水文计算hydrological computation工程的规划、设计、施工及管理运用阶段中对水文数据的分析计算工作。其根本任务是预估未来某一时期内可能出现的水文情势,据以确定合理的工程规模。具体要求是推求在工程运用期间,当地可能出现的符合设计标准的水文变量或水文过程。如设计洪水,设计年、月径流量等。 水文计算根据水文观测和调查的资料进行综合的分析计算,为水利建设及有关的基本建设提供数据,如水位、流量、降水、泥沙等的多年平均值、最大值、最小值等。 水文计算为防洪和水利工程等的规划、设计、施工及运用提供水文数据,以及水文分析、水文预报、水文资料整编等过程中所进行的各种计算的总称。 水文计算 水文计算水文计算是指为防洪治涝、水资源开发利用和桥梁建筑等工程或非工程措施的规划、设计、施工和运用,提供水文数据的各种水文分析和计算的总称。其主要任务是,估算工程在施工和运行期间可能出现的水文设计特征值及其在时间和空间上的分布。 不同工程要求估算的水文设计特征值不尽相同。桥梁工程要求估算所在河段可能出现的设计最高水位和最大流量,以便合理决定桥梁的高程和跨度; 防洪工程为权衡下游和自身的安全、经济和风险,要求估算工程未来运行时期可能遇到的各种稀遇的洪水; 灌溉、发电、供水、航运等工程需要知道所在河流可能提供的水量和水能蕴藏量,以确定灌溉面积、发电量、城市或工矿企业供水量和航运发展规模。工程的运行时期可长达几十至几百年,不可能像水文预报那样给出该时期内某一水文特征值出现的具体时间和大小,而是用水文统计的方法,估算在该时期中可能出现的某一设计标准的水文特征值。 一般说,运用水文统计方法所依据的样本很少,抽样误差较大,往往不能满足生产需要。因此,不能单纯根据工程所在地点的水文资料进行计算,还必须对计算过程和计算结果进行充分的合理性分析,才能较可靠地求得工程所在地的设计水文数据。因此,也常称水文计算为水文分析与计算。 计算的基本内容: (1) 设计年径流计算: 指在为水资源开发利用的水利规划和工程设计中,估算通过某一指定断面符合设计标准的全年和各时段的径流量及其月旬分配。计算的具体要求视工程的特性而异。对年调节水库,需要计算符合某一设计标准的河川年来水量及其年内月旬分配; 对多年调节水库,还需计算径流的年际变化; 对某些无调节性能的水电站和引水、供水、航运工程,要求计算在多年中超过某一流量的出现日数占总日数的百分数。 (2) 设计洪水计算: 指在防洪规划或防洪工程设计中计算符合某一地点指定的防洪设计标准的洪水数值。计算主要内容包括: ❶各种设计标准的年最大设计洪峰流量和不同时段设计洪量; ❷符合设计要求的洪水过程线; ❸当梯级水库或单一水库下游有防洪要求时,拟定一种或几种满足设计要求的设计洪水的地区组成; ❹年内不同时期 (如某些月份、或丰水期、枯水期和施工期等) 的设计洪水。 (3) 设计暴雨计算: 在由暴雨资料推求设计洪水和涝水时,需要先推求与设计洪水相应的设计暴雨,再由设计暴雨推求设计洪水和涝水。计算主要内容有: ❶各种历时的设计地点的雨量或流域平均面雨量; ❷它们的时空分配和地区分布; ❸大型工程和重要的中小型工程,还要求估算指定流域的可能最大暴雨,供推算可能最大洪水之用。 (4) 设计固体径流计算: 固体径流主要指水流挟带的泥沙。在河流上建筑蓄水和引水工程,需要估算工程运用时期河流输沙量及其对工程的影响。计算主要内容有: 确定某一设计标准的各年输沙量及其年内分配,以估计水库库容减少情况和工程寿命; 估算水库和它的上下游河道冲淤变化,为水工建筑布设和水库运用方式的确定提供依据。例如,通过合理布设排沙底孔和规定水库运用方式,有助于利用异重流排沙。 (5) 其他水文计算: 主要有对北方结冰河流,要估算水工建筑物施工和运行时期可能出现的河流冰情; 对水质要求较高的工程,要估算工程运行时期内的水质状况; 在潮水河中修建水工建筑物时,要推求设计最高、最低潮水位潮型; 在农业规划灌溉工程设计中,要估算地下水可利用量及埋藏状况等; 在所有与水文有关的规划和设计工作中,都必须预估人类活动对未来水文情势的影响,因为人类活动是决定工程在未来是否正常发挥预期效益的重要因素。 ☚ 水量平衡 水文遥感技术 ☛ 00004388 |