由暴雨推求設(shè)計洪水

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1、第4章由暴雨推求設(shè)計洪水4.1概述我國大多數(shù)河流的洪水都是由暴雨形成的，通過暴雨分析求得設(shè)計暴雨，再通過產(chǎn)匯流計算推求設(shè)計洪水。（1）在實際中，經(jīng)常會遇到工程所在地點流量資料缺乏或不足的情況，無法根據(jù)流量資料計算設(shè)計洪水。根據(jù)雨量資料進行分析汁算是解決流量資料短缺地區(qū)設(shè)計洪水計算問題的一種可行方法。（2）人類活動的影響使得由暴雨推求設(shè)計洪水的方法日益重要。由暴雨資料推求設(shè)計洪水的分析計算，實際上對計算目標(biāo)作了兩次變換：（1）引進了設(shè)計洪水的概念，以洪水出現(xiàn)頻率代表洪水風(fēng)險率作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，這是第一次目標(biāo)轉(zhuǎn)換。（2）引進了設(shè)計暴雨的概念，即根據(jù)暴雨資料推求符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計暴雨。水工設(shè)計就是以防御

2、這樣一場設(shè)計暴雨所形成的洪水作為標(biāo)準(zhǔn)，這是第二次目標(biāo)轉(zhuǎn)換。在利用設(shè)計暴雨推算設(shè)計洪水時，假定兩者具有相同的頻率，即所謂的雨洪同頻。求得設(shè)計暴雨后，進行流域產(chǎn)流、匯流計算，推求相應(yīng)的洪水過程。4.2暴雨特性分析4.2.1特大暴雨的形成在我國,氣旋和臺風(fēng)是形成暴雨的主要原因，而形成雨量較大的暴雨，需要具備水汽和動力兩個方面的條件，既需要有源源不斷的暖濕空氣，還需要有強烈的上升運動。目前的氣象資料表明,特大暴雨和一般暴雨之間差別主要是表現(xiàn)在“量”上，很難說在“質(zhì)”上有多少改變。各次特大暴雨是由于眾多因素組合遭遇而構(gòu)成了有利于降雨的條件：包括特別充分的水汽供應(yīng)和特別強烈的上升運動。4.2.2暴雨的時空

3、分布特性一場暴雨的強度在時間上和空間上都是不斷發(fā)展變化的，是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，為了研究當(dāng)?shù)氐谋┯?尤其是特大暴雨)特性，一般是把暴雨過程的時間和空間變化分解開來。一方面研究各站逐時或逐日的暴雨過程資料，分析暴雨時間分配特性。另一方面通過暴雨特征(如年最大1日雨量、3日雨量、7日雨量、……)的分布圖，說明暴雨的地區(qū)分布特性。（1）暴雨的時間分配特性通常是繪制各站暴雨強度在時間上的變化過程線，用來描述暴雨量的時間分配情況。（2）暴雨的空間分布特性根據(jù)不同需要可繪制各種時段的暴雨量等值線圖，如一次暴雨總量x、最大1日雨量x1d、連續(xù)最大3日雨量x3d、…(各站可以用不同的起訖時間)的等值線圖，也可

4、繪制同一起訖日期的1日、3日、…雨量等值線圖，用這些圖來說明暴雨在地理上的分布特性。你雨量等值線圖雨量剖面圖為了對比各次特大暴雨空間分布特性和定量分析暴雨在空間上的集中程度，可以在暴雨等值線圖上，環(huán)繞暴雨中心，量測逐條等雨深線所籠罩的面積，計算面積上的平均雨量。也可將成果繪制成平均面雨量與所籠罩面積的關(guān)系曲線。對于同一次暴雨過程，選取不同的統(tǒng)計時段，得出若干幅雨量等值線圖，也就得出各自的籠罩面積表或曲線，繪制成一幅綜合的曲線圖，即時段長、籠罩面積和平均面雨量三者關(guān)系曲線。國外取三字的英文字首簡稱為DAD曲線，我國簡稱為時—面—深曲線。歷年各場大暴雨都可以作出其時—面—深曲線。在擬定設(shè)計暴雨時，

5、就需要分析和確定符合當(dāng)?shù)乇┯晏匦缘臅r—面—深曲線，作為設(shè)計的依據(jù)。4.2.3暴雨的統(tǒng)計特性1979年，陳志愷陳志愷分析研究了全國特大暴雨資料，繪成歷次大暴雨分布圖。(1)臺灣、海南等沿海島嶼與華南、東南沿海山地。(2)沿千山、燕山、太行山、伏牛山、大巴山、巫山一帶，是一條大體與海岸線平行的線，是沿海平原與內(nèi)陸山區(qū)的交界帶。(3)武陵山前、蒙古高原、青藏高原、云貴高原的東側(cè)一帶，屬于黃土高原或半干旱沙漠草原地區(qū)。陳志愷（1926.11.28）水文水資源、水利規(guī)劃專家。上海市人，1950年畢業(yè)于上海交通大學(xué)，曾任中國水利水電科學(xué)研究院水資源所所長，水利部科學(xué)技術(shù)委員會委員。2001年當(dāng)選為中國工程

6、院院士。在小流域暴雨洪水、水資源評價、四水轉(zhuǎn)化模式、水資源規(guī)劃等方面均有開創(chuàng)性研究。1969年以前，陳志愷主持了《中國暴雨參數(shù)圖集》、《中國水文圖集》等重大基礎(chǔ)性研究，填補了水利研究史上的空白。其《中國水文圖集》，獲1978年全國科技大會自然科學(xué)獎。20世紀(jì)80年代以來，主持完成了全國首次水資源評價，獲國家科技進步應(yīng)用二等獎。并編寫了《中國水資源初步評價》。作為國家“七五”攻關(guān)第57項的項目技術(shù)負責(zé)人，與他人共同提出了華北水資源的四水轉(zhuǎn)化模式。華北地區(qū)地表水、地下水資源數(shù)量、質(zhì)量及可利用量研究，獲1991年國家科技進步應(yīng)用三等獎。在國家“九五”攻關(guān)西北水資源項目（96-912）中任專家組副組長

7、，提出將經(jīng)濟、生態(tài)和水資源聯(lián)系起來進行研究。參加了三峽論證、南水北調(diào)論證等工作和一系列水資源重大國際合作項目。劉昌明（1934~）中科院院士、水文水資源學(xué)家1952.9-1956.7西北大學(xué)大學(xué)畢業(yè)中國1960.10-1962.11莫斯科大學(xué)研究生肄業(yè)蘇聯(lián)1981.9-1982.10亞利桑那州立大學(xué)訪問學(xué)者美國1995年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。任職情況：中國科學(xué)院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所所長（1992