鄱阳县潼津河流域山洪预警指标的计算
湖泊防洪设计水位计算公式

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。
山洪预警方案

山洪预警方案一、引言山洪是自然灾害中的一种严重形式,给人的生命和财产安全带来巨大威胁。
为了及时预警和有效防范山洪灾害,制定一套科学、可行的山洪预警方案至关重要。
本文将从预警指标、预警等级、预警信号发布和预警响应四个方面,提出一套完善的山洪预警方案。
二、预警指标1. 雨量指标:通过监测降雨量,及时判定降雨的强度和范围,确定是否存在山洪的可能性。
通常根据不同地区的降雨历史数据,制定相应的雨量指标。
2. 水位指标:通过监测河流或水库的水位情况,判断是否可能出现山洪。
根据水位的变化情况,可以进行预测和预警。
3. 土壤湿度指标:监测土壤的湿度情况,对于判断山洪的形成过程和潜在危险性具有重要意义。
当土壤湿度达到一定程度时,需要及时进行预警和应对措施。
三、预警等级为了使山洪预警更加直观和有效,可以将预警划分为不同的等级,根据山洪的严重程度和潜在危害,分为三个等级:初级、中级和高级。
1. 初级预警:当监测数据显示可能出现山洪的预兆时,发布初级预警。
此时需要加强监测和观察,做好应急准备工作。
2. 中级预警:当监测数据继续增强山洪可能性时,发布中级预警。
此时需要启动应急预案,组织疏散人员,做好防护工作。
3. 高级预警:当监测数据明确表明山洪已经形成或即将形成时,发布高级预警。
此时需要立即启动应急救援工作,保障人民生命财产安全。
四、预警信号发布1. 预警信号发布机构:设立山洪预警信号发布中心,并授权相关部门具有发布权。
由具备专业知识和技术的人员负责山洪预警信号的发布工作。
2. 预警信号的传递方式:预警信号可以通过多种形式进行传递,如广播、电视、短信、社交媒体等。
同时,还需建立灵活的传递机制,确保信息能够迅速、准确地传达到受影响区域的民众。
3. 预警信号内容:预警信号应包括预警等级、受影响区域、预计发生时间、应急措施等详细信息,以便民众能够迅速做出反应,并采取相应的防护措施。
五、预警响应1. 政府部门的责任:政府在接到山洪预警信号后,应立即启动应急预案,组织相关部门迅速行动,确保预警措施得到有效实施。
防洪标准计算方法

防洪标准各种防洪保护对象或工程本身要求达到的防御洪水的标准。
通常以频率法计算的某—重现期的设计洪水为防洪标准,或以某一实际洪水(或将其适当放大)作为防洪标准。
在—般情况下,当实际发生的洪水不大于防洪标准的洪水时,通过防洪工程的正确运用,能保证工程本身或保护对象的防洪安全。
中国对已建防洪工程的防洪标准按国家标准GB 50201—94《防洪标准》执行;对保护对象的防洪安全,具体体现为防洪控制点的最高水位不高于保证水位,或流量不大于河道安全泄量。
防洪标准与工程本身或防洪保护对象的重要性、洪水灾害的严重性及其影响直接有关,并与国民经济的发展水平相联系。
国家根据需要与可能,对防拱标准用规范予以规定。
在防洪工程的规划设计中,一般按照规范选定防洪标准,并进行必要的论证。
对特殊情况,例如洪水泛滥可能造成大量人口死亡等严重后果时,在经过充分论证后可采用比规范规定更高的标准。
如因投资、工程量、移民等因素的限制一时难以达到规定的防洪标准时,也可以分期达到。
世界各国所采用的防洪标准各不相同,例如,日本对特别重要的城市要求防200年—遇洪水,重要城市防100年一遇洪水,一般城市防50年一遇洪水;印度要求重要城镇的堤防按50年一遇洪水设计;其他国家的防洪标准大体在此范围内。
农田的防洪标准—般为防御10~20年一遇洪水。
澳大利亚一般农牧业只要求防3—7年一遇洪水。
美国密西西比河防洪规划采用的标准是按水文气象法作出的“计划洪水”,约相当于频率法的100年一遇洪水。
中国的防洪标准过去没有统一规定,1995年颁布了中华人民共和国国家标准GB50201—94《防洪标准》。
该标准对城市,乡村,工矿企业,交通运输设施(含铁路、公路、航运、民用机场、管道工程、木材水运工程),水利水电工程(含水库、水电站、灌排工程、供水工程、堤防),动力设施,通信设施,文物古迹和旅游设施等,分别不同规模、不同情况规定了应采用的防洪标准及处理有关问题的原则。
洪水计算(推理公式法)

P=00
1.32
33.93
1.80
67.87
2.40
135.74
2.94
271.48
3.78
407.21
4.80
542.95
5.93
644.76
7.19
678.69
8.39
644.76
9.77
542.95
11.81
407.21
14.81
271.48
19.66
135.74
25.18
1.998 2.121 2.305 2.734 2.118 2.212 2.335
499.41 411.02 320.79 194.33 489.36 405.92 317.23
Qm
4.73 4.50 4.23 3.73 4.70 4.49 4.22
验算
ψ
τ
τn3
Qp
0.045936341 0.052548381 0.061999459 0.086334157 0.046416195 0.052274533 0.061536412
Htp
380.79 306.67 232.49 137.59 335.79 281.41 225.67
t=1-6h
Qp
499.41 411.02 320.79 194.33 489.36 405.92 317.23
Wp(万m ³)
1376.06 1094.70 819.68 479.04 1154.25 954.94 755.85
-0.274557823 3.0716779 -0.275104022 3.1915656 -0.275803928 3.3439505 -0.278095567 3.6870571 -0.276682603 3.065531 -0.276322519 3.1814113 -0.277180269 3.3635863
洪峰流量计算公式

洪峰流量计算公式洪峰流量的计算在水文学中可是个相当重要的环节呢!咱们先来说说啥是洪峰流量。
简单来讲,洪峰流量就是在洪水过程中,流量达到的最大值。
那这洪峰流量咋算呢?常见的公式有不少。
比如说推理公式法,这方法考虑了流域的特征和暴雨的特性。
还有经验公式法,这是根据大量实测资料总结出来的。
给您讲讲我曾经参与过的一次小流域洪水计算的经历。
那是个夏天,天气闷热得很。
我们接到任务要对一个山区小流域的洪峰流量进行计算,以便为当地的水利设施规划提供依据。
我们先是对这个小流域进行了详细的勘察。
那山路崎岖不平,我们深一脚浅一脚地走着,鞋子上沾满了泥巴。
但为了获取准确的数据,这点困难算啥!我们测量了流域的面积、长度、坡度,还收集了当地的气象资料,记录了降雨量和降雨时长。
回到办公室,面对着一堆数据,开始运用各种公式进行计算。
这可真是个细致活,一个数字都不能出错。
在计算过程中,发现有些数据不太准确,又得重新核对,重新计算。
那几天,办公室里都是大家忙碌的身影,计算器按键声、讨论声此起彼伏。
经过几天的努力,终于算出了洪峰流量。
当看到那个结果的时候,心里真是松了一口气,感觉所有的辛苦都值了。
再回到洪峰流量计算公式,像单位线法也是常用的。
它是基于洪水过程线的分析和合成。
还有瞬时单位线法,对于复杂的流域情况能有较好的适应性。
总之,洪峰流量计算公式的选择要根据具体的流域情况和资料条件来决定。
不同的公式都有其适用范围和局限性。
在实际应用中,得综合考虑各种因素,才能得出比较准确可靠的结果。
这洪峰流量的计算,虽然复杂繁琐,但对于水利工程的设计、防洪减灾等工作可是至关重要的。
咱们可不能马虎,得认真对待,用科学的方法和严谨的态度,为保障人民的生命财产安全出一份力!。
洪峰流量计算

洪峰流量计算8.7.3推理公式法计算设计洪峰流量推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。
1.推理公式法的基本原理推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程X便可求得设计洪峰流量Qp,即Qm,及相应的流域汇流时间τ。
计算中涉及三类共7个参数,即流域特征参数F、L、J;暴雨特征参数S、n;产汇流参数μ、m。
为了推求设计洪峰值,首先需要根据资料情况分别确定有关参数。
对于没有任何观测资料的流域,需查有关图集。
从公式可知,洪峰流量Qm和汇流时间τ互为隐函数,而径流系数ψ对于全面汇流和部分汇流公式又不同,因而需有试算法或图解法求解。
1. 试算法该法是以试算的方式联解式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),步骤如下:①通过对设计流域调查了解,结合水文手册及流域地形图,确定流域的几何特征值F、L、J,设计暴雨的统计参数(均值、C V、Cs / C V)及暴雨公式中的参数n(或n1、n2),损失参数μ及汇流参数m。
②计算设计暴雨的Sp、X TP,进而由损失参数μ计算设计净雨的T B、R B。
③将F、L、J、T B、R B、m代入式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),其中仅剩下Q m、τ、Rs,τ未知,但Rs,τ与τ有关,故可求解。
④用试算法求解。
先设一个Q m,代入式(8.7.6)得到一个相应的τ,将它与t c比较,判断属于何种汇流情况,再将该τ值代入式(8.7.4)或式(8.7.5),又求得一个Q m,若与假设的一致(误差不超过1%),则该Q m及τ即为所求;否则,另设Q m仿以上步骤试算,直到两式都能共同满足为止。
试算法计算框图如图8.7.1。
图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图2. 图解交点法该法是对(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6)分别作曲线Q m~τ及τ~ Q m,点绘在一张图上,如图8.7.2所示。
两线交点的读数显然同时满足式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),因此交点读数Q m、τ即为该方程组的解。
洪水频率计算标准规范方法
洪水频率计算标准规范方法一、洪水频率计算的基本概念洪水频率:指在一定时间内,洪水达到或超过某一量级的次数。
通常以年为单位,表示为“n年一遇”。
重现期:指洪水达到或超过某一量级所需的平均时间间隔。
例如,50年一遇的洪水,其重现期为50年。
频率曲线:将不同重现期的洪水对应的水位或流量按大小顺序排列,绘制成的曲线。
二、洪水频率计算标准规范方法1. 数据收集与处理(1)收集一定时期内洪水发生的实测资料,包括洪水水位、流量、发生时间等。
(2)对实测数据进行审查,剔除不合理的数据,确保数据的准确性和可靠性。
(3)将实测数据按洪水大小进行排序,为后续频率计算提供基础。
2. 选择合适的频率分布线型根据实测洪水资料的特点,选择合适的频率分布线型。
常见的频率分布线型有皮尔逊Ⅲ型、对数正态分布、指数分布等。
在我国,皮尔逊Ⅲ型分布应用较为广泛。
3. 参数估计(1)确定线型参数:根据所选频率分布线型,利用实测洪水资料估计线型参数。
(2)参数估计方法:可采用矩法、极大似然法、线性矩法等方法进行参数估计。
4. 频率曲线拟合与检验(1)根据估计出的参数,绘制频率曲线。
(2)对频率曲线进行拟合优度检验,如卡方检验、柯尔莫哥洛夫检验等。
(3)若拟合效果不佳,可调整参数估计方法或线型,直至满足要求。
5. 计算设计洪水根据确定的频率曲线,计算设计洪水。
设计洪水包括设计洪水位、设计洪峰流量等。
(1)设计洪水位:根据频率曲线,查找相应重现期的洪水位。
(2)设计洪峰流量:根据频率曲线,查找相应重现期的洪峰流量。
三、洪水频率计算实例以某河流域为例,进行洪水频率计算。
具体步骤如下:1. 收集该河流域一定时期内的洪水实测资料。
2. 对实测数据进行审查和排序。
3. 选择皮尔逊Ⅲ型分布作为频率分布线型。
4. 利用矩法估计线型参数。
5. 绘制频率曲线并进行拟合优度检验。
6. 根据频率曲线,计算设计洪水位和设计洪峰流量。
四、洪水频率计算在实际应用中的注意事项1. 考虑地区特性在洪水频率计算时,应充分考虑流域的自然地理特征、气候条件、水文特性等因素。
简述水位预警指标的确定方法
简述水位预警指标的确定方法水位预警指标的确定方法主要包括以下几个步骤:数据收集、数据处理、指标选取和指标评价。
然后,进行数据处理是为了对收集到的数据进行整理和分析。
这一步可以利用计算机软件进行大规模的数据处理,例如使用Excel、Python等工具进行数据清洗、筛选和整理。
数据处理的目的是为了更好地理解数据的内在关联性和规律性。
在数据处理的基础上,可以开始进行指标选取。
指标选取要根据具体的需求和研究目的,结合实际情况进行。
一般来说,水位预警指标应该具备以下几个特点:一是与水位变化有关,能够有效地反映水位的变化情况;二是具备一定的普适性和可操作性,能够适用于不同的水文水资源管理区域;三是具备一定的灵敏度和准确性,能够提前发现水位异常变化并作出相应的预警。
常用的水位预警指标可以包括:百年一遇水位、警戒水位、保证水位和临界水位等。
百年一遇水位是基于历史水位数据进行统计,计算出的水位预警指标,代表了在百年一遇的极端降雨情况下可能达到的水位。
警戒水位是指在正常情况下,需要引起警觉的水位高度,一般用于通知人们及时采取应对措施。
保证水位是指为了保证水资源的合理利用和水生态的保护,而规定的水位线,一般根据水资源管理的需要进行确定。
临界水位是指水位达到一定的高度和强度后,可能引发严重的水害和安全隐患的水位。
最后,通过指标评价可以判断所选取的水位预警指标是否合适和有效。
指标评价可以通过对历史数据进行回溯分析,对未来水位预警的准确性进行评估。
评价的主要指标包括准确度、灵敏度、特异度、假阳率和预警提前期等。
通过评价指标的表现,可以对水位预警指标进行优化和调整,使得预警效果更加准确和可靠。
总的来说,确定水位预警指标是一个综合考量各种因素的过程。
需要结合实际情况和专业知识,综合运用数据收集、数据处理、指标选取和指标评价等方法,以提高水位预警的准确性和可靠性,为水利工作提供有力的决策支持。
山洪灾害动态预警指标分析研究
山洪灾害动态预警指标分析研究摘要:通过GIS技术,我们可以根据丰富的历史雨水记录,结合当地的气象条件,准确地估测出山洪灾害的临界降水量,从而有效地进行防范和应急处置。
此外,我们还可以通过建立有效的气象站,及时发布有关的气象信息,以便及时发现和防范山洪灾害。
关键词:山洪灾害;临界雨量;预警指标;GIS;黑龙江随着气候变化的加剧,我国的山洪地质灾害已经变得越来越严峻,特别是当暴风雨来临,它们的威力可以迅速扩散,给当地居民带来巨大的损失。
69.1%的中国内地被山洪所覆盖,而受其影响的5.7亿人口,因此,有效的预防措施,以及有效的应急处置,已经变得越来越重要。
随着时间的推移,水利专家们意识到,仅仅通过采用工业化方法进行抗击山洪的能力有限,而且费用也相当昂贵。
因此,20世纪80年代,我们重点研究了非常规的抗洪技术,特别是针对山洪的预测技术,提出了一种全面的抗洪策略。
山洪预警可以按照其持续的时限进行划分,其中包括长期预警。
长期预警侧重于对洪水的危机进行评估,而短期预警则侧重于向公众传递有用的信息。
在短期预警阶段,预测指标的选择非常重要,因为它们可以帮助我们更好地进行洪水的分析和预测,从而更快地响应应急情况。
通过对大量的气象观测记录以及过去的山洪调查,我们可以更加有效地掌握当前的气象情况,从而更好地采取应对措施,以防止发生更严重的山洪灾害。
此外,我们还可以借助GIS技术,对可疑的气象站进行实时的气象预报,以便更好地帮助人们防范气象风暴。
1基于GIS技术的山洪预警系统的核心思想是什么?通过GIS应用平台,我们能够更加方便快捷地管理和利用地理数据库,同时也能够更好地利用它们来探索自然环境的变迁,更加清晰地展示出各种现象的分布特征,更重要的是,它还能够将这些探索的成果转换为具有实际意义的图表。
此外,将这些技术与山洪灾害的预警相结合,将极大增强预警的准确度。
1.1安全区和危险区的界定根据对山洪灾害的深入了解,我们应该综合考虑当前的气象、地貌、人口状况、潜在的风险等因素,来确定哪些地区是最适宜进行山洪预警的。
山洪灾害预警指标检验复核技术要求(试行)
2.2 基础资料收集整理
(1)收集检验复核对象所在流域的基本情况。包括面积、河长、比降、植被覆盖、 土地利用等基本资料。 (2)收集检验复核对象所在流域近期发生的场次洪水及历史洪水的降雨过程和流 量过程资料。若其上游存在水库、大坝等建筑物,应收集调蓄后的流量过程。 (3)在调查评价成果中提取检验复核对象所在小流域的设计暴雨洪水计算方法及 相应参数,提取检验复核对象的成灾水位、纵横断面信息(纵横断面图、照片、经纬坐 标) 、河道糙率、比降、预警指标等信息。
I
目 录
前 言 ............................................................................................................................... I 1 总则............................................................................................................................. 1 1.1 适用范围 ......................................................................................................................... 1 1.2 内容 ................................................................................................................................. 1 1.3 引用技术标准 ................................................................................................................. 1 1.4 成果要求 ......................................................................................................................... 1 2 资料收集与整理 .......................................................................................................... 2 2.1 检验复核对象确定 ......................................................................................................... 2 2.2 基础资料收集整理 ......................................................................................................... 2 2.3 现场资料收集 ................................................................................................................. 2 2.4 洪水调查 ......................................................................................................................... 3 3 预警指标检验复核 ...................................................................................................... 4 3.1 雨量预警指标检验复核 ................................................................................................. 4 3.1.1 水位流量关系检验复核 .......................................................................................... 5 3.1.2 设计暴雨洪水计算方法适用性及相应参数合理性分析 ...................................... 6 3.1.3 临界雨量及预警指标检验复核 .............................................................................. 6 3.2 水位预警指标检验复核 ................................................................................................. 7 附录 1 山洪灾害调查评价预警指标误差原因分析 ......................................................... 8 附表 .............................................................................................................................. 10 附表 1 洪水调查表 ........................................................................................................... 10 附表 2 控制断面设计洪水复核成果表 ........................................................................... 12 附表 3 特征雨量与临界雨量对比表 ............................................................................... 14 附表 4 临界雨量检验复核成果表 ................................................................................... 16 附表 5 雨量预警指标检验复核成果表 ........................................................................... 18 附表 6 水位预警指标检验复核成果表 ........................................................................... 20
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第17卷 第4期 中 国 水 运 Vol.17 No.4 2017年 4月 China Water Transport April 2017收稿日期:2017-02-08作者简介:曹腾飞,江西省水利科学研究院。
鄱阳县潼津河流域山洪预警指标的计算曹腾飞1,邹明明2,陈立河2(1.江西省水利科学研究院,江西 南昌 330029;2.万年县水利局,江西 上饶 335500)摘 要:本文根据实地调查潼津河流域内的详细情况,确定了受山洪灾害严重的13个沿河村落作为本次的分析计算对象(13个小流域计算单元),并进行了详细的河道测量工作。
雨量预警指标采用模型分析法,依次采用1、2、3h 三个预警时段,以Pa=0.5Wm、Pa=0.8Wm 和Pa=1.0Wm 三种情况计算预警指标,最后对计算成果进行综合整理。
关键词:山洪灾害;计算单元;临界雨量;预警指标中图分类号:TV122 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2017)04-0108-03一、概况鄱阳县位于江西省东北部,县域内有中国第一大淡水湖鄱阳湖。
鄱阳县地处东经116°23′45″~117°06′15″,北纬28°46′26″~29°42′03″之间,北与彭泽县和安徽省东至县交界;南同余干县、万年县接壤;东以景德镇、乐平市为邻;西北同都昌县山水相连。
鄱阳县水系发育,境内河流湖泊密布,全县自西北至东南依次分布着西河、潼津河、昌江、乐安河等几条较大河流。
大小河流总长2,070km,河网密度0.45km/km 2。
潼津河旧县志称童子渡港、东河,又名永滩河。
上游分东西2支:潼津东河,即千秋河;潼津西河,即大塘河(主支)。
两河自北向西南流,在田贩街集镇以下永滩汇合,经游城朗埠人雪湖(鄱阳湖子湖)。
流域总面积1,119.95km 2,主河道长68.6km。
地势北高南低,状似菱形,全流域均在鄱阳范围内。
潼津河上中游多低山丘陵,河谷为侵蚀下切而成,河床狭小,岩石裸露。
朗埠以下河谷宽阔,河深2m。
二、基础工作 1.基础资料整理鄱阳县工作底图、基础数据以及断面测量等多个途径获得资料,从可用性、可靠性、完整性、一致性等方面进行分析,进而选择合适的方法,有针对性地整理相关资料,建立相应的分析与计算模型,为后续分析计算作准备。
2.流域地理参数根据工作底图、基础数据以及山洪灾害现场调查的成果,即可获取到县级所有流域及其不同子流域(小流域)的较为完整的地貌与河流资料等信息,如流域面积、平均坡度、形状系数、最长汇流河道长度、比降等。
(1)流域平均坡度计算在分析计算对象中,根据各分析计算对象的控制断面控制点座标,采用Arcgis 技术,在数值地图提取各控制断面以上的流域面积,主河道各转折点三维坐标,再利用主河道沿河各转折点三维坐标计算出主河长及主河道平均坡降,主河道平均坡降的公式如下:2n 1n n 21211)h (h )h (h h J Ll l l +++++=-式中:h n 为各转折点高程(m);l n 为各转折点之间的距离(km);L 为河长(km)。
(2)河段测量资料根据实地调查潼津河流域内的详细情况,确定了受山洪灾害严重的13个沿河村落作为本次重点详查的分析计算对象,同时对这13个沿河村落所处河道的横、纵断面及水面、历史洪痕的高程进行了详细的测量工作。
根据测量成果统计,其测量成果基本包含了三个横断面、一个纵断面,横断面上均有相应的照片,可供糙率取选时参考。
图1 潼津河流域官荣坂自然村控制断面图图2 潼津河流域官荣坂自然村纵断面图 3.设计暴雨和设计洪水根据技术要求规定,设计暴雨的计算可主要依据各地的暴雨图集和水文手册等进行计算。
同时流域设计洪水计算可根据流域水文特性、下垫面特征和资料条件,选择各省水文第4期 曹腾飞等:鄱阳县潼津河流域山洪预警指标的计算 109手册规定方法和分布式水文模型方法进行设计洪水计算。
可以采用推理公式法、经验公式法计算设计洪峰流量;当资料条件允许时,应当采用流域水文模型法分析。
通常采用2~3种方法进行计算,分析各种方法的成果,选择最优成果或综合处理后,作为洪水分析的最后成果。
三、潼津河流域预警指标 1.预警指标预警指标包括雨量预警指标与水位预警指标2类,分为准备转移和立即转移两级。
雨量预警通过分析不同预警时段的临界雨量得出。
临界雨量指一个流域或区域发生山溪洪水可能致灾时,即达到成灾水位时,降雨达到或超过的最小量级和强度。
临界雨量指标是面平均雨量,单站与多站情况下的雨量预警指标应按代表雨量的方法确定。
水位预警通过分析临界水位得出。
临界水位可通过洪水演进方法和历史洪水分析方法分析得到。
由于潼津河流域雨量站数量较水位站数量更多,可靠性相对更好,所以本文对水位预警指标不作比较。
2.临界雨量计算 (1)计算方法因江西省已经有现成的《手册》等相关的技术图集,所以鄱阳县小流域雨量预警指标分析方法采用模型分析法,即流域面积在50km 2以上者,采用瞬时单位线法计算,反之,则采用推理公式法计算。
(2)预警时段1)最长时段指的是流域汇流时间是非常重要预警时段。
2)典型时段应根据防灾对象所在地区暴雨特性、流域面积大小、平均比降、形状系数、下垫面情况等因素,确定比汇流时间小的短历时预警时段。
鄱阳县潼津河流域属南方湿润地区,最小预警时段可选为1h。
3)充分参考前期基础工作成果的流域单位线信息,结合流域暴雨、下垫面特性以及历史山洪情况,综合分析各类因素后,确定典型预警时段。
鄱阳县潼津河流域最小预警时段定为1h,最长预警时段定为3h,本次分析采用1、2、3h 三个预警时段。
(3)土壤含水量土壤含水量是为了计算临界雨量时的雨量扣损。
南方湿润地区即使在较干旱时也不太可能干旱到Pa=0,基于水文部门多年作业预报资料统计,一般干旱状态时也在0.3Wm 以上。
所以本次鄱阳县潼津河流域以较干情况(Pa=0.5Wm)、一般状态(Pa=0.8Wm)和较湿状态(Pa=1.0Wm)三种情况计算预警指标。
(4)计算临界雨量在确定成灾水位、预警时段以及土壤含水量的基础上,考虑流域土壤较干、一般以及较湿等情况,选用模型分析法,计算流域的临界雨量。
各个预警时段临界雨量的具体计算时,先假定一个初始雨量,并按雨量及雨型分析得到相应的降雨过程系列,计算预警地点的洪水过程;进而比较计算所得的洪峰流量与预警地点的预警流量,如果二者接近,该所输入过程的雨量即为该时段的临界雨量,如果差异较大,需重新设定初始雨量,反复进行试算,直至计算所得的洪峰流量与预警地点的成灾流量差值小于预定的允许误差为止。
以潼津河流域官荣坂自然村评价单元为例,将不同土壤前期含水量情况下,计算的1h 预警雨量与设计暴雨成果进行对比分析(见表1);以1h 预警雨量为例点绘预警雨量与设计暴雨对比图(见图3)。
表1 官荣坂自然村所属小流域预警雨量与设计暴雨对比表时段(h)预警雨量值(mm)设计暴雨(mm) 现状防洪Pa=Wm Pa=0.8WmPa=0.5Wm1% 2% 5% 10%20%能力(年)16568721141038877646图3 官荣坂自然村所属小流域预警雨量与设计暴雨对比图(1h)从图3可以看出,潼津河流域官荣坂自然村评价单元在Pa=1.0Wm、Pa=0.8Wm、Pa=0.5Wm 情况下,1h 预警雨量分别65、68、72mm 与5年一遇设计暴雨值64mm 较为接近,侯官荣坂自然村评价单元防洪现状为6年,基于暴雨洪水同频率的假设,1h 预警雨量合理,表1可看出预警雨量随前期土壤蓄水状态(0.5、0.8,1.0Wm)增加而逐渐减小,符合水文特性。
(5)成果整理在对潼津河流域内的13个受山洪灾害严重的沿河村落(13个小流域计算单元)进行详细的分析计算整理后得到以下成果:1)当土壤含水量为较干时,1h 潼津河流域立即转移预警指标范围为54~74mm (平均61mm);2h 潼津河流域立即转移预警指标范围为65~89mm (平均73mm);3h 潼津河流域立即转移预警指标范围为73~100mm (平均81mm);2)当土壤含水量为一般时,1h 潼津河流域立即转移预警指标范围为46~69mm (平均55mm);2h 潼津河流域立即转移预警指标范围为55~84mm (平均66mm);3h 潼津河流域立即转移预警指标范围为62~96mm (平均74mm);3)当土壤含水量为较湿时,1h 潼津河流域立即转移预警指标范围为43~66mm (平均52mm);2h 潼津河流域立即转移预警指标范围为51~84mm (平均64mm);3h 潼津河流域立即转移预警指标范围为58~95mm (平均72mm)。
(下转第114页)114 中 国 水 运 第17卷 (2)相关参数选取①p C —参照我国天津港粘性土室内土工试验数据,取土的粘聚力为0.1kPa。
表6、表7给出了2005年取水口处现场取土的土工试验资料和我国天津港粘性土室内土工试验资料对比情况。
表6 天津港粘性土的物理力学性指标项目含水量W(%)重度KN/m3塑限 W p 塑性指数I p 液性指数I L 有效应力剪 C cu /kPa cu φ平均值50.817.4 23.3351.250.1018.5注:d 50=0.0027mm表7 取水口处现场取土的物理力学性指标项目含水量W(%)重度 KN/m 3塑限 W p 塑性指数I p 液性指数I L cu φ取水口处51.772029310.7325注:d 50=0.0035mm②ξK —按冲击角为0°计算,ξK =0.98。
③1B —墩体计算宽度取值为1.5m。
(3)局部冲刷深度计算采用桥墩局部冲刷深度公式对取水蘑菇头墩体周围局部冲刷深度进行了计算,计算结果见表8。
由表可知:取水蘑菇头墩体局部冲刷深度为1.41m。
表8 墩体局部冲刷深度计算表公式选择 局部冲刷深度(m)前苏联公式1.41五、结论及建议本项目在前期研究的基础上,依据现有水文、地形资料,对伊拉克WASSIT 电厂取水工程方案水流与泥沙冲淤演变进行深化、拓展计算,并对取水口位置的合理性重新做了计算分析,主要结论如下:(1)经验公式计算表明:设计方提供的蘑菇头取水方案位于前期取水泵船方案的下游约60m 处,取水点位置的选择仍在合理的范围内。
(2)取水工程的建设对工程河段水流影响较小,局部水流流态变化甚微。
其中,枯水流量下,取水口附近水位最大减小值为0.011m,流速最大增加值为0.04m/s (相对工程前,增幅3%),随着流量增加,变化越来越小。
(3)采用代表年份的水沙过程计算表明:蘑菇头取水方案实施后,由工程引起的最大相对冲刷幅度约为0.12m/a。
(4)采用桥墩局部冲刷公式计算得到取水蘑菇头墩体周围局部冲刷深度为1.41m。