工程水文学-第8章课件

1、8 由流量资料推求设计洪水重点与难点：1、洪水三要素；2、特大洪水、为什么要对特大洪水进行处理？3、特大洪水处理的内容4、典型洪水的放大一 设计洪水的定义由于流域内降雨或溶雪，大量径流汇入河道，导致流量激增，水位上涨，这种水文现象，称为洪水。在进行水利水电工程设计时，为了建筑物本身的安全和防护区的安全，必须按照某种标准的洪水进行设计，这种作为水工建筑物设计依据的洪水称为设计洪水。(指定频率或重现期对应的洪水)8.1 概述二 水工建筑物的等级与防洪标准 1 水工建筑物的洪水设计标准（1） 水利水电枢纽工程的等别根据工程规模、效益和在国民经济中的重要性分五等：I、II、III、IV、V（2） 水工

2、建筑物的级别永久建筑物与临时建筑物根据其所属枢纽工程的等别、作用和重要性分五级：1，2，3，4，5 3） 水工建筑物的防洪标准根据水工建筑物的级别确定其防洪标准。防洪标准有两种：正常运用设计标准按正常运用标准推算出的洪水为设计洪水；非常运用校核标准按非常运用标准推算出的洪水为校核洪水。水利枢纽工程的泄洪设施有正常和非常两种。2 下游防护对象的防洪标准下游防护对象的防洪标准根据防护对象的重要性选取。因为没有水库的安全， 也就谈不上下游防护对象的安全，因此上述水库洪水标准一般都高于防护对象的防洪标准。三 设计洪水的三要素1 设计洪峰流量Qm：设计洪水过程线的最大流量。2 不同时段设计洪水总量W：设

3、计洪水的径流总量，也就是洪水过程线包围的面积。3 设计洪水过程线：洪水从A到B点的时距t1为涨水历时，从B到C点的时距t2为退水历时，一般情况下，t2t1。T=t1+t2，称为洪水历时。(逐时段流量值)四 推求设计洪水的途径1 设计洪水的分类按工程性质不同2 推求设计洪水的方法按所用资料不同第二节 设计洪峰流量及设计洪量的推求一 、资料的三性审查1 可靠性审查目的：保证径流系列真实、可靠方法：从流量资料的测验方法、水位流量关系、整编精度和水量平衡等方面进行检查。2 一致性审查目的：保证径流系列来自同一总体方法：气候条件一致性一般假定满足 下垫面条件一致性一般不满足，还原计算 3 代表性审查目的

4、：保证样本的统计参数接近总体的统计参数方法：选择参证站与设计站变量具有成因联系；具有长期的同期观测资料；自身具有较好代表性二 选样选样就是在现有的洪水记录中选取若干个洪峰流量或某一历时的洪量组成样本，作为频率计算的依据。在水库防洪计算中，目前采用：年最大值法：每年只选一个最大洪峰流量及某一历时的最大洪量。年最大值法，方法简单，操作容易，样本独立性好。洪峰选样：年最大值法洪量选样：固定时段选取年最大值法三 特大洪水的处理 1 什么叫特大洪水特大洪水：比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水称为特大洪水。实测期特大洪水：实测期特大洪水历史特大洪水：调查期特大洪水 考证期特大洪水实测期：从有实测洪水资料年份

5、开始至今的时期；调查期：在实地调查到若干可以定量的历史大洪水的时期；考证期：从具有连续可靠文献记载历史大洪水的时期。 2 特大洪水重现期的确定要准确地定出特大洪水的重现期是相当困难的，目前，一般是根据历史洪水发生的年代来大致推估。重现期：是指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次，又称多少年一遇。（平均间隔期）从发生年代至今为最大从调查考证的最远年份至今为最大3 为什么要考虑特大洪水目前我们所掌握的样本系列不长，系列愈短，抽样误差愈大，若用于推求千年一遇、万年一遇的稀遇洪水，根据就很不足。如果能调查到N年中的特大洪水，就相当于把年资料展延到了N年，提高了系列的代表性，使计算成果更加合理、

6、准确。等于在频率曲线的上端增加了一个控制点。考虑特大洪水并进行特大值处理，所得计算成果比较稳定合理。4 洪水经验频率的估算特大洪水加入系列后成为不连续系列，即由大到小排位序号不连续，其中一部分属于漏缺项位，其经验频率和统计参数计算与连续系列不同。 这样，就要研究有特大洪水时的频率计算方法，称为特大洪水处理。考虑特大洪水时经验频率的计算基本上是采用将特大洪水的经验频率与一般洪水的经验频率分别计算的方法。设调查及实测(包括空位)的总年数为N年，连续实测期为n年，共有a次特大洪水，其中有l次发生在实测期，a-l次是历史特大洪水。目前国内有两种计算特大洪水与一般洪水经验频率的方法。（1）独立样本法：实

7、测系列一般洪水的经验频率计算公式：特大洪水系列的经验频率计算公式：(2)统一样本法 实测系列一般洪水第m项的经验频率计算公式：特大洪水系列的经验频率计算公式： 一般采用P型曲线五、考虑特大洪水时统计参数的确定在洪水频率计算中，我国规范统一规定采用适线法。其计算步骤同第七章。用适线法估计频率曲线的统计参数分为初步估计参数、用适线法调整初估值。四、频率曲线线型选择式中：特大洪水一般洪水六 推求设计洪峰和设计洪量在所采用的洪峰、洪量频率曲线上，用设计频率就可查得相应的设计洪峰和设计洪量。P241页例91注意表94中，第4列为独立样本法求得的一般洪水频率值；第6列为统一样本法求得的一般洪水频率值。图9

8、3采用的是第1列与第4列数据，也就是采用的是独立样本法计算的频率值。七、设计洪水估计值的抽样误差图水利水电工程设计洪水计算规范（SL4493）第1.0.11款规定：对大型工程或重要的中型工程，用频率分析计算的校核标准设计洪水，应计算抽样误差。经综合分析检查后，如成果有偏小的可能，应加安全修正值，一般不超过计算值的20%。八、计算成果的合理性分析成果误差来源：资料误差计算误差计算方法不完善检查根据：水量平衡，雨洪径流形成规律，水文现象随时间和地区的变化规律，各种因素对洪水的影响。检查工作一般从以下几个方面进行：1 从洪峰、洪量及其统计参数随时间变化关系上分析.一般情况，设计历时T越长，则均值、C

9、V、CS/CV越小；将各统计时段的洪量频率曲线绘在同一图上，频率曲线不相交，间距合理。2. 从洪峰、洪量及其统计参数的地区分布规律分析一条河流从上游到下游，一般有QP、WP越大、CV 越小、CS/CV较稳定。3.设计洪峰流量与国内外或地区最大洪水记录对比分析4.与暴雨计算成果比较。【思考题】2.设计洪水是指（_）1.一次洪水中，涨水期历时比落水期历时（_） A.符合设计标准要求的洪水 B.设计断面的最大洪水C.任一频率的洪水 D.历史最大洪水 A.长 B.短C.一样长 D.不能肯定3.设计洪水三个要素是（_）A.集水面积的大小 B.大坝的高度C.国家规范 A. 设计洪水标准、设计洪峰流量、设计

10、洪水历B. 洪峰流量、洪水总量和洪水过程线C. 设计洪峰流量、1天洪量、三天洪量D. 设计洪峰流量、设计洪水总量、设计洪水过程线4. 选择水库防洪标准是依据（_）。5.在洪水峰、量频率计算中，洪峰流量选样的方法是（_）。6.在洪水峰、量频率计算中，洪量选样的方法是（_）。 A.最大值法 B.年最大值法C.超定量法 D.超均值法 A. 固定时段最大值法 B. 固定时段年最大值法C. 固定时段超定量法 D. 固定时段超均值法7.某一历史洪水从发生年份以来为最大，则该特大洪水的重现期为（_）。8.对特大洪水进行处理的内容是（_）。A. N=设计年份 - 发生年份B. N=发生年份 -设计年份 + 1

11、C. N=设计年份 - 发生年份 + 1D. N=设计年份 - 发生年份 - 1A. 插补展延洪水资料 B. 代表性分析C. 经验频率和统计参数的计算 D. 选择设计标准9. 对设计流域历史特大洪水调查考证的目的是（_）。A.提高系列的一致性 B.提高系列的可靠性C.提高系列的代表性 D.使洪水系列延长一年一 典型洪水过程线的选择设计洪水过程线的推求：典型洪水放大法从实测洪水中选出和设计要求相近的洪水过程线作为典型， 然后按设计的峰和量将典型洪水过程线放大， 此法的关键是如何恰当地选择典型洪水和如何放大。第三节 设计洪水过程线的推求选择典型洪水的原则：“可能”和“不利”资料完整，精度较高，接近

12、设计值的实测大洪水过程线。具有较好的代表性，即在发生季节、地区组成、峰型、 主峰位置、洪水历时及峰、量关系能代表设计流域大洪水的特性。选择对防洪不利的典型，具体地说，就是选“峰高量大、主峰偏后”的典型洪水。二 典型洪水过程线的放大1 同倍比放大法把典型洪水过程线的纵高都按同一比例系数放大， 即为设计洪水过程线(1) 按峰放大(2) 按量放大同倍比放大，方法简单，计算工作量小，但在一般情况下，KQ和Kw不会完全相等，所以按峰放大的洪量不一定等于设计洪量，按量放大后的洪峰不一定等于设计洪峰。2 同频率放大法在放大典型过程线时，若按洪峰和不同历时的洪量分别采用不同的倍比，使放大后的过程线的洪峰及各种

13、历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量。也就是说，放大后的过程线，其洪峰流量和各种历时的洪水总量都符合同一设计频率，称为“峰、量同频率放大”，简称“同频率放大”。此法能适应多种防洪工程的特性，目前大、中型水库规划设计，主要采用此法。方法步骤：计算设计洪峰Qmp及各历时设计洪量。W1pW3pW7p（频率计算得到）选择典型洪水，计算：QmDW1DW3DW7D（根据典型洪水过程线数据计算得到）计算典型洪水的峰和量时采用“长包短”。计算放大倍比第四节 分期设计洪水1 定义分期设计洪水是指一年中某个时期所拟定的设计洪水。因为在水库管理调度运行和施工期防洪中，各分期的洪水成因和洪水大小不同，必须分别计算各时

14、期的设计洪水。2 分期划分划定分期洪水时，应对设计流域洪水季节性变化规律进行分析，并结合工程的要求来考虑。一般，可根据设计流域的实测洪水资料，点绘洪水年内分布图，并描绘平顺的外包线。分期一般原则：应按洪水成因和出现季节划定分期，分期一般不短于1个月。考虑到洪水发生的随机性，分期年最大洪水选样时，可跨期选样，跨期一般为5天，最多不超过10天。3 分期设计洪水的计算（2）分期洪水选样，仍采用分期内年最大值法；（3）对各分期洪水样本系列进行频率计算，推求各分期设计洪水过程线，方法同前；（4）成果合理性检查：可将分期洪水的峰量频率曲线和全年最大洪水的峰量频率曲线画在同一张频率格纸上，检查其相互关系是否

15、合理；一般情况下，分期洪水的变化幅度比年最大洪水的变化幅度更大，分期洪水系列的CV应大于年最大洪水的CV。（1）分期划分；第五节 入库设计洪水1 定义入库设计洪水是指通过各种途径进入水库的洪水。它由三部分组成：回水末端或干流断面洪水；水库周边断面洪水（区间洪水）；水库库面降水（库面洪水）。2 入库洪水与坝址洪水的差异3 水力与水文特性的变化4 入库洪水的计算5 水库设计洪水的计算方法【思考题】1. 用典型洪水同倍比法（按峰的倍比）放大推求设计洪水，则（_）。A.峰等于设计洪峰、量等于设计洪量B. 峰等于设计洪峰、量不一定等于设计洪量C.峰不一定等于设计洪峰、量等于设计洪量D.峰和量都不等于设计

16、值2. 用典型洪水同频率放大推求设计洪水，则（_）。A.峰不一定等于设计洪峰、量等于设计洪量B.峰等于设计洪峰、量不一定等于设计洪量C.峰等于设计洪峰、各历时量等于设计洪量D. 峰和量都不等于设计值3. 用典型洪水同倍比法（按量的倍比）放大推求设计洪水，则（_）。A.峰等于设计洪峰、量等于设计洪量 B. 峰等于设计洪峰、量不一定等于设计洪量C.峰不一定等于设计洪峰、量等于设计洪量D. 峰和量都不等于设计值4.选择典型洪水的原则是“可能”和“不利”，所谓不利是指（_）。A. 典型洪水洪峰靠前 B.典型洪水洪峰居中C. 典型洪水洪峰靠后 D.典型洪水洪量较大5. 典型洪水同频率放大的次序是（_）。

17、A.短历时洪量、长历时洪量、峰 B. 峰、长历时洪量、短历时洪量C.短历时洪量、峰、长历时洪量D. 峰、短历时洪量、长历时洪量6. 入库洪水包括（_）。7 什么叫特大洪水？为什么考虑特大洪水？如何进行特大洪水的处理？A. 入库断面洪水、区间洪水、库面洪水 B. 洪峰流量、洪量、洪量水过程线C. 地面洪水、地下洪水、库面洪水 D. 上游洪水、中游洪水、下游洪水11醉翁亭记 1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳

18、楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居

19、。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心

20、抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七

21、里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组

22、为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自

23、暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，

24、并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“

25、乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握