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水文分析计算与水资源评价:入库洪水及计算方法概述

【摘要】:由入库洪水的组成可知,入库洪水不能由实测资料得到,只能依靠部分实测、部分推算或全部推算才能获得。根据推算的历年入库洪水过程,统计出洪峰及各时段洪量的系列,在此基础上按坝址设计洪水的计算方法,分析计算入库设计洪水。当汇入库区的支流洪水所占比重较小时,假设时段洪量不变,可将坝址设计洪水采用流量反演的方法推求入库设计洪水。

由入库洪水的组成可知,入库洪水不能由实测资料得到,只能依靠部分实测、部分推算或全部推算才能获得。传统的水文学方法,是将水库作为一个整体考虑,要求给出一个总的入库洪水过程。近年来,随着计算技术的快速发展,可采用各种水文数学模型进行水库演算,这就要求给出分区入库洪水过程。因此,根据资料条件,可分为由流量资料推求入库洪水和由雨量资料推求入库洪水;按调洪要求不同,入库洪水可以分为集中和分区两种形式。

6.1.2.1 入库洪水计算方法种类

入库洪水计算,可归纳为如下4种方法:

(1)流量叠加法。利用水库干、支流入库点实测或推算的流量过程与区间陆面和库面推算的流量过程,计算分区入库洪水,或者叠加为集总入库洪水。

(2)流量反演法。当汇入库区的支流洪水所占比重较小时,可采用马斯京根法、槽蓄曲线法或汇流曲线反演法推算入库洪水。

(3)水量平衡法。对于已建水库,可采用水量平衡法反推入库洪水,根据水库下泄流量及水库的蓄水变量的变化反推入库洪水。即

式中:∑Ii为入库洪水,包括从各种途径进入水库的水量;O为水库出流,包括从各种途径出库的水量;dV/dt为水库蓄水变量。

(4)根据雨量资料直接推算入库洪水。有些水库缺乏流量资料,无法用流量资料推算入库洪水,为此,只能根据雨量资料间接推算。根据雨量资料推算入库洪水,应重点考虑建库前后产、汇条件变化。

6.1.2.2 入库设计洪水计算方法种类

入库设计洪水计算,一般有以下4种方法:

(1)频率分析法。根据推算的历年入库洪水过程,统计出洪峰及各时段洪量的系列,在此基础上按坝址设计洪水的计算方法,分析计算入库设计洪水。入库洪水系列可采用以下方法获取:①通过流量叠加法推求各年的入库洪水过程,从而获得入库洪水系列;②通过分析一定数量典型的入库洪水过程,利用典型年入库洪水洪峰及各时段洪量与坝址洪水洪峰及相应各时段的洪量建立相关关系,将坝址洪水系列转换为入库洪水系列;③通过建库前后的坝址洪水和入库洪水建立关系,推求入库洪水系列。

(2)根据坝址设计洪水推算入库设计洪水。当汇入库区的支流洪水所占比重较小时,假设时段洪量不变,可将坝址设计洪水采用流量反演的方法推求入库设计洪水。

(3)典型入库洪水放大法。借用同一典型年坝址洪水洪峰及各时段洪量与相应设计值的放大倍比,放大典型年入库洪水过程得到入库设计洪水,即借用同一典型年坝址洪水同频率峰及各时段洪量的倍比,放大典型年的入库洪水过程得到各频率入库设计洪水过程。

(4)设计暴雨算法。借用设计暴雨推算设计洪水的计算方法,采用产汇流方法推算至各区入库点。

以上论述的是集总入库设计洪水的计算方法,对于分区入库设计洪水,如各分区都有入库洪水系列,可采用入库设计洪水地区组成的方法(类似于坝址设计洪水地区组成方法)分析计算各分区的入库设计洪水。如各分区只有典型年的入库洪水,各区的入库设计洪水可采用集总入库设计洪水按各区的典型分配到各区得到。