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下一节:6.2 可能最大暴雨的估算

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6.2 可能最大暴雨的估算课程教案、知识点、字幕

同学们

今天我们来学习可能最大暴雨的估算

其估算方法主要包括

当地暴雨放大法

暴雨移置法

暴雨组合法和PMP等值线图法

当地暴雨放大法又可细分为水汽放大法

水汽效率放大法和水汽风速联合放大法

当选定的典型暴雨属于高效暴雨

即动力条件基本接近上限

此时 特大暴雨与水汽之间

呈近似的直线关系

如右图所示

可采用水汽放大法对典型暴雨进行放大

见公式(1)

公式中W和Wm分别为

实测大暴雨的可降水量和最大可降水量

P和Pm为实测暴雨量及Wm相应的暴雨量

公式中可降水量W可利用上节课学习的方法

即结合地面露点资料查表推求

最大可降水量Wm的计算方法有两种

第一种为利用各主要等压面多年实测露点极值

换算成比湿

然后垂直积分

即可求出顶层以下气柱内的水汽总含量

见公式(2)

其结果可作为可降水的近似物理上限值

第二种方法为

由地面历史12小时持续最大露点进行推求

由于地面露点资料较多

一般认为30~50年记录中

12小时持续最大露点的可降水量接近Wm

我国大部分地区已经制定了

12小时最大露点等值线图

可通过等值线图查得露点值

通过对我国不同地区的Wm分析发现

我国东部Wm最大

达93mm

越深入内陆Wm值越小

最小值出现在青藏高原

在20mm以下

此外

我国绝大多数暴雨的露点

介于23~27摄氏度之间

也有研究直接分析了水汽放大比

其结果介于1.1~1.5之间

若选定的典型暴雨

其水汽量和效率未达到可能最大时

即缺乏高效暴雨的情况下

则采用水汽效率放大法

将水汽效率同时放大

见公式(3)

每次暴雨的效率

为雨强与可降水量的比值

见公式(4)

最大暴雨效率的确定方法为

选定若干场稀遇典型大暴雨

按公式(4)计算不同历时T的效率

绘制关系线

取其外包值作为可能最大效率

对于风速与相应的流域平均雨量P

有正相关趋势

且暴雨期间入流风向和风速较为稳定的流域

可以采用水汽风速放大法

见公式(5)

公式中和分别为

最大风速及典型暴雨的风速

在我国风指标一般

以距离地面1500m以内风速为宜

地面高程低于1500m的地区

采用850hPa高度的风

地面高程超过1500m时

可采用700hPa高度上的风

在时间上

因风有日变化

以取24小时平均值为宜

风向稳定时取各时刻风速的算术平均值

否则

取合成风矢量的均值

暴雨移置法是在流域缺乏特大暴雨资料时

可移用邻近流域的特大暴雨资料

作为设计流域典型大暴雨的方法

移置之前需要分析移用的可能性

具体从天气系统和地形条件两个方面来判定

近年特大暴雨的天气分析说明

暴雨往往是几种不同尺度

不同来源运动系统互相组合的结果

而可能发生这种组合的地区范围也是很广的

因此

相应于这些系统的暴雨

在一定地区和条件下是可以移置的

同时

地形对降水的影响虽已研究多年

但还未达到实用精度的计算方法

只能通过地形相差不远的情况下进行移置

例如同为非山区或者地形条件相近的山区

才可以移置

具体步骤为

1)查明拟移置暴雨发生的时间

地点及天气成因

2)由天气系统初步拟定一致区

所谓一致区为天气条件

及地形特征相类似的区域

3)考虑地形 地理条件的限制

确定移置界线

某种气团所在位置和属性也决定一致区的范围

有些暴雨不能移置于

形成暴雨气团活动范围以外的地区

例如 海滨暴雨可在沿海移置

向内地移置的范围不能过大

内地暴雨移置必须限于主要山脉

不致屏蔽海洋入流水汽的区域以内

除非这种屏蔽在原暴雨区

与拟移用地区是多见的

并且暴雨不因之而显著减小

暴雨组合法是将两场或两场以上的暴雨

按照天气气候学的原理

合理地组合在一起

组成一新的理想特大暴雨序列

以此作为典型暴雨来推求可能特大暴雨的方法

组合单元可以相隔数日

也可以相隔若干年

可以是本流域的

也可以是移置来的

可以是大范围的

也可以是局部地区的

天气学理论与实践经验表明

任何一次特大暴雨洪水

可能由几次或多次暴雨天气系统

连续出现所形成

因此

组合暴雨的客观依据为

大流域 长历时的PMP必然是多次暴雨天气系统

接连出现或是多次暴雨天气系统

在时间与空间上的叠加结果

相似过程代换法是

以降雨天气持续特别反常的

某一特大暴雨过程为典型过程

作为相似代换的基础

将典型中降雨较少的一次或数次降雨过程

用历史上环流形势基本相似

天气系统大致相同而降雨较大的另一暴雨过程

或数场暴雨过程予以替换

例如

原典型暴雨过程为A到B到C

现有一较为严重的暴雨过程M

其环流形势和暴雨天气系统与B相似

即可用M来代替B组合

为A到M到C的暴雨过程

在进行相似代换的基本原则为

1)大环流形势要基本相似

2)雨型及其演变要大致相似

3)产生暴雨的天气系统相同

4)暴雨的发生季节应相同

暴雨组合法主要包括以下三种方法

连续分析法为

若原暴雨天气过程序列为A到B

现有一个更为严重的暴雨过程C

从环流形势演变和天气系统发展来看

虽然B和C相差较大

但根据环流型的历史承替规律

和天气分析经验来推断

A变为C是有可能的

因而A到C成立

大雨典型年相似过程代换法

是以大雨典型年的

典型暴雨天气过程为基础

再从历史暴雨档案中挑选大的过程

来替换降水较小的过程

以构成一组更严重的暴雨序列

长短历时相关法是对于大面积 长历时的

可能最大降水

为了避免长时段暴雨天气的组合

也可组合一个短时段的暴雨洪水

然后采用长短历时暴雨相关法

推求长时段的洪水

上述三种方法主要适用条件为

设计流域缺少长历时大范围的特大暴雨资料

主要适用于流域面积大

设计洪水历时长的工程

PMP等值线图是在

完成单站PMP估算工作基础上进行绘制的

其反映了一定历时

一定流域面积PMP在地区上的分布规律

为区域内任何流域提供了PMP估算数据

并能对区域内各流域的PMP进行比较和协调

我国各省区的

可能最大24h点雨量等值线图已刊出

可供查用

同学们

本节课的内容就讲到这里

再见

水文水利计算课程列表:

第一章 绪论

-1.1 水资源开发利用及洪水灾害治理

--1.1 水资源开发利用及洪水灾害治理

--1.1 水资源开发利用及洪水灾害治理

--1.1 小节测试

--1.1 课后讨论

-1.2 水文水利计算的任务与内容

--1.2 水文水利计算的任务与内容

--1.2 水文水利计算的任务与内容

--1.2 小节测试

--1.2 课后讨论

-1.3 水文水利计算的主要研究方法

--1.3 水文水利计算的主要研究方法

--1.3 水文水利计算的主要研究方法

--1.3 小节测试

--1.3 课后讨论

第二章 洪峰流量及时段洪量的频率分析

-2.1 洪水资料的分析处理

--2.1 洪水资料的分析处理

--2.1 洪水资料的分析处理

--2.1 小节测试

-2.2 历史洪水的调查和考证

--2.2 历史洪水的调查和考证

--2.2 历史洪水的调查和考证

--2.2 小节测试

-2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法

--2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法(上)

--2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法(下)

--2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法

--2.3 小节测试

--2.3 课后讨论

-2.4 设计成果的合理性分析

--2.4 设计成果的合理性分析

--2.4 设计成果的合理性分析

--2.4 小节测试

-2.5 设计洪水值的抽样误差和安全修正值问题

--2.5 设计洪水值的抽样误差和安全修正值问题

--2.5 设计洪水值的抽样误差和安全修正值问题

--2.5 小节测试

--2.5 课后讨论

第三章 防洪安全设计与设计洪水

-3.1 防洪安全设计

--3.1 防洪安全设计

--3.1 防洪安全设计

--3.1 小节测试

-3.2 设计洪水概念

--3.2 设计洪水概念

--3.2 设计洪水概念

--3.2 小节测试

-3.3 设计洪水过程线的拟定

--3.3 设计洪水过程线的拟定

--3.3 设计洪水过程线的拟定

--3.3 小节测试

--3.3 课后讨论

-3.4 设计洪水的地区组成

--3.4 设计洪水的地区组成

--3.4 设计洪水的地区组成

--3.4 小节测试

-3.5入库设计洪水

--3.5 入库设计洪水

--3.5 入库设计洪水

--3.5 小节测试

--3.5 课后讨论

第四章 由暴雨推求设计洪水

-4.1 暴雨特性分析

--4.1 暴雨特性分析

--4.1 暴雨特性分析

--4.1 小节测试

-4.2 点暴雨量频率计算

--4.2 点暴雨量频率计算

--4.2 点暴雨量频率计算

--4.2 小节测试

-4.3 面暴雨量频率计算

--4.3 面暴雨量频率计算

--4.3 面暴雨量频率计算

--4.3 小节测试

--4.3 课后讨论

-4.4 设计暴雨量的时空分布计算

--4.4 设计暴雨量的时空分布计算

--4.4 设计暴雨量的时空分布计算

--4.4 小节测试

-4.5 由设计暴雨推求设计洪水

--4.5 由设计暴雨推求设计洪水(上)

--4.5 由设计暴雨推求设计洪水(下)

--4.5 由设计暴雨推求设计洪水

--4.5 小节测试

--4.5 课后讨论

第五章 小流域及城市设计洪水

-5.1 小流域设计暴雨

--5.1 小流域设计暴雨

--5.1 小流域设计暴雨

--5.1 小节测试

-5.2 由推理公式推求设计洪水

--5.2 由推理公式推求设计洪水

--5.2 由推理公式推求设计洪水

--5.2 小节测试

--5.2 课后讨论

-5.3 由地区经验公式推求设计洪水

--5.3 由地区经验公式推求设计洪水

--5.3 由地区经验公式推求设计洪水

--5.3 小节测试

-5.4 城市化对水文的影响

--5.4 城市化对水文的影响

--5.4 城市化对水文的影响

--5.4 小节测试

-5.5 城市排水管网设计流量计算

--5.5 城市排水管网设计流量计算

--5.5 城市排水管网设计流量计算

--5.5 小节测试

--5.5 课后讨论

第六章 可能最大暴雨与可能最大洪水

-6.1 可能最大暴雨的基础理论

--6.1 可能最大暴雨的基础理论

--6.1 可能最大暴雨的基础理论

--6.1 小节测试

-6.2 可能最大暴雨的估算

--6.2 可能最大暴雨的估算

--6.2 可能最大暴雨的估算

--6.2 小节测试

-6.3 可能最大洪水

--6.3 可能最大洪水

--6.3 可能最大洪水

--6.3 小节测试

--6.3 课后讨论1

--6.3 课后讨论2

第七章 设计年径流及其年内分配

-7.1 年径流及其表征指标

--7.1 年径流及其表征指标

--7.1 年径流及其表征指标

--7.1 小节测试

-7.2 影响年径流的要素

--7.2 影响年径流的要素

--7.2 影响年径流的要素

--7.2 小节测试

-7.3 具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算

--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析

--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析

--7.3 小节测试

--7.3 课后讨论

-7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算

--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算

--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算

--7.4 小节测试

--7.4 课后讨论

第八章 需水量计算与预测

-8.1 用水户分类及其层次结构

--8.1 用水户分类及其层次结构

--8.1 用水户分类及其层次结构

--8.1 小节测试

-8.2 工业需水量的计算与预测

--8.2 工业需水量的计算与预测

--8.2 工业需水量的计算与预测

--8.2 小节测试

--8.2 课后讨论

-8.3 灌溉用水量的计算与预测

--8.3 灌溉用水量的计算与预测

--8.3 灌溉用水量的计算与预测

--8.3 小节测试

-8.4 生态需水的计算与预测

--8.4 生态需水的计算与预测

--8.4 生态需水的计算与预测

--8.4 小节测试

--8.4 课后讨论

-8.5 其他用水的计算与预测

--8.5 其他用水的计算与预测

--8.5 其他用水的计算与预测

--8.5 小节测试

第九章 径流调节计算

-9.1 径流调节的定义及分类

--9.1 径流调节的定义及分类

--9.1 径流调节的定义及分类

--9.1 小节测试

--9.1 课后讨论

-9.2 水库特性

--9.2 水库特性

--9.2 水库特性

--9.2 小节测试

--9.2 课后讨论

-9.3 水库的水量损失

--9.3 水库的水量损失

--9.3 水库的水量损失

--9.3 小节测试

-9.4 设计保证率

--9.4 设计保证率

--9.4 设计保证率

--9.4 小节测试

-9.5 径流调节计算基本原理

--9.5 径流调节计算基本原理

--9.5 径流调节计算基本原理

--9.5 小节测试

--9.5 课后讨论

-9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容

--9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容(上)

--9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容(下)

--9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容

--9.6 小节测试

-9.7 根据兴利库容确定调节流量

--9.7 根据兴利库容确定调节流量

--9.7 根据兴利库容确定调节流量

--9.7 小节测试

-9.8 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程

--9.8 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程

--9.8 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程

--9.8 小节测试

--9.8 课后讨论

第十章 水电站水能计算

-10.1 水能利用与电力系统负荷

--10.1 水能利用与电力系统负荷

--10.1 水能利用与电力系统负荷

--10.1 小节测试

--10.1 课后讨论

-10.2 保证出力与多年平均发电量计算

--10.2 保证出力与多年平均发电量计算

--10.2 保证出力与多年平均发电量计算

--10.2 小节测试

--10.2 课后讨论

-10.3 水电站装机容量的选择

--10.3 水电站装机容量的选择

--10.3 水电站装机容量的选择

--10.3 小节测试

-10.4 正常蓄水位与死水位选择

--10.4 正常蓄水位与死水位选择

--10.4 正常蓄水位与死水位选择

--10.4 小节测试

--10.4 课后讨论

第十一章 灌溉工程水利计算

-11.1 灌溉工程水利计算概述

--11.1 灌溉工程水利计算概述

--11.1 灌溉工程水利计算概述

--11.1 小节测试

-11.2 引水灌溉工程水利计算

--11.2 引水灌溉工程水利计算

--11.2 引水灌溉工程水利计算

--11.2 小节测试

-11.3 蓄水灌溉工程水利计算

--11.3 蓄水灌溉工程水利计算

--11.3 蓄水灌溉工程水利计算

--11.3 小节测试

-11.4 提水灌溉工程水利计算

--11.4 提水灌溉工程水利计算

--11.4 提水灌溉工程水利计算

--11.4 小节测试

-11.5 地下水灌溉工程水利计算

--11.5 地下水灌溉工程水利计算

--11.5 地下水灌溉工程水利计算

--11.5 小节测试

第十二章 防洪工程水利计算

-12.1 水库调洪的任务

--12.1 水库调洪的任务

--12.1 水库调洪的任务

--12.1 小节测试

-12.2 水库调洪计算的原理

--12.2 水库调洪计算的原理

--12.2 水库调洪计算的原理

--12.2 小节测试

-12.3 水库调洪计算的列表试算法

--12.3 水库调洪计算的列表试算法

--12.3 水库调洪计算的列表试算法

--12.3 小节测试

--12.3 课后讨论

-12.4 水库调洪计算的半图解法

--12.4 水库调洪计算的半图解法

--12.4 水库调洪计算的半图解法

--12.4 小节测试

-12.5 其他情况下的水库调洪计算

--12.5 其他情况下的水库调洪计算

--12.5 其他情况下的水库调洪计算

--12.5 小节测试

6.2 可能最大暴雨的估算笔记与讨论

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