輿論

[拼音]:sheji hongshui

[外文]:design flood

為防洪等工程設計而擬定的、符合指定防洪設計標準的、當地可能出現的洪水。即防洪規劃和防洪工程預計設防的最大洪水。設計洪水的內容包括設計洪峰、不同時段的設計洪量、設計洪水過程線、設計洪水的地區組成和分期設計洪水等。可根據工程特點和設計要求計算其全部或部分內容。

防洪設計標準

指防洪工程抗禦洪水能力的規定限度。防洪水工建築物設計時,選用過於大的洪水作為設計依據,雖然安全,但不經濟;若選擇的洪水偏小,投資雖然減少,但不安全或達不到預期的防洪要求。因此,需權衡安全和經濟兩個方面,為工程的防洪能力規定一個恰當的限度,即防洪設計標準。符合此標準的洪水即為設計洪水。防洪設計標準一般用洪水出現的概率或重現期表示。個別工程和有些地區的防洪規劃,也有以防禦某次大洪水作為防洪設計標準的。通常分為正常運用設計標準(簡稱設計標準)和非常運用設計標準(簡稱校核標準)兩種。當洪水超過正常運用設計標準時,工程的正常運用將遭到破壞;當洪水超過非常運用設計標準時,工程的安全將受到威脅。不同規模和不同重要性的工程分別採用不同的防洪設計標準。中華人民共和國於1978年頒佈了《水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準》(山區、丘陵區部分)(SDJ12-78)(試行),表中所列的是永久性水工建築物正常運用的洪水標準。對於特別重要的工程,在上述檔案中規定以可能最大洪水作為校核標準。

設計洪峰、洪量和洪水過程線的計算

根據工程的性質和水文資料條件採用不同的計算方法。在一般情況下,採取多種途徑計算,綜合分析論證和合理選用成果。常用的計算方法有:

(1)直接法。即根據流量資料推求設計洪水。當工程所在地或其附近有較長的洪水流量觀測資料,而且有若干次歷史洪水資料時,逐年選取當年最大洪峰流量和不同時段(如 1天、3天和7天等)的最大洪量,分別組成最大洪峰流量和不同時段最大洪量系列,然後進行頻率分析,以確定相應於設計標準的設計洪峰和時段設計洪量。最後,選擇典型洪水過程線,按求出的設計洪峰和各時段設計洪量,對典型洪水過程線進行同頻率或同倍比放大,作為設計洪水過程線。

(2)間接法。即根據雨量資料推求設計洪水。當工程所在地及其附近洪水流量資料系列過短,不足以直接用洪水流量資料進行頻率分析,但流域內具有較長系列雨量資料時,可先求得設計暴雨,然後通過產流和匯流計算,推求設計洪峰、洪量和洪水過程線。該法假定,一定重現期的暴雨產生相同重現期的洪水。

(3)地區綜合法。如果工程所在地的洪水流量和雨量資料均短缺,可在自然地理條件相似的地區,對有資料流域的洪水流量、雨量和歷史洪水資料進行分析和綜合,繪製成各種重現期的洪峰流量、雨量、產流引數和匯流引數等值線圖,或將這些引數與流域自然地理特徵(流域面積和河道比降等)建立經驗關係,然後藉助這些圖表和經驗關係推算設計地點的設計洪水。

設計洪水的地區組成

指當河流設計斷面發生設計頻率的洪水時,其上游各控制斷面和區間相應的洪峰、洪量和洪水過程線,它表示下游斷面的設計洪水和上游各個控制斷面設計洪水之間的關係。在制定流域開發方案、分析單一水庫的防洪作用和研究梯級水庫或水庫群的聯合調洪作用時,需分析設計洪水的地區組成。為了分析和比較設計洪水不同地區組成的防洪效果,常需擬定若干種地區組成方案,經調洪演算和綜合分析,從中選取能滿足工程設計要求的,作為設計的依據。

設計洪水的地區組成的計算方法有:

(1)典型年法。即從實測資料中選出若干次在地區組成上具有一定代表性的(如洪水主要來自上游,或主要來自區間,或在全流域均勻分佈)、對防洪不利的大洪水作為典型洪水,以設計斷面某一時段設計洪量為控制,按同一倍比對各斷面及區間同一時段的典型洪水進行放大,求得各斷面及區間相應的洪量或洪水過程線。

(2)同頻率地區組成法。指根據防洪要求,選定某一時段一個分割槽的洪量與設計斷面的洪量為同頻率,其餘各分割槽的相應洪量和某一次洪水的地區組成作為典型,進行分配,並以同頻率洪量和分配的時段洪量作為控制,放大典型過程線作為設計洪水和各地區的相應洪水過程線。

分期設計洪水

指年內不同季節或時期,如豐水期、平水期、枯水期、或其他指定時期的設計洪水。在水庫排程運用、施工期防洪設計或其他需要時,要求計算分期的設計洪水。分期的原則是:

(1)要使各分期的洪水不僅在成因上,而且在數量級和洪水特性等方面有明顯差異。一般根據洪水成因,把全年劃分為暴雨洪水期、凌汛期和融雪洪水期等。在可能條件下,暴雨洪水期還可進一步劃分為梅雨期和颱風雨期等。

(2)滿足工程設計的需要。例如,為選擇截流時間,合理安排施工計劃,常需求出枯水期、平水期和洪水期的設計洪水或分月設計洪水。分期一般不宜短於一個月。分期設計洪水的計算方法原則上與全年設計洪水的計算方法相同,但其計算成果一般誤差較大,要作認真的合理性分析。

參考書目

華東水利學院主編:《水工設計手冊》,第2卷,水利電力出版社,北京,1984。

中華人民共和國水利部、中華人民共和國電力工業部:《水利水電工程設計洪水計算規範》(SDJ22-79)(試行),水利電力出版社,北京,1983。