文档介绍：“工程水文及水资源”
第六章电子教案
山东水利职业学院
授课时间年月日第周星期第节
课题
§6设计洪水概述
§ 洪水资料的选样和审查
§
§
学时
2
教学目的
1、掌握防洪标准概念、设计洪水的作用、思路
2、掌握洪水资料的选样
3、理解特大洪水值的作用,加入特大值后频率计算的特点
4、能进行洪峰流量的经验频率计算
教学重点
和难点
重点:防洪标准概念、洪水资料的选样;加入特大值后经验频率计算。
难点:防洪标准概念、洪水资料的选样;加入特大值后经验频率计算。
课型
单一课
教学方法
对比、启发、讲授
教具
教
学
过
程
一、教学思路
1、从洪水径流的两重性入手讲授洪水径流与两种类型的防洪措施,进而讲授建筑物的洪水设计标准和选定。
2、从对洪水资料审查与年径流资料审查的异同、两者选样的异同的对比入手讲授洪水资料的审查和选样。
3、从洪水资料的插补延长以及设计洪水标准高入手讲授历时特大洪水的调查、考证、作用和排位分析。
4、从洪水资料本身的特点出发提出频率计算的特殊性,从连序系列与不连序系列的异同讲授历时洪水加入系列后洪水资料经验频率计算的方法。
二、教学内容具体设计
(一)设计洪水问题的提出
1、学生回答(复习)设计年径流解决的问题,设计年径流与水利水电工程的关系。通过总结学生的回答引入到设计洪水的问题中来。
2、设计洪水解决的问题,设计洪水与水利水电工程的关系。
解决一个地区或流域的防洪问题,需要作全流域的防洪规划,包括选定各种工程或非工程措施的布设方案以及每项防洪工程的规模尺寸,为此,在规划设计和运用管理这些措施时就会遇到一些水文问题。
设计洪水计算是通过对暴雨、洪水等资料的分析,寻求它们的规律,从而对未来长时期内的洪水情势作出切实可靠的预估,推求出在设计地点将来可能出现的符合设计标准的洪水,为水利水电部门以及其他如铁路、公路、桥涵、港口、城市等防洪措施的规划设计提供必要的水文依据。
3、防洪规划措施的两类课题
一类是推算工程(以水库为例,)建成后,在下游防洪区将来可能出现的洪水情况,用来研究分析本工程对防洪区的作用。另一类防洪计算是预估工程所在地点可能出现的洪水情况,用来核算工程本身的安全情况,分析建筑物工作状况和工作条件。
4、防洪标准概念
工程的防洪标准用工程的破坏率表示。破坏率是指工程建成后很长时期内平
教
学
过
程
均的遭受破坏的可能性,即遭受破坏的概率。
5、设计标准的选定
地区防洪标准的选定,是依据防护对象的重要性分级规定设计标准的。水利水电枢纽工程等级划分及设计标准,是针对工程建筑物本身防洪安全设计工作而制定的,其设计标准取决于建筑物的等级。
(二)洪水资料的审查分析
与年径流资料审查分析的异同。这里重点说明洪水资料审查的概念,不强调其审查的方法。
(三)洪水资料的选样
1、问题提出(2min)
从现行的由流量资料设计洪水的“三部曲”来看,洪水资料的选样工作是其突出的一个问题。
2、洪峰流量的选样
洪峰流量的选样,根据不同的工程设计要求,采用不同的选样方法。如年最大值法、年多次法等。
3、时段洪量的选样
采用固定时段独立选取年最大值法选样(见课件Flash)。
(四)历时特大洪水的调查和考证
1、历史特大洪水调查的意义
洪水峰量频率计算成果的可靠程度是与所用资料的代表性密切相关的,而资料的代表性又往往受资料系列长度的制约。我国目前大多数站的流量资料一般都不长,约50年左右。根据这样短的系列推求百年一遇以上的稀遇洪水,难免会有很大的误差,而且成果也往往不稳定。显然,解决这一问题需从多方面努力,其中通过历史洪水的调查,获得历史上一些大洪水、特大洪水的信息,加入样本,是非常有效的措施。
2、历时特大洪水在调查考证期中的排位分析
在历史洪水的洪峰、洪量定量以后,要对历史洪水在某一时期内的排位加以分析,即确定它们的排位期N和排位序号M,以计算它们的经验频率。
历史洪水(包括实测在内)排位的一般原则:
在肯定确无遗漏大洪水的前提下,选一个最长系列N,由此确定大洪水的排位;如不能确定。只能选一个较短系列由此分析大洪水的排位。具体方法如下:
1)如在N年调查考证期中为首的几项历史洪水(包括实测期在内)确已查明,无一遗漏,它们就可在N年中统一排位,排位期就为N年,如因为年代久远,可能遗漏一些历史洪水,则不能统一在N年中排位,应根据调查情况分别确定几个排位期,将它们放在不同的排位期中排位。
2)如历史洪水发生年份距今较近,用上述发确定的排位期往往偏小,此时应尽量通过调查、考证历史文献以及邻近地区、流域进行对比等方法,再向前追溯。