洪水风险的大小,并制定相应的防洪措施。
老挝无资料地区小流域设计洪水计算需要进行地表特征分析、水文数据补齐、水文模型建立、设计洪水计算和洪水风险评估等多个步骤。
通过科学合理的计算和评估,可以保护人们的生命财产安全,减少洪灾的损失。
沿河道路设计水位计算公式在沿河道路设计中,水位计算是一个非常重要的环节。
正确的水位计算可以保证道路的安全性和稳定性,同时也可以为防洪工程提供重要的参考依据。
因此,水位计算公式的确定对于沿河道路设计来说至关重要。
水位计算公式的确定需要考虑多种因素,包括河流的水位变化规律、河道的地形地貌、气象条件等。
在此基础上,我们可以通过以下公式来计算沿河道路设计的水位:H = Q / (b v)。
其中,H为水位高度,单位为米;Q为河流的流量,单位为立方米/秒;b为河道的宽度,单位为米;v为河流的流速,单位为米/秒。
这个公式是根据水力学原理和河流水位变化规律推导而来的,可以较为准确地计算沿河道路设计中的水位高度。
下面我们将对公式中的各个参数进行详细解释。
首先是河流的流量Q。
河流的流量是指单位时间内通过某一横截面的水量,通常用立方米/秒来表示。
在实际计算中,我们可以通过水文站的观测数据或者流量计的测量结果来获取河流的流量。
在进行水位计算时,准确的流量数据是非常重要的,因为它直接影响到水位的高低。
其次是河道的宽度b。
河道的宽度是指河流在横截面上的宽度,通常用米来表示。
在实际测量中,我们可以通过现场测量或者地图测量来获取河道的宽度数据。
河道的宽度对于水位的计算也有着重要的影响,因为它直接影响到单位时间内通过河道横截面的水量。
最后是河流的流速v。
河流的流速是指单位时间内水流通过某一点的速度,通常用米/秒来表示。
在实际测量中,我们可以通过流速计的测量结果或者水文站的观测数据来获取河流的流速。
流速的大小和变化对水位的计算也有着重要的影响,因为它直接影响到水流的冲击力和侵蚀力。
通过以上公式和参数的解释,我们可以看到水位计算是一个复杂而又重要的工作。
在实际工程中,我们需要结合实际情况和专业知识,综合考虑各种因素,才能得到准确的水位计算结果。
同时,我们也需要不断地进行数据的监测和更新,以保证水位计算的准确性和可靠性。
在进行沿河道路设计时,正确的水位计算可以为工程的安全性和稳定性提供重要的保障。
2.设计洪水叉叉沟项目区集水总面积为142km2,河道长度为22km,天然比降为1.1%。
叉叉沟地区没有实测洪水资料,也没有暴雨资料。
根据规范规定,对于无资料地区,设计洪水的计算主要采用地区推理公式法、经验公式法、洪峰流量模数法和地区综合法等。
根据计算区域的暴雨洪水特性,通过合理性分析后确定符合当地实际的设计洪水成果。
2.1推理公式法暴雨是形成洪水的主要因素,由设计暴雨推求设计洪水,是当前中小河流设计洪水的重要途径。
推理公式法是洪水的成因分析,由设计暴雨间接推求设计洪水的方法。
因此,计算设计暴雨是计算设计洪水的一个重要环节。
a.点设计暴雨量由《青海省东部地区暴雨洪水图集》中的青海省年最大24h、6h、1h 点雨量均值和Cv值等值线图,查得流域中心的暴雨特征参数,根据流域特征和该地区的暴雨特性,按C S=4C V采用如下公式,计算年最大3h的点雨量均值。
H3p=H6p×2 (n2-1)式中:H3p、H6p为年最大3h、6h的点雨量均值;n2为暴雨强度递减指数,采用《青海省东部地区暴雨洪水图集》中的脑山区的地区综合值,取0.65。
计算得不同频率不同时段的设计点雨量成果见表2-1。
时段均值Cv Cs/Cv 1 2 3.33 5 10 2024 35.0 0.45 4 90.1 79.9 72.3 66.2 55.8 45.16 21.5 0.41 4 51.7 46.2 42.2 38.9 33.3 27.53 16.9 0.484 45.8 40.3 36.3 33.1 27.5 22.01 11.5 0.52 4 33.3 29.1 26.0 23.5 19.3 15.1b.面设计暴雨量从《青海省东部地区暴雨洪水图集》中查出点面折算系数,计算得面设计暴雨成果见表2-2。
时段均值Cv Cs/Cv 1 2 3.33 5 10 20 24h 35.0 0.45 4 68.5 60.7 55.0 50.4 42.4 34.3 6h 21.5 0.41 4 35.1 31.4 28.7 26.5 22.6 18.7 3h 16.9 0.48 4 29.3 25.8 23.2 21.1 17.6 14.1 1h 11.5 0.52 4 20.0 17.5 15.6 14.1 11.6 9.0c.设计雨量时程分配在《青海省东部地区暴雨洪水图集》,根据其气候特征及暴雨特性,对叉叉沟地区采用脑山区3h主雨峰对齐的24h时程分配过程,按照不同重现期设计暴雨成果,计算设计雨量的24h分配过程;按照不同重现期设计暴雨成果,计算设计雨量的24h分配过程。
Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2017, 6(1), 66-70 Published Online February 2017 in Hans. /journal/jwrr https:///10.12677/jwrr.2017.61009文章引用: 胡进宝, 刘海成, 王晓霞, 管宁. 无资料感潮河段设计洪水位计算[J]. 水资源研究, 2017, 6(1): 66-70.Design Water Level Calculation for Tidal River in Ungauged BasinsJinbao Hu 1, Haicheng Liu 2, Xiaoxia Wang 1, Ning Guan 21Northwest Electric Power Design Institute, China Power Consulting Group, Xi’an Shannxi 2Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering, MOT, Tianjin Received: Jan. 18th , 2017; accepted: Feb. 7th , 2017; published: Feb. 10th , 2017Abstract The hydrological regime of the tidal reach is complicated because it’s influenced by both the upstream runoff and the downstream tide. This paper focuses on the design water level calculation for tidal river in ungauged basin based on the short-term tidal level observation, the long term tidal observation and short term tidal level observation relationship. After the quasi-synchronous comparison, the tidal level data of long-term tide observation stations are transferred to the engineering sea area. By using the P-III frequency curve, the extreme tidal level of each year is estimated for different design tide levels. As a re-sult, the problem of different frequency tide calculation is solved. As to the river flood design water level calculation, because the lack of observation river flow data, the maximum reservoir discharge flow and interval flow is used as the upstream flow boundary conditions, the average high tidal level is used as the downstream water level conditions. Besides, based on different time of the remote sense image at the estuary, the rational assumptions of estuarine topography is put forward using the hydrodynamics mo- del, the design water level satisfied the project need is calculated. The above-mentioned methods pro-vide an important reference for the calculation of the design flood level of tidal reach inungauged basins. KeywordsTidal Reach, Design Water Level, Ungauged Basins无资料感潮河段设计洪水位计算胡进宝1,刘海成2,王晓霞1,管 宁21中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司,陕西 西安 2交通运输部天津水运工程科学研究所,天津收稿日期:2017年1月18日;录用日期:2017年2月7日;发布日期:2017年2月10日作者简介:胡进宝(1982.3-),安徽庐江人,高级工程师,主要从事电力工程水文气象勘测工作。
无资料感潮河段设计洪水位计算摘要感潮河段的洪水过程由于既受上游河道径流和下游潮汐的双重作用,使感潮河段的水文情势尤为复杂。
本文针对无资料感潮河段设计洪水位计算,提出根据短期潮位对比观测,通过准同步比较,将长期潮位观测站逐年实测潮位资料转引至工程海域后,对逐年的极端高潮位采用PIII型频率曲线进行适线计算,得到不同频率设计高潮位,从而解决不同频率潮位计算问题;针对河流洪水计算,由于缺乏实测河流流量资料,采用水库最大下泄流量加区间流量作为上游流量边界,采用一般大潮高潮位作为下游水位边界,同时对河口地形根据不同时期影像资料进行了适当假定,采用水动力模型进行了河流洪水计算,得到满足工程需要的设计洪水位;上述所述方法对无资料感潮河段设计洪水位计算提供了重要参考。
关键词感潮河段,设计洪水位,无资料Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言感潮河段的洪水过程由于既受上游河道径流和下游潮汐的双重作用,此外,河口地区的复杂地理特性,因而使感潮河段的水文情势尤为复杂,感潮河段的设计洪水位计算成为研究的热点和难点[1]。
目前,国内感潮河段设计洪水位计算常用的方法有水动力学法、水文统计法及水文信息法等[2] [3] [4] [5]。
水动力学法基于完全圣维南方程组,建立考虑潮水顶托影响的感潮河段设计洪水位计算,目前已得到广泛应用。
水文统计法根据水文要素自身随时间演变规律或建立统计回归分析的感潮河段设计洪水位计算。
水文信息法将感潮河段视为一个水文系统,以上游流量、下游潮位和区间入流为输入计算感潮河段设计洪水位。
上述感潮河段设计洪水位计算方法虽精度较高,但对资料要求较高,如河道断面和糙率资料等,导致感潮河段设计洪水位计算精度很大程度上依赖于水文资料及模型的求解。
随着“一带一路”战略的实行,越来越多的电力设计单位到世界各地去承揽工程,国外电厂工程经常位于感潮河段,同时受上游径流和下游潮汐的双重作用,但是国外感潮河段设计洪水位计算经常遇到缺少实测资料的情况,甚至无资料的情形,这种情形下,无法采用水动力学法、水文统计法及水文信息法进行设计洪水位计算,需要采用其它的方法。
本文以某国外电厂工程为例,在短期实测潮位资料的基础上,通过潮位转引及数学模型计算,提出了一种实用的满足工程需要的无资料感潮河段洪水位计算,以供同类工程参考。
2. 实例研究国外某电厂工程,西侧濒临阿拉伯海,南侧距河流入海口约2 km,河口上游约57 km为一水库,水库坝体结构为土石坝,设计总库容为8.09 × 108 m3。
厂址、水库、海洋位置关系示意如图1所示。
由于厂址南侧距河流入海口仅约2 km,南侧河流属感潮河段,因此厂址百年一遇洪水位分析需要考虑阿拉伯海潮汐与河流径流相遇对厂址洪水的影响。
2.1. 潮位计算于2015年4月8日~2015年6月3日于工程所在海域进行了潮位观测,距工程所在地约30 km处存在长无资料感潮河段设计洪水位计算Figure 1. Sketch map of power plant, reservoir and the ocean图1. 厂址、水库、阿拉伯海位置关系示意图期潮位观测站,通过对比发现,工程所在海域潮时比长期观测站潮时滞后约4 h ,把长期观测站潮时往后推4 h(比如将长期观测站5月1日8时的潮位数据作为5月1日4时的潮位数据)与工程海域的潮位数据进行准同步比较。
通过准同步比较,长期观测站和工程海域潮位数据有着完全一致的规律。
通常情况下长期观测站的高潮位略高于工程海域,低潮位置略低于工程海域,即长期观测站的潮差比工程海域略大。
为了将长期观测站的潮位资料应用到工程所在地的潮位计算中,需要将长期观测站潮位站的资料转引至工程海域。
转引的方法是将长期观测站的潮位过程数据乘以合适的系数或整体平移后使两者的一致性达到最好。
通过对比分析发现,将长期潮位观测站数据通过下述关系转引后与现场实测潮位数据拟合最优,转引关系如式(1)。
00.860.265h h + (1)式中:h 0为卡拉奇港潮位站实测潮位;h 为转引后的潮位。
另外,长期潮位观测站与工程所在地同处阿拉伯海,受热带气旋影响相似。
因此,可通过上述关系将长期潮位观测站的多年实测资料转引至工程海域。
将长期潮位观测站逐年实测潮位资料转引至工程海域后,分别对逐年的极端高潮位采用PIII 型频率曲线进行适线计算,得到不同频率设计高潮位。
长期潮位观测站转引后与工程海域潮位数据对比曲线如图2所示,图中:红色为工程海域潮位数据蓝色为长期潮位观测数据。
2.2. 河流洪水计算工程所在地位于河口附近,由于受地势及阿拉伯海海水顶托影响,导致上游来水不能得到很快下泄,易在工程位置产生洪水;此外,上游约57 km 处为一水库,水库下泄洪峰流量叠加区间洪水流量将会对工程区域产生洪水影响。
因此需要分析河流洪水叠加潮汐洪水对工程所在地的影响。
洪水计算采用MIKE21水动力模型进行计算。
2.2.1. 模型介绍模型的基本方程包括连续性方程和动量方程,控制方程有两种表达方式,分别是笛卡尔坐标系下的控制方程和球坐标系下的控制方程。