分期设计洪水

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一种集合气候模式下的分期设计洪水推求方法[发明专利]

一种集合气候模式下的分期设计洪水推求方法[发明专利]

专利名称:一种集合气候模式下的分期设计洪水推求方法专利类型:发明专利
发明人:尹家波,张官政,陈杰,顾磊
申请号:CN201910433611.8
申请日:20190523
公开号:CN110276104A
公开日:
20190924
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种集合气候模式下的分期设计洪水推求方法,通过建立GCM与VIC的耦合模型,以预测未来气候变化情景下的水库径流过程,通过算数平均法,获得气候变化情景下的平均态径流过程,采用概率变点法分析径流过程划分主汛期和非主汛期,通过Copula函数构建了水库设计洪水峰量最可能组合法计算模型,并将未来气候变化情景下的水库预测径流资料作为设计洪水峰量组合法计算模型的输入,同时考虑多变量同频率组合和最可能组合,计算水库在不同重现期水平下的联合设计值。

本发明具有较强的统计基础,为气候变化情景下的分期设计洪水计算提供新途径。

申请人:武汉大学
地址:430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
国籍:CN
代理机构:武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人:李明娅
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分期设计洪水研究进展和评价

分期设计洪水研究进展和评价
要 有 年 最 大 洪 水 、 期 年 最 大 洪 水 、 期 最 大 洪 水 、 定 量 取 分 分 超 样 和武 鹏 林 方 法 _( 表 2 。 l见 5 1 )
4 — 3 水 利 水 电工 程 设 计 洪 水 计 算 规 范 》 3 4 9《 第 . 规 定 : 当 4条 “
汛 期 洪 水 成 因 随 气 候 变 化 特 征 显 著 时 , 根 据 水 库 运 行 调 度 应
中 图分 类 号 : 2 TV1 2
文 献 标识 码 : A
洪水资源化或者洪水资源利用通过合理 配置洪水资源 , 在 保 障 防 洪 安 全 的 同 时 , 力 增 加 水 资 源 的有 效 供 给 , 系 努 维 良好 生 态 . 为全 面 建设 小 康 社 会 提 供 有 力 的 防洪 抗 旱 支 撑_。 l _
Ke o d : e s n ld sg o d e e r h a v n e a s s me t y W r s s a o a e in f o ;rs a c d a c ; s e s n l Ab t a t S a o a e in f o sa mp ra tma n ri o d t rr s u c s u i z t n I h a e , h d n i c t n sr c : e s n l sg o d i n i ot n n e f o wae e o r e t i i . n t e p p r t e i e t iai d l nl la o f o o o d s a o ai n h a l gmeh d e e r v e e n u ff o e s n l y a d t e s mp i t o s w r e iw d a d s mma ie . T e r c n e e r h a v n e o e s n l l t n r d z h e e tr s a c d a c fs a o a d sg o d meh d n h e h ia r b e fp e e t rc i ewe e d s u s d a d a s s e . o s u so e v n e in f o t o sa d t e t c n c l o l mso r s n a t r ic s e n s e s d S me i e fd r i g l p p c s i o t ls a o a o d c n r l trl v l n u t e e e r h p r p c ie r ic se n u g se . p i e s n l o o t e e e d frh r s a c e s e t swe e d s u s d a d s g e td ma l f o wa a r v

工程水文学(判断)模拟考试题含答案

工程水文学(判断)模拟考试题含答案

工程水文学(判断)模拟考试题含答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1、五年一遇的设计枯水年,其相应频率为 80% 。

[ ]A、正确B、错误正确答案:A2、施工改造后的河道流量演算中的马斯京根参数 k 值与河道天然情况相同,可以不必重新分析得到。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B3、流域上游修建引水工程后,使下游实测资料的一致性遭到破坏,在资料一致性改正中,一定要将资料修正到工程建成后的同一基础上。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B4、一次暴雨洪水过程中,降雨历时大于净雨历时,净雨历时又大于洪水历时。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B5、一般来说,设计洪水的径流深应小于相应天数的设计暴雨深,洪水的Cv 值应小于相应暴雨的 Cv值。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B6、改进水文测验仪器和测验方法,可以减小水文样本系列的抽样误差。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B7、分期设计洪水是指一年中某个时期所拟定的设计洪水。

[ ]A、正确B、错误8、皮尔逊 III 型频率曲线在频率格纸上是一条规则的 S 型曲线。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B9、同频率放大法计算出来的设计洪水过程线,一般来讲各时段的洪量与典型洪水相应时段洪量的倍比是相同的。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B10、y 倚x 的回归方程与 x 倚 y 的回归方程,两者的回归系数总是相等的。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B11、瞬时单位线的一阶原点矩 m1 与其中的两个参数 n、k 的关系为m1=n/k。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B12、天然河道中的洪水受到水生植物和结冰影响时,水位流量关系点据的分布,总的趋势是偏在稳定的水位流量关系曲线的左边。

()A、正确B、错误正确答案:B13、枯水流量常采用不足概率 q ,即以大于和等于该径流的概率来表示。

[ ]A、正确B、错误正确答案:B14、由样本估算总体的参数,总是存在抽样误差,因而计算出的设计值也同样存在抽样误差。

大工17秋《工程水文学》在线作业1满分答案

大工17秋《工程水文学》在线作业1满分答案

大工17秋《工程水文学》在线作业1满分答案7.水文学是研究水文现象及其规律的科学,其研究对象包括地表水、地下水和大气降水等。

A.正确B.错误正确答案:A8.径流过程是指降雨在地表和地下水系中的各种径流形式的综合作用。

A.正确B.错误正确答案:A9.水文资料的质量受到人为因素和自然因素的影响,因此需要进行质量控制和质量评价。

A.正确B.错误正确答案:A10.设计洪水是指在规定保证率下,为工程设计而选定的一种洪水。

A.正确B.错误正确答案:A一、单选题(共5道试题,共30分)1.引起河槽洪水波变形的原因包括附加比降、区间径流、河网调蓄及断面冲淤等,因此答案为D。

2.分期设计洪水的划分依据应该考虑设计流域洪水季节性变化规律和工程要求,因此答案为B。

3.P=5%的丰水年的重现期为20年,因此答案为A。

4.不同径流成份的汇流,其主要区别发生在坡地汇流过程中,因此答案为C。

5.分期设计洪水时,分期不宜过短,一般应不短于1个月,因此答案为C。

二、多选题(共5道试题,共30分)1.相关法展延系列时要求平行观测项数一般在15-20项以上,尽量避免辗转相关,利用原始变量进行相关,外延幅度一般不超过50%,因此答案为ABCD。

2.暴雨点面关系有定点定面和动点动面两种情况,因此答案为AB。

3.水循环的环节包括降雨、径流、下渗和蒸发等,因此答案为ABCD。

4.水位和降雨是水文现象,而防洪和发电不是,因此答案为CD。

5.洪水波在传播过程中不断发生形变,洪水波变形形态包括展开和扭曲,因此答案为AC。

三、判断题(共10道试题,共40分)1.水文系列实测洪水资料是有限样本,用有限的样本估算无限总体的参数必然存在抽样误差,因此答案为正确。

2.土壤中的吸湿水不能被植物利用,因此答案为错误。

3.一次暴雨过程中,降雨历时小于净雨历时,因此答案为错误。

4.工程水文学的主要目标是为工程的规划、设计、施工、管理等提供水文设计和水文预报成果,因此答案为正确。

洪水计算

洪水计算

2.5 洪水2.5.1 暴雨洪水特性白节河流域地处四川盆地南缘,洪水由暴雨形成。

据蔡家河站(1974~2007年)暴雨资料分析,年最大暴雨多集中在5~9月,1966年8月18日出现了30多年来最大暴雨,最大24小时雨量为305mm。

白节河流域内沿河两岸竹木丛生,植被覆盖良好,洪水涨落过程比较平缓。

据蔡家河站实测洪水资料分析,主汛期为5~9月,洪水过程线多为单峰,历时约为3天左右。

2.5.2 设计洪水白花溪水库流域内无实测水文资料,坝址上、下游河道居民稀少,仅几户人家住在山坡上,无法开展历史洪水调查工作。

其设计洪水根据设计暴雨资料推算。

2.5.2.1 设计暴雨(1)设计暴雨的推求设计流域无实测暴雨资料,设计暴雨由《四川省水文手册》中等值线查算,成果见下表见表2-5-1。

2.5.2.2 设计洪水计算巴河流域无实测水文资料,白花溪水库坝址控制集雨面积较小,其设计洪水采用设计暴雨进行推求。

根据资料条件,可研阶段采用了推理公式法和瞬时单位线法进行计算。

(1)推理公式法①流域特征值流域特征值F、L、J在五万分之一航测图上量取,成果见表2-5-2。

表2-5-2 设计流域特征值计算成果表②设计暴雨暴雨成果表2-5-1。

③设计洪水计算根据流域设计暴雨成果,采用《四川省中小流域暴雨洪水手册》中推理公式法推求设计洪水。

基本公式:Q=0.278ψ(s/τn)F式中:Q—最大流量,m3/s;ψ—洪峰径流系数;s—暴雨雨力,mm/h;τ—流域汇流时间,h;n—暴雨公式指数;F—流域面积,km2。

根据流域下垫面条件和《四川省中小流域暴雨洪水手册》区划,选取产汇流参数计算公式如下:流域产流参数:属盆地丘陵区,计算式如下:μ=4.8F-0.19;Cv=0.18;Cs=3.5Cv流域汇流参数:属盆地丘陵,计算式如下:θ=1~30时,m=0.4θ0.204θ=30~300时,m=0.092θ0.636式中:θ—流域特征参数,θ=L/(J1/3F1/4);L—河长,km;J—比降,‰;F—流域面积,km2。

百色水利枢纽分期设计洪水分析

百色水利枢纽分期设计洪水分析
水和 2 0 珠江 骨 干 水 库 调 度发 挥 重要 作 用 所 带 06年
常受西南涡 、 面等天气系统影响 , 锋 本区域 内的降雨
来的启示 , 以及广 西 自治 区人民政府关于加快北部 湾经济 区全面开放开发、 铝业基地建设等战略的实 施 , 百色 水利 枢 纽承 担 郁 江 乃 至 整个 珠 江 流域 水 对 资源配置任务提出了更高要求 。 为 了充 分 发挥 百 色 水 利枢 纽 防洪 和兴 利作 用 ,
郁江流域属于亚热带季风气候 区, 雨量充沛, 雨 量集中在 汛期, 降雨量 占全年 总雨量 的 7 %~ 其 0 8 %。雨量时空分布不均 , 5 暴雨强度大, 场次暴雨历 时一般 3 , ~7d 由于暴雨集 中, 强度大, 大量水体短 时间内汇集河道 , 容易引发洪水。 右江流域的天气系统以锋面、 低涡为主, 另外受 台风 、 切变线等天气系统影响 , 降雨主要集中在 5 ~
占右江 流域 面积 的 4 . % , 75 占郁江南 宁 水 文站
以上 面积 的 2 % , 年 平 均 流 量 2 3m3s是 一 座 7 多 6 /,
以防洪为主, 兼有发电、 灌溉、 航运、 供水等综合利用 效益 的 大 型 水 利 枢 纽 工 程 … 1。百 色 水 库 总 库 容 5. 亿 m , 66 3电站装机容量 50M , 4 W 水库已于 20 05 年 8月下 闸 蓄水 ,0 6年 7月 首 台机 组 并 网发 电 , 20 20 06年 l 1月 4台机组 全部投 产 。


百色水利枢纽是西部大开发 的标 志性 工程之 坝址距百色市 2 m, 2k 水库控制集水面积 1 0 960

根据新的防洪形势和水文条件 , 流域汛期洪水进 对 行合理分期 , 找到一个或几个时间点 , 在确保水库本

分期设计洪水

分期设计洪水

第三章分期设计洪水3.1 分期设计洪水的定义与目的分期设计洪水是指指年内不同季节或时期,如丰水期、平水期、枯水期、或其他指定时期的设计洪水。

在水库调度运用、施工期防洪设计或其他需要时,要求计算分期的设计洪水。

河流洪水(流量)随季节、时间变化的过程是自然界中的一种复杂现象,在这种复杂现象的背后隐藏特定规律性。

它在一定原则下则显而易见,把满足这种原则的特定规律性洪水的年内时间段作为一个洪水分期。

众所周知,在一年的不同时期,洪水成因不同,产生的洪水量级也不同,因此,对汛期进行合理分期,进而制定水库汛限水位,使水库在不增加防洪风险的前提下增加水库的防洪与兴利效益,有利于水库的洪水资源化调度和水库兴利效益的发挥。

3.2 洪水分期的原则洪水分期的划分原则,既要考虑工程设计中不同季节对防洪安全和分期蓄水的要求。

又要使分期基本符合暴雨和洪水的季节性变化及成因特点。

(1)同一个分期内,洪水量级一般相近,洪峰外包值无太大差异。

(2)前后两个分期洪水量级应有明显差异。

(3)分期起终日期界定,应使所选的洪水样本不跨期,避免分割天然洪水过程。

(4)一般分期不宜短于一个月。

3.3统计方法--洪水分期研究我国水利部门进行汛期分期工作时,多采用定性概念并部分结合统计分析(如统计发生频次散布图等)的途径来进行,分期结果往往是一个比较粗略的区间。

传统洪水分期采用统计学方法,为了便于分析,从历年洪水资料中,将历年各次洪水以洪峰发生日期或某一历时最大洪量的中间日期为横坐标,以相应洪水的峰量数值为纵坐标,点绘洪水年内分布图,并描绘平顺的外包线。

从统计意义上来说,一年中一定时期内,洪水的发生有比较相似的机制,即一定量的样本点矩较集中分布在某一时间段。

然后,根据这种特性和洪水分期的原则进行洪水分期定量划分洪水分期的时间段。

采用西宁市水文站1953-1970年月平均流量资料,点绘洪水年内分布图,1968 上 20.6 21.2 28.6 21.2 65.6 22.4 80.9 42.4 72.2 50.2 23.4 16.3 中 21.6 20.9 53.6 29.5 43.5 18.7 39.423.1 72.1 44.7 18.7 14.4 下 23.8 23.1 2962.4 29.3 14.9 23.428.6 54.2 30.2 17.1 11.8 1969 上 10.9 9.76 20.6 7.94 22.2 7.17 23.3 33.2 1835.514.3 8.78 中 10.7 9.91 14.5 7.72 36.2 9.81 16.526.2 21.8 24.5 16.3 8.2 下 10.6 1311.4 9.55 37.5 13.8 15.927.9 38.8 20.2 9.65 7.29 1970 上 6.32 8.69 88.21 7.68 63.6 46.8 12 81 51.7 39.6 30.4 12.5 中 6.83 7.97 8.38 15.1 65.3 50.7 5.53146 3546.514.9 12 下 7.49 7.77 8.97 39.8 36.5 13.5 31.5 87.542.3 43.813.4 9.461953-1970年西宁市各旬平均流量散布图西宁市水文站多年平均年月降水日数表 实测资料 各月降水日数(天)年降水日数年份年数 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二1952-1970 19 2 2 3 6 12 12 15 14 13 8 3 2 92西宁站多年的平均降水量为355.0毫米,降水量年内分配不均,连续最大5个月降水出现在5~9月,降水量占全年降水量的70%以上;1~2月、11~12月降水最小,仅占全年降水量的1.5%左右,年内降水量最多的月份一般出现在7、8月,月降水量各占全年的43.2%,1月、12月降水量最少仅占全年降水量的0.25%和0.24%。

浅析分期设计洪水与年最大设计洪水的关系

浅析分期设计洪水与年最大设计洪水的关系

() I 八I 1 =I ,
Y,2 八 y)) y 八dm5 l , ,mdl 2 y() Y , d
分期 的分期 洪水 为 :
() 2
取特例 , 在各 分期 相互独立的假定下 , : 有

= m x + , +,^ , +) = 12 a( l 2 1, , ,^ , m
式 中 a 、 和 分别 为形状 、 尺度以及位置参数 , 相应 的概 率分
布 函数 为 ( i。 Y)
假定各分期 的联 合密度函数为 Y , : 八,m 则年最大 .Y , y ), 设计洪水 的概率 分布函数 为 :
如果该时期可分为 m个分期 , 假定采用不跨期 取样方法 选 取分期洪水 , 则第
在各 分期发生洪水相互 独立 的假定下 , 可认 为分期 设计洪 水 与年最 大设 计洪水应满足 相 同的频率线 型 : 定各分期 洪水 假
服从某一 分布线型 , 即分期最 大值 序列服从 该分布线 型 。由式 () 1可知 , 年最大值 系列 为整 个研究 时段长 的最大值 , 是一种 更 广泛 意义 上的最大值系列 , 也应该满 足同一分 布。因此 , 假定年
/( )= = ( i ) ~e — o o > o Y ≥ 占 Y一 。 一 t i> , ,l
() 4
不¨的物理成 因( 如北方 河流 的融 雪洪水 与暴雨 洪水 ) 此时 年 , 最大值系列 的同分 布假 定就 有可能不成立。而根据洪水的物理 成因进行 分期 , 对各分期分别进行设计洪水计算 , 更易于满足 同
文献标 识码 : A
Y = m x Y , ,八 , ) a( I () 3
年最 大设计洪 水基于年最 大值 取样 , 是工程 中最 常用 的设

上游水库影响下河口村水库分期设计洪水研究

上游水库影响下河口村水库分期设计洪水研究

上游水库影响下河口村水库分期设计洪水研究作者:彭慧敏李国芳袁婷婷练美琪吴成兴来源:《人民黄河》2021年第04期摘要:根据沁河五龙口水文站1953—2015年实测洪水资料序列,采用数理统计法、最优分割法和气象成因分析法对河口村水库汛期7—10月进行合理划分;考虑上游张峰水库的影响,采用同频率组合法计算各分期不同重现期下河口村水库设计洪水。

结果表明:7月20日和8月20日可作为分期点,将汛期分成前汛期、主汛期、后汛期;在张峰水库影响下,对于2 000 a一遇的洪水,河口村水库前汛期、主汛期、后汛期的洪峰分别削减20.6%、1.2%、16.0%,对于500 a一遇的洪水,前汛期、主汛期、后汛期的洪峰分别削减12.1%、0.5%、15.4%,对于100 a一遇的洪水,前汛期、主汛期、后汛期的洪峰分别削减0.9%、22.0%、5.4%;河口村水库主汛期设计洪水明显大于前汛期和后汛期,50 a、100 a、500 a和2 000 a重现期下,主汛期洪峰流量是其他两个分期的1.8~3.8倍,1 d、3 d和5 d洪量是其他两个分期的1.5~3.0倍。

这说明为了充分利用水资源,有必要实施汛期分期洪水管理。

关键词:汛期分期;设计洪水;上游水库;河口村水库中图分类号:P333;TV212 文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.1000-1379.2021.04.011 引用格式:彭慧敏,李国芳,袁婷婷,等.上游水库影响下河口村水库分期设计洪水研究[J].人民黄河,2021,43(4):62-66,121.Abstract: Based on the flood data from 1953 to 2015 of Wulongkou Hydrological Station, the mathematical statistics method, the optimal segmentation method and the meteorological analysis method were used to divide the flood period (from July to October) of Hekoucun Reservoir on the Qinhe River, respectively. Considering the influence of Zhangfeng Reservoir on the upstream, the design floods in different stages and different recurrence periods at Hekoucun dam site were determined by the same frequency composition method. The results show that the July 20th and the August 20th are ideal staging points to divide the flood season into three parts (the pre-flood season, the main flood season and the post-flood season), and the design flood peak flow and flood volume of Hekoucun Reservoir dam site are reduced under the impact of Zhangfeng Reservoir. The design flood of the main flood season of the reservoir is significantly larger than those of the pre-flood season and the post-flood season, confirming the necessity to implement staged flood management in order to make full use of the water resources.Key words: stage; design flood; upstream reservoir; Hekoucun Reservoir1 引言我國大多数水库采用设计的年最大洪水序列进行防洪管理与调度,这使得水库在整个汛期都按年最大洪水设防,汛期一出现较大洪水就被迫弃水,到汛末又往往蓄不满,而分期设计洪水能够兼顾防洪与兴利,充分利用水资源,在不影响防洪的前提下充分发挥水库的兴利作用,创造更大效益[1-4]。

大工15秋《水利水能规划》在线作业2满分答案

大工15秋《水利水能规划》在线作业2满分答案

大工15秋《水利水能规划》在线作业2满分答案大工15秋《水利水能规划》在线作业2一、判断题(共10道试题,共40分。

)1.资料的可靠性审查重点放在观测与整编质量较好的年份,包括水位观测、流量测验、水位流量关系等。

A.错误B.正确正确答案:A2.在洪水资料审查中,样本的代表性要求洪水系列长20~30年,并有特大洪水加入。

A.错误B.正确正确答案:B3.分期设计洪水是指一年中某个时段所拟定的设计洪水。

A.错误B.正确正确答案:B4.校核洪水来临时,水库枢纽的某些正常工作可以暂时破坏,次要建筑物允许损毁,但主要建筑物必须确保安全。

A.错误B.正确正确答案:B5.设计洪水过程线是指具有某一标准的洪水过程线。

A.错误B.正确正确答案:B6.要准确地定出特大洪水的重现期是相当困难的,目前,一般是根据历史洪水发生的年代来大致推估。

A.错误B.正确正确答案:B7.洪水分期划分原则:尽可能根据不同成因的洪水,把全年划分为若干分期。

分期不宜过短,一般以不短于1个月为宜。

A.错误B.精确精确谜底:B8.水库面积特性是指水库水位与水面面积的关系曲线。

A.错误B.正确精确谜底:B9.历史最水加成法对将来大水超过历史最水的可能性考虑不足,降低了工程的安全程度。

A.错误B.正确正确答案:B10.在河流上兴建水库,目的在于兴利除害。

A.错误B.精确正确答案:B大工15秋《水利水能规划》在线作业2二、单选题(共5道试题,共30分。

)1.水库蓄水后,水位抬高,水压增大,渗水面积加大,地下水情况也将发生变化,从而产生()。

A.蒸发损失B.渗漏损失C.冰冻损失D.淤积损失正确答案:B2.若径流来水过程与用水过程差别增大,则所需的兴利库容()。

A.减小B.不变C.增大D.不确定精确谜底:C3.水库正常运用情况下允许达到的最高库水位叫做()。

A.防洪高水位B.设计大水位C.正常蓄水位D.校核洪水位正确答案:B4.通常用库容系数β反映水库兴利调节能力,当水库可进行年调节时,一般要求库容系数为()。

水库汛期分期设计洪水研究评述

水库汛期分期设计洪水研究评述
最早使用汛期分期设计洪水 、 施分 期防洪调 度 的国内少数几 实
2 汛期分期设计洪水研究进展和问题
水 库 运 用 采 用 汛 期 分 期 设计 洪水 目的 是 试 图 通 过设 计 洪水 考 虑 汛期 不 同 时期 洪水 的 “ 因差 异 ” 即 所 谓 洪 水 季 节 性 演 变 成 ,
以汛 期 暴 雨 洪 水 有 前 期 、 期 “ 因 ” 异 为 由 , 先 后 分 析 计 后 成 差 也 算 汛 期 分 期 设 计 洪 水 、 施 汛 期 分 期 防洪 调 度 。但 国 内 水 文 界 实
近 5 , 0a来 人们采用重现期倒数从 分期最大洪 水频率 曲线 上读取相应 防洪标 准的分期设计 洪水 , 并依 此拟定相应 防洪标 准 的汛 期 分 期 限制 水 位 。这 样 计 算 的分 期 设 计 洪 水 比年 设 计 洪
《 资源研 究》 3 水 第 2卷 第 3期 ( 总第 10期 ) 0 1年 9月 2 21
水 库 汛 期 分 期 设 计 洪 水 研 究 评 述
王 善 序
( 江水 利 委 员会 水 文 局 , 北 武 汉 4 0 1 ) 长 湖 30 0
摘 要: 论证 , 出:1 经 得 ( )流行 近 5 、 许 多水 库 采 用 的 现 行 汛 期 分 期 设 计 洪 水 系统 偏 小 。 应 用 它 将 明 显 加 0a 被
1 历史 、 现状和问题
近些年来 , 国越来越 多的水库采 用汛期分 期设计 洪水度 我
汛。
课 题 当推 汛 期 分 期 设 计 洪 水 。此 后 , 中国 水 文 界 , 期 分 期 设 在 汛
计洪水成 了最热 门的研究课题之一 。研究者们几乎都一致将汛 期分期设计洪水视为优化水 库汛期 调度 、 合理处理 防洪 与兴利

分期设计洪水频率与防洪标准关系研究_肖义

分期设计洪水频率与防洪标准关系研究_肖义

分期设计洪水频率与防洪标准关系研究肖 义1,2,郭生练1,刘 攀1,熊立华1,方 彬1(1 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉 430072;2 湖南省水利厅,湖南长沙 410007)摘要:现行分期设计洪水模式估算的分期设计洪水值均小于或等于年最大设计值,达不到规定的防洪标准。

采用Gumbel Hougaard Copula 函数描述两个分期的分期最大洪水之间的相关性结构,并构造边缘分布为P 分布的分期最大洪水联合分布,建立分期最大洪水与年最大洪水的关系式,讨论分期设计洪水频率与防洪标准应满足的关系,探讨能够满足防洪标准的新的分期设计洪水模式。

应用示例表明,新模式主汛期设计值相对年最大设计值小幅度增加,而非主汛期设计值则小于年最大设计值,既满足不降低防洪标准的要求又能够起到优化设计洪水的作用,为分期设计洪水研究提供了一条新的思路。

关 键 词:分期设计洪水;防洪标准;联合分布;Copula 函数中图分类号:TV122 文献标识码:A 文章编号:1001 6791(2008)01 0054 07收稿日期:2007 05 14基金项目:国家自然科学基金资助项目(50679063;50609017);霍英东青年教师基金资助项目(101077)作者简介:肖 义(1980-),男,湖南岳阳人,博士,主要从事水文学及水资源开发利用研究。

E mail:daro -xy@sohu com分期设计洪水是确定分期汛限水位的重要依据,利用分期汛限水位调控洪水资源已成为洪水资源化利用的重要技术手段[1]。

现行的分期设计洪水模式是在分析流域洪水季节性规律的基础上,按照设计和管理要求,把整个年内划分为若干个分期,然后在分期的时段内进行分期最大值选样,对分期最大洪水采用单变量的P 型分布进行描述,通过频率计算求得各设计频率的分期设计洪水,其中,分期设计洪水的频率通常假定为设计标准对应的重现期的倒数[2,3]。

分期设计洪水重现期计算模型研究

分期设计洪水重现期计算模型研究

分期设计洪水重现期计算模型研究宋松柏;程亮;王宗志【摘要】年最大洪水与分期最大洪水序列是两个选样不同的样本,其重现期和设计值计算对于水库安全防洪、提高兴利效益和洪水资源安全利用至关重要.本文根据重现期的定义,运用数理统计法,推导了独立同分布单变量和多变量水文事件重现期的计算公式.在此基础上,结合现有的3种分期洪水概率模型,严格推导了年最大洪水重现期与分期最大洪水有关重现期计算模型和关系式.采用蒙特卡洛试验,经模拟计算,文中有关重现期模型计算值与经验重现期一致,表明文中推导的重现期模型是正确的.最后,以南四湖流域1963-2008年分期7日最大入湖洪量资料为例,给出了分期最大洪水分布参数估计、年最大洪水分布计算过程,说明分期最大设计洪水的计算问题.文中模型与计算方法以期为我国分期设计洪水计算提供理论支撑.【期刊名称】《水利学报》【年(卷),期】2018(049)005【总页数】12页(P523-534)【关键词】分期设计洪水;重现期;全概率;混合分布;最大值分布【作者】宋松柏;程亮;王宗志【作者单位】西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌 712100;南京水利科学研究院水文水资源研究所,江苏南京 210029;南京水利科学研究院水文水资源研究所,江苏南京 210029【正文语种】中文【中图分类】TV122+.31 研究背景分期设计洪水是指一年内不同季节或时期所计算的设计洪水。

分期内洪水可以是暴雨、凌汛、融雪、飓风、梅雨和台风等不同物理机制形成的,具有明显的季节性规律。

因此,分期设计洪水广泛地应用于水库分期调度、工程施工期防洪等方面[1-2]。

水利工程防洪设计标准一般以年最大值选样洪水的重现期为度量单位,反映年最大值超过事件在很长时期内平均T年发生一次。

显然,分期洪水选样与年最大值选样不同,其参数估计、重现期及设计值计算与传统的年最大值或年值洪水频率计算也有所不同[3]。

自1960年代以来,分期设计洪水受到了国内外学者的高度关注[4]。

水利工程师工程水文及水利计算练习题库及参考答案

水利工程师工程水文及水利计算练习题库及参考答案

水利工程师工程水文及水利计算练习题库及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、河川径流组成一般可划分为[ ]。

A、地面径流、浅层地下径流潜水、深层地下径流B、地面径流、表层流、地下径流C、地面径流、坡面径流、地下径流D、地面径流、表层流、深层地下径流正确答案:B2、一次流域降雨的净雨深形成的洪水,在数量上应该[ ]该次洪水的径流深。

A、小于B、等于C、大于D、大于、等于正确答案:B3、设计年径流量随设计频率[ ]。

A、增大而不变B、增大而增大C、减小而不变D、增大而减小正确答案:D4、径流是由降水形成的,故年径流与年降水量的关系[ ]。

A、在干旱地区密切B、在湿润地区密切C、一定不密切D、一定密切正确答案:B5、水库在正常运用时,汛期到来之前库水位应降到[ ]。

A、库底B、正常蓄水位C、防洪限制水位D、死水位正确答案:C6、决定土壤稳定入渗率 fc 大小的主要因素是[ ]。

A、土壤特性B、降雨历时C、降雨初期的土壤含水量D、降雨强度正确答案:A7、某河段上、下断面的河底高程分别为 725m 和 425m,河段长 120km,则该河段的河道纵比降为[ ]。

A、2.5B、0.25C、2.5%D、2.5‰正确答案:D8、当兴利库容一定时,设计保证率将随调节流量值的增加而[ ]。

A、不确定B、降低C、提高D、不变正确答案:B9、气温一定时,露点温度的高低与空气中水汽含量的关系是[ ]。

A、露点高低与水汽含量关系不大B、露点高低与水汽含量无关C、水汽含量越大露点越低D、水汽含量越大露点越高正确答案:D10、推求分期设计洪水的原因是[ ]。

A、水库库容的大小不同B、各分期灌溉和发电用水不同C、各分期气候变化无常D、各分期的洪水成因和洪水大小不同正确答案:D11、设计正常用水保证率的选定,实质上是一个确定缩减用水合理程度的[ ]问题。

A、经济权衡B、技术权衡C、社会权衡D、政治权衡正确答案:C12、重现期为一千年的洪水,其含义为[ ]。

锦潭水电站分期设计洪水推求方法对比分析

锦潭水电站分期设计洪水推求方法对比分析
衰 3 参证站 频率计算j 与缘古单位线法 9 3月分搠设 计洪水或皋 比较裹 壶 —
3月 、1 月六个 分期内最大 洪 峰流量 , 1 ~2 进行频 率计 算 , 求得各 站分期设计洪峰流 量 . 在双 对数 坐标纸 上 分频率 点绘 各站 分 期 设计洪峰流量与流域 面积 的关 系图。对每一频 率的关 系定 出其
图 I 北 江 流域 水 摹 圈
马池站是绥江二 能支 流桃 花水 出 I控 制站 , 于锦潭 水 库 = 1 位 西南约 9 , 0 黄廉塘 站是连 江一级 支流 同灌 水 出 I控制 站 , = 1 位 于锦潭水库以西约 8 m, 0k 两站特征参数见表 1:
马池站 、 黄廉塘站 及锦潭 水库均位 于北江 中下游右 岸 , 从表
比指数根据马池站与黄赓塘站 同期分期设计洪 水成 果分析 求得 , 为了复核该 成果的合理 I 笔者 同时采用了地区综台法 1 生, 本流域暴
收藕 日期 : ) _ l ∞[— 0一∞ 1 作者简介 : 李鹏 ( 6 一 )男 , 14 9 . 大学丰科, 工程师, 从事 陆地水文专业工作。

5 ・ 6
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年2 月 第1 期
李 鹏 等: 锦潭水电站分期设计洪水推求方法对比分析 塘站 , 马池站 9 —3月分期设 计洪水 。
f 抛 皿
N. 01
雨径漉查算图表法 及相邻 流域有资料测站频率计算成果与单位 线 成果 比较 分析法进 复核 , 以下分别予 说 明:
验证常规方法成果的可靠性及合理性 , 以供 同行参考。 2 工 程流域夏参证流 域概 况
锦潭水 电站位于莲江 支流黄洞河 中上游 。黄洞河发 源于乳 源县大布乡 , 向南流八英德市 境 内, 黄洞村 下游 与发源 于曲江 在

水利工程汛期分期设计洪水及施工设计洪水分析

水利工程汛期分期设计洪水及施工设计洪水分析

( T o t a l N o . 4 1 )
文章 编 号 : 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 3 ) 0 3— 0 0 7 4— 0 3
水 利 工 程 汛 期 分 期 设 计 洪 水 及 施 工 设 计 洪 水 分 析
贾 玉 萍
( 辽 宁 省 彰 武 县 水 利 局 水 利 中心 站 , 辽 宁 彰武 1 2 3 2 0 0 )
2 0 1 3年 第 3 期 ( 第4 l 卷)







No . 3. 2O1 3
H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y
造价 。

值作 为纵 坐 标 , 再 以此 为 基 准 点 绘 洪 水 各 项 数 据 的
般 隋况 下 , 所 谓 的设 计 洪 水 是 针 对 某 个 建 筑 年 内分 布 图 , 同 时必须 结合 当地 气 象报 告 中的 暴雨 、
建成 完 工 后 , 对整个 服务期所 进行 的实 际考虑 , 所 降雨特 征 以及环 流形 势 的实 际趋 势 , 进行 对 照 分 析 , 以, 在进 行施 工 的实 际过 程 中 , 一 般 不 会 发生 任 何 变 对 相应 的分 期界 限进 行划定 。
第 3期
或者 是频 率上 可 能有些 微差 。
以某 水 库 A为计 算 设 计 实例 , 以参 证 站 B为 辅
而对 于 施 工设 计 洪 水 而 言 , 其 具 体 的 时 段 划 分 助计算 。 主要 的决 定 因素在 于工 程 设 计 的实 际要 求 , 但是 , 同 3 . 2 . 1 面 积 比拟法 时也要 顾及 相应 的水文 季 节 性 。为 了选 择合 适 的施

分期汛限水位和设计洪水位的确定方法

分期汛限水位和设计洪水位的确定方法

检查 其合 理性 , 必要 时 可适 当调整 。 里一 般是指 这 年极 值设 计 洪 水必 须 大 于 同频 率分 期设 计 洪水 , 并役 有 明确指 出分 期设 计洪 水与年 极值 设 计洪水 概 率之 问的统计 关 系 。
E前 , 期 设计 洪 水 和年 极 值洪 水 的参 数估 t 分 计均采用 图解适 线法 。通常 可直 接对 其参 数进行 协调, 使其 满足式 () 2 。年极 值洪 水频 率 曲线 对应 的参数 分 别 为 E 、 C 分期 设 计 洪 水 频 率 曲 zCv、s, 线 对 应的参 数 分别 为 ExC 和 E v、 。 、 v、 nC C 对 应 任 何 一 个设 计 值 , 三条 频 率 曲线 大 于
位频 率 曲线结果 见表 1和表 2 。
表 1 前 汛 期 最 高 库 水 位 表
该 方法 是 对 各 年各 分期 最 大洪 水过 程 , 在某
J u n lHYDR0E】EC o ra , TRI C ENE RGY
分 期 汛 限水 位 和设 计 洪 水位 的确 定 方 法
华家鹏 孔令婷
( 河海大学 水文水资源及环境学 院.江苏 南京 20 9 ) 10 8
摘 要 : 出用组 台 频 率 法 和 库水 位 法 推 求 分期 汛 限水 位 和设 计 瓣水 位 , 广 末新 丰 i 提 井 工为倒 采 用 以上 两种 方
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・2 ・ 2






2 0 年 02
期设 计洪水 位 。 制分 期最 高水 位频率 曲线后 , 绘 按 式 t) 2 推求 并绘 制年最 高水 位频 率曲线 , 由该 曲线 可查 出任何 频 率的 年最 高 设计水 位 。

6水文计算(题库与答案)

6水文计算(题库与答案)

柳州2007五水文计算(一)填空1 若随机变量可以取得一个有限区间的任何数值,这种随机变量称为随机变量。

2所谓重现期是指在许多试验里,某一事件出现的的平均数,即平均的重现期间隔。

3概率就是出现的可能性。

(二)判断1 Cv值愈小,曲线愈陡。

()2 当Cs值增大时,曲线上段变陡而下段趋于平缓。

()湖北七、水文计算1、水文计算中常用的统计参数有三个,分别是系列()、()和()。

2、现行水文频率计算常用方法为(),选用线型()。

3、频率计算中,Cs 的取值常采用Cv 值的固定倍比法,即Cs=nCv,在进行年径流频率计算中,n的经验取值一般为()。

4、正确使用水文比拟法的关键是参证流域的选择,在选择参证流域时,应考虑哪几方面的问题?湖南2007六、水文计算1、已知A事件发生的概率P(A)=0.6,B事件发生的概率P(B)=0.4,A、B两事件同时发生的概率P(AB)=0.12。

那么,A、B两事件中有任一事件发生的概率P(A+B)=______,在A事件发生的条件下,B 事件发生的概率P(B︱A)=______。

2、对于一个闭合流域,其年径流量主要取决于________、_______和____________。

3、我们通常所说“百年一遇的洪水”是指()。

A、大于或等于这样的洪水一百年会发生一次。

B、大于或等于这样的洪水每隔一百年可能发生一次。

C、大于或等于这样的洪水在长期内平均一百年可能发生一次。

D、大于或等于这样的洪水在长期内平均一百年至少发生一次。

4、关于皮尔逊Ⅲ型曲线参数对频率曲线形状的影响,下列描述正确的是()。

A、Cs一定时,Cv越大,曲线越陡;Cv一定时,Cs增大,曲线上段变陡而下段变缓。

B、Cs一定时,Cv越小,曲线越陡;Cv一定时,Cs增大,曲线上段变陡而下段变缓。

C、Cs一定时,Cv越大,曲线越陡;Cv一定时,Cs减小,曲线上段变陡而下段变缓。

D、Cs一定时,Cv越小,曲线越陡;Cv一定时,Cs减小,曲线上段变陡而下段变缓。

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第三章分期设计洪水
3.1 分期设计洪水的定义与目的
分期设计洪水是指指年内不同季节或时期,如丰水期、平水期、枯水期、或其他指定时期的设计洪水。

在水库调度运用、施工期防洪设计或其他需要时,要求计算分期的设计洪水。

河流洪水(流量)随季节、时间变化的过程是自然界中的一种复杂现象,在这种复杂现象的背后隐藏特定规律性。

它在一定原则下则显而易见,把满足这种原则的特定规律性洪水的年内时间段作为一个洪水分期。

众所周知,在一年的不同时期,洪水成因不同,产生的洪水量级也不同,因此,对汛期进行合理分期,进而制定水库汛限水位,使水库在不增加防洪风险的前提下增加水库的防洪与兴利效益,有利于水库的洪水资源化调度和水库兴利效益的发挥。

3.2 洪水分期的原则
洪水分期的划分原则,既要考虑工程设计中不同季节对防洪安全和分期蓄水的要求。

又要使分期基本符合暴雨和洪水的季节性变化及成因特点。

(1)同一个分期内,洪水量级一般相近,洪峰外包值无太大差异。

(2)前后两个分期洪水量级应有明显差异。

(3)分期起终日期界定,应使所选的洪水样本不跨期,避免分割天然洪水过程。

(4)一般分期不宜短于一个月。

3.3统计方法--洪水分期研究
我国水利部门进行汛期分期工作时,多采用定性概念并部分结合统计分析(如统计发生频次散布图等)的途径来进行,分期结果往往是一个比较粗略的区间。

传统洪水分期采用统计学方法,为了便于分析,从历年洪水资料中,将历年各次洪水以洪峰发生日期或某一历时最大洪量的中间日期为横坐标,以相应洪水的峰量数值为纵坐标,点绘洪水年内分布图,并描绘平顺的外包线。

从统计意义上来说,一年中一定时期内,洪水的发生有比较相似的机制,即一定量的样本点矩较集中分布在某一时间段。

然后,根据这种特性和洪水分期的原则进行洪水分期定量划分洪水分期的时间段。

采用西宁市水文站1953-1970年月平均流量资料,点绘洪水年内分布图,
1953-1970年西宁市各旬平均流量散布图
西宁市水文站多年平均年月降水日数表
实测资料各月降水日数(天)年降水日数
年份年数一二三四五六七八九十十



1952-1970 19 2 2 3 6 12 12 15 14 13 8 3 2 92
西宁站多年的平均降水量为355.0毫米,降水量年内分配不均,连续最大5个月降水出现在5~9月,降水量占全年降水量的70%以上;1~2月、11~12月降水最小,仅占全年降水量的1.5%左右,年内降水量最多的月份一般出现在7、8月,月降水量各占全年的43.2%,1月、12月降水量最少仅占全年降水量的0.25%和0.24%。

从西宁水文站多年平均月降水量统计数据来看,该站存在年降水量分配不均的现象,其中夏、秋两个季节降水量丰富,占全年降水量的85%以上。

根据以上图、表分析可以看出:
(1)旬平均流量散点的大小基本呈现由弱至强、再由强至弱的规律性。

(2)洪峰在7=8月出现次数最多,且洪峰最大,其余各月流量相对较小,出现频率也较低。

最大的洪峰流量和降水量都出现在8月份。

(3)因此,由图明显看出,将汛期月分为三个期:
7月1日一8月31日为主汛期;
6月1日一6月30日为汛期前;
9月1日一9月30日为汛期后。

3.4分期设计洪水研究
现行分期设计洪水模式是在分析流域洪水季节性规律的基础上,按照设计和管理要求,把整个汛期划分为若干个分期,然后在分期的相应时段内按照一定的选样方法选出洪水样本,再进行频率分析,进而推求满足设计频率的分期设计洪水。

1.选样方法
分期洪水的选样,一般是在规定时段内按年最大值法选择。

由于洪水的出现时间在多年内存在偶然性,各年分期洪水的最大值不一定正好在所定的分期内,可能往前或往后错开几天。

因此,在用分期年最大值选样时,有跨期和不跨期两种选样方法。

一次洪水过程位于两个分期内时,视其洪峰或时段洪量的主要部分位于何期,就作为该期的样本,而对另一分期,就不作重复选样,这即是不跨期选样原则。

跨期选样是考虑到邻期中靠近本期一定时段内的洪峰或洪量也可能在本期发生,所以选样时适当跨期,将其选做本期的样本系列,但跨期幅度一般不宜超过5-10日。

历史洪水应按其发生日期,加入所属分期。

采用跨期选样的方法完成分期设计洪水样本的选样,各个分期的选样时间适当向前及向后延长 5日,使该分期前后短期内大于本分期的最大洪水也能包括在统计系列之内,使得设计成果更偏于安全。

在选样中还充分考虑了分期选样的独立性。

2.选样结果(以主汛为例)
主汛期选样结果
3.分期洪水的频率分析计算
选样方法有多种,本文采用年最大值法进行选样。

年最大值选样法即在n 年洪水系列中每年选用该年最大值作为样本。

年最大值选样方法在现行全年设计洪水计算中采用较为普遍,且成为设计洪水计算规范的重点内容。

年最大值选样的主要优点在于其选样系列彼此是独立无关的,且与其发生的频率和重现期紧密结合在一起,比较直观明了,缺陷是它每年只选取一个最大值,对于一年多场大洪水的情况无法考虑,而在枯水年的取值又明显偏小。

(1)在考虑历史洪水时,其重现期应遵循分期洪水系列的原则,在分期内
考证。

分期考证的历史洪水重现期应不短于其在年最大洪系列中的重现期。

(2)将各分期洪水的峰量频率曲线与全年最大洪水的峰量频率曲线,画在同一张几率格纸上,检查其相互关系是否合理。

1.洪水频率曲线线型
在水文实际工作中,目前选择线型还是经验性的,即根据实测水文资料经验频率分布的情况,选配适当的概率分布模型,并根据所选配的曲线与经验分布点据拟合的好坏判断理论模型是否适当。

在我国,20世纪60年以来,通过对我国洪水极值资料的验证,认为皮尔逊Ⅲ型能较好拟合我国大多数河流的洪水系列。

此后,我国洪水频率分析一直采用皮尔逊Ⅲ型曲线。

2.频率曲线参数估计
在洪水频率曲线参数估计方法中,我国规范统一规定采用适线法。

适线法有两种:一种是经验适线法或称目估适线法;另一种是优化适线法。

对于n年连续系列,采用下列公式计算各统计参数:
采用 P-Ⅲ型分布曲线来拟合经验点据时,以离差绝对值和最小作为基本的适线准则,并综合考虑以往的一些经验因素进行适当的修正。

在修正过程中,为了避免主观任意性,着重考虑以下几个基本原则:
(1)洪水样本中各个洪水点据均可视为从总体中抽取的样本,每个洪水点据都是样本系列中的一个事件,故在适线时,尽量考虑照顾全部点群的分布趋势,
使频率曲线上下各段两边的点据权或总离差大致相等。

(2)由于特大洪水对统计参数的估算结果有着举足轻重的影响,在适线时比较慎重地对待特大洪水的点据。

在适线时,尽可能使曲线靠近这些特大洪水点据。

(3)分期设计洪水的计算多数是针对已建水库进行的,这些水库在过去的工作实践中已经积累了大量的研究成果。

因此分期设计洪水计算结果应该与以往的这些研究成果进行充分的对比分析,以检验复核计算结果的合理性。

西宁市水文站1953-1970年共18年的实测洪峰流量经验频率计算表。

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