珠江流域主要水文站设计洪水、设计潮位及水位~流量关系
水位流量关系分析大纲
FCD 11030 FCD水利水电工程初步设计阶段设计断面水位流量关系曲线拟定大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1996年3月1水电站初步设计阶段设计断面水位流量关系曲线拟定大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院年月2目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)3. 基本资料 (5)4. 设计内容与方法 (6)5.专题研究 (8)6.应提供的设计成果 (9)7.附录A (10)8.附录B (12)9.附录C (14)31. 引言1.1 工程与河道概况工程位于省(区) 市(县) 乡村河(江)上。
工程设计标准为, 设计洪水流量为m3/s; 校核标准为, 校核洪水流量为m3/s。
坝址以上流域位于东经~; 北纬~之间。
坝址以上河道长度km, 集水面积km2, 纵比降 。
坝址河段形势:断面情况:1.2 基本要求(1) 设计断面水位流量关系曲线的绘制, 应以一定的实测资料为依据, 绘制所得的为工程修建前天然情况下的水位流量关系曲线。
(2) 水位流量关系曲线的高程应与工程设计采用同一基面。
(3) 本阶段所拟定的设计断面水位流量关系, 应在坝址待机实测低、中、高各级水位下的流量对其进行验证, 如较前一设计阶段成果改变较大时, 应有充分的论证。
(4) 工程修建后水位流量关系曲线的修正, 必要时应列专题作为专题研究内容。
2. 设计依据文件和规范2.1 有关本工程(或专业)的文件(1) 本工程预可行性研究报告及审批文件;(2) 本工程可行性研究报告及审批文件;(3) 水工、施工等专业提出的要求。
2.2 设计规范(1) DL 5020-93 水利水电工程可行性研究报告编制规程;(2) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程;(3) SL 58-93 水文普通测量规范;4(4) SDJ 214-83 水利水电工程水文计算规范;(5) SD 244-87 水文年鉴编印规范;(6) SL 77-94 小型水力发电站水文计算规范;(7) GB 50179-93 河流流量测验规范。
广州市从化区山洪灾害分析评价水位~流量关系的合理性分析
第!期2018年;3月广东水利水电GUANGDONG WATER RESOURCES AND HYDROPOWERNo. 3Mar. 2018广州市从化区山洪灾害分析评价水位〜流量关系的合理性分析林波(广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州510635)摘要:通过收集前期基础资料,查算设计暴雨、设计洪水,计算控制断面水位~流量关系和水位~人口关系,确定成 灾水位、现状防洪能力评价和预警指标。
在计算过程中采用了洪峰模数、上下游洪峰流量对比两种种方法先对设计洪水 计算成果进行合理性分析,进而通过现状防洪能力成果分析、历史洪水调查资料进行复核典型小流域水位~流量关系成 果的合理性。
经复核,典型小流域水位G流量关系成果基本合理。
关键词:从化区;山洪突害;分析评价;水位G流量关系;合理性中图分类号:TV122 + . 1 文献标识码:A 文章编号:1008 -0112(2018)03 -0029 -06山洪灾害防治区小流域洪水分析计算主要针对流 域面积在200 km2以下的山丘区小流域溪河洪水,对 山洪灾害重点防治区内沿河村落、集镇、城镇等防灾 对象,开展山洪灾害分析评价工作。
山洪灾害分析评 价主要以小流域为单元,开展山洪灾害基本情况、小 流域基本特征、水文、社会经济等情况的调查,综合 分析沿河村落的防洪现状;以村为单元划定重点防治 区,科学确定预警指标和阈值,为及时、准确的预警 和灾害防御提供基础支撑[1-2]。
由于在山洪灾害分析评价的过程中,经调查沿河 村落最低屋基高程得知成灾水位,水位~流量关系的 计算则决定了成灾流量,进而影响典型沿河村落的现 状防洪能力评价、预警指标计算,因此对前期收集资 料、设计暴雨、设计洪水和水位~流量关系计算的分 析复核尤为重要[3-4]。
本文采用洪峰模数、上下游洪 峰流量对比两种种方法先对设计洪水计算成果进行合 理性分析,进而通过现状防洪能力成果分析、历史洪 水调查资料进行复核典型小流域水位~流量关系成果 的合理性,增强计算成果的可靠性,提高预警防灾的 精准性。
珠江口最高洪潮水位的变化规律研究
t 1, 2, , n
(2)
其中 x
1 n xi 。 n i 1
316
第1卷 · 第5期
孔兰,等:珠江口最高洪潮水位的变化规律研究
3 2.8 2.6 最高洪潮水位/m 2.4 2.2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1959 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 1 灯笼山 横门
*
Copyright © 2012 Hanspub
315
第1卷 · 第5期
孔兰,等:珠江口最高洪潮水位的变化规律研究
1. 引言
珠江口位于广东省东部沿海,北回归线横贯中 部,属于亚热带季风气候,终年温暖湿润,地势低平、 河网纵横、人口密集、城镇集中,经济高速发展,洪 潮、咸潮等灾害频繁。水位对于珠江口防洪排涝、排 污、供水安全等具有直接影响,水位变化及其影响直 接制约着该地区的经济发展。2008 年 9 月 24 日,广 东沿海的超强台风“黑格比”引起罕见风暴潮,导致 百年一遇高潮位,数百万人受灾,直接经济损失超过 百亿元。因此,加强珠江口最高洪潮水位的变化规律 研究对于珠江口地区的防灾减灾和水资源的合理开 发利用具有重要的理论和实践意义。
3) 非参数 Mann-Kendall 趋势检验法 Mann-Kendall 趋势检验法是提取趋势变化的有 效工具,以适用范围广、人为性少、定量化程度高而 著称[3],是一种被广泛用于分析趋势变化特征的检验 方法。由于篇幅限制,具体计算步骤见文献[4]。
2.2. M-K 突变分析方法
M-K 法以气候序列平稳为前提, 并且这序列是随 机独立的,其概率分布等同。M-K 法的优点在于不需 要样本遵从一定的分布,也不受少数异常值的干扰, 更适合于水文气象等非正态分布的数据。该方法还能 明确降水的演变趋势是否存在突变现象以及突变开 始的时间,并指出突变区域。具体计算方法见文献 [5]。
珠江流域主要水文站设想洪水设想潮位及水位~流量关系
2.1 流域暴雨洪水特性2.1.1 暴雨特性珠江流域地处我国南部低纬度地带,多属亚热带季风区气候,水汽丰沛,暴雨频繁。
由于流域广阔,东部与西部、南部与北部以及上、下游之间的地面高程差异较大,地形、地貌变化复杂,气候及降雨、暴雨量级的差异和沿程变化极为明显。
1)暴雨时程分布流域暴雨主要由地面冷锋或静止锋、高空切变线、低涡和热带气旋等天气系统形成,强度大、次数多、历时长。
暴雨多出现在4月~10月(约占全年暴雨次数的58.0%),大暴雨或特大暴雨也多出现在此期间。
一次流域性的暴雨过程一般历时7天左右,而雨量主要集中在3天,3天雨量占7天雨量的80%~85%、暴雨中心地区可达90%。
2)暴雨空间分布暴雨空间分布差别明显,雨量通常由东向西递减,一般山地降水多,平原河谷降水少,降水高值区多分布在较大山脉的迎风坡。
一年中日雨量在50mm以上的天数,东江、北江中下游平均为9天~13天,桂北和桂南为4天~8天,滇、黔为2天~5天,滇东南为1天~2天。
3)暴雨强度暴雨强度的地区分布一般是沿海大、内陆小,东部大、西部小。
由于特定的自然环境和地形条件,流域暴雨的强度、历时皆居于全国各大流域的前列。
绝大部分地区的24小时暴雨极值都在200mm以上,暴雨高值区最大24小时雨量可达600mm以上,最大3天降雨量可超过1000mm。
如柳江“96.7”大暴雨,其中心最大24小时降雨量达779mm(再老站),最大3天降雨量达1336mm。
2.1.2 洪水特性流域洪水由暴雨形成,按其影响范围的不同,可分为流域性洪水和地区性洪水。
流域性洪水主要由大面积、连续的暴雨形成,洪水量级及影响区域较大,如珠江流域的1915年洪水和1994年洪水等。
地区性洪水由局部性暴雨形成,暴雨持续时间短,笼罩面积较小,相应洪水具有峰高、历时短的特点,破坏性较大,但影响范围相对较小,如1988年8月的柳江洪水、1982年5月的北江洪水等。
流域洪水的出现时间与暴雨一致,多集中在4月~10月,根据形成暴雨洪水的天气系统的差异,可将洪水期分为前汛期(4月~7月)和后汛期(7月底~10月)。
珠江三角洲主要测站设计潮位变化趋势及复核成果
随着全球气候变暖 和珠 江三 角洲经济社会 的飞速发展 ,
频繁的人类活动改变 了流域 的下 垫面条件 , 加之河 口自然延 伸, 河床 自然演变等因素 , 越来越 多研 究表 明 , 珠 江河 口地 区
的洪潮水位呈现上 升趋势 。范锦春 估算 西江 干流 由于河 口延伸及筑堤影 响洪水位 抬升 的年平均 值为 0 . 3 c m。沈汉 垄等 认为珠江河 口每年 向外延伸 8 0~1 3 0 i n , 加之 地面沉 降、 联 围筑 闸 、 河道 淤积 等 因素 影响 ,洪 潮水 位 的变化 将呈 上升趋势 。同样根 据实 测资料 统计 成果 , 近2 0年 口门站平 均高低潮位和年最 高潮位 等特 征潮 位均较 以前 呈现 不断抬 升的趋势 。尤其 2 0世纪 9 0年 代 以来 , 极 端天 气频 发 、 风暴
作者简介 : 林焕新 , 男, 广东揭阳人 , 从 事防洪规划及 河口规划工作 。
4l
2 . 1 重现期考证
由于 珠 江 三 角 洲 河 口区 受 风暴 潮 影 响 较 大 , 河 口站 会 出
认定是 2 0世 纪 以来 。
c )根 据《 珠 江志》、 《 广东 省水旱 风灾 害》 和《 广东 省 自 然灾害史料》 等资料及 钱王骋 , 广东省历史 风暴潮 灾害有 记载 的时间始于公元 7 9 8年 , 珠 江河 口历史重大 风暴 潮灾害 年份 主要 记 载在 广 州地 区, 集 中发生 在 1 9世 纪 中后 期 的 1 8 4 8 、 1 8 6 2和 1 8 7 4年。从历史 文献记 载来看 , 仅 1 8 6 2年珠 江 口一次风暴潮灾害死亡人数 8万余 人 , 但 由于建 国以来 的 海 堤建设 、 台风灾害的预报预警和 防灾措施 大幅降低 了人员 的伤亡 , 仅靠文字描述及灾 害对 比也难 以对 历史风暴潮与实 测 系列 的“ 0 8 1 4 ” 号 台风最大风暴潮的潮位大小进行排 序 , 因
珠江流域主要水文站设计洪水、设计潮位及水位~流量关系
2.1 流域暴雨洪水特性2.1.1 暴雨特性珠江流域地处我国南部低纬度地带,多属亚热带季风区气候,水汽丰沛,暴雨频繁。
由于流域广阔,东部与西部、南部与北部以及上、下游之间的地面高程差异较大,地形、地貌变化复杂,气候及降雨、暴雨量级的差异和沿程变化极为明显。
1)暴雨时程分布流域暴雨主要由地面冷锋或静止锋、高空切变线、低涡和热带气旋等天气系统形成,强度大、次数多、历时长。
暴雨多出现在4月~10月(约占全年暴雨次数的58.0%),大暴雨或特大暴雨也多出现在此期间。
一次流域性的暴雨过程一般历时7天左右,而雨量主要集中在3天,3天雨量占7天雨量的80%~85%、暴雨中心地区可达90%。
2)暴雨空间分布暴雨空间分布差别明显,雨量通常由东向西递减,一般山地降水多,平原河谷降水少,降水高值区多分布在较大山脉的迎风坡。
一年中日雨量在50mm以上的天数,东江、北江中下游平均为9天~13天,桂北和桂南为4天~8天,滇、黔为2天~5天,滇东南为1天~2天。
3)暴雨强度暴雨强度的地区分布一般是沿海大、内陆小,东部大、西部小。
由于特定的自然环境和地形条件,流域暴雨的强度、历时皆居于全国各大流域的前列。
绝大部分地区的24小时暴雨极值都在200mm以上,暴雨高值区最大24小时雨量可达600mm以上,最大3天降雨量可超过1000mm。
如柳江“96.7”大暴雨,其中心最大24小时降雨量达779mm(再老站),最大3天降雨量达1336mm。
2.1.2 洪水特性流域洪水由暴雨形成,按其影响范围的不同,可分为流域性洪水和地区性洪水。
流域性洪水主要由大面积、连续的暴雨形成,洪水量级及影响区域较大,如珠江流域的1915年洪水和1994年洪水等。
地区性洪水由局部性暴雨形成,暴雨持续时间短,笼罩面积较小,相应洪水具有峰高、历时短的特点,破坏性较大,但影响范围相对较小,如1988年8月的柳江洪水、1982年5月的北江洪水等。
流域洪水的出现时间与暴雨一致,多集中在4月~10月,根据形成暴雨洪水的天气系统的差异,可将洪水期分为前汛期(4月~7月)和后汛期(7月底~10月)。
真题——华东师范大学自然地理学97-13
我国最大的三角洲有哪三个?试以其中一个为例,论述近几十年来人类活动对三角洲发育的影响。
2003年 试题
一名词解释(每题4分共40分)
1.科里奥利力
2.板块构造学说
3.大气活动中心
4.温带气旋
5.河口三角洲
6.等流速公式
7.气候地貌叠置性
8.冰期与间冰期
9.成土因素学说
10.生态金字塔
1.举出陆地生态系统的三个主要类型并简述其主要特点。
2.影响土壤发育及其特点的主要因素有哪些?
3.河流阶地类型及形成原因。
4.简述淤泥质海岸的形成条件及其发育过程
5.从地带性和非地带性差异讨论地域分异的规律性
三、综述题(每题20分,共60分)
1.简述海平面变化的主要原因,并简要解释地球气候增暖是通过什么机制,导致海平面上升的。
3.河口三角洲及其成因简述。
二.问答题(40分)
1.台风(热带气旋)的成因及其对中国东南气候特征的贡献。(本题答案参见赵济《中国地理》)
2.喜马拉雅山脉的崛起对亚洲自然环境的影响。(着重东亚与中亚两大区)(本题至今答案我还没有找到比较好的)
2001年 试卷
一.名词解释(每题2分)
1.太阴历2.水分循环3.枯水径流
9.生物放大作用
10.生物多样性
二:简答
1.简述水体富营养化及其危害
2.简述径流的形成过程
3.地球表层系统中,探视如何循环的
4.简述地球对气候,植被,土壤的影响作用
5.简述水资源评价的主要范围和内容
三.综述题
1.以厄尔尼诺现象为例,论述水,气,生的相互作用
2.试从物质循环角度,举例说明人类活动对地球表层环境的主要影响
洪水风险图编制费用测算方法(试行)
洪水风险图编制费用测算方法(试行)国家防总办公室水利部水利水电规划设计总院中国水利水电科学研究院2013年10月目录1 总则 (1)2 基本要求 (2)3 基础资料收集费 (2)4 勘察费 (4)5 资料预处理与工作底图加工费 (5)6 计算分析费 (6)7 图件编辑绘制费 (9)8 图件印刷费 (10)9 咨询审查费 (10)10 基本预备费 (10)附录算例 (12)1 总则1.0.1 为规范全国重点地区洪水风险图编制项目的洪水风险图编制费用计取和核定,制订本方法。
1.0.2 制订本方法的主要依据是财政部和国家测绘局联合颁布的《测绘生产成本费用定额》、《测绘生产成本费用定额计算细则》和《测绘生产困难类别细则》(财建[2009]17号),原国家计委和建设部联合颁发的《工程勘察设计收费标准》(计价格[2002]10号),以及水利部颁发的《水利规划编制工作费用计算办法(试行)》(水规计[2002]371号)等国家有关政策法规和相关行业标准。
1.0.3 本方法适用于洪水可能淹及地区的洪水风险图编制,包括防洪保护区、蓄滞洪区、洪泛区、城市、水库的洪水风险图编制的工作经费计取和核定。
沿海风暴潮影响区、洪水风暴潮共同影响区、山丘区河流洪水影响区等其他类型编制对象的洪水风险图编制工作经费的计取和核定可参照执行。
1.0.4 洪水风险图编制费用分为基础资料收集费、勘察费、资料预处理与工作底图加工费、计算分析费、图件编辑绘制费、图件印刷费、咨询审查费、基本预备费共8类。
1.0.5 洪水风险图管理与应用系统开发、相关软硬件购置等发生的费用,按照国家和有关行业的计费标准据实核定,本方法不作规定。
1.0.6 各地在参照本方法测算洪水风险图编制费用时,可根据当地物价水平,对本方法中的工日单价等定额标准作适当调整,调整幅度一般不宜超过5%。
2 基本要求2.0.1 本方法所列洪水风险图编制项目的工作范围、内容、深度等按《洪水风险图编制导则》(SL483)、《洪水风险图编制技术细则》及其他相关的技术规范执行。
03 水利工程水利计算规范【SL104-95】条文说明
分洪闸的设计洪水位 应根据外江上下游控制站的设计洪水位及不利来水组合 按照未分 洪情况所推算的水面线确定
分洪闸的设计分洪流量 应根据整体防洪要求 按照设计洪水和分洪工程运用方式进行演 算确定
水利工程防洪 治涝及灌溉 供水 发电的设计标准和设计保证率 应根据有关部门的要求 或规范的规定确定 必要时应进行分析论证 合理选定
水利工程的设计水平年 应根据其重要程度和工程寿命确定 一般水利工程可采用设计和 远期两个水平年 特别重要的控制性骨干工程 必要时可采用设计 近期 远景三个水平年
水利计算所采用的计算方法应科学 符合工程实际 参与工程规模和特征值比选的方案应 合理和协调 计算所采用的基本资料及计算方法应一致
水库
水库防洪水利计算 应根据其任务 拟定运用方式 进行洪水调节计算 确定水库的防洪库 容和大坝设计的有关防洪特征水位
水库洪水调节计算可根据水库特性选用以下方法进行 对于湖泊型水库 可以只考虑静库容进行计算 对于特别重要的大型水库 还应研究是否 需同时采用以下 或 的方法进行计算 当库尾比较开阔 动库容较大时 应采用入库设计洪水和动库容进行计算 对于河道型水库 如壅水高度不高 计算精度要求高时 宜按非恒定流方法进行计算 多沙河流上的防洪水库 进行洪水调节计算时 除应采用一定淤积年限的库容曲线外 必要 时还应考虑水库蓄泄过程中泥沙冲淤的影响 水库洪水调节计算采用的泄洪建筑物泄水能力曲线的精度 应与水库不同设计阶段的精度 要求相适应 对重要水库 应进行水工模型试验确定 在进行水利枢纽水库洪水调节计算时 除主要考虑泄洪建筑物泄洪外 可考虑水电站部分 机组参与泄洪 泄洪流量按机组过水能力确定 但如遇某一设计洪水水头超出机组安全运行范围 或水电站厂房设计洪水标准低于此洪水标准时 不应考虑水电站机组参与泄洪 船闸 灌溉渠首等建筑物 一般可不考虑其参与泄洪 对洪水预报条件好 预报方案完善 预报精度较高的水库 进行洪水调节计算时 在估计预 报误差留有余地的前提下 可适当考虑预报预泄 一般不考虑气象预报 拟定的水库洪水调度运用方式 应符合水库特点 并要求可操作性强 根据流域的洪水特 性和防洪系统的情况 可选择分级控制泄量 补偿凑泄 错峰等方式 多沙河流上防洪水库的洪水调度方式 应有利于库容的长期使用 无论采用何种调度方式 均应使水库总的最大下泄流量不超过本次洪水发生在建库前的坝址 最大流量 以免人为加大洪灾 采用分级控制泄量调度运用方式 可根据水库的具体情况 以库水位 入库流量或其他要素 作为分级的判别条件 各分级判别条件 特别是水库按保证下游防洪安全调度转为保证大坝安全 调度的判别条件 必须明确 水库的防洪库容 应按照流域防洪规划 防护对象的要求和应达到的防洪标准 根据整体防
基于“2017.7”实测洪水思贤滘水位流量关系的探讨
第4期2018年4月广东水利水电GUANGDONG WATER RESOURCES AND HYDROPOWERN o. 4Apr. 2018基于“2017. 7”实测洪水思贤滘水位流量关系的探讨李远青(广东省水文局佛山水文分局,广东佛山528000)摘要:思贤滘位于珠江三角洲的顶部,水流运动规律异常复杂,由于水文流量监测手段以及监测条件的限制,并不能 完全掌握其水流运动变化规律。
该文通过依托其相邻稳定可靠的马口、三水水文站水位,采用多元线性回归分析方法, 尝试构建了思贤滘洪水期水位流量关系,作为探讨珠江三角洲水文规律研究手段的重要补充。
关键词:思贤滘;水位流量关系;探讨中图分类号:P33 文献标识码: A文章编号:1008 -0112(2018)04 -0011 -051思贤滘地理位置概况贤滘位于山水区,西、北江的顶部,西江和北江水流汇后,经分配,进入西北江 河网区。
思贤滘全长约1.5 km ,西滘口宽100 m ,北滘口宽200 m ,中间 约500 m ,西江干流水道 马口水文 西滘口约4. 5 km ,北江干流水道 水水文北滘口约1. 5 km 。
思贤滘 河, 节西、北两江来水,航作用。
每年汛期,当西江洪时,西江的水流过北江;当北江发洪时,北江的 水流过西江,水流随两江水位的高低变化分为正流 (北过西为正)和负流,当两江 洪,且量级相当,则两江水 流贤滘。
枯水期在北、西滘口潮汐的作,由于北、西滘口水位涨落的不同步,造成过滘水流的往复运动,水文异常复杂。
1马口站、三水站、思贤滘岗根断面测区平面示意2研究背景由于思贤滘水文 复杂,尤其是水位流量关系的研究方面,由于监测手段的限制,虽历经“05. 6”、“06.7”、“08. 6”等多场洪水,但因仪器多有故障,一 直都未能贤滘进行有效的水文测验,无测定过滘流量[1],尤其是在大洪水期 能真正监测 场完整的洪水逐 化过程。
的研究主要集中:滘流量、分流比、水文特性变化等方,》以 区水量平衡方法分 贤滘过滘流量[1],民等 收集枯水期水文专项测验成果分 贤滘过滘流量变化[2],黄民水位、流量、分流程变化分析[@], 等根据近期实测水文资料对马口站和三水站河床、水位流量关系、分流比和过滘流量进行了分析[4]等,均得出一致的 ,近年思贤滘枯水期过滘流量已表西过北的。
水位流量关系
80.00
100.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
断面6-6
水深(z)
高程
断面面积 (m2)
0.00 0.80 1.80 2.80 3.80 4.80
3809.02 3809.82 3810.82 3811.82 3812.82 3813.82
0.00 11.80 28.17 47.54 69.92 95.29
3803.50 3803.00 3802.50 3802.00 3801.50 3801.00 3800.50 3800.00 3799.50 3799.00 3798.50 3798.00
0.00
水位流量关系曲线 水位流量关系曲线
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
3803.50 3803.00 3802.50 3802.00 3801.50 3801.00 3800.50 3800.00 3799.50 3799.00 3798.50 3798.00
0.00
0.50
z-R
z-R
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3803.50 3803.00 3802.50 3802.00 3801.50 3801.00 3800.50 3800.00 3799.50 3799.00 3798.50 3798.00
湿周x (m)
4.00 6.51 14.89 20.34 25.79 29.32
水力半 径R (m) 0.00
1.00
1.21
水文学 设计洪峰流量与水位
在实测期n年内,除去为首的l 个大洪水以外,第m位洪
水的经验频率:
pm
p(M1a1 )
(1
ml
p(M1a1 )
)( n
l
) 1
p( M1 a1 )
(m依次取l +1,l +2,…n) 例 l=1
调查期的为首的a1个特大洪水中最末项的频率。
例:
l=1 ,第1项已经
在调查期计算, 即从第2项算起。
一般认为,水文站观测资料的代表性较好时,可用第一种方法, 而调查和考证的历史洪永资料较为可靠时,可用第二种方法。
多种途径计算,相互比较,充分论证,合理采用。
§4,2 由流量资料推求设计洪水
采用 由流量资料推求设计洪水时,其计算程序:
①洪水资料审查 以取得具有可靠性、一致性和代表性的资料;
②选样 从每年洪水中选取符合要求的洪峰流量,组成各种统计系列;
③频率计算,推求设计洪峰流量
或推求洪水总量。(蓄水能力很强的水库) ④选择典型洪水过程线 根据设计洪峰和设计流量进行放大,推求设计洪水 过程线。(蓄洪、泻洪都重要的工程)
1) 径流系数法
径流系数:暴雨转化为径流的比例系数。α=Rs/P P为流域平均雨量;Rs为地面径流深,有基流分割得;
基流分割:将实测的某次洪水过程线划分为地面径流过程和地下 径流过程,常用斜线分割:从起涨点到退水点用直线相连,直线以 上所围的面积即地面径流总量Ws,除以流域面积F,得径流深。
Rs=Ws/F
m为一般洪水在n中的排序。
即考证期、调查期、实测期单独应用公式计算。
考证期、调查期、实测期 特大洪水 用以下公式计算:
pM
M N 1
M 1,2,.....a.
南渡江龙塘站水位流量关系变化及成因分析
南渡江龙塘站水位流量关系变化及成因分析吴际伟;纪义彤;朱丽蓉;叶长青【摘要】变化环境下世界众多河流水位流量关系均发生显著变化,分析水位流量关系变化规律及其成因对准确预测水旱灾害具有现实意义.根据南渡江下游龙塘站水文资料,研究河段冲淤变化、断面形状变化、河流流速变化等,运用综合落差法消除各种影响因素,获得单值化流量并建立水位流量关系模型,通过分析水位流量单值化图,发现近年来龙塘水位流量关系曲线呈现逐年抬高趋势,导致水位流量关系变化的人为因素主要有修建水库堤坝、森林砍伐以及河流采砂.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2018(039)008【总页数】6页(P37-42)【关键词】断面形状;流速;综合落差法;水位流量关系曲线【作者】吴际伟;纪义彤;朱丽蓉;叶长青【作者单位】海南省水文水资源勘测局,海南海口570228;海南大学热带农林学院,海南海口570228;海南大学旅游学院,海南海口570228;海南大学热带农林学院,海南海口570228【正文语种】中文【中图分类】P33320世纪90年代以来,由于气候变化和人类活动的影响,全球大部分流域干旱与洪涝并存,极端事件频频发生[1]。
变化环境下世界众多河流水位流量关系均发生显著变化,掌握水位流量关系变化规律及其成因对准确预测洪旱灾害和减少灾害损失具有现实意义。
研究发现,人类活动影响河流水位流量关系的因素主要有:水利工程、河道采砂以及流域下垫面改变等[2-4]。
水电站修建和跨流域调水工程等水利工程破坏了河道原有的生态环境,导致水循环中水量发生变化。
例如水库的蓄水使得河川下游的河流径流量大大减少,河流的生态流量不能得到保证;河流在水库影响下,使得泥沙大量淤积,上游水位不断抬升。
大规模、长河段的采砂,使河床形态发生急剧变化,河床严重下切,改变流势和河势,深槽迫岸[5]。
采砂引起的河道变化,也使水位、流量关系发生变化,位于采砂河段的分流口,由于水位降低,分流比减少,分流口下游干流的流量加大,若下游河道泄流能力没有相应增加,水位势必抬高,采砂河道变化导致流域下游干流水位呈上跌下抬态势[5]。
感潮河段确定水位流量关系方法探讨
收稿日期: 2018 - 12 - 06; 修回日期: 2018 - 12 - 27 作者简介: 陈慧莎( 1988 - ) ,女,本科,工程师,主要从事水文站网测验技术管理以及水文分析计算工作。
·5·
2019 年 3 月 第 3 期
陈慧莎: 感潮河段确定水位流量关系方法探讨
选取三角洲中游 4 站: 西海水道天河站、东海水 道蚬沙站、顺德水道三多站、潭洲水道澜石站进行分 析。该区域站点受径流影响大,洪水过程明显,潮波 较小。从涨潮平均潮差分析,4 个代表站潮差减小超 过 60% ,三多站和澜石站甚至超过 70% ( 见表 1) 。
表 1 中游站点潮差统计
m
站点 涨潮平均潮差 2008. 6 涨潮平均潮差 潮差减小比例 / %
珠江三角洲河口区位于广东省中南部,是由东、 西、北江 及 注 入 三 角 洲 的 各 河 流 组 成 的 复 合 三 角 洲 ( 见图 1 所示) 。该区域的潮汐类型为不规则混合半日 周潮,涨潮平均潮差为 0. 42 ~ 2. 09 m,涨潮最大潮差 为2. 41 ~ 3. 99 m,属弱潮河口,多年平均涨潮总量值 为 3 762 亿 m3 ,多年平均落潮总量值为 7 022 亿 m3 , 净泄量为 3 260 亿 m3 。西江潮区界上溯到德庆—梧州, 北江潮区界上溯到马房—芦苞[2]。珠江三角洲河口区 地处珠江流域下游,洪水预见期较长,洪水特征呈现 量大时长、洪水次数较多的特点[3]。由于珠江三角洲 区域范围广,洪水期潮洪混杂时段长,其上下游河段 涵盖了不同类型的洪潮组合,分析该区域洪水期的水 位流量关系对感潮河段水位流量关系曲线的确定有重 要的参考意义。
对于受洪影响较大的中游站点,还可以采用清水 河水位流量关系曲线定线法。在洪水期,根据水文情 势布设洪水测次,合理控制各级水位和水情变化转折 点,正常洪水测验次数不少于 5 次,以能满足水位流 量关系曲线定线精度为原则。根据清水河水位流量曲 线定线方法,在实测数据中以每 0. 5 m 涨落幅挑选一 组水位流量测点,模拟清水河的流量测验及定线过程。 如图 2 可知,清水河实测点分布范围小于逐时流量点, 线型走势与 25 h 移动平均点相似,但由于测点较疏, 清水河实测点无法完整反映水位流量变化趋势。
11水文信息学 第八章水位流量关系讲解
2、不同点 但变动回水影响与洪水涨落影响之间也存在着明 显的差异。例如,洪水涨落影响下水位流量关系 按时序连成逆时针绳套曲线的特征,是变动回水 影响的水位流量关系所没有的;变动回水影响时 水位流量关系与下游水位密切程度则是洪水涨落 影响所不及的;洪水涨落影响的水位流量关系主 要是分析洪水特性,常用涨落率来反映比降的变 化,而变动回水影响的水位流量关系主要是分析 落差;对洪水涨落影响的一些现象的分析是把水 流当成渐变的不稳定流,而变动回水影响下的水 流则当作缓变的稳定流。
由于变动回水主要来自下游水体水位的变化对 测流断面流量的影响,因此,受变动回水影响时 的水位流量关系,除与本站的水情有关外,还与 下游水体的水情变化有关。随着下游水体对测站 影响程度的变化,水位流量关系曲线的走向也不 同,因此,变动回水影响下的水位流量关系有的 呈逆时针绳套,有的呈顺时针绳套,有时呈“ 8” 字形,有的呈反“8”字形,如下图所示。
2)经常性冲淤
按照冲淤的范围来分,有普遍冲淤和局部冲淤两 种。
1) 普遍冲淤:如控制断面或控制河段冲淤情况 均匀一致,从横断面上看,冲淤前后形状相似, 从纵断面看,冲淤前后比降基本一致,称之为普 遍冲淤。 2) 局部冲淤: 如果冲淤前后横断面形状剧烈 改变,或纵横断面冲淤交替出现,改变了河道的 比降,即属局部冲淤。
S 2 / 3 1 / 2 2
1
?
????
S S
1 2
?2 ?? ?
?
Q1 Q2?Leabharlann ????S1 S2
????
?
Q1 Q2
?
? ???
? Z1 ?Z2
? ???
Q1 S11/ 2
?
Q2
S
1 2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.1 流域暴雨洪水特性2.1.1 暴雨特性珠江流域地处我国南部低纬度地带,多属亚热带季风区气候,水汽丰沛,暴雨频繁。
由于流域广阔,东部与西部、南部与北部以及上、下游之间的地面高程差异较大,地形、地貌变化复杂,气候及降雨、暴雨量级的差异和沿程变化极为明显。
1)暴雨时程分布流域暴雨主要由地面冷锋或静止锋、高空切变线、低涡和热带气旋等天气系统形成,强度大、次数多、历时长。
暴雨多出现在4月~10月(约占全年暴雨次数的58.0%),大暴雨或特大暴雨也多出现在此期间。
一次流域性的暴雨过程一般历时7天左右,而雨量主要集中在3天,3天雨量占7天雨量的80%~85%、暴雨中心地区可达90%。
2)暴雨空间分布暴雨空间分布差别明显,雨量通常由东向西递减,一般山地降水多,平原河谷降水少,降水高值区多分布在较大山脉的迎风坡。
一年中日雨量在50mm以上的天数,东江、北江中下游平均为9天~13天,桂北和桂南为4天~8天,滇、黔为2天~5天,滇东南为1天~2天。
3)暴雨强度暴雨强度的地区分布一般是沿海大、内陆小,东部大、西部小。
由于特定的自然环境和地形条件,流域暴雨的强度、历时皆居于全国各大流域的前列。
绝大部分地区的24小时暴雨极值都在200mm以上,暴雨高值区最大24小时雨量可达600mm以上,最大3天降雨量可超过1000mm。
如柳江“96.7”大暴雨,其中心最大24小时降雨量达779mm(再老站),最大3天降雨量达1336mm。
2.1.2 洪水特性流域洪水由暴雨形成,按其影响范围的不同,可分为流域性洪水和地区性洪水。
流域性洪水主要由大面积、连续的暴雨形成,洪水量级及影响区域较大,如珠江流域的1915年洪水和1994年洪水等。
地区性洪水由局部性暴雨形成,暴雨持续时间短,笼罩面积较小,相应洪水具有峰高、历时短的特点,破坏性较大,但影响范围相对较小,如1988年8月的柳江洪水、1982年5月的北江洪水等。
流域洪水的出现时间与暴雨一致,多集中在4月~10月,根据形成暴雨洪水的天气系统的差异,可将洪水期分为前汛期(4月~7月)和后汛期(7月底~10月)。
前汛期暴雨多为锋面雨,洪水峰高、量大、历时长,流域性洪水及洪水灾害一般发生在前汛期。
后汛期暴雨多由热带气旋造成,洪水相对集中,来势迅猛,峰高而量相对较小。
由于暴雨历时长、强度大、范围广,流域水系发达,上中游地区多山丘,洪水汇流速度快,易于同时汇集到干流,加之缺少湖泊调蓄,中下游及三角洲洪水具有峰高、量大、历时长的特点,局部地区易形成山洪、泥石流。
1)西江洪水西江为珠江的主流,思贤滘以上的流域面积为35.31万km2,占珠江流域总面积的77.8%。
西江水系支流众多,源远流长,水量充沛,较大洪水多发生在5月~8月。
根据干流武宣、梧州站实测洪水发生时间及量级变化情况,一般可将7月底~8月初作为前、后汛期洪水的分界点,年最大洪水多发生在前汛期,其发生机率分别占武宣、梧州站年最大洪水发生机率的82.0%、77.5%,尤以6、7月洪水最盛,分别占到72.1%、69.0%;后汛期洪水一般发生在8月~10月(个别年份11月也有洪水发生),尤以8月发生洪水最多,分别占武宣站和梧州站后汛期洪水的75.4%、71.9%。
由于流域面积较大,各地区的气候条件存在一定的差异,干、支流洪水的发生时间有从东北向西南逐步推迟的趋势。
较大洪水往往由几场连续暴雨形成,具有峰高、量大、历时长的特点,洪水过程以多峰型为主,下游控制断面梧州水文站的多峰型洪水过程约占80%以上。
一次较大的洪水过程一般历时30天~40天,年最大场洪水的洪量平均值一般占年径流量的27%,最高可达48%。
西江洪水主要来源于中上游的黔江以上,梧州站年最大30天洪量的平均组成情况为:干流武宣站占64.2%,郁江贵港站占21.5%,桂江马江站占6.9%,武宣至梧州区间占7.4%。
形成西江较大洪水的干、支流洪水遭遇情况大致有三种:一是红水河洪水与柳江洪水遭遇;二是黔江洪水与郁江洪水,浔江洪水与桂江洪水遭遇;三是黔江一般洪水与郁江、桂江和武宣~梧州区间较大洪水遭遇。
西江防洪控制断面梧州站历年实测最大洪峰流量为53900 m3/s (2005年6月),调查历史洪水最大洪峰流量为54500 m3/s(1915年7月)。
近年来,西江水系的郁江、浔江及西江干流沿岸的部分河段进行了较大规模的堤防建设,减轻了一般洪水对沿江两岸的威胁,同时也改变了河道原来的洪水汇流特性,使得河道对洪水的槽蓄能力减弱,洪水归槽作用明显。
2)北江洪水北江是珠江流域的第二大水系,思贤滘以上的流域面积为4.67万km2,占珠江流域总面积的10.3%。
北江的较大洪水主要发生在5月~7月,峰高量较小,历时相对较短,暴涨暴落,水位变幅较大,具有山区性河流的特点。
洪水过程以单峰和双峰为多,多峰型过程较少出现。
一次连续降雨(3天~5天)所形成的洪水过程一般历时约7天~20天。
北江洪水主要来自横石以上地区,下游防洪控制断面石角站年最大洪水的15天洪量中,横石站来量占84%。
由于流域面积不大,一次较大的降雨过程几乎可以笼罩整个流域,加之流域坡降较陡,横石以上的干、支流洪水常常遭遇。
横石以下支流的发洪时间一般稍早于干流,较少与干流洪水遭遇。
石角站历年实测最大洪峰流量为16700 m3/s(1994年6月),实测洪水中,经归槽计算后的最大洪峰流量为19000 m3/s(1982年5月)。
调查历史洪水的最大归槽洪峰流量为22000 m3/s(1915年7月)。
北江洪水与西江洪水在思贤滘遭遇,经重新组合与分配后,进入西北江三角洲河网区。
3)东江洪水东江是珠江流域的第三大水系,东莞石龙以上的流域面积为2.70万km2,占珠江流域总面积的6.0%。
东江洪水一般出现在5月~10月,以6月~8月最为集中,洪水涨落较快,一次洪水过程历时约10天~20天,多为单峰型。
东江洪水主要来自河源以上,由于面积较小,干、支流洪水发生遭遇的机会较多。
1959年支流新丰江上建成了新丰江水库,1973年和1985年又先后在干流及西枝江建成枫树坝水库和白盆珠水库,三库共控制流域面积1.17万km2,占下游防洪控制断面博罗站以上流域面积的46.4%。
三库建成后,东江流域的洪水基本得到了控制。
经三库联合调洪,可将博罗站100年一遇的洪峰流量由14400 m3/s降低为11670 m3/s~12070 m3/s,接近20年一遇洪峰流量11200 m3/s。
博罗站历年实测最大洪峰流量为12800 m3/s(1959年6月),实测洪水中,经还原后的最大洪峰流量为14300m3/s(1966年6月)。
2.1.3 1915年流域性洪水1915年7月,东、西、北三江同时发生大洪水或特大洪水。
红水河迁江站洪峰流量21200 m3/s,柳江柳州站洪峰流量22000 m3/s,两江洪水遭遇后,黔江武宣站洪峰流量41000m3/s;支流郁江南宁站洪峰流量13500 m3/s,洪峰出现时间滞后于梧州站两天;支流桂江昭平站洪峰流量14700 m3/s,桂平至梧州区间的支流蒙江、北流河洪水也很大,干、支流洪水再次遭遇。
7月10日,西江干流梧州站出现最高水位27.07m(珠江基面,以下高程如无特别说明,均指珠江基面),洪峰流量54500 m3/s,为1784年以来最大的一场洪水。
北江横石站洪峰流量21000 m3/s,为1764年以来的最大洪水。
东江洪水较小,在博罗单氏宗祠处调查到1915年最高洪水位为13.25m,改正到水文站断面的相应水位为13.19m。
东江博罗站7月9日出现最高洪水位,稍先进入三角洲,西、北江洪水接踵而至,西江梧州、北江横石均在7月10日出现最大洪峰。
三江洪水基本上同时于三角洲遭遇,适逢农历六月初一(7月12日)大潮,使珠江三角洲地区遭到前所未有的水灾。
2.2 设计洪水本次规划将珠江流域各主要水文与潮位站的洪水与潮位资料系列延长至1997年(部分站点至1998年),对设计洪水与潮位进行了复核。
鉴于1994年6月西江中下游发生约50年一遇的洪水后,沿江两岸工情和水文情势发生显著变化,本次防洪规划分析计算了西江大湟江口、梧州、高要、马口和北江石角、三水等站在洪水归槽条件下的设计洪水。
目前,在全力防守的情况下,西江干流沿岸及西北江三角洲堤防,大多具备防御10年一遇洪水的能力,少数重点堤防可防御50年一遇的洪水。
因此,发生10年一遇的洪水时,浔江、西江及西北江三角洲基本上不会发生洪水漫堤的现象,河道洪水处于全归槽状态;当洪水大于10年一遇时,部分堤防将发生漫顶或溃决,河道两岸的滞洪作用逐渐加大,洪水呈部分归槽状态,且洪水越大,越接近天然状况;当浔江出现大于50年一遇的洪水、西江出现大于100年一遇的洪水时,按堤防设计标准,沿江两岸将基本恢复天然条件下的蓄滞洪能力。
本次防洪规划根据西、北江干流历年的堤防工程变化情况及规划选定的堤防标准,采用马斯京根法,对西江干流的大湟江口站和梧州站、北江石角站、西北江三角洲的马口站、三水站及思贤滘断面受堤防溃决影响的实测洪水过程线进行了全归槽计算,并通过建立各站天然(实测)洪水与全归槽洪水的峰、量相关关系,由天然条件下的设计洪水推求出各站全归槽情况下的设计洪水。
根据沿江堤防规划标准和近年实际发生的水情,浔江大湟江口站部分归槽情况下的设计洪水,由该站天然条件下的50年一遇设计洪水与全归槽情况下的10年一遇设计洪水内插求出;西江梧州站和高要站、西北江三角洲马口站、三水站和思贤滘断面部分归槽情况下的设计洪水,分别由各站天然条件下的100年一遇设计洪水与全归槽情况下的10年一遇设计洪水内插求出;北江石角站部分归槽情况下的设计洪水,在北江干流飞来峡至河口河段规划中进行过详细的分析计算,本次规划的复核结果表明,原有成果仍可继续使用。
本次规划采用的主要水文测站的设计洪水成果见表2-1及附表4。
表2-1 珠江流域防洪控制水文站设计洪峰流量成果表注:浔江大湟江口站50年一遇以上的洪水为天然条件下的设计洪水,10年~50年一遇的洪水为部分归槽条件下的设计洪水,10年一遇以下的洪水为全归槽条件下的设计洪水;西江梧州站和高要站、西北江三角洲马口站、三水站和思贤滘断面100年一遇以上的洪水为天然条件下的设计洪水,10年~100年一遇的洪水为部分归槽条件下的设计洪水,10年一遇以下的洪水为全归槽条件下的设计洪水;北江石角站洪水为部分归槽情况下的设计洪水。
2.3 潮汐特征及设计潮位珠江三角洲的潮汐均属不规则半日潮,日潮不等现象显著,月内有朔、望大潮和上、下弦小潮,约15天为一周期。
在一年中,夏潮高于冬潮,最高、最低潮位分别出现在秋分和春分前后,且潮差最大,夏至、冬至潮差最小。
径流量和风暴对潮位有很大影响,最高潮位一般出现于汛期,高、低潮年际变化不大。