设计洪讲义水位计算
全省小型水库设计洪水位查算 方法
xx省小（2）型病险水库应急除险定型设计设计洪水位查算方法（参考）由于本次应急处理的小（2）型病险水库数量众多，按照常规设计步骤难已在短时期内完成除险设计。
根据xx省小（2）型水库的特点：水库集水面积较小一般为1～5 km2，且水库及附近流域没有水文资料，水库设计洪水一般采用《xx 省暴雨洪水查算手册》规定方法进行计算。
为便于各地有关单位对小（2）型水库应急除险设计，特编制xx省小（2）型水库设计水位查算图，供有关单位对小（2）型水库进行除险加固设计参考应用。
1 水库设计洪水位计算原理水库设计、校核洪水位是水库工程一个重要的特征参数，是水库大坝坝顶高程设计的重要依据。
水库设计、校核洪水位的确定，一般根据水库的规模、坝型，按照SL 252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，确定其设计洪水、校核洪水标准，然后根据水文资料条件，选用一种或多种计算方法，求得水库设计、校核洪水过程线，而后根据水库高程～容积曲线、水库水位泄流曲线，进行洪水调节计算，求得水库设计、校核频率下的最高调洪水位，即为水库设计、校核洪水位。
2 本次小（2）型水库设计洪水位查算图编制方法2.1 设计洪水计算方法（1）设计暴雨根据xx省水文局2010年编制的《xx省暴雨洪水查算手册》有关附图（最大1h、最大6h、最大24h暴雨均值、Cv等值线图），将xx省归纳为赣北和赣南2个分区（详见图1），各分区时段点暴雨设计参数及设计采用成果见表2.1。
表2.1 xx省小（2）型水库分区暴雨设计参数及成果表分区名称时段点暴雨参数和设计值备注1h 6h 24h赣南区均值（mm）45 70 1101区Cv 0.4 0.45 0.4P=2%(mm) 93.6 157.5 228.8P=0.5%(mm)113.8 195.3 278.3赣北区均值（mm）45 85 1407区Cv 0.45 0.5 0.45P=2%(mm) 101.3 205.7 315.0P=0.5%(m125.5 260.1 390.6m)（2）水库坝址设计洪水计算方法根据xx省小（2）型水库集水面积较小的特点，水库坝址设计洪水采用《xx 省暴雨洪水查算手册》（以下简称《手册》）规定的推理公式方法计算。
5第五章河道工程设计水位及流量推求
设计最高通航水位 的推求
累积频率曲线法
设计最低通航水位 的推求
历时曲线法 保证率频率法
1．设计最高通航水位的推求
1）有调蓄能力的水利枢纽通航要求：即设计的最高通航水位 不得高于枢纽的设计洪水位，不得低于正常蓄水位和汛期限制 水位。
2）以通航为主无调蓄的水利工程且设计标准不高的山区河 流频率计算要求：采用日平均流量作为统计变量进行频率计 算，不用洪峰流量作统计变量。
注意：
（1）如断面稳定，冲淤变化不大，可直接用年最高水 位进行频率分析计算，求设计最高通航水位；
（2）若断面不稳定，需先推求设计流量，再用水位~流 量（最新的）关系曲线推求设计最高通航水位，同时考 虑河床冲淤演变。
2．设计最低通航水位的推求方法
历时曲线法
（1）综合法（n年一条线）
①根据统计年份中日平均最高和最低水位变动范围，分 日平均水位为若干级；
典型洪水过程线的选择
• (1) 选择峰高量大的过程线，其洪水特征接近于设计条件 下的稀遇洪水情况；
• (2)要求洪水过程线具有一定的代表性，即它的发生季节、 洪峰次数、峰量关系能代表本流域上大洪水的特性；
• (3)从水库防洪安全着眼，选择对工程防洪运用较不利的大 洪水典型，如峰型比较集中，主峰靠后的洪水过程。
5．推求设计洪水过程
1）同倍比放大法 峰控制同倍比放大法 量控制同倍比放大法
2）同频率放大法
定义：在放大典型过程线时，按峰和不同时段的洪量分别采 用不同倍比，使放大后的设计洪水过程，其峰和各时段的洪 量都符合同一设计累计频率，这种放大方法称为~。
例： 某水库设计标准P=1%的洪峰和1天、3天、7天洪量，以及 典型洪水过程线的洪峰和1天、3天、7天洪量列于下表。要求 用分时段同频率放大法，推求P=1%的洪水过程线。
4设计洪水与设计水位推算
m P , 76 1
m 1、、 23
(2)另取1930年-1978年n=49年作为一个系列，按大小排队， 各项频率为：
m P , 49 1
m 1， 2， ..., 49
对于两个系列中都有的 1949 年流量，一般来说选取时期 较长的系列所推算的经验频率。
第一节 有观测资料的设计洪水流量推算方法 2）统一样本法：将实测系列和特大洪水系列共同组成一
年超大值法：观测年数较少时采用。
第一节 有观测资料的设计洪水流量推算方法
一、资料的选样与审查
2、审查
资料可靠性：资料的正确与否
资料一致性：是指组成该系列的流量资料，都是在同
样的气候条件、同样的下垫面条件和同一测流断面条件
下获得的
资料代表性：是指该洪水样本的频率分布与其总体概
率分布的接近程度
第一节 有观测资料的设计洪水流量推算方法
（2）不连序系列
在水文站观测年份内，如果河流发生特大洪水，相 应地就会出现特大值。通过洪水调查和文献考证，往往 也会获得特大值。这些特大值与其它数值之间有显著的 脱节现象，是不连续的。在统计计算中，不能把这些特 大值与其它数值等同看待，需要进行适当处理，即所谓 特大值的处理。
特大洪水的经验频率 M PM 100% x N 1 M 1， 2， 3， , a1 a2 N =T2 T1 1
一般洪水的经验频率 m Pm 100% n 1 m a2 +1，a2 +2, , n
100
P(%)
第一节 有观测资料的设计洪水流量推算方法
【例】某站自1930年至1978年有49个年头的连续实测资料，
涵洞及小 型排水构 造物 路 基
1/100
《设计洪水位计算》PPT课件
该塘坝的总容积： V总=0.3×200×5×200=6×104 m3
一、总则
6、塘坝除险整治前，应对塘坝进行必要的现场检查 、调查（格式与内容可参考附录A），以掌握各建筑 物存在的病险情，同时应对大坝、溢洪道及坝下涵 管等建筑物进行必要的量测。工程地质参数可参照 类似工程进行选取，必要时应补充地勘。 7、对于破坝处理的塘坝，施工期不能选在汛期。施 工期一般可选在11月份至次年3月份。
三、塘坝坝体整治技术要求
三、塘坝坝体整治技术要求
31
主 要2 内 容3
4
一般构造要求 坝体防渗处理技术要求 坝体反滤排水技术要求
护坡技术要求
三、塘坝坝体整治技术要求
一般构造要求——坝顶超高
塘坝挡水建筑物安全加高值
建筑物运行工况
安全加高值
正常运用 非常运行
0.5 m 0.3m
由于塘坝除险整治原则上不加高大坝，故设计洪 水位和校核洪水位也可按下列公式进行反算：
下游坝坡坡比 1：2.25 1：2.00 1：1.75 1：1.50 1：2.50 1：2.25 1：2.00 1：1.75 1：2.75 1：2.50 1：2.25 1：2.00
三、塘坝坝体整治技术要求
坝体防渗处理技术要求
1、现状坝体单薄，需进行培厚的，对于可放空的塘坝， 原则上要求在大坝上游坡进行培厚，并尽可能与坝体 防渗处理相结合。对不能放空的塘坝，可采取从大坝 下游坡进行培厚，培厚土体应采用透水性较好材料。
《设计洪水位计算》PPT 课件
主要内容
设计水位计算
1.2 设计水位计算1.2.1计算水面比降由香柏河大桥桥址平面图，将河槽划分为十个断面九个槽段分别计算其水面比降。
图1.1得下表：Lh h I 21-=iI I i ∑=表1-11.2.2计算设计流速C X 为湿周；m234.321.245.39.0760.1293.3)760.1077.2(1.24)107.0077.12(9.2107.0906.0X 22222222C =++=++-++-+++=水力半径：m 62.1234.32350.52X A R C C C ===s /m 930.5015.062.135I R n 1V 213221C 32CC =⨯⨯==取C V =6m/sm7.2864.11511.7507.3)511.7395.9(2.31294.4)888.8395.9(4.10)585.8888.8(7.4)199.5583.8(8.14)212.2199.5(8.14)981.0212.2(981.06269.1X 2222222222222222t =+++-+++-++-++-++-++-++= m 47.17.286475.421X A R t t t ===s/m 013.4015.047.125IRt n 1V 21322132tt =⨯⨯== 因此，综上可得：t V =4.013m/s ，c V =5.930m/s ； 为便于计算：取：t V =4.0m/s ；c V =6.0m/s 。
1.2.3计算设计水位运用公式：t t CC V A V A Q +=设河槽的流速为：s /m 0.6V C =，河滩的流速：s /m 0.4V t =设计流量为： s /m 2000Q 3=计算C A ：4C 3C 2C 1C C A A A A A +++=21C m 0485.0906.0107.05.0)3832.3601956.362(5.0)8514.5080654.509(5.05.0A =⨯⨯=-⨯⨯-⨯⨯=[]22C m 167.39.2)077.2107.0(5.0)1956.3629956.367(5.0)9114.5040654.509(5.0)8514.5080654.509(5.05.0A =⨯+⨯=-⨯⨯-+-⨯⨯=[]23C m 236.461.24)760.1077.2(5.0)9956.3671956.416(5.0)5454.5050654.509(5.0)9114.5040654.509(5.05.0A =⨯-⨯=-⨯⨯-⨯+-⨯⨯=24C m 898.2293.3760.15.0)1956.4167823.422(5.0)5454.5050654.509(5.05.0A =⨯⨯=-⨯⨯-⨯=综上所述：4C 3C 2C 1C C A A A A A +++=由公式：t t CC V A V A Q +=所以：2t C C t m 475.42146350.522000V V A Q A =⨯-=-=设：设计水位为X m九块面积水平方向上的长度：259.1418 ①1.629 262.3956②14.800 291.9956 ③14.800321.5956 ④4.700 330.9956 ⑤10.400 351.7956 ⑥4.294 360.3832 ⑦31.200 422.7823 ⑧3.507 429.7956 ⑨11.4 452.5956（单位：m ）29t 8t 3t 2t 1t t 607.340m 11.47.5110.53.5077.5119.3950.531.29.3954.2949.3958.8880.510.4 3.8888.5830.54.7)583.8199.5(5.08.14)199.5212.2(5.0800.14)212.2981.0(5.0981.06269.15.0A A ...A A A A =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯++⨯++⨯+⨯+⨯⨯=+++++=）（）（）（因此，河滩的面积是：607.3402m图1.22t m978.513340.607981.0)727.96613.93(5.0S =-⨯+=图1.32't m680.138632.1)339.76613.93(5.0S =⨯+⨯=2m 177.46503.92680.138=- 0177.46x 339.76x 293.52=-+得：x=0.581故设计水位为：1352.23+7.363=1359.593m1.3 冲刷计算1.3.1 一般冲刷计算1. 河槽一般冲刷计算：桥位河床式非粘性土河床，分别采用64-1修正式和64-2简化式，并取其最大值。
设计洪峰流量与水位计算
设：
N ——历史调查期年数：
n ——实测系列的年数；
l ——n年中的特大洪水项数；
a ——N年中能够确定排位的特大洪水项数（含资 料内特大洪水l项）；
m ——实测系列在n中由大到小排列的序号，m=l+1 ，l+2，...，n；
2、按典型放大
（1）同倍比放大
1）按洪峰控制的放大倍比：K Q
Q mP Q mD
2）按洪量控制的放大倍比：K Wt
WtP 。
注意： 1. 用峰控制还是用量控制，要看峰、量哪
个其主要作用； 2. 设计洪水过程线的峰或量偏离设计值。
“以峰控制”，则洪峰等于设计值，洪 量不一定等于设计值；“以量控制”， 则时段洪量等于设计值，而洪峰不一定 等于设计值。
P 1-PMa
PM
M N 1
P mP M a(1P M)anm l l1
上述两种方法，我国目前都在使用 。一般说，独立样本法把特大洪水与实 测一般洪水视为相互独立，这在理论上 有些不合理，但比较简单。在特大洪水 排位可能有错漏时，因不互相影响，这 方面讲则是比较合适的。当特大洪水排 位比较准确时，理论上说，用统一样本 法更好一些。
为宜； 2. 对于放大后过程线的不连续现象，可徒
手修匀，修匀后仍应保持洪峰和各时段 洪量等于设计值。
四、计算成果的合理性检验 （1）检查洪峰、各时段洪量的统计参数与历时
之间的关系； 历时增长，均值增大，Cv、Cs一般减小。
QW 7d
5d 3d
P
(2)根据上下游、干支流及邻近地区各河流洪水 频率分析成果进行比较。
1867
1852 1832 1921
设计洪水与设计水位推算
任何河流的洪水有大有小，用多大的洪水来设 计桥梁？这就需要有一个标准，这个标准称为设计 洪水标准，用频率（或重现期）表示，称为设计洪 水频率(重现期)。
确定设计洪水频率后，可以按照一定的方法推 求相应于该频率的设计洪水流量，简称设计流量， 以及相应的设计水位、设计流速和过水断面面积， 作为桥孔设计、墩台冲刷计算的依据。
ห้องสมุดไป่ตู้
1.商业数据分析及其工具
1.1商业数据分析的概念及其应用 1.2商业数据类型 1.3商业数据来源 1.4商业数据分析工具简介 1.5 Python商业数据分析工具的下载 1.6商业数据分析工具Python的安装 1.7 Python的启动和退出 1.8 Python商业数据分析相关的程序包 1.9 Python商业数据分析快速入门
1.1商业数据分析的概念及其应用
商业数据分析是指以商业理论为基础，从数 据分析出发，依靠统计工具，以决策优化为 目的，洞察数据背后的规律，为商业创造最 大价值。
主要应用
（1）监控异常数据，如信用欺诈；（2）建 立模型并预测，如产品分析；关键变量分析 并预测，如潜在客户分析；（4）预测性分 析，如客户流失预测等。
目前最新版为Stata 16.0版。
详细内容请登陆：查询。
1.4.4 Matlab数据分析工具简介
Matlab工具是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和图形 处理的科学计算系统，在Matlab工具环境下，用户可以集成地进 行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、文件管理等各项 操作。它提供的是一个人机交互的数学系统环境，与利用c语言作 数值计算的程序设计相比，利用Matlab可以节省大量的编程时间 ，且程序设计自由度大。最大的特点给用户带来的是最直观，最 简洁的程序开发环境，语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数与 运算符极其丰富，另外具有强大的图形功能。
设计洪水与设计水位推算方案
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。
设计洪水位计算
一、总则1、为规范我省Fra bibliotek坝除险整治工作，明确除险整治技 术要求，保障塘坝除险整治质量，特制定本指南。
2、塘坝定义：指在山丘区、平原区建有挡水、泄水
建筑物，正常蓄水位高于下游地面高程，总容积小
于10万m3的蓄水工程。
3、本指南适用于蓄水量为1万m3 ≤总容积＜10万m3
的土石坝塘坝除险整治工程，总容积小于1万m3及其
塘坝设计洪水位、校核洪水位——算例
已知：××塘坝为粘土均质坝，无防浪墙，坝高8m，坝 顶高程▽8.0m，风区吹程200m，设计风速10m/s，上游 坝坡的坡比为1:2.0，上游拟采用砼预制块护坡。 设计：塘坝的设计洪水位、校核洪水位。
解：塘坝的坝顶高程=8.0，查附录D，波浪爬高为0.26， 由于上游拟采用砼预制块护坡，爬高应乘以1.125的系数。 故R5%=0.26×1.125=0.2925（m），取R5%=0.3０m。 设计洪水位=塘坝的坝顶高程-0.5- R5%=8-0.5-0.3=7.2m 校核洪水位=塘坝的坝顶高程-0.3- R5%=8-0.3-0.3=7.4m
20~10
200～50
10
50~20
当山区、丘陵区塘坝的挡水高度低于15m，上下游水头 差小于10m时，其防洪标准可按平原区的洪水标准确定； 当平原区塘坝的挡水高度高于15m，上下游水头差大于 10m时，其防洪标准可按山区、丘陵区的洪水标准确定。 重点塘坝的洪水标准可按上限值取用。
二、洪水标准——举例
江西省塘坝除险整治技术指南
江西省水利科学研究院 二○一二年十月
主要内容
一、总
则
二、洪水标准 三、塘坝坝体整治技术要求 四、溢洪道整治技术要求
水文学设计洪水计算
1994 年 水 利 部 会 同 其 它 部 门 共 同 制 定 GB50201-94《防洪标准》中作了有关的规定。
1
2
第一类防洪标准:
保护防洪对象的防洪标准表
保护农田 保护城镇 保护工业区 面积
（104万亩）
防洪标准
洪水频率 重现期 （％） （年）
年最大值法的依据：
水利工程破坏率的概念： 所谓水利工程被破坏是指它的正常运行遭
到损坏，水利工程破坏率可按下式计算：
被破坏的年份 P 总运行年份 100%
按上式的定义，如果一年之中水利工程只要 受到一次洪水袭击而被破坏，则认为该年被破坏 了。如果一年中，先后遭受多次洪水只要有一次 被破坏，也只认为该年被破坏。
设计洪水有二个待解决的问题：
1) 按什么标准（设计标准）来选择设计洪水； 2) 确定标准后，如何确定设计洪水的三要素。
对于第一个问题： 设计标准：
一般按工程规模、工程重要性及社会经济 等综合因素，来确定不同的频率洪水作为设计 标准。
1） 防洪设计标准
防洪设计标准：
▲ 第一类：为保障防护对象免除一定洪水 灾害的防洪标准；
重大城镇 重大工业区 >500 重要城市 重要工业区 100~500
1~0.33 2~1
100~300 50~100
中等城市 中等工业区 2~100
5~2
20~50
一般城市 一般工业区 5~10
10~5
10~20
第二类防洪标准:
按水利水电工程的等级确定设计洪水：
首先根据工程规模、效益和在国民经济中的重要性， 确定水利水电枢纽工程等级（如下表所示）：
概述： 水利工程的防洪问题可归纳为二类：
设计洪水位计算课件
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9
一、总则
8、塘坝除险整治原则上不应加高大坝。如防洪标准 不满足本标准规定要求的，应优先采用加大泄洪能 力等工程措施。确需加高大坝的，须经县级水行政 主管部门批准。
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二、洪水标准
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二、洪水标准
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主
要
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内
容
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山区、丘陵区 平原区
重点塘坝的洪水标准
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已知：××塘坝为粘土均质坝，无防浪墙，坝高8m，坝 顶高程▽8.0m，风区吹程200m，设计风速10m/s，上游坝 坡的坡比为1:2.0，上游拟采用砼预制块护坡。 设计：塘坝的设计洪水位、校核洪水位。
解：塘坝的坝顶高程=8.0，查附录D，波浪爬高为0.26， 由于上游拟采用砼预制块护坡，爬高应乘以1.125的系数。 故R5%=0.26×1.125=0.2925（m），取R5%=0.3０m。 设计洪水位=塘坝的坝顶高程-0.5- R5%=8-0.5-0.3=7.2m 校核洪水位=塘坝的坝顶高程-0.3- R5%=8-0.3-0.3=7.4m
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塘坝容积的估算方法——算例
塘坝总容积的估算方法
某某塘坝，河谷形状为峡谷形，河流纵坡比较平顺， 满库时坝前水面宽度（B）经测量为200m，校核洪水位时 坝前最大蓄水深度（H）为5m，满库时水面长度（L）经 测量为200m。
该塘坝的总容积： V总=0.3×200×5×200=6×104 m3
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二、洪水标准
塘坝及 其附属 建筑物
洪水标准［重现期（年）］
山区、丘陵区
平原区
设计
校核
设计
校核
20~10 200～50 10
5设计洪水位推算
5.2芡河厂区段设计洪水位5.2.1 设计暴雨推求限于芡河流域没有实测水文长系列资料，本专题采用间接法分析其设计洪水位。
拟选厂址附近有顺河集雨量站，具有1951-2010年降水量实测资料系列。
本次计算主要依据《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93)，采用顺河集站最大24h雨量资料，进行暴雨频率分析计算，推求100年一遇暴雨。
对顺河集站历年年最大3d降水量系列进行频率计算，选用P-Ⅲ型曲线进行适线，得厂址附近100年一遇最大3d设计暴雨为316.5mm。
成果见表5-1。
表5-1 厂址附近100年一遇暴雨设计值统计表选择雨强大，雨峰偏后，对地区防洪不利的2010年6月7日~9日的一场暴雨作为典型暴雨，对设计暴雨进行时程分配时采用同倍比放大法对典型暴雨进行放大，用以推求设计净雨过程和设计洪水过程。
放大后100年一遇设计暴雨成果见表5-2。
表5-2 按典型暴雨放大的100年一遇设计暴雨过程（3d）5.2.2 设计洪水分析一、降雨径流关系该计算区域缺乏实测径流资料，芡河流域涉及的计算区域在安徽省境内，地处蒙城、利辛、怀远一带，降雨径流关系根据“70年北京水文对口成果”并参照“安徽省淮北地区除涝水文计算办法” ，即采用a 分区的降雨径流关系1号线。
前期影响雨量Pa=∑PKt ，参数Imax=100mm 、K=0.9。
设计采用的次降雨径流关系见表5-3。
表5-3 设计采用的次降雨径流关系计算Pa 值按“70年北京对口成果” 中的采用值：前期影响降雨量为50mm ，100年一遇最大3d( P+Pa)为366.5mm ，将1号线外延推得100年一遇最大3d 设计净雨量261.5mm 。
100年一遇最大3d 设计分时段净雨量及分配见表5-4。
表5-4 最大3d 设计时段净雨量及分配 单位：mm二、综合瞬时单位线推求 （1）设计洪水计算方法厂址区域芡河设计洪水采用综合瞬时单位线法进行计算， 瞬时单位线的数学表达式为：(1)式中 ()n Γ —— n 的伽玛函数； n —— 相当于调节次数；kt n e Ktn K t u /1)()(1),0(--Γ=K —— 相当于流域汇流时间的参数；e —— 自然对数的底数，值取e = 2.71828。
全省小型水库设计洪水位查算方法
全省小型水库设计洪水位查算方法xx省小（2）型病险水库应急除险定型设计设计洪水位查算方法（参考）由于本次应急处理的小（2）型病险水库数量众多，按照常规设计步骤难已在短时期内完成除险设计。
根据xx省小（2）型水库的特点：水库集水面积较小一般为1～5 km2，且水库及附近流域没有水文资料，水库设计洪水一般采用《xx 省暴雨洪水查算手册》规定方法进行计算。
为便于各地有关单位对小（2）型水库应急除险设计，特编制xx省小（2）型水库设计水位查算图，供有关单位对小（2）型水库进行除险加固设计参考应用。
1 水库设计洪水位计算原理水库设计、校核洪水位是水库工程一个重要的特征参数，是水库大坝坝顶高程设计的重要依据。
水库设计、校核洪水位的确定，一般根据水库的规模、坝型，按照SL 252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，确定其设计洪水、校核洪水标准，然后根据水文资料条件，选用一种或多种计算方法，求得水库设计、校核洪水过程线，而后根据水库高程～容积曲线、水库水位泄流曲线，进行洪水调节计算，求得水库设计、校核频率下的最高调洪水位，即为水库设计、校核洪水位。
2 本次小（2）型水库设计洪水位查算图编制方法2.1 设计洪水计算方法（1）设计暴雨根据xx省水文局2010年编制的《xx省暴雨洪水查算手册》有关附图（最大1h、最大6h、最大24h暴雨均值、Cv等值线图），将xx 省归纳为赣北和赣南2个分区（详见图1），各分区时段点暴雨设计参数及设计采用成果见表2.1。
表2.1 xx省小（2）型水库分区暴雨设计参数及成果表分区名称时段点暴雨参数和设计值备注1h 6h 24h赣南区均值（mm）45 70 1101区Cv 0.4 0.45 0.4P=2%(mm) 93.6 157.5 228.8P=0.5%(mm)113.8 195.3 278.3赣北区均值（mm）45 85 1407区Cv 0.45 0.5 0.45P=2%(mm) 101.3 205.7 315.0P=0.5%(m125.5 260.1 390.6m)（2）水库坝址设计洪水计算方法根据xx省小（2）型水库集水面积较小的特点，水库坝址设计洪水采用《xx 省暴雨洪水查算手册》（以下简称《手册》）规定的推理公式方法计算。
第四章设计洪峰流量与水位计算
，l+2，...，n； Pm ——实测系列第m项的经验频率； PM ——特大洪水第M序号的经验频率，M=1,2,...,a
WUHEE
Q(m3/s)
a项特大洪水 M=1,2,...,a
实测期内特大洪水，l项
WUHEE
... ...
0.0141
同独立样本法
PM
2−3
=
3 141 + 1
=
0.0211
1921年
PM
2−4
=
4 141 + 1
=
0.0282
WUHEE
调查期N1=70：
独立样本法：
统一样本法：
1921年 已抽到上面排序
1949年
PM 1−2
=
2 70 +1
=
0.0282
PM1−2 = 0.0282 + (1− 0.0282) × 2 −1 = 0.042 70 −1+1
1867
1852 1832 1921
1921 1949 1903 Nhomakorabea1949
1832
WUHEE
1903
N2=141
1935
N1=70
n=33
1972
调查期N2=141： 1867年
独立样本法：
统一样本法：
PM
2−1
=
1 141 + 1
=
0.0071
1852年 1832年
PM
2−2
=
2 141 + 1
=
如果发生了较大的变化，需要将变化后的资料还 原到原先天然状态的基础上，以保证抽样的随机性（ 减少人为的干扰），和能与历史资料组成一个具有一 致性的系列。
第四章 设计洪水与设计水位推算
第四章设计洪水与设计水位推算§11-1 设计流量与设计水位§11-2 利用流量观测资料推算设计流量的方法*一、资料的审查*二、资料的插补和延长*三、资料中的特大值*四、设计流量的推算方法§11-3 缺乏流量观测资料时推算设计流量的方法*一、大中河流的流量计算*二、历史洪水重现期的确定方法§11-4小流域暴雨洪峰流量的推算方法*一、推理公式*二、经验公式*三、桥位断面设计流量和设计水位的推算资料的准备和分类*1．资料的来源: 水文站形态调查文献考证*2．水文统计对资料的要求一致性——同一系列中的所有资料，必须是同一类型和同样条件下产生的代表性——丰水、平水、枯水年独立性可靠性*3．资料的分类相关分析——插补延长分类：20年以上连续——连续系列——QP20年以上，连续+ 洪水调查（或文献考证）——不连续系列——QP不连续无观测（或较少）资料——*四、按不连续系列推算规定频率流量适用：连续或不连续20年以上资料+洪水调查+文献考证*1．经验频率计算**1）第一种方法适用：实测系列较长，代表性较好历史洪水可靠性较差时——历史洪水实测系列%1001⨯+=n m P 实测数n 一一水文站年洪峰流量所有实测资料的统计数实测期N 一一水文站年洪峰流量从最远实测年份到统计时的总年数。
调查期一一调查洪水流量从最远资料年份到统计时的总计年数。
考证期一一考证洪水流量从最远资料年份到统计时的总计年数。
**2）第二种方法适用：实测系列差调查可靠——洪水+实测共同系列特大洪水：比一般年洪峰流量大得多的特大洪峰流量1+=N MP M()⎪⎭⎫ ⎝⎛+--⋅-+===11)()(l n l m P P P a M a M m *2．矩法（克里茨基一闵开里公式）确定统计参数⎪⎪⎭⎫⎝⎛--+=∑∑=+=a j n l i i j Q l n a N Q N Q 111 ()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---+--=∑∑=+=a j n l i i j v K l n a N K N C 11221111*3．规定频率流量的推算§11-5缺乏观测资料的规定频率流量推算情况有二：*一、通过形态调查，确定三系数，推算规定频率流量**1）水文断面附近，实测和调查，获得10年（个）以上年洪峰流量i Q ，可直接计算Q ：∑==n i i Qn Q 11 **2）调查到平均洪水位H ，建立水文断面，利用均匀流公式，可计算出与H 对应的平均年洪峰流量Q 。
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塘坝的设计洪水位=塘坝的坝顶高程-0.5- R5% 塘坝的校核洪水位=塘坝的坝顶高程-0.3- R5%
塘坝设计洪水位、校核洪水位——算例
已知：××塘坝为粘土均质坝，无防浪墙，坝高8m，坝 顶高程▽8.0m，风区吹程200m，设计风速10m/s，上游 坝坡的坡比为1:2.0，上游拟采用砼预制块护坡。 设计：塘坝的设计洪水位、校核洪水位。
设计洪水位计算
精品
主要内容
一、总 则 二、洪水标准 三、塘坝坝体整治技术要求 四、溢洪道整治技术要求 五、坝下涵Biblioteka 整治技术要求 六、工程建设管理及其它
一、总 则
一、总则
31
主2 要 内3 容4
53
塘坝定义 指南适用条件 重点塘坝定义 除险整治前的准备工作 除险整治原则
一、总则
1、为规范我省塘坝除险整治工作，明确除险整治技 术要求，保障塘坝除险整治质量，特制定本指南。
2、塘坝定义：指在山丘区、平原区建有挡水、泄水 建筑物，正常蓄水位高于下游地面高程，总容积小 于10万m3的蓄水工程。
3、本指南适用于蓄水量为1万m3 ≤总容积＜10万m3 的土石坝塘坝除险整治工程，总容积小于1万m3及其 他类型的塘坝可参考使用。
一、总则
4、塘坝总容积是指校核洪水位相对应的蓄水总量。 5、本指南所称的重点塘坝是指坝高超过10m、串联 型塘坝的最上级、位于我省高暴雨区、位于人口居 住密集地或重要设施（如公路、铁路等设施）上游 500m以内、如失事可能直接造成下游人员伤亡或设 施损毁的塘坝。
塘坝容积的估算方法
塘坝容积的估算方法
参照武汉水利电力学院农水系编的《小型水库工程》， 利用公式B.1进行估算。
V=θ·B·H·L（B.1） V—塘坝容积，m3; H—满库时坝前最大蓄水深度，m； B—满库时坝前水面宽度，m； L—满库时水面长度，m； θ—系数，依库址地形特点决定，见表B.1。
塘坝容积的估算方法——算例
一、总则
8、塘坝除险整治原则上不应加高大坝。如防洪标准 不满足本标准规定要求的，应优先采用加大泄洪能 力等工程措施。确需加高大坝的，须经县级水行政 主管部门批准。
二、洪水标准
二、洪水标准
31
主 要2 内 容
3
山区、丘陵区 平原区
重点塘坝的洪水标准
二、洪水标准
塘坝及 其附属 建筑物
洪水标准［重现期（年）］
下游坝坡坡比 1：2.25 1：2.00 1：1.75 1：1.50 1：2.50 1：2.25 1：2.00 1：1.75 1：2.75 1：2.50 1：2.25 1：2.00
三、塘坝坝体整治技术要求
坝体防渗处理技术要求
1、现状坝体单薄，需进行培厚的，对于可放空的塘坝， 原则上要求在大坝上游坡进行培厚，并尽可能与坝体 防渗处理相结合。对不能放空的塘坝，可采取从大坝 下游坡进行培厚，培厚土体应采用透水性较好材料。
塘坝总容积的估算方法
某某塘坝，河谷形状为峡谷形，河流纵坡比较平顺， 满库时坝前水面宽度（B）经测量为200m，校核洪水位时 坝前最大蓄水深度（H）为5m，满库时水面长度（L）经 测量为200m。
该塘坝的总容积： V总=0.3×200×5×200=6×104 m3
一、总则
6、塘坝除险整治前，应对塘坝进行必要的现场检查 、调查（格式与内容可参考附录A），以掌握各建筑 物存在的病险情，同时应对大坝、溢洪道及坝下涵 管等建筑物进行必要的量测。工程地质参数可参照 类似工程进行选取，必要时应补充地勘。 7、对于破坝处理的塘坝，施工期不能选在汛期。施 工期一般可选在11月份至次年3月份。
2、应结合运行情况，对塘坝坝体或原有防渗体进行必 要的简单地质勘察，以确定是否满足防渗要求。新设 置的土质心墙、斜墙等防渗体及坝基截水槽，其渗透 系数应不大于1×10-5cm/s；均质土坝坝体渗透系数宜 不大于1×10-4cm/s。
二、洪水标准——举例
××塘坝，位于山区，坝高８ｍ，下游 ３００ｍ有公路，请确定其洪水标准。
分析：山区塘坝坝高８ｍ，根据指南 2.0.2条的规定，可以按平原区的洪水标准 进行确定，由于下游３００ｍ有公路，根 据1.0.5条，该塘坝属重点塘坝，洪水标准 可取平原区的上限。
故设计按１０年一遇，校核可按５０年 一遇进行确定。
三、塘坝坝体整治技术要求
三、塘坝坝体整治技术要求
31
主 要2 内 容3
4
一般构造要求 坝体防渗处理技术要求 坝体反滤排水技术要求
护坡技术要求
三、塘坝坝体整治技术要求
一般构造要求——坝顶超高
塘坝挡水建筑物安全加高值
建筑物运行工况
安全加高值
正常运用 非常运行
0.5 m 0.3m
由于塘坝除险整治原则上不加高大坝，故设计洪 水位和校核洪水位也可按下列公式进行反算：
三、塘坝坝体整治技术要求
一般构造要求——坝顶构造及坝坡
1、重点塘坝坝顶宽度宜不小于4.0m，其余塘坝坝顶宽度 宜不小于3.0m，坝顶可不进行硬化处理。
2、不同土质的上、下游坝坡坡比（若有多级坝坡，指平 均坡比）宜不小于表3-1要求。坝高超过20m时，上、下 游坝坡坡比应按相关规范要求通过计算确定。
山区、丘陵区
平原区
设计
校核
设计
校核
20~10 200～50 10
50~20
当山区、丘陵区塘坝的挡水高度低于15m，上下游水头 差小于10m时，其防洪标准可按平原区的洪水标准确定；
当平原区塘坝的挡水高度高于15m，上下游水头差大于 10m时，其防洪标准可按山区、丘陵区的洪水标准确定。
重点塘坝的洪水标准可按上限值取用。
解：塘坝的坝顶高程=8.0，查附录D，波浪爬高为0.26， 由于上游拟采用砼预制块护坡，爬高应乘以1.125的系数。 故R5%=0.26×1.125=0.2925（m），取R5%=0.3０m。 设计洪水位=塘坝的坝顶高程-0.5- R5%=8-0.5-0.3=7.2m 校核洪水位=塘坝的坝顶高程-0.3- R5%=8-0.3-0.3=7.4m
三、塘坝坝体整治技术要求
一般构造要求——坝顶构造及坝坡
表3-1 不同土质类型的塘坝坝坡坡比的要求
土质类型 粘土
（Ip≥7）
壤土 （7＜Ip≤17）
砂壤土 （1＜Ip≤7）
坝高（m） 15~20
10~15 5～10
＜5 15~20
10~15 5～10
＜5 15~20
10~15 5～10
＜5
上游坝坡坡比 1：2.5 1：2.25 1：2.00 1：1.75 1：2.75 1：2.50 1：2.25 1：2.00 1：3.00 1：2.75 1：2.50 1：2.25