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历史洪水位推算设计流量方法

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：缺乏水文站观测资料时，应尽可能搜集历史洪水资料，作为计算的依据。若无流量资料，但能调查到多次历史洪水位，则可利用历史洪水位推求设计流量。当调查的历史洪水位处于洪水水面线有明显曲折的稳定非均匀流河段时，可按式试算水面线，推求历史洪水流量。当各次历史洪水流量不能在海森几率格纸上定出经验频率曲线时，可按以下方法推算设计流量。

缺乏水文站观测资料时，应尽可能搜集历史洪水资料，作为计算的依据。若无流量资料，但能调查到多次历史洪水位，则可利用历史洪水位推求设计流量。

1.历史洪水流量的计算

（1）当调查的历史洪水位处于水面比降均一、河道顺直、河床断面较规整的稳定均匀流河段时，可按第1章介绍的连续方程和谢才满宁公式计算：

式中　Q——历史洪水流量，m3/s；

Ac、At——河槽、河滩过水面积，m2；

vc、vt——河槽、河滩平均流速，m/s；

nc、nt——河槽、河滩糙率；

Rc、Rt——河槽、河滩水力半径，m，当宽深比大于10时，可用平均水深代替；

i——水面比降。

（2）当调查的历史洪水位处于河床断面形状和面积相差较大的稳定非均匀流河段时，可按下列公式计算：

以上式中　H1、H2——上、下游断面的水位，m；

ΔH——上、下游断面的水位差，m；

L——上、下游两断面间的距离，m；

A1、A2——上、下游断面总过水面积，m2；

Ac1、At1——上游断面河槽、河滩过水面积，m2；

Ac2、At2——下游断面河槽、河滩过水面积，m2；

Rc1、Rt1——上游断面河槽、河滩水力半径，m；

Rc2、Rt2——下游断面河槽、河滩水力半径，m；

nc1、nt1——上游断面河槽、河滩糙率；

nc2、nt2——下游断面河槽、河滩糙率；

K1、K2——上、下游断面输水系数，m3/s；

——上、下游断面输水系数的平均值，m3/s；(www.chuimin.cn)

g——取用9.8，m/s2；

ξ——局部水头损失系数。向下游收缩时，取-0.1～0；向下游逐渐扩散时，取0.3～0.5；向下游突然扩散时，取0.5～1.0。

（3）当调查的历史洪水位处于洪水水面线有明显曲折的稳定非均匀流河段时，可按式（4-16）试算水面线，推求历史洪水流量。

（4）当调查的历史洪水位处于卡口，且河底无冲刷时，可按式（4-19）计算：

式中　H1、A1——卡口上游断面的水位，m；过水面积，m2；

H2、A2——卡口断面的水位，m；过水面积，m2；

K1、K2——卡口上游断面、卡口断面的输水系数，m3/s。

2.历史洪水流量的经验频率

历史洪水流量的经验频率，可根据当地老居民的记述或历史文献考证确定历史洪水流量的序位，按式（4-4）计算。

3.设计流量推算

利用历史洪水流量推算设计流量，历史洪水流量不宜少于两次。Cv、Cs值应符合地区分布规律，如出入较大，应分析原因，作适当调整。

（1）当有多个历史洪水流量能在海森几率格纸上点绘出经验频率曲线时，可采用第3章所介绍的适线法确定、Cv、Cs，然后计算QP。

（2）当各次历史洪水流量不能在海森几率格纸上定出经验频率曲线时，可按以下方法推算设计流量。

1）参照地区资料，选定Cv、Cs值。

2）按式（4-20）计算平均流量：

式中——按第i次历史洪水流量计算的平均流量，m3/s；

QTi——第i次重现期为T年的历史洪水流量，m3/s；

ΦT——重现期为T年的离均系数；

n——历史洪水流量的年次数。

3）按式推算设计流量。