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NB/T 10233-2019 水电工程水文设计规范.pdf5.4.2规定了径流资料插补延长方法
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1水位流量关系稳定时,利用水位资料插补延长径流资料 般精度较高。 2上下游或邻近相似流域的参证站资料系列较长,与设计 依据站有一定的同步观测系列,相关关系较好,且上下游区间面 资料插补延长设计依据站系列。进行相关插补延长时,既能采用 径流相关,也能采用水位相关。 3用降雨径流关系法时,要注意保持插补延长用的雨量与 建立降雨径流关系用的雨量在计算站点和方法上一致。 5.4.3进行相关插补时,要求参证站与设计依据站相关要素具 有成因联系、产汇流条件基本一致。外延幅度过大可能导致较大 误差,一般不能超过实测变幅的50%,相关关系较好时,外延 幅度能够适当放宽。当相关点据较为散乱时,需分析其原因,通 过增加参变量的方法改善相关关系。
分析。用径流系数、径流模数、水量平衡等进行合理性检查时 需结合流域水文气象和下垫面等条件综合分析,
2021一级建造师《港航实务》习题集电子教材.pdf5.5径流系列代表性分析
5.5.1可靠的、足够长的天然或同一影响水平的径流系列才能 较全面地反映出径流的总体特征。由于总体是未知的,一般来 说,系列越长,样本包含总体的各种可能组合信息越多,其代表 性越好,抽样误差越小。
5.5.2统计参数随看系列的增长渐趋稳定,参数稳定后且包含 丰水、平水、枯水年或年组的系列代表性较好。
5.5.2统计参数随看系列的增长渐趋稳定,参数稳定后且包含
5.3规定了系列代表性分析方法
设计依据站径流系列较长时,其代表性通过均值和变差
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系数的累积均值曲线、滑动平均等分析,广解均值和变差系数趋 于稳定的系列长度。也能通过对系列的差积曲线变化、时间序列 分析等,了解该系列是否包含一个或几个完整的周期,是否处于 径流的偏大或偏小时期,以及丰水、平水、枯水和连续丰水、枯 水径流组成等,评价该系列的代表性。 2设计依据站径流系列较短时,在上下游或邻近地区选取 与设计依据站水文气象和下垫面条件相似、有长系列径流资料的 参证站,分析参证站与设计依据站的径流丰、枯变化规律,计算 参证站长系列与设计依据站同步短系列的均值和变差系数。如果 两者大致接近,即认为设计依据站径流系列具有代表性。 3用降水资料进行代表性分析时,首先分析降水与径流的 同步性、降水和径流的相关程度。关系密切时,比较降水量长、 短系列的均值和变差系数,如果两者接近,说明降水的短系列具 有代表性,从而认为与短系列降水资料同步的设计依据站径流系 列也具有代表性
5.6.1系列长度40年只是我国测站资料较易满足的下限要求。 径流的多年变化特征需尽可能长的系列来研究。 5.6.6工程设计断面的集水面积与设计依据站不同时,需考虑 集水面积的差异对设计依据站的径流成果进行修正,从而推算工 程设计断面的径流成果。工程设计断面与设计依据站区间降水、 下垫面条件与设计依据站以上流域差异较大时,还需进行降水和 下垫面条件差异的修正。 5.6.7对于年或多年调节的水电水利工程,一般需要长系列的 月、旬径流资料;对于无调节或日调节水电水利工程,一般需要 代表年的日径流资料。具体情况需根据调蓄计算需求而定
5.6.7对于年或多年调节的水电水利工程,一般需要长系列的 月、旬径流资料;对于无调节或日调节水电水利工程,一般需要 代表年的日径流资料。具体情况需根据调蓄计算需求而定,
水文比拟法是将参证流域某一水文特征参数、分析成果
直接或经过修正后移用到设计流域上的一种方法。这种移用是以 设计流域和参证流域内影响该水文特征值的各项因素相似为前 提,因此使用该方法的关键是在于选择恰当的参证流域,通过历 史上旱涝灾情调查和气候成因分析,查明两个流域气候条件的 致性,并通过流域查勘及有关地理、地质资料,论证两者下垫面 条件的相似性。另外,参证流域与设计流域集水面积也不能相差 太大。 2等值线图法是根据水文特征值的分区性地理分布规律 绘制水文参数随地理坐标发生连续均匀变化的等值线图,用于短 缺水文资料地区水文计算的一种方法。我国各省区编制的水文手 册中均列有径流统计参数等值线图和径流年内分配模型,依此查 算工程设计断面的径流统计参数和时程分配比例,计算其径流 成果。 3径流系数法是指设计流域降雨系列较长,并具有较好的 代表性,且降雨径流关系较好时,采用降雨资料计算径流量及其 时程分配的一种方法。径流系数法的关键在于根据设计流域的 产、汇流特性确定合理的径流系数。 4经验公式法是以某一地区水文特征值与其影响因素之间 的定量关系为基础,根据设计流域的具体条件计算工程设计断面 水文成果的一种方法。采用地区经验公式推求设计成果时,一般 首先分析经验公式的适用条件,然后研究是否能够用于设计流 域,盲目机械地搬用经验公式常会导致错误的成果。 5流域水文模型参数的取值与设计流域气候、地形、地貌 土壤、植被等自然地理特征密切相关,且直接决定了流域水文模 型计算成果的精度。不同流域,同一水文模型的参数取值多有差 异。因此,为合理确定流域水文模型参数,设计流域需具有一定 的实测资料,以验证水文模型计算成果,若两者差异较大,需重 新调整模型参数进行试算,直至水文模型计算成果与实测资料的 误差满足相关设计要求。
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6地区综合分析法是根据工程所在区域及邻近地区内与设 计流域自然地理条件相似的各水文测站的流量资料,在双对数格 纸上绘制地区综合关系线,用于推求工程设计断面水文成果的 种方法。地区综合分析法也常用于设计成果的合理性检查。
种方法。地区综合分析法也常用于设计成果的合理性检查。 5.6.10随机模拟方法能为工程设计提供长而多样的时序或地区 模拟径流组合系列,其对资料精度、系列长度和同步性等要求 较高。
5.7枯水径流分析计算
5.7.1为满足供水、灌溉、航运、发电、环保、景观等需要, 需进行枯水径流分析计算。计算内容和统计时段需根据工程设计 要求和设计流域径流特性确定
5.7.2退水曲线是地表径流或地下径流过程线的退水段, 情况下,退水曲线相对比较稳定,故用于枯水径流还原和插 延长。
5.7.3特枯径流需与上下游、干支流、邻近流域的特枯径流
行比较,并分析流域雨情、旱情及灾情。特枯径流的重现期除依 据历史文献、枯水石刻及题刻和枯水调查资料考证外,还能参照 本流域、邻近流域长系列资料分析确定
的影响。因此,需根据上下游、干支流及邻近流域的相关成果, 并结合枯水特性分析枯水径流成果的合理性
5.8冰雪融水补给地区径流分析计算
5.8.1冰雪融水补给地区径流由冰雪融水径流和降水径
5.8.1冰雪融水补给地区径流由冰雪融水径流和降水径流混合 组成。冰雪对径流有明显的调节作用,冰雪融水径流占较大比重 时,径流受气温变化影响有明显的日周期变化,其成因和特性与
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降雨补给的河流有较大的差异。在分析计算冰雪融水补给地区的 径流时,根据资料条件采用相应的方法。
5.8.2冰川雪原资料得之不易,需对可疑或明显影响工程设计
5.8.2冰川雪原资料得之不易, 需对可疑或明显影响工程设计 的资料予以复核,需要充分利用遥测和勘测资料,必要时对冰川 及冰川湖进行现场调查。
的资料予以复核,需要充分利用遥测和勘测资料,必要时对冰川 及冰川湖进行现场调查。 5.8.3人工融冰化雪水量的还原计算,需了解人工融冰化雪的 时间、次数、部位和范围,有实测流量资料时,通过分割径流过 程的方法分离不同来源的径流;冰川湖溃决水量及其过程的还原 计算,需考虑冰川湖溃决对短期水量和溃决后的长期枯水流量的 影响,缺乏实测流量资料时,通过调查估算。 5.8.4冰雪融水补给地区的径流与气温关系密切。在建立降雨 径流相关关系时,考虑以气温因子为参数。 5.8.5缺乏长系列径流资料时,冰雪融水补给地区径流系列代 表性,选用与冰雪融水补给径流关系密切的气温、消融期高空气 温零度层的平均高度或汛期高空某一代表层的温度距平指标等间 接分析评价。消融期高空气温零度层的平均高度,选择设计流域 或邻近地区有较长系列的探空站资料。 5.8.7冰雪融水补给地区径流成果合理性检查除考虑常规因素 外,还需结合冰雪融水径流特性综合分析,包括冰川覆盖率、消
,8.3人工融泳化雪水量的还原计算,需了解人工融泳化雪的 寸间、次数、部位和范围,有实测流量资料时,通过分割径流过 呈的方法分离不同来源的径流;冰川湖溃决水量及其过程的还原 十算,需考虑冰川湖溃决对短期水量和溃决后的长期枯水流量的 影响,缺乏实测流量资料时,通过调查估算。 8.4冰雪融水补给地区的径流与气温关系密切。在建立降雨 经流相关关系时,考虑以气温因子为参数
5.8.5缺乏长系列径流资料时,冰雪融水补给地区径流
表性,选用与冰雪融水补给径流关系密切的气温、消融期高空 温零度层的平均高度或汛期高空某一代表层的温度距平指标等间 接分析评价。消融期高空气温零度层的平均高度,选择设计流域 或邻近地区有较长系列的探空站资料
5.8.7冰雪融水补给地区径流成果合理性检查除考虑常规因素
外,还需结合冰雪融水径流特性综合分析,包括冰川覆盖率、滑 融面积和强度的时空变化等
5.9岩溶地区径流分析计算
5.9.1岩溶地区一般暗河、溶洞等地下水系比较发育,地表分 水线和地下分水线不吻合,地表水与地下水相互交换,与闭合流 域相比,径流系数和径流年内分配差异明显。因此,岩溶地区的 水文分析计算,需考虑这些因素对径流的影响,
5.9.3地下库容指库位变动范围内位于库区地下与地表库
通的蓄水空间,如溶洞、暗河等。有水文地质和测量资料时直提 计算地下库容,否则用水库水量平衡计算反推地下库容。
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5.9.4、5.9.5岩溶对径流的影响表现在随着地表集水面积的渐 变,在地下水集中出流断面和地表水人注地下断面的上、下游, 地表径流量和时程分配均含有空间上的突变,溶斗和溶蚀洼地形 成地表闭流区,能够因下水通道堵塞而成湖,或因下水通道打开 而突然干,影响径流量及时程分配。因此,在计算与合理性检 查时均需结合分析
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6.2.4对根据流量资料系列推求设计洪水的计算方法作出了 规定。 随着水文测站观测年限的不断延长和洪水资料的不断积累, 本规范将洪水资料系列插补延长和频率分析计算时对资料系列长 度的要求修改为不少于40年,以充分利用现有的样本资料更好 地反映总体的统计特性
6.2.4对根据流量资料系列推求设计洪水的计算方法作出了
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上的资料系列计算多年平均年、月蒸发量已有一定的代表性。 着测站观测年限的不断延长和水面蒸发观测资料的不断积累, 多数测站的资料系列长度已达到30年及以上。
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F20=0.22(ee150)/1十0.32W5 E20=0.30(e。—e150)/1+0.27Wi5o
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E=1.11D0.85 E20m=n[0.0049t(100—RH)+1.03] E20m =0. 20+0. 037 (d +0. 5t)1. 42
E=1. 11D 0. 85
8.2.1本规范涉及的水温分析计算内容删除了建库后水库水温时 空分布的有关条文规定。建库后水库水温时空分布是影响水生生 物,特别是鱼类生长、繁殖的重要环境因子,其有关内容和计算 方法参阅现行行业标准《水电工程水温计算规范》NB/T35094。 8.2.3随着测站观测年限的不断延长和水温观测资料的不断积 累,大多数测站的水温资料系列长度已达到30年及以上。 8.2.4测站上游水库蓄泄、渠道引水、热电排水等可能造成水 温的变化,破坏水温资料的一致性,故需对资料进行人类活动影 响程度的统一。水温统计成果向设计断面转换时,也需考虑上述 影响进行修正。
8.2.6河流水温反映了水体在一定时段内热量收支的变化情况
水温变化与气温、太阳辐射等气象因子密切相关。因此,需结合 气温、太阳辐射变化规律对水温计算成果进行合理性检查。
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8.3.1我国冬季寒冷地区,包括东北、西北、华北以及西南高 寒地区,均有河流冰情。设计时既能用其有利条件安排冰上施工 和运输等,同时也要预估和设法防治各类冰情问题。冰情问题是 指一般冻害之外的冰花、冰块雍堵过水排冰通道,拾高水位,减 小过流能力,又淹又冻或突然溃决冰水齐下,冲撞挤,对工程 施工和运行可能造成的危害。 8.3.3多数冰情特征值用10年资料统计已误差不大。但10年 并不一定包含极冷冬季,更难以包含利于形成大型冰塞、冰坝及 其突然溃决的温度、冰、水等组合条件。故10年资料对有些极 值特征或最早、最晚日期代表性不足,或者未包含已发生过的严 重冰塞、冰坝资料。因此,需尽早开展冰情调查。
并不一定包含极冷冬季,更难以包含利于形成大型冰塞、冰坝及 其突然溃决的温度、冰、水等组合条件。故10年资料对有些极 值特征或最早、最晚日期代表性不足,或者未包含已发生过的严 重冰塞、冰坝资料。因此,需尽早开展冰情调查。 根据冰情观测资料,需按下列公式估算秋季流冰花总量:
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式中:him 最大冰厚(cm); Φ一纬度。 我国东北、华北地区天然河道冰厚增长按以下经验公式(8 10计算:
h.=K (2t)"
式中:h;一 Zt时的冰厚(cm); K一一纟 经验系数,东北地区K取2.02.3,华北地区K 取2.6~2.3; 2t一从稳定转负日起算的以绝对值计的累积日平均气 温(℃); a一经验指数,取0.500.56。 以热力因素为主产生的冰情特征值能用热平衡方法计算。例 如,河段日产冰量按下列公式计算:
Q,==BL BZS LHY
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8.3.7工程冰情分析计算中水力与热力因素交错,液态与固态
交混,冰的强度和尺寸在变化,天然冰情因施工、运行及上下游 水冰热力、动力条件改变而变化,从而衍生出多种多样的冰情问 题。对这些情况全面了解,才能较为准确地分析可能遇到的工程 冰情问题。了解已建工程的冰情问题既能开阔思路,协助发现冰 情问题,也能用来类比估算冰情成果。 8.3.8我国有较严重冰情问题的工程并不很多,且彼此间冰情 问题也不甚相似,研究的深度和广度依然不足,加之工程冰情问 题的复杂性,故工程冰情的分析计算在基础理论和具体方法上均
可题也不甚相似,研究的深度和广度依然不足,加之工程冰情问 题的复杂性,故工程冰情的分析计算在基础理论和具体方法上均
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不成熟,有待结合实践研究完善。 既往工程实践取得很多有益成果。通过观测分析冰、水比例 解决了设计来水中的来冰过程问题;通过观测和模型实验解决了 泄流建筑物水冰混合过流能力及相应雍水高度问题;中水东北勘 测设计研究有限责任公司和合肥工业大学等单位通过观测资料分 析建立了冰塞雍水的经验关系或公式,中国电建集团北京、西北 勘测设计研究院有限公司进一步借用泥沙运动理论建立了LJX、 YGX河段冰塞雍水计算的数学模型。中水东北勘测设计研究有 限责任公司建立了冰坝雍水高度的多因子相关关系和东北地区大 中型水电站下游最小不封冻距离计算的下述经验公式:
式中:Lf一水电站下游最小不封冻距离(km); q——1月最小旬平均出库单宽流量[m"/(s·m)]; ts一与q相应的时段平均出库水温(℃)。 考虑到1月最小旬平均出库单宽流量和相应时段平均出库水 温对电站下游最小不封冻距离的影响程度,结合工程实践和模型 试验,中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司进一步研究并 提出了东北地区大中型水电站卜游最小不封冻距离计算的经验 公式:
此外,有些工程对历时不长,集中发生的冰塞、冰坝等对工 程的危害采取合理规避措施,也曾解决了一些冰情问题。 在运用热力学解决冰情问题方面,提出了以下零温断面计算 公式:
式中:L。 人流断面至零温断面的距离(km); Q 一人流日平均流量(m/s); 水的热容量「MJ/(t·℃)];
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9.1江河水位分析计算
9.1.1规定了江河设计水位的计算方法
1水位影响因素复杂多变,资料一致性不及流量,其数值 随基面而变,其变率因河道条件而变,其频率曲线形状多变甚至 反曲,统计参数可比性差,线型难以划一且外延任意性较大,故 需优先采用由设计流量推求设计水位的方法,而水位频率计算途 径只是在缺少流量和水位流量关系时不得已而用之。 2采用水位频率计算方法时,稀遇极值设计水位附近通常 已无实测点据,水位频率曲线外延的不确定性较大,需用调查水 位资料弥补实测资料的不足。
反曲,统计参数可比性差,线型难以划一且外延任意性较大,故 需优先采用由设计流量推求设计水位的方法,而水位频率计算途 径只是在缺少流量和水位流量关系时不得已而用之。 2采用水位频率计算方法时,稀遇极值设计水位附近通常 已无实测点据,水位频率曲线外延的不确定性较大,需用调查水 位资料弥补实测资料的不足。 9.1.2要求系列长度40年及以上的目的类同径流计算,是为保 障系列的代表性。要求河床基本稳定且人类活动影响基本一致, 是为保障水位资料系列的一致性。
障系列的代表性。要求河床基本稳定且人类活动影响基本一致, 是为保障水位资料系列的一致性
障系列的代表性。要求河床基本稳定且人类活动影响基本一
::安求天滑股沃宗定班无段相天。办小立影邮 因素复杂,建立的中、低水相关线走向与需要外延的高水或超低 水相关线走向可能不一致。因此,相关线外延幅度过大时须 慎重。
9.1.5水位数值与基面高程有关,若数值较大,不能直挂
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位进行频率计算,需减去一个适当的固定水位值以后再进行频率 计算和适线。该固定水位值可以参考样本系列的最小值进行选取 河底高程接近基面零点高程时,也能直接采用水位进行频率计算。 9.1.7受断面形态及上、下游河道过水特性影响,特高和特低 水位时频率曲线的变率有时和经验点据范围内的变率差别较大: 故在合理性分析时需予重点分析。
9.2.3潮水位设计标准较高时,潮位频率曲线缺少经验频率点 控制,需用历史极值潮水位及其重现期来减小不确定性。 9.2.5潮汐特性相似要从两方面判断。一是潮水位过程相似, 包括潮型、潮差及日不等的相似;二是高、低潮水位相关线走向 单一,相关点据集中。 受河川径流影响相似包括影响程度和影响时间的相似。 极值同步差比法按下式计算:
h sy=Any+ R
GBT14902-2012 预拌混凝土站的比较等方面进行。
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10.0.1本章所述只针对工程修建前天然河道畅流期水位流量关 系线的制作。设计河段在修建工程时,会改变天然情况下的水位 流量关系,需加强观测,实时率定。 10.0.2我国各地水位观测采用的高程系统较多,同一水准点基 面平差前后的数值也有差异,水文站、水位站多采用冻结基面和 假定基面。拟定水位流量关系曲线时,需采用与工程设计一致的 高程系统。 10.0.6设计断面及上下游均无流量资料时,常根据勘测调查资 料和测流资料点绘测流水位变幅内的水位流量关系,并反算糙 率,用水力学公式计算其他水位对应的流量,用历史洪水水面线 和调查流量综合分析确定高水水位流量关系。 10.0.7实测水位流量关系曲线的范围不能满足工程设计要求需 要高水外延时,常根据具体情况采用史蒂文斯法、水位面积与水 立流速关系曲线法、水力学法、顺趋势外延等方法。低水延长 时,断流水位需用图解法、试算法推求,也能从河道纵断面图上 的河床凸起处的高程确定。低水延长产生的相对误差一般较大, 需特别慎重。
高速公路停车区停车场、道路工程施工组织设计NB/T102332019
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A.4.2陆面蒸发量采用水量平衡法、等值线图法、经验公式法 计算。