同频率直接放大法推求设计洪水过程线.pdf

《同频率直接放大法推求设计洪水过程线.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３８卷第２期人民黄河Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．２２０１６年２月ＹＥＬＬＯＷＲＩＶＥＲＦｅｂ．，２０１６【防洪治河】同频率直接放大法推求设计洪水过程线张彦洪（甘肃农业大学水利水电工程系，甘肃兰州７３００７０）摘要：为了克服传统的同频率放大修匀法计算繁琐等缺点，提出了一种计算设计洪水的新方法———同频率直接放大法。该法基于洪水峰、量同频率原理计算放大配比，分时段放大典型洪水，可直接得到设计洪水过程线，不需要修匀流量或调整放大倍比以满足洪峰、洪量符合设计频率的要求，避免了修匀的繁琐计算和随意性，能保持典型洪水模式。算例显示，同频率直接放大法推求的设计洪水与传统放大修匀法的结果非常接近，时

2、程分配与典型洪水高度吻合，可在工程设计中参考使用。关键词：设计洪水；洪水过程线；直接放大法；放大修匀法；放大倍比中图分类号：ＴＶ１２２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００⁃１３７９．２０１６．０２．０１３同频率放大法是规范推荐的推算设计洪水过程线优化模型法以设计洪水与典型洪水过程线相似而［１］的方法之一。由于计算结果受所选典型洪水的影建立优化模型，较好地保持了典型洪水模式，但优化响较小，因此同频率放大法常用于峰、量关系不好（洪模型中权重参数取值的理论基础不明确，设计洪水过［５］峰形状差别较大）的河流以及峰、量同时对水工建筑程线不具有唯一性。当水库汇流模型

3、已知时，也可物防洪效果起决定作用的工程。同频率放大法推求设用汇流模型得到的洪水过程线拟合同频率放大法的洪［６］计洪水过程线时，不同时段洪量放大倍比不一致，分段水过程线，得到光滑连续的设计洪水过程线。放大后的洪水过程线在时段交界处呈锯齿形，不符合为了克服传统的同频率放大修匀法计算繁琐等缺实际洪水随时间光滑连续变化的实际，还需要对放大点，提出一种新的设计洪水计算方法———同频率直接后的洪水过程线进行修匀［２］。放大法。该法基于同频率放大法的基本理论，可直接修匀洪水过程线的原则是设计洪水满足峰、量同得到设计洪水过程线，不需要修匀或调整放大倍比，不频率要求，尽可能保持典型洪水模式，并符

4、合地区洪水仅避免了修匀的繁琐计算和随意性，而且较好地保持特性。目前，修匀洪水过程线的代表性方法有放大修了典型洪水模式。为了定量、直观地说明直接放大法匀法［３］、修正放大倍比法［４］和优化模型法等，其中放的合理性和优势，使用传统的同频率放大修匀法进行对比验证。大修匀法应用最为广泛。放大修匀法分两个阶段进行，先分段放大，再修匀１计算原理曲线。修匀时，首先根据放大洪水过程线上时段分界点两边洪水曲线的变化趋势，初步确定分界点流量，并以３时段洪水为例，设典型洪水过程线上最大７ｄ按照曲线光滑连续的原则修改邻近分界点的流量，然洪量对应的流量变化过程为Ｑ７，１，Ｑ７，２，…，Ｑ７，ｉ，Ｑ，Ｑ，

5、…，Ｑ，Ｑ，Ｑ，…，Ｑ，Ｑ，后校核修匀后的洪峰流量和时段洪量是否等于设计３，１３，２３，ｊ１，１１，２１，ｍ３，ｊ＋１Ｑ，…，Ｑ，Ｑ，Ｑ，…，Ｑ，见图１。由值；如果误差较大，需重新确定分界点流量，直至满足３，ｊ＋２３，ｊ＋ｎ７，ｉ＋１７，ｉ＋２７，ｉ＋ｒ精度要求。放大修匀法是一种试算方法，修匀过程存于长时段洪量包含短时段洪量，因此最大３ｄ洪量对应的流量变化过程为Ｑ，Ｑ，…，Ｑ，Ｑ，在随意性大、计算效率低及典型洪水模式被削弱的问３，１３，２３，ｊ１，１Ｑ，…，Ｑ，Ｑ，Ｑ，…，Ｑ；最大１ｄ洪量题。此外，在分界点附近时段，修匀时流量重新假定，１，２１，ｍ３，ｊ＋１３，ｊ＋２３，ｊ＋ｎ

6、对应时刻的流量变化过程为Ｑ，Ｑ，…，Ｑ。其致使原计算的放大倍比失去意义。１，１１，２１，ｍ中：Ｑ为洪水过程线上最大７ｄ洪量对应的第ｉ个流修正放大倍比法，先按常规方法计算分段放大倍７，ｉ比，然后根据同频率要求修正放大倍比，最后用修正的放大倍比放大典型洪水过程线。修正放大倍比法需要收稿日期：２０１５０２１３作者简介：张彦洪（１９６９—），男，甘肃武都人，副教授，工学两次计算放大倍比，设计洪水过程线容易出现畸形现博士，主要从事水工结构工程、坝工水力学方面的研究工作。Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈｙｈ９６０６＠１６３．ｃｏｍ象，偏离典型洪水特性。·４８·人民黄河２０１６年第２期量，Ｑ为最大３ｄ洪量

7、对应的第ｊ个流量，Ｑ为最大者在时段分界点取短时段的放大倍比，一定程度上也３，ｊ１，ｍ１ｄ洪量对应的第ｍ个流量；其他字母的含义依此是基于这样的认识。类推。根据峰、量同频率要求，可得洪峰流量和最大１ｄ典型洪水和设计洪水的最大１ｄ、最大３ｄ、最大７洪量的放大倍比的算式分别为ｄ洪量分别为Ｗ１，ｄ和Ｗ１，ｐ、Ｗ３，ｄ和Ｗ３，ｐ、Ｗ７，ｄ和Ｗ７，ｐ。Ｑｍ，ｐＷ１，ｐＫ＝，Ｋ＝（１）Ｑｍ１为了公式推导方便，引入典型洪水部分洪量的概Ｑｍ，ｄＷ１，ｄ１２１２念，其中：Ｗ３，ｄ、Ｗ３，ｄ、Ｗ７，ｄ、Ｗ７，ｄ分别