国外水库洪水设计标准研究

【摘要】.通常用工程规模，溃坝后对下游潜在危害性及大坝类型等要素来确定设计洪水的标准。PMF作为国外很多国家的设计洪水标准，对于土石坝可能是适用的，但是对于重力坝则偏于保守。对水利工程而言，在确定洪水标准时也应该考虑工程的经济性。.

【关键词】 .设计洪水标准；PMF

；国际大坝委员会

Abroad reservoir flood design standard research

【Abstract】.Usually the size of the project, the downstream hazard potential and dam type should be considered when the design floods are determined. PMF as a design flood is a suitable adoption for an embankment dam, but it is excessively conservative for a concrete dam. For the hydraulic engineering, the determining of the floods standards should be considered economical efficiency..

【Key words】.Design Floods；PMF；

ICOLD .

1. 前言.

防洪标准的选取是一项复杂的工作，是经济与社会协调的综合产物，拟定合理的防洪标准，是做好大坝设计工作的一项重要任务。随着我国各家水利设计企业逐步进入国际设计市场，我国国家洪水设计标准怎样与国外标准接轨，了解国外标准对于我们更好再涉及到国外工程时节约成本，降低投资有非常重要的意义。

表1 根据大坝类别的水库洪水和波浪设计标准.

分类.原始水库环境大坝设计洪水流量.一般标准.最低标准（当大坝允许特殊情况下漫顶）设计最小波浪安全超高及计算采用风速

A.平均日流量下长期泄洪. PMF .0.5PMF或10000年一遇洪水（取大值） .B.水库满蓄（没有泄洪）.0.5PMF或10000年一遇洪水（取大值）.0.3PMF或1000年一遇洪水（取大值）冬季：10年一遇最大小时风速；夏季：年平均最大小时风速；波浪超高最小0.6m

C.水库满蓄(没有泄洪).0.3PMF或1000年一遇洪水(取大值).0.2PMF或150年一遇洪水(取大值).年平均最大小时风速；波浪超高最小0.4m

D.平均日流量下长期泄洪. 0.2PMF或150年一遇洪水（取大值）. 不做要求 .年平均最大小时风速；波浪超高最小0.3m

. 注：

(1) A类：水库决堤后会危及附近城市人员生命安全；

B类：水库决堤后。i）周边没有城市，也会危机人员生命安全；ii）会导致比较大的损失；

C类：水库决堤后有潜在的可以忽略的危险，会导致有限的损失；

D类：特殊情况。没有生命损失，且可以预见即使水库决堤后也只能导致有

限的洪水危害。

国外水库洪水设计标准

国外水库洪水设计标准研究

【摘要】.通常用工程规模，溃坝后对下游潜在危害性及

大坝类

型等要素来确定设计洪水的标准。pmf作为国外很多国家

的设计洪

水标准，对于土石坝可能是适用的，但是对于重力坝则偏

于保守。

对水利工程而言，在确定洪水标准时也应该考虑工程的经

济性。 .

【关键词】 .设计洪水标准;pmf;国际大坝委员会

【abstract】.usually the size of the project, the downstream

hazard potential and dam type should be considered when the

design floods are determined. pmf as a design flood is a

suitable adoption for an embankment dam, but it is excessively

conservative for a concrete dam. for the hydraulic

engineering, the determining of the floods standards

should

be considered economical efficiency. .

【key words】.design floods;pmf;icold .

1. 前言.

防洪标准的选取是一项复杂的工作，是经济与社会协调的综合产

物，拟定合理的防洪标准，是做好大坝设计工作的一项重要任务。

随着我国各家水利设计企业逐步进入国际设计市场，我国国家洪水

设计标准怎样与国外标准接轨，了解国外标准对于我们更好再涉及

到国外工程时节约成本，降低投资有非常重要的意义。

表1 根据大坝类别的水库洪水和波浪设计标准 .

分类.原始水库环境大坝设计洪水流量.一般标准.最低标准(当大

坝允许特殊情况下漫顶)设计最小波浪安全超高及计算采用风速

a.平均日流量下长期泄洪. pmf .0.5pmf或10000年一遇洪

水

(取大值)

.b.水库满蓄(没有泄洪).0.5pmf或10000年一遇洪水(取大

值).0.3pmf或1000年一遇洪水(取大值)冬季:10年一遇最大

小时风速;夏季:年平均最大小时风速;波浪超高最小0.6m

c.水库满蓄(没有泄洪).0.3pmf或1000年一遇洪水(取大

值).0.2pmf或150年一遇洪水(取大值).年平均最大小时风速;波

浪超高最小0.4m

d.平均日流量下长期泄洪. 0.2pmf或150年一遇洪水(取大值).

不做要求 .年平均最大小时风速;波浪超高最小0.3m

注:

(1) a类:水库决堤后会危及附近城市人员生命安全;

b类:水库决堤后。i) 周边没有城市，也会危机人员生命安

全;ii) 会导致比较大的损失;

c类:水库决堤后有潜在的可以忽略的危险，会导致有限的损失;

d类:特殊情况。没有生命损失，且可以预见即使水库决堤后也只

能导致有限的洪水危害。

(2)对于b和c类水库，如果经济研究是可行的，当最小可能洪水

通过溢洪道也会增加损失的情况下，大坝设计洪水标准应不低于最

小设计标准，但可以超过一般标准。

(3)水库应符合相应大坝类别及其报告中的规定，通过一整年的运

行在或低于规定水平上时其控制程序，泄流能力均应达到要求。pmf

的比例是指，应先计算pmf水文过程线，然后将所有的坐标乘以0.5，第一文库网0.4，0.2。

2. 几个国家或者组织对洪水标准的分类.

2.1 日本:在日本，大坝的设计洪水设计标准由在河道法的基础

上之制定的河道防护设施结构标准(内阁命令)规定。根

据该标

准，无论大坝属于新建还是重建，对以混凝土大坝的设计洪水流量

的选取应该基于以下三个流量的最大值: (1)坝址处200年一遇

洪水; (2)坝址处实测历史最大洪水; (3)在相似的水力和气象

条件下，根据流域内的实测历史最大洪水推测出的坝址处最大洪水

流量。

对于土石坝的设计洪水标准应该为相应规模混凝土坝的1.2倍。

实际上，土石坝设计洪水的重现期通常为1000年一遇甚至更高。

2.2 英国:在英国，对于大坝安全政府没有任何的强制性标准，

其安全评估被委托给政府指定的能够胜任设计和检查水库安全性

的独立的法定工程师小组负责，且该工程师小组为业主所建筑的大

坝的安全负责。大坝的设计洪水通常由1978年伦敦土木工

程师协

会的设计导则确定。根据大坝的分类，不同类型大坝的设计洪水可

以选取pmf、0.5pmf、0.3pmf、0.2pmf或者对应的10000、1000、

150年的重现期洪水(见表1)。

2.3 美国:大多数情况下，美国的设计洪水为pmf。因为当确定的

设计洪水流量小于pmf时，负责该工程的业主，代理商或者组织就

应该为大坝一旦溃决所引发的损失负责。很显然，大多数的工程师

都不愿冒这种风险。美国陆军工程兵团(usace)建议设计洪水流

量应该由坝高和库容的规模来进行选择，且应考虑大部一旦失事对

下游区域的危害。美国垦务局(usbr)一般情况下均选用pmf作为

设计洪水usace和bsbr的洪水设计标准见表2和表3。

2.4 国际大坝委员会(icold):作为一个总的原则，icold建议设

计洪水应该为pmf(表4)，并且对于带溢洪道的过流能力

应该满足

宣泄全部设计洪水而不考虑水库的调洪作用;对于不带闸门溢流坝

则应根据考虑水库调蓄作用下的下泄流量进行设计。

3. 结论.

纵观以上几个国家或者组织对洪水标准的分类，我们可以看出其

明显比我们国家的标准要高，对于一般中型以上的工程基本采用

pmf洪水作为设计洪水。pmf作为国外很多国家的设计洪水标准，

对于土石坝可能是适用的，但是对于重力坝则偏于保守。一方面，

体现出其以人为本的观点，充分保证工程的安全性，避免出现工程

一旦出事会人民生命安全的危害;另一方面，也说明这些发达国家

经济发达，能够用更多的财力和物力来确保大坝安全。我们在确定

大坝设计洪水标准时，尤其是国外工程时，应该综合各方面因素，

做到经济、安全、可靠

参考文献 .

,1, .杨晴.关于防洪标准的几点认识,j,.水利水电技术.2000,

,7,:35,37.

,2, 王正旭.美国的大坝安全管理,m,.水利学术，2003:51,

58.

,3, 杨明亮.日本的防洪现状及发展趋势,j,.东北水利水电技

术，1996:22,24.

,4, 程光明.中外防洪标准与防洪措施,j,.水利技术监督，1998

,5,:10,12

百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆

毕业设计开题报告-Q水库设计洪水标准复核

Q水库设计洪水标准复核

学生,李伟

指导老师,李英海

三峡大学水利与环境学院

1研究课题的由来和要解决的实际问题

1.1研究背景

目前，水利水电工程及防护区的防洪安全程度，与根据工程建筑物而设计的洪水大小有关，设计洪水越大，在运行期间建筑物被损毁。防洪区被淹没的风险就越小，但是工程投资就会增加。所以，需要采用多大的洪水作为设计依据，最科学的方法是在分析水工建筑物防洪安全风险、防洪效益、失事后果及投资等关系基础上，通过综合经济分析并考虑失事后果后选择确定。对于已设计运行的水库，为验证其设计初的安全合理性，对设计洪水的标准进行复核亦为重要，我国现阶段水库数量众多，事故每年都有发生，因此，对水库的设计洪水标准进行复核，对后期水库的运行及最大发挥防洪兴利效益具有重大意义。 1.2问题的提出

Q水库位于广东省大埔县境内,属韩江水系的汀江流域。坝址以上集水面积 9157km2。百年设计洪水位 73.14m ,相应库容 6949×104 m3;500 年校核洪水位76.33m,相应库容 8470×104 m3 ;正常高水位 73.00 m ,相应库容 6880 × 104 m3.多年平均径流量 87.4 ×108 m3,多年平均入库流量 277m3/s ,为日调节水库.近年来,随着经济的发展 ,流域内人类活动影响频繁 ,流域内先后修建了一些水利水电工程,对其影响最大的是M水库.M水库位于Q水库上游 14km 处, 坝址以上集水面积为7907 km2,占Q水库坝址以上集水面积的86. 3 %。百年设计洪水位 171.25m ,相应库容 15.91 ×108 m3 ;500年校核洪水位 177.80m ,相应库容 20.35 ×108 m3 ;正常高水位173. 00m ,相应库容 16. 95 ×108 m3。多年平均径流量73.2 ×108 m3 ,多年平均入库流量232m3/s。水库以发电为主,兼有防洪、

航运等综合利用效能,属不完全年调节水库.研究M水库建成并投入应用后对Q水库设计洪水的影响 ,对Q水库的水资源规划管理、综合利用和水库的安全运行具有十分重要的意义. 1.3课题概述

本次毕业设计以Q水库的设计洪水复核作为实例进行研究。Q水电站于1995年开始正式运行。考虑到水文气象条件、水力条件和流域下垫面条件的变化，Q水库实测水文资料系列的延长以及防洪调度实际运行经验的积累，加之上游M水库的修建对其运行的影响，为了水库的安全运行和充分发挥其社会效益和经济效益，需要重新开展复查工作。复查工作采用由流量资料推求设计洪水，然后进行调洪演算，得到最大下泄量和最高库水位，并与初设结果和上次复查结果做比较，以验证其安全合理性。若验证了初始设计的安全合理性，为了最大限度地发挥防洪兴利的作用，我们可以采取一定的措施来增加水库的综合效益。

1.4 研究的意义

设计洪水复核直接影响到工程的安全，投资及效益。也为找出Q水库设计洪水目前的动态变化，为水库调洪演算和水电站工程现状及大坝抗洪能力评价提供依据。由于建库后库区的产汇流发生了变化,外加上水文资料系列的延长,对水库设计洪水重新进行复核是非常必要的，因此，本文以Q水库为对象，采用由流量资料推求设计洪水，然后进行调洪演算，得到最大下泄量和最高库水位，并与初设结果和上次复查结果做比较，以验证其安全合理性。并在此基础之上，采取一定得措施提高防洪效益及安全性。 1.5国内外研究现状和发展趋势

1.5.1关于设计洪水推求的方法

国外基于流量资料的设计洪水过程线方法均是首先通过洪水频率分析得到表征洪水过程的特征量设计值,然后由特征量设计值结合洪水过程的形状得到设计洪水过程线。洪水过程形状可通过对流域汇流特性进行概化( 单位线方法)或者直接对洪水过程形状进行综合概化等方法得到, 概化后洪水过程形状具有流域洪水特性的代表性。我国在小流域设计洪水过程线推求中通常采用洪水过程概化法和综合单位线法, 概化的洪水过程线形状

如三角形、抛物线形等。而这些方法并不在由流量资料推求设计洪水中使用。由流量资料推求时,仍是在实测洪水过程中挑选恶劣的典型进行放大, 也就是基于实测的恶劣典型的洪水过程形状。英国 FEH 推荐的降雨径流模型参数调节法,可以通过降雨径流模型给出洪水过程线的形状,并能够使暴雨和洪水的频率一致。降雨径流标准洪水过程借用法也是一种基于单位线的方法,并且能够在设计洪水过程线形状的选择中考虑城市化的影响。国外在设计洪水过程线推求中,一般对洪峰、整个洪量和洪水历时进行分析,历时也是一个设计变量;而国内同频率方法,分析各固定时段的洪量,且时段个数取的相对较多,分段放大后容易使洪水过程线形状被破坏。同频率方法和同倍比方法的合理性与峰量关系有很大的联系,峰量相关性越好,同频率和同倍比方法就越合理, 越具有理论基础。当峰量相关性很好时,设计洪水过程的频率可以以峰或量的频率近似代替。然而,国内外的设计洪水方法都没

同峰量相关程度下整个设计洪水过程的频率问题。洪水事件包含多个特有很好地解决不

征, 如洪峰、各时段洪量等,因而需要采用多个特征量才能完整描述。描述洪水过程需要采用洪峰、洪量、洪水过程形状以及历时等。洪水过程是由多个特征量有机组成的一个整体,而国内外的设计洪水推求方法都是基于单变量洪水频率分析对洪峰和洪量分别进行分析和设计的,没有充分考虑洪峰与洪量等特征量之间的相关关系,不能充分描述洪水过程,并且以特征量的频率代替整个洪水过程的频率,导致设计出来的洪水过程的实际发生频率模糊不清。

近年来, 两变量联合分布越来越多地被国内外水文工作者应用于洪水过程的描述中。Paul J. Northrop等[1]应用 Gumbel 混合模型构建了边缘分布为 Gumbel 分布的两变量极值分布, 分析洪峰和洪量、洪量和洪水历时等两相关特征量之间联合发生概率。熊立华和郭生练[8]建立了边缘分布为 PIII 型分布的两变量联合分布,并用于研究长江流域某站点洪峰和洪水总量的联合发生概率。洪峰和洪量等相关特征量的联合分析与设计是一种推求设计洪水过程线的新思路,但是目前联合分布的研究和应用多限于两个变量,而我国的传统设计方法和习惯都是对洪峰和 1d洪量、3 d洪量等3个以上的特征量进行频率分析, 然后推求设计洪水过程线的。

1.5.2关于设计洪水标准的复核

对于已建水库设计洪水标准的复核，同设计洪水的计算一样重要。应广泛搜集和复核基本资料，提高采用资料系列的可靠性和代表性;应根据水库所处地区的洪水特点，选择适宜的计算思路，充分进行合理性检查，确定分析计算成果。但更应注意两个阶段的差别，特别是两个阶段人类活动影响的差异，重视水文资料一致性的处理;注意水库建成后在产流、汇流方面的差异及其对洪水的影响，选择合适的计算方法，为除险加固提供实际的和恰当的设计依据。

2.研究的技术路线和方法

2.1总体步骤及设计洪水过程线的推求步骤

洪水资料的可靠性，

一致性，代表性审查

由流量资料推

洪水样本的选取(年求设计洪水

最大值法)。

特大洪水的处理与

频率计算。进行调洪

演算

典型洪水的选取(可

靠与不利原)。

q、、VZ maxmaxmax

同倍比同

频率放大

对比初始设计标准合

理性分析。提出建议得到设计洪水

过程线

图一设计洪水标准复核步骤图二由流量资料推求设计洪水

2.2 课题研究方法

2.2.1由流量资料推求设计洪水

分别对洪峰流量和各种时段洪量进行频率计算，求得设计洪峰流量和各种时段的设计洪量;选择适当的典型洪水过程线，用设计洪峰和设计流量对其进行放大，得出设计洪水过程线。

2.2.2洪水样本的选取

要选取表征洪水特征的样本，洪峰系列选取年最大值，洪量系列选取固定时段的年最大值(固定时段T包括1d、2d、3d、5d、7d、15d、30d)。所谓年最大1d洪量W1实际上是一年中连续24h的最大洪量，并不是逐日平均流量表中的最大日平均流量乘以一天的秒数;同样，W3是指一年中连续72h最大洪量，其他依次类推。

2.2.3洪水资料的审查

包括可靠性、一致性、代表性审查。若有需要可进行适当的资料插补延长。 2.2.4考虑特大洪水的洪峰流量频率计算

在Q水库给定的资料中如若出现了历史特大洪水，则可选择分别处理法或统一处理法进行经验频率计算。

2.2.5 设计洪峰流量，洪量计算

(1)根据上述方法初估统计参数值;(2)选用P—III型曲线为水文频率分布线型;(3)采用适线法推求与经验频率配合最佳的洪峰流量或不同时段洪量理论频率曲线;(4)在拟合的最佳理论频率曲线上读出相应于设计频率的设计洪峰流量或各统计时段的设计洪量;(5)对计算所得的设计洪水过程线进行合理性分析，按照相应原则(洪峰不变，洪量相等)进行人工修匀，得到合适的数据。

2.2.6 设计洪水过程的推求:

按照“可靠”和“不利”原则选取典型洪水过程线(一般根据上述原则初选多个典型，分别放大，经调洪计算，取其中偏于安全的作为设计洪水过程线的典型 )，再分别按照同频率与同倍比方法进行放大，从而得到设计洪水过程。并对两种放大方法进行比较。 2.2.7 调洪演算方法

水库的调洪演算一般而言，就是逐时段联解下面两式，即

QQqq，1212，ttVV 2-1 ,,,,,2122

2-2 qf,(V)

解这两个方程的具体方法很多，主要包括试算法与半图解法。在本设计中，均采用两种方法对设计洪水进行调洪演算，具体计算步骤在此不再详述。

2..2.8分析结果并提出建议:在进行调洪演算后，得到。与初始设计与q、、VZmaxmaxmax

上一次复核结果相比较，并提出相应的改进措施，使得水库的经济效益最大化。 3. 课题研究的内容和预计成果

3.1 研究内容

本课题研究内容主要包括:资料的一致性、代表性、可靠性审查。洪峰，洪量样本系列的选择，特大洪水的处理，典型洪水的选择以及洪水放大方法，调洪演算的计算方法，成果的合理性分析。

研究由流量资料推求设计洪水，以解决水库的设计洪水计算问题。并由设计洪水过程线进行调洪演算，求得最大下泄流量与最高库水位，与初始设计标准进行比较，分析其合理性。并提出自己的改建措施及有效的创新方法。

同时，对于M水库的修建，采用由实测流量推求设计洪水的方法,分别以考虑M水库影响和不考虑M水库影响两种途径对Q水库的设计洪水进行了分析计算。对比计算结果，分析结论，同时对此提出自己的建议或改建措施

3.2预计成果

预计此次设计洪水标准的复核满足该水库的设计标准，M水库建成投入运行后对Q水库的设计洪水有一定的影响, 且对Q水库防洪有益; Q水库可以适当提高其汛限水位，鉴于上游水库的修建，我们可适当增加下游水库的兴利作用。使其防洪兴利效益最大化。(具体建议及其他创新方法要依据数据算得的结果而定)

具体预期成果应包括:毕业设计开题报告、外文翻译、计算程序、计算结果图表、毕业论文等

4(阅读的主要文献

【1】. Paul J. Northrop～Likelihood-based approaches to flood frequency estimation～Journal of Hydrology, 2004, 292: 96–113.

【2】. 黄振平水文统计学[M].河海大学出版社，2003.

叶秉如水利计算及水资源规划[M].水利电力出版社，1995.

【3】. 黄泽钧, 王福喜, 孟才, 张凡凯. 湖北省小型水库设计洪水与防洪复核方法探讨. 中国农村水利水电, 2012, (9):161-164.

【4】. 肖义, 郭生练, 方彬, 刘攀. 设计洪水过程线方法研究进展与评价. 水力发电, 2006, (07):61-03.

【5】. 彭习渊, 孟晓亮. 建库后水库设计洪水复核方法探讨. 中国水利学会2003学术年会论文集, 2003.

【6】. 李杰友, 陆波, 穆方驰. 棉花滩水库建成后对青溪水库设计洪水影响研究[J].水利水电科技进展, 2005, (01):25-03.

【7】.《水利水电工程设计洪水计算规范(SL44-2006)》[M].。中华人民共和国水利部、能源部, 2006.

【8】.熊立华, 郭生练. 两变量极值分布在洪水频率分析中的应用研究[J]. 长江科学院院报, 2004, 21(2):35- 37.

【9】黄泽钧，张凡凯，孟才.左家沟水库设计洪水复核研究.

【10】樊孔明,董增川，王聪聪，等.棉花滩水库设计洪水复核计算,,]水电能源科学，2011.29(4);57-59.

【11】王卓娟，乔娟(湖北省小型水库设计洪水计算,,,(三峡大学学报(自然科学版)，2011，(3);6-9.

【12】谷黄河，陆宝宏，余钟波，等(柘林水电站设计洪水复核研究,J,。水电能源科学，2010,28(6).

5. 工作的主要阶段与进度

起止日期要求完成的内容及质量

2015.12.06-2016.01.15 开题报告和外文翻译

2016.01.16-2016.02.28 方案设计与讨论，确定最终研究(设计)方案。进

2016.03.01-2016.04.20 完成程序设计与相关计算，获得所需的计算结果。度

对计算成果进行合理性分析，发现研究中的不足或及2016.04.21-2016.05.01 缺陷，并对模型或方案进行改进。要

2016.05.02-2016.05.20 毕业论文撰写。求

2016.05.21-2016.05.30 上交毕业论文，并根据指导教师反馈意见进行修改。

2016.06.01-2016.06.05 毕业论文定稿，装订。

2016.06.06-2016.06.08 毕业论文答辩。

6现有条件及必需采取的措施

6.1 现有相关基本资料:

1. Q、M水库基本特征数据:水位~库容关系，水位~泄量关系，泄流能力曲线。 2. XK水文站历史洪水资料:1951年~1994年坝址洪峰及时段洪量资料;

1995年~2000年入库洪峰及时段洪量资料;

1842年历史洪水，1973年6月典型洪水过程; 6.2 必需采取的措施

文献阅读、资料收集、数据处理、数据复核、自主学习并应用相关软件等。

国外水库洪水设计标准研究【精品文档】

国外水库洪水设计标准研究

【摘要】.通常用工程规模，溃坝后对下游潜在危害性及大坝类型等要素来

确定设计洪水的标准。PMF作为国外很多国家的设计洪水标准，对于土石坝可

能是适用的，但是对于重力坝则偏于保守。对水利工程而言，在确定洪水标准

时也应该考虑工程的经济性。 .

【关键词】 .设计洪水标准;PMF;国际大坝委员会

Abroad reservoir flood design standard research

Li Bu-li

(Guangxi Electric Power Industry Investigation Design and Research Institute NanNing Guangxi 530023) .

【Key words】.Design Floods;PMF;ICOLD .

1. 前言.

防洪标准的选取是一项复杂的工作，是经济与社会协调的综合产物，拟

定合理的防洪标准，是做好大坝设计工作的一项重要任务。随着我国各家水利

设计企业逐步进入国际设计市场，我国国家洪水设计标准怎样与国外标准接轨，

了解国外标准对于我们更好再涉及到国外工程时节约成本，降低投资有非常重

要的意义。

表1 根据大坝类别的水库洪水和波浪设计标准 .

分类.原始水库环境大坝设计洪水流量.一般标准.最低标准(当大坝允许特

殊情况下漫顶)设计最小波浪安全超高及计算采用风速

A.平均日流量下长期泄洪. PMF .0.5PMF或10000年一遇洪水(取大值)

.B.水库满蓄(没有泄洪).0.5PMF或10000年一遇洪水(取大值).0.3PMF或1000年一遇洪水(取大值)冬季:10年一遇最大小时风速;夏季:年平均最大小时风速;波浪超高最小0.6m

C.水库满蓄(没有泄洪).0.3PMF或1000年一遇洪水(取大值).0.2PMF或150年一遇洪水(取大值).年平均最大小时风速;波浪超高最小0.4m

D.平均日流量下长期泄洪. 0.2PMF或150年一遇洪水(取大值). 不做要求 .年平均最大小时风速;波浪超高最小0.3m

注:

(1) A类:水库决堤后会危及附近城市人员生命安全;

) 周边没有城市，也会危机人员生命安全;ii) 会 B类:水库决堤后。i

导致比较大的损失;

C类:水库决堤后有潜在的可以忽略的危险，会导致有限的损失;

D类:特殊情况。没有生命损失，且可以预见即使水库决堤后也只能导致有限的洪水危害。

(2)对于B和C类水库，如果经济研究是可行的，当最小可能洪水通过溢洪道也会增加损失的情况下，大坝设计洪水标准应不低于最小设计标准，但可以超过一般标准。

(3)水库应符合相应大坝类别及其报告中的规定，通过一整年的运行在或低于规定水平上时其控制程序，泄流能力均应达到要求。PMF的比例是指，应先计算PMF水文过程线，然后将所有的坐标乘以0.5，0.4，0.2。论文代写

2. 几个国家或者组织对洪水标准的分类.

2.1 日本:在日本，大坝的设计洪水设计标准由在河道法的基础上之制定的河道防护设施结构标准(内阁命令)规定。根据该标准，无论大坝属于新建还是重建，对以混凝土大坝的设计洪水流量的选取应该基于以下三个流量的最大值: (1)坝址处200年一遇洪水; (2)坝址处实测历史最大洪水; (3)

在相似的水力和气象条件下，根据流域内的实测历史最大洪水推测出的坝址处最大洪水流量。

对于土石坝的设计洪水标准应该为相应规模混凝土坝的1.2倍。实际上，土石坝设计洪水的重现期通常为1000年一遇甚至更高。

2.2 英国:在英国，对于大坝安全政府没有任何的强制性标准，其安全评估被委托给政府指定的能够胜任设计和检查水库安全性的独立的法定工程师小组负责，且该工程师小组为业主所建筑的大坝的安全负责。大坝的设计洪水通常由1978年伦敦土木工程师协会的设计导则确定。根据大坝的分类，不同类型大坝的设计洪水可以选取PMF、0.5PMF、0.3PMF、0.2PMF或者对应的10000、1000、150年的重现期洪水(见表1)。

2.3 美国:大多数情况下，美国的设计洪水为PMF。因为当确定的设计洪水流量小于PMF时，负责该工程的业主，代理商或者组织就应该为大坝一旦溃决所引发的损失负责。很显然，大多数的工程师都不愿冒这种风险。美国陆军工程兵团(USACE)建议设计洪水流量应该由坝高和库容的规模来进行选择，且应考虑大部一旦失事对下游区域的危害。美国垦务局(USBR)一般情况下均选用PMF作为设计洪水USACE和BSBR的洪水设计标准见表2和表3。

2.4 国际大坝委员会(ICOLD):作为一个总的原则，ICOLD建议设计洪水应该为PMF(表4)，并且对于带溢洪道的过流能力应该满足宣泄全部设计洪水而不考虑水库的调洪作用;对于不带闸门溢流坝则应根据考虑水库调蓄作用下的下泄流量进行设计。论文网

3. 结论.

纵观以上几个国家或者组织对洪水标准的分类，我们可以看出其明显比我们国家的标准要高，对于一般中型以上的工程基本采用PMF洪水作为设计洪水。PMF作为国外很多国家的设计洪水标准，对于土石坝可能是适用的，但是对于重力坝则偏于保守。一方面，体现出其以人为本的观点，充分保证工程的安全性，避免出现工程一旦出事会人民生命安全的危害;另一方面，也说明这些发达国家经济发达，能够用更多的财力和物力来确保大坝安全。我们在确定大坝设计洪水标准时，尤其是国外工程时，应该综合各方面因素，做到经济、安全、可靠

. 联系QQ 8651658

参考文献 .

,1, .杨晴.关于防洪标准的几点认识,J,.水利水电技术.2000,,7,:35,37.

,2, 王正旭.美国的大坝安全管理,M,.水利学术，2003:51,58.

,3, 杨明亮.日本的防洪现状及发展趋势,J,.东北水利水电技术，1996:22,24.

,4, 程光明.中外防洪标准与防洪措施,J,.水利技术监督，1998,5,:10,12

,文章编号,.1619-2737(2012)11-17-057 .

,作者简介,李布雳(1979-)，男，汉族，籍贯:陕西渭南人，中共党员，学历:工学硕士，职称:助理工程师，主要从事水利工程研究设计。.

水库工程设计洪水标准指标体系构建初探

【】专题研究

水库工程设计洪水标准指标体系构建初探

，，张志红王国安李荣容

( ，450003) 黄河勘测规划设计有限公司河南郑州

:，、、、，、。摘要水库工程设计洪水标准的制定涉及政治经济社会环境等问题其影响范围广分析因素复杂根据水库工

、，、程规模效益和在国民经济中的重要性以及工程失事后的影响等因素提出了水库工程设计洪水标准适宜的工程等级

、、。、( ) 政治经济工程效益自然地理环境等指标体系水库工程设计洪水标准指标体系中的分等指标分级指标和提降级指

; 、。工程规模投资等主要影响设计洪水标准上下限标主要影响工程等级和建筑物级别

关键词: 设计洪水标准; 指标体系; 水库工程

: TV877; TV62 A :doi:10, 3969 / j, issn, 1000-1379, 2011, 07, 007中图分类号文献标识码

Pemnay Study on ndex Sysem o Desgn Food Sandad of Resevos Poec rliirItfriltrrirrjt

ZHANG Zhi-hong，WANG Guo-an，LI Rong-rong

( Yellow River Engineering Consulting Co, Ltd,，Zhengzhou 450003，China)

Abstract: The planning of design flood standard forer servoirs project involved political，economic，social，environmental and othera cftors，with the characteristic of wide influence and complex analysis, According to thep roject scale，benefits，importance in the national economy and theail ufre consequences，a rangien doefx systemsin cluding engineering grade，political economy，engineering benefit and natural geographical environment are provided for design flood standard, The main factors in the index system are usedd toete rmine the engineering grade and constructional grade， and the secondaracyt ofrs are used tode termine the design flood in a certain range,

Key words: design flood standard; in dex system; re servoir project

，，、，新中国成立以来我国水库工程建设事业蓬勃发展截至事后果以及地质条件工程结构等指标判断工程建筑物是否,1,。，，2006 8, 58 ，482 ，需要提级或降级其中在提级或降级指标体系中根据工程年全国已建成各类水库万座其中大型水库

、3 000 8, 23 。、，，座中型水库座小型水库万座随着社会经济的又分为两类指标第一类是对工程防洪安全影响的安全要求

，、，从建设和谐社会巩固经济建设成果的角度出发人，，快速发展该类指标在级别调整的同时设计洪水标准也应较大的指标

。而现行水库们对防御洪水等重大自然灾害的要求日益提高; ，第二类指标只影响工程结构安全其意义在于只作相应调整

工程设计洪水标准能否较好地适应不同地区国民经济快速发，，在提高或降低级别的同时不调整调整结构设计的安全参数

，是否能较好地反映当前和今后一段时期内工程建设展的形势。设计洪水标准、，。经济性及合理性尚需进一步分析研究的安全性

2 水库工程设计洪水标准指标体系分析

1 我国现行设计洪水标准指标体系及应用

，防洪标准依据可接受的安全程度以工程造价和大坝失事,2 ) 4,，，、主要是按照水工程我国现行水库工程设计洪水标准的后果综合考虑选定具体指标主要有工程等级指标政治经

。，、的等级确定其设计洪水标准首先根据工程规模效益和其、，，、工程效益指标此外工程所处自然地理环境工程自济指标，; ，确定水库工程等别然后根据工程等在国民经济中的重要性( 、) 、坝型坝高公众观念和梯级水库布置准则也是重要身特点、，; ，作用和重要性进行分级确定水工建筑物级别最后根据别。的影响因素。建筑物级别确定其防洪标准，工程等别划分指标体系中工程规模主要考虑水库库容指

; 工程效益及在国民经济中的重要性主要从工程所承担的防标收稿日期:2010-12-30

:( 200701018)。、、、，基金项目水利部公益性行业科研专项供水治涝灌溉和发电等开发任务考虑其分等指标具体洪:( 1967—) ，，，，( ) 作者简介张志红男河南新乡人高级工程师教授级主要从事、、、保护农田面积治涝面积灌溉面有城镇及工矿企业的重要性。水文水资源研究工作、。，装机容量等在确定水工建筑物级别时还需考虑工程失积E-mail:zhh3618@ 163, com 14 ??

2011 7 人民黄河年第期

( 1) 。，。，工程等级指标水工程等级划分指标体系是设计洪水展水平差异较大工程效益指标难以统一定量因此统一将

、3 。，，该指标分为特别巨大显著和较低类标准指标体系的基础在工程等级划分指标体系构建过程中

( 4) 。，。坝型指标不同坝型抗御洪水的能力不同包括我国已充分考虑了各类主要影响因素与设计洪水标准的关系水

在内的世界大多数国家都把坝型指标作为确定水库防洪标准，库工程等别及其水工建筑物级别与设计洪水的对应关系是综

。，的重要因素之一不允许漫顶的大坝在选择设计洪水标准，合现有标准以及国内外水库工程建设标准的经验考虑当前及

，。、、时必须更加注意土坝干砌石坝堆石坝等没有胶结材料的、、、，今后一段时期国家政治经济社会环境等因素的发展状况

，，土石坝承受漫顶能力较差洪水一旦漫顶极易引起垮坝事故。通过一对一关系做出的明确规定; 、混凝土浆砌石坝等、通过对大量已建水库水电枢纽工程等别及其水工建筑物该坝型工程的设计洪水标准相对应高些

，，有胶结材料的坝通常有较强的承受漫顶能力在洪水适当漫，级别划分指标进行分析发现工程规模指标在确定工程等别和

，。顶时不会造成垮坝事故其设计洪水标准相对应低些，，。级别中起主导作用工程规模决定等别而等别又决定级别

，根据我国以往各时期规范对不同坝型标准的规定结合，，因此只要工程规模确定水库工程的设计洪水标准就基本可

《》( GB50201—94) ，防洪标准执行情况土石坝设计洪水标准基。，以确定水库工程规模指标主要是库容而水电枢纽工程规模

，本上比混凝土坝防洪标准高一个级别同一级别下土石坝防洪，1。指标为库容和装机容量具体分等指标见表

,4, 。标准的下限值基本上为混凝土坝防洪标准的上限值1 表水库和水电枢纽工程分等指标

( 5) 。、自然地理环境指标从地形条件洪水特性和工作特

，、。、点来看山区丘陵区与平原区明显不同山区丘陵区河流河

，，、，道比降陡汇流时间短洪水峰高量大其工程建筑物高度一 3工程等别工程规模装机容量 / 万 kW / m 总库容亿，，、，般也较高水库一旦垮坝其垮坝洪水速度快冲击力强将会大( 1) 型 ? 10120?? ，、对下游造成灭顶之灾因此山区丘陵区水库设计洪水标准一 ( 2) ? 大型 1, 0 : 1030 : 120 ? 中型0, 10 : 1, 0 5 : 30 。，、般相对较高平原区水库一般位于河流中下游与山区丘陵 ? 0, 01 : 0, 10 1 : 5 ( 1) 小型，，、，区不同的是平原区洪水涨落平缓河道宽坡降缓泄水条件 ?0, 001 : 0, 01 , 1 ; 、，， ( 2) 平原区水库一般坝高较低水头较小失事后损失较小型小较好、因此平原区水库设计洪水标准应比山区丘陵区水库设计洪水 ( 2) 、。、政治经济地位指标政治经济地位指标主要表现为。标准低。，工程在国民经济中的重要性由于该项指标十分抽象难以统 ( 6) 。失事后果指标水库失事对下游造成的危害包括垮坝，、、一定量因此定性地按重要性分为特别重要重要中等和一般，对国民经济和人民生命财产造成的直接损失和间接损失以及 4 。类水利水电工程根据其所承担的开发任务及其服务对象的，水库失事后不能发挥效益所造成的经济损失甚至还包括对下 ( ，。重要性确定工程的重要性水库开发任务一般有防洪防。游生态环境引起的负面影响失事后果严重与否也是制定水 ) 、、、、。，灌溉供水发电航运等因此可以根据水库所服务对凌，库防洪标准的主要条件之一其中最重要的指标是人的生命损，，象的重要性尤其是城镇及工矿企业的重要性判断水库工程，。失但该指标难以定量判断、。、的政治经济地位是否重要城镇重要性由规模常住人口和，我国在水工建筑物分级考虑失事后果指标时可借鉴国外 ,6 ) 7,GDP 2; ，人均指数反映见表工矿企业重要性由企业规模和货，，、分级方法结合我国国情从生命损失经济损失和社会，3。币指标体现见表 ( ) 生态环境和文化等损失等方面定性地给出失事后果分级指

，4。标见表

4 表失事后果分级指标表 2 城镇政治、经济地位重要性分级指标

重要性指标特别重要重要中等一般

规模超大、特大城市大城市中等城市小城市 / 50 : 150 20 : 50 常住人口万 15020?? GDP , 3, 0 , 3, 0 人均指数 , 3, 03, 0 ?

表 3 工矿企业政治、经济地位重要性分级指标危害政治、经济损失级别死亡人数生态环境和文化损失程度规模特大型大型中型小型，经济损失极大威胁非不可恢复或不可以、常重要的城镇工矿企 , 100 1 : 50 0, 5 : 5 , 0, 5 5 50巨大货币指标 / 亿元 ? 实体补偿、业交通通讯设施，经济损失非常大威胁可恢复或以实体补 ; :，注各类工矿企业的规模按国家现行规定划分货币指标为年销售、，的城镇工矿企，重要难度较大恢偿但,3,2 重大 30 : 100 。，收入和资产总额两者均必须满足要求、业交通通讯设施复时间很长

，恢复或以实体补偿经济损失较大威胁一 ( 3) 。、工程效益指标工程效益包括社会效益经济效益和、、，城镇工矿企业可能性较高恢复时般的。，3 生态环境效益社会效益指有工程情况与无工程情况相比工 30较大 ?交通通讯设施间一般，经济损失较小城镇部、程在保障社会安定促进社会发展和提高人民福利方面的作分地区及少量工矿企 ; 经济效益指有工程和无工程相比所增加的财富或减少的损、用业交通通讯设施受到可恢复，且恢复时间 4 较小威胁短，失现阶段我国水利水电工程所创造的经济效益主要包括防洪 ; 生态环境效益指水库、、、效益灌溉效益供水效益发电效益等

，、、( 7) 。和水电枢纽工程建成后在发挥巨大效益改善水环境气候及梯级水库梯级水库不允许因上游水库防洪标准偏低,5,。失事而导致出现下游水库连锁溃坝的局面尚在规划中和拟。工程效益涉，生活环境的同时对生态环境带来的负面影响

，，，建的梯级水库应结合江河治理和开发利用规划统筹研究相，。及面广包含众多有形的和无形的效益不同地区社会经济发

; 在已建水库的上游新，互协调合理确定各个水库的防洪标准

?15?

2011 7 年第期人民黄河

，，，、、，。建大中型水库应把下游水库作为防护对象看待其防洪标准析并考虑政治社会环境等因素综合论证确定

( ) ; 不能低于该防护对象水库原有的防洪标准在已建水库的下水库工程设计洪水标准指标体系包含主要因素和附加因

，。、必须考虑上游低标准水库溃坝对入库洪水的主要因素中具体指标可分为分等指标分级指标和素两方面游新建大型水库

; ，( ) ，。在已建水库上游新建库容较小的电站失事后不致威胁降级指标主要影响工程等别和建筑物级别分等指标对影响提

，，其防洪标准可低于下游已建水库具体有库容指标和装机容下游已建水库大坝的安全时水库工程而言主要是工程规模指标。; 分级指标包括工程等别指标和建筑物在工程中的作的防洪标准量指标

、; ( ) ，( 8) 。，重要程度指标提降级指标分为一类指标和二类指标一公众观念基于风险分析的设计洪水标准研究是根用

，、，具体包括政治经济指标工类指标是反映工程重要性的指标使其既经济又能据水库工程具体情况来确定其防洪安全标准,8,( ) ，该类指标在级别提高或降低。，程效益指标和失事后果指标等社会对风险的承受能力各国各行业标准不为公众所接受

( ) ，的同时应提高或降低设计洪水标准二类指标主要从工程结。加拿大大不列颠哥伦比亚水电局提出的可接受风险水平一

，、，包括坝高地质条件和结构形式指标该类 ; 构安全性方面考虑澳大利亚全国大坝依据失事后果划分为经济损失和生命损失

。附加因素指标主要涉及工程 0, 001 指标调整时设计洪水标准不变委员会提出的标准为每年每坝死人的风险为最大可接

、、，投资水库寿命以及民族宗教等因素主要影响设计洪水。，规模我国对可接受风险方法的研究尚处于起步阶段而且受风险

、，下限该指标在实际运用中可根据各地区实际情况标准的上，，经济相对落后目前许多地区尚难达到西方发我国人口众多

。。，灵活应用我国采用何种可接受风险标准需达国家的可接受风险标准

，，通过学术界和工程界的合作在各方广泛参与的条结合国情

。件下取得统一认识

，可接受风险标准不仅取决于社会对生命安全赋予的价值: 参考文献而且也取决于相同费用付出条件下社会其他领域减少人身安

。，、、因此随着社会经济环境和人们心理状态全威胁的可能性,1, 中华人民共和国国家统计局, 2007 年中国统计年鉴,M,, 北京: 中国统计出，。可接受风险标准也必然是发展变化的的变化，2007,版社

, GB50201—94 S,, : ,中华人民共和国水利部防洪标准北京中国计划出版 ,2, 1994,，社

, SL252—2000 长江水利委员会长江勘测设计研究院水利水电工程等级划 ,3, S,, : 2000, ，,北京中国水利水电出版社中华人民共和国国家经分及洪水标准, DL5180—2003 水电枢纽工程等级划分及设计安全标准济贸易委员会 3 水库工程设计洪水标准指标体系的构建,4, S,, : ，2003,,北京中国电力出版社

, J,, ，,，于永海曲洋综述水电工程对生态环境负面影响的减轻措施小水电水库工程设计洪水标准指标体系的构建要体现工程设计2006( 4) 1:1 ) 13, ,5, 、、，的安全性经济性科学性和合理性它不仅与工程本身的规，，，, ,M,, : 姜树海范子武吴时强等洪灾风险评估和防洪安全决策北京中、，效益以及工程在国民经济中的重要性有关而且还与工程模2005,，国水利水电出版社,6, 。、、、该体系涉及政治经济社会环境失事后的影响等因素有关, M,, : ,王国安可能最大暴雨和洪水计算原理与方法郑州黄河水利出版，、。，其影响范围广分析因素复杂在防洪标准的制定中等方面1999,，社,7, ，、、, J,, ，，，,若片面强调经济分析的合理性忽略工程对政治社会环境等肖义郭生练周芬等基于风险分析的大坝设计洪水标准研究水力

2003( 11) :6 ) 9,，发电，; 所制定的防洪标准不一定是合适的而不顾经济因素的影响,8, 【】责任编辑吕艳梅，。，片面提高防洪标准和安全性也是不合适的因此水库代价

，，应根据防洪安全要求结合经济指标分工程防洪标准的确定

櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨

( 4 ) 上接第页 :参考文献( 2) ，小浪底水库运用后黄河下游防洪工程体系进一步完

a ，，1 000 善但花园口出现一遇洪水时仍需要北金堤或东平湖 ,1, 鲍文, 蓄滞洪区减灾与可持续发展研究,J,, 人民黄河，2007，29 ( 10) 1: 4 ) 。滞洪区分滞洪水15, ( 3) 北金堤和东平湖两滞洪区地形条件和经济社会发展差 , J, ，，,,李文家杨含侠张同德黄河下游防洪形势及近期治理对策研究人民 2 ,,2002，24( 10) :4 ) 5,，，黄河东平湖滞洪区潜在淹没损失仅为北金堤滞洪区的异明显

，，，, 武彩萍李远发陈俊杰等新时期东平湖水库综合运用有关问题讨论 14% ，，在黄河下游防洪工程体系中地位重要是黄河下游滞洪 ,3, J, 200830( 9) :1 3 ) 14,,,，，人民黄河。、当前急需解决的问题是围坝除险加固退水困区的建设重点【】责任编辑翟戌亮。难和湖区安全建设等

16 ??

转载请注明出处范文大全网 » 国外水库洪水设计标准研究