近期非常运用洪水标准的定义

近期非常运用洪水标准的定义,第1张

一类坝:实际抗御洪水标准达到防洪标准规定,水库大坝工作状态正常;工程无重大质量问题,按照设计标准正常运行的坝。

世界各国所采用的防洪标准各有不同,有的用重现期表示,有的采用实际发生的洪水表示,但差别不大。例如日本对特别重要的城市要求防200年一遇洪水,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。对农田的防洪标准一般为10~20年一遇洪水。

影响介绍:

防洪标准的高低,与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,对不同保护对象颁布了不同防洪标准的等级划分。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。

阐明工程选定的防洪标准的经济合理性。对于特殊情况,如洪水泛滥可能造成大量生命财产损失等严重后果时,经过充分论证,可采用高于规范规定的标准。如因投资、工程量等因素的限制一时难以达到规定的防洪标准时,经过论证可以分期达到。

防洪设计标准指防洪工程抗御洪水能力的规定限度。防洪水工建筑物设计时,选用过于大的洪水作为设计依据,虽然安全,但不经济;若选择的洪水偏小,投资虽然减少,但不安全或达不到预期的防洪要求。因此,需权衡安全和经济两个方面,为工程的防洪能力规定一个恰当的限度,即防洪设计标准。符合此标准的洪水即为设计洪水。防洪设计标准一般用洪水出现的概率或重现期表示。个别工程和有些地区的防洪规划,也有以防御某次大洪水作为防洪设计标准的。通常分为正常运用设计标准(简称设计标准)和非常运用设计标准(简称校核标准)两种。当洪水超过正常运用设计标准时,工程的正常运用将遭到破坏;当洪水超过非常运用设计标准时,工程的安全将受到威胁。不同规模和不同重要性的工程分别采用不同的防洪设计标准。中华人民共和国于1978年颁布了《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(山区、丘陵区部分)(SDJ12-78)(试行),表中所列的是永久性水工建筑物正常运用的洪水标准。对于特别重要的工程,在上述文件中规定以可能最大洪水作为校核标准。

设计洪水,为防洪等工程设计而拟定的、符合指定防洪设计标准的、当地可能出现的洪水。即防洪规划和防洪工程预计设防的最大洪水。设计洪水的内容包括设计洪峰、不同时段的设计洪量、设计洪水过程线、设计洪水的地区组成和分期设计洪水等。可根据工程特点和设计要求计算其全部或部分内容。

设计洪峰、洪量和洪水过程线的计算

根据工程的性质和水文资料条件采用不同的计算方法。在一般情况下,采取多种途径计算,综合分析论证和合理选用成果。常用的计算方法有:

①直接法

即根据流量资料推求设计洪水。当工程所在地或其附近有较长的洪水流量观测资料,而且有若干次历史洪水资料时,逐年选取当年最大洪峰流量和不同时段(如 1天、3天和7天等)的最大洪量,分别组成最大洪峰流量和不同时段最大洪量系列,然后进行频率分析,以确定相应于设计标准的设计洪峰和时段设计洪量。最后,选择典型洪水过程线,按求出的设计洪峰和各时段设计洪量,对典型洪水过程线进行同频率或同倍比放大,作为设计洪水过程线。

②间接法

即根据雨量资料推求设计洪水。当工程所在地及其附近洪水流量资料系列过短,不足以直接用洪水流量资料进行频率分析,但流域内具有较长系列雨量资料时,可先求得设计暴雨,然后通过产流和汇流计算,推求设计洪峰、洪量和洪水过程线。该法假定,一定重现期的暴雨产生相同重现期的洪水。

③地区综合法

如果工程所在地的洪水流量和雨量资料均短缺,可在自然地理条件相似的地区,对有资料流域的洪水流量、雨量和历史洪水资料进行分析和综合,绘制成各种重现期的洪峰流量、雨量、产流参数和汇流参数等值线图,或将这些参数与流域自然地理特征(流域面积和河道比降等)建立经验关系,然后借助这些图表和经验关系推算设计地点的设计洪水。

指当河流设计断面发生设计频率的洪水时,其上游各控制断面和区间相应的洪峰、洪量和洪水过程线,它表示下游断面的设计洪水和上游各个控制断面设计洪水之间的关系。在制定流域开发方案、分析单一水库的防洪作用和研究梯级水库或水库群的联合调洪作用时,需分析设计洪水的地区组成。为了分析和比较设计洪水不同地区组成的防洪效果,常需拟定若干种地区组成方案,经调洪演算和综合分析,从中选取能满足工程设计要求的,作为设计的依据。

计算方法

设计洪水的地区组成的计算方法有:

①典型年法。即从实测资料中选出若干次在地区组成上具有一定代表性的(如洪水主要来自上游,或主要来自区间,或在全流域均匀分布)、对防洪不利的大洪水作为典型洪水,以设计断面某一时段设计洪量为控制,按同一倍比对各断面及区间同一时段的典型洪水进行放大,求得各断面及区间相应的洪量或洪水过程线。

②同频率地区组成法。指根据防洪要求,选定某一时段一个分区的洪量与设计断面的洪量为同频率,其余各分区的相应洪量和某一次洪水的地区组成作为典型,进行分配,并以同频率洪量和分配的时段洪量作为控制,放大典型过程线作为设计洪水和各地区的相应洪水过程线。

根据流量资料计算 依据实测或调查洪水流量资料,分析洪水的某些特征值的出现频率,推求设计洪水的频率分析方法,已被许多国家广泛采用。中国现行设计洪水计算规范规定,当设计断面或其上下游有20年以上实测洪水资料,并有历史洪水调查和考证资料时,可根据流量资料分析计算设计洪水。其主要步骤如下:

(1)资料的搜集整理及插补延长。流量资料的插补延长多采用与长系列站的资料建立相关的方法。此外,还要重点复核大洪水资料的可靠性。

(2)历史洪水调查及考证。包括野外洪痕、洪水发生年代、时间的调查,以及洪峰、洪量的推算;进行历史文献记载的考证,借以确定历史洪水的排位顺序,估计其重现期。

(3)系列代表性分析。一般通过与邻近地区长系列站资料的对比分析,以及根据实测及调查考证的历史洪水资料,分析洪水丰枯年变化情况、大洪水出现的周期、不同年段大洪水出现的频次以及分段计算的统计参数的变化情况等,以判别系列代表性的好坏。

(4)进行洪水频率计算。

(5)成果的合理性检查。常用的检查方法:①本站洪峰流量及不同时段洪量的频率分析成果相互比较;②与上下游及邻近地区河流的频率分析成果相比较,以分析判断统计参数和设计值是否符合地区变化规律;③与通过暴雨推求的设计成果和比较。

(6)根据设计要求,推求设计洪水过程线、分期设计洪水或施工设计洪水、拟定设计洪水的地区组成等。

根据雨量资料计算 暴雨是形成洪水的主要因素,许多流域暴雨观测年限大于流量观测年限。中国现行设计洪水计算规范规定,当设计断面所在流域及邻近地区的雨量站有20年以上实测暴雨资料,并且有实测或调查大暴雨和多次可供产流汇流分析用的暴雨洪水对应观测资料时,可根据暴雨资料,采用频率分析方法,计算流域设计暴雨,通过流域产流汇流计算(参见暴雨径流关系、单位线),推求相应频率的设计洪水。

此外,对于短缺暴雨洪水资料的小流域,可采用推理公式(参见小流域设计洪水)、经验公式或单位线等推求设计洪水。

经验表明,在有条件的情况下,采用几种方法推算设计洪水,并根据资料的长短与可靠程度,有侧重地对计算成果综合分析,合理确定具体工程的设计洪水数据,是提高成果精度的有效方法。

以实际年洪水作为设计洪水 世界各地大江大河较多地采用某一实际发生过的大洪水作为设计洪水。如1954年长江洪水是近百年长江中下游出现的一次最严重的全流域型大洪水。在《长江流域综合规划简要报告》(1990年修订)中,长江中下游平原区以1954年实际洪水作为主要防御对象。考虑上游水库建设情况、中下游防洪情况和中下游防洪状况,确定以1954年洪水实际最高洪水位为基础,适当提高堤防设计水位。

分期设计洪水

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。分期的原则是:①要使各分期的洪水不仅在成因上,而且在数量级和洪水特性等方面有明显差异。一般根据洪水成因,把全年划分为暴雨洪水期、凌汛期和融雪洪水期等。在可能条件下,暴雨洪水期还可进一步划分为梅雨期和台风雨期等。②满足工程设计的需要。例如,为选择截流时间,合理安排施工计划,常需求出枯水期、平水期和洪水期的设计洪水或分月设计洪水。分期一般不宜短于一个月。分期设计洪水的计算方法原则上与全年设计洪水的计算方法相同,但其计算成果一般误差较大,要作认真的合理性分析。

水库的特征水位及库容有:

1死水位和死库容。死水位是指水库在正常运用情况下,允许消落的最低水位,又称设计低水位。死库容是指死水位以下的水库容积,又称垫底库容。一般用于容纳淤沙、抬高坝前水位和库区水深。在正常运用中不调节径流,也不放空。只有因特殊原因,如排沙、检修和战备等,才考虑泄放这部分容积。

2正常蓄水位和兴利库容。正常蓄水位是水库在正常运用情况下,为满足兴利要求应在开始供水时蓄到的高水位,又称正常高水位,兴利水位。兴利库容,即调节库容,正常蓄水位至死水位之间的水库容积,用以调节径流、提供水库的供水量。

3汛期限制水位和结合库容。汛期限制水位系指水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,在常规防洪调度中是设计调洪计算的起始水位。防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容称结合库容,此库容在汛末要蓄满为兴利所用。

4防洪高水位和防洪库容。

防洪高水位是水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时,在坝前达到的最高水位。防洪库容是防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积,用以控制洪水,满足下游防护对象的防洪标准。

5设计洪水位和拦洪库容。设计洪水位是当水库遇到大坝的设计洪水时,在坝前达到的最高水位。它是水库在正常运用情况下允许达到的最高水位。设计洪水位至防洪限制水位之间的水库容积称拦洪库容。

6校核洪水位和调洪库容。校核洪水位是水库遇到大坝的校核洪水时,在坝前达到的最高水位,它是水库在非常运用情况下,允许临时达到的最高洪水位,是确定大坝顶高及进行大坝安全校核的主要依据。校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积称调洪库容,用以拦蓄洪水,在满足水库下游防洪要求的前提下保证大坝安全。

7总库容。校核洪水位以下的全部静库容。它是一项表示水库工程规模的代表性指标,可作为划分水库等级、确定工程安全标准的重要依据。

坝体临时度汛洪水标准根据坝体临时度汛洪水标准:根据坝型和坝前拦洪库容确定。

法律依据:

《中华人民共和国防洪法》

第十一条编制防洪规划,应当遵循确保重点、兼顾一般,以及防汛和抗旱相结合、工程措施和非工程措施相结合的原则,充分考虑洪涝规律和上下游、左右岸的关系以及国民经济对防洪的要求,并与国土规划和土地利用总体规划相协调。

防洪规划应当确定防护对象、治理目标和任务、防洪措施和实施方案,划定洪泛区、蓄滞洪区和防洪保护区的范围,规定蓄滞洪区的使用原则。

第十二条受风暴潮威胁的沿海地区的县级以上地方人民政府,应当把防御风暴潮纳入本地区的防洪规划,加强海堤(海塘)、挡潮闸和沿海防护林等防御风暴潮工程体系建设,监督建筑物、构筑物的设计和施工符合防御风暴潮的需要。

第十三条山洪可能诱发山体滑坡、崩塌和泥石流的地区以及其他山洪多发地区的县级以上地方人民政府,应当组织负责地质矿产管理工作的部门、水行政主管部门和其他有关部门对山体滑坡、崩塌和泥石流隐患进行全面调查,划定重点防治区,采取防治措施。

城市、村镇和其他居民点以及工厂、矿山、铁路和公路干线的布局,应当避开山洪威胁;已经建在受山洪威胁的地方的,应当采取防御措施。

第十四条平原、洼地、水网圩区、山谷、盆地等易涝地区的有关地方人民政府,应当制定除涝治涝规划,组织有关部门、单位采取相应的治理措施,完善排水系统,发展耐涝农作物种类和品种,开展洪涝、干旱、盐碱综合治理。

城市人民政府应当加强对城区排涝管网、泵站的建设和管理。

第十五条国务院水行政主管部门应当会同有关部门和省、自治区、直辖市人民政府制定长江、黄河、珠江、辽河、淮河、海河入海河口的整治规划。

在前款入海河口围海造地,应当符合河口整治规划。

编号洪水是指对每年每次出现并达到编号规定标准的洪水进行编号。编号向社会发布主要是为了提高公众防范洪水风险的意识。对于防汛部门来说,出现编号洪水,就意味着江河的关键站点水位达到警戒水位或其他特定值,堤防有发生险情的可能,需要加强巡堤查险,做好洪水防御相关工作。

2019年4月,水利部发布了修订后的《全国主要江河洪水编号规定》,依据该规定,全国大江大河大湖以及跨省独流入海的主要江河水位(流量)达到的警戒水位(流量),以及在没有该指标的情况下出现2—5年一遇洪水量级或影响当地防洪安全的水位(流量),均可定义为洪水编号标准。

洪水编号是由江河的名称、洪水爆发的年份以及洪水序号三部分组成。

例如,7月2日,三峡水库10时入库流量达到50000立方米每秒,此次洪水是长江2020年第一次达到编号标准的洪水,于是被编号为“长江2020年第1号洪水”。

洪水编号并不是随意进行制定,必须由洪水区的水文机构根据《全国主要江河洪水编号规定》来进行洪水编号命名,在完成洪水编号命名之后,必须要及时上报水利部信息中心进行备案。

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