溢庫率是大型水庫對下游的防洪指標(biāo)-文庫吧
2025-04-03 12:39 本頁面
【正文】 長河中的概率分布各具有不同參數(shù)，能抗御其中任一個(gè)，都不具有全面代表下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的資格。例如，年長江洪水宜昌站，最大洪峰流量為 ，是年一遇，天或天的洪水總量大致是年一遇，對于三峽水庫說來，應(yīng)該說年的“洪水頻率”是什么？ 按我國《水利水電設(shè)計(jì)洪水計(jì)算手冊》（主編單位：水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，長江水利委員會水文局，南京水文資源研究所），上述“洪水頻率”確定方法的基礎(chǔ)是“典型洪水流量過程曲線放大”，即：選某年的洪水期流量過程曲線認(rèn)定為典型，把其它年的流量過程曲線都視作與“典型”相似，通過一定規(guī)則，按比例把典型年的流量過程曲線放大作為該年的流量過程曲線，并以該年的最大洪峰流量的頻率作為其洪水頻率，這就是把歷史上各具有不同概率分布的統(tǒng)計(jì)量一律硬性掛靠為當(dāng)年的洪峰流量的概率分布。這種硬性“照貓畫虎”，其實(shí)畫成的是一只假“虎”，有幾分可信度，值得懷疑。從上述基礎(chǔ)方法再按水庫分期調(diào)度，需要分期設(shè)計(jì)洪水。據(jù)該《手冊》指出：“...（從）目前我國計(jì)算分期設(shè)計(jì)洪水的一般作法，不難發(fā)現(xiàn)，其中仍存在一些重大的缺陷，急需改進(jìn)。...以致通常所說的‘重現(xiàn)期等于頻率的倒數(shù)’這種關(guān)系也不再成立。...按現(xiàn)行計(jì)算的分期設(shè)計(jì)洪水永遠(yuǎn)達(dá)不到防洪的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是不安全的。對此必須引起注意”。因此，如果是按此法定出的“洪水頻率”或“重現(xiàn)期”，不能算是給它們賦予了確切的定義?！妒謨浴啡绱藝?yán)肅地指出了它本身現(xiàn)行計(jì)算洪水頻率的方法“是不安全的”，但似乎并未引起注意，實(shí)在令一知半解者不解。 “溢庫率”是水庫下游洪水為患的指標(biāo)水庫按下游能接受的最大排洪流量排洪，蓄洪水量導(dǎo)致水庫滿溢，或達(dá)到因某種原因不準(zhǔn)超過的水位（庫容），致其調(diào)節(jié)能力消失，被迫泄放的洪水流量比入庫洪峰流量更大，超過下游防洪計(jì)劃的能力，即刻發(fā)生洪水災(zāi)害，下文簡稱這種情況為“溢庫”。只要未溢庫，入庫洪水對下游不應(yīng)為患，例如圖中的點(diǎn)，有很大的洪峰入庫，但是并未溢庫,到了點(diǎn)，一個(gè)相對較小的洪峰到來卻溢庫了，此時(shí)必然是入庫洪水流量超過了當(dāng)時(shí)計(jì)劃容許的排洪流量，否則以入庫流量排洪，不會溢庫。倉促而來、人們疏于警戒的超計(jì)劃“人造洪水”，其災(zāi)害程度有時(shí)可能更大于人們嚴(yán)陣以待的同等自然洪水，而且此時(shí)一般就產(chǎn)生了大壩的安全問題，同時(shí)對于即將到來的洪水會是什么水平一般也難有絕對把握，等等，為預(yù)防更大的風(fēng)險(xiǎn)，需要及時(shí)加大排洪流量騰出庫容，即使超過下游的安全接受能力，也在所不惜，因?yàn)椴蝗绱司涂赡苡懈蟮臑?zāi)害。所以，對水庫下游，可以斷言“不溢庫就不會有水災(zāi)”，但不敢斷言“沒有大洪峰就沒有水災(zāi)”；說“在洪水期被迫溢庫就是水災(zāi)”并不過分，若說“有大洪峰就是水災(zāi)”就很不準(zhǔn)確。因此，在一定防洪庫容及排洪流量下的溢庫率作為水庫下游洪水成災(zāi)的指標(biāo)，作為定義，比較清晰、明確。在下文中，除特別指明以外，所有“庫容”都是指的防洪庫容。 溢庫率的理論計(jì)算方法問題在于“溢庫率”如何計(jì)算，現(xiàn)在探討這個(gè)問題。在長期歷史過程中洪水期開始的日子選定為每年的同一天，取每年洪水期的由至τ天總徑流量記錄為（τ）｛τ∈洪水期｝，有很多年的（τ）數(shù)據(jù)，例如，經(jīng)過論證，選定每年的７月１日為洪水期開始日，年為開始統(tǒng)計(jì)年，假定年的７月１日至７月２０日的總徑流量為億 179。，則該年τ＝的（）＝億 179。，如此統(tǒng)計(jì)至年每年的（），可得出至年的（）（即每年７月１日至７月２０日入庫洪水總量）的分布規(guī)律，進(jìn)而可以得出其多年平均值()、最小值（）和均方差σ()，τ為其它值時(shí)類推。查閱我國個(gè)水利工程的勘測資料[]，各工程洪水期洪水概率分布無一不屬于－型，有理由認(rèn)為（τ）在歷年的頻率分布也可近似地用型代表，有了（τ）、(τ)、(τ)和σ(τ)，就可以完全得出（τ）的分布的頻率方程式及其(τ)＞(τ）的概率(，α）： （）上式可從－原型導(dǎo)出，其中：， ， ， （ˊ） 以上各項(xiàng)，在數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)書[]中都有論述，此處不贅列其詳。現(xiàn)繪出（τ）的 分布示意圖如圖。可以把（，α）看成是在每年洪水期隨（τ）而變的概率分布。在 軟件里的內(nèi)置程序(，α，)，可以計(jì)算（）式， （，α）＝－(，α，)。在以上各式中，取(τ)＝水庫防洪庫容＋實(shí)際排洪總量（由到τ），進(jìn)一步得出在洪水期任一天τ，其由到τ的總存庫水量不大于當(dāng)時(shí)的(τ)的總概率ˊ：’ （）上式中“∏”表示連乘。表示洪水期總天數(shù)，即為在洪水期水庫的溢庫概率，簡稱“溢庫率”，也就是下游發(fā)生洪水災(zāi)害的概率之一。由式（），利用既有的軟件，可以編出計(jì)算溢庫率的程序。如上所述，如果歷史水文記錄中有了足夠完整的數(shù)據(jù)進(jìn)而算出（τ）、(τ)、(τ)和σ(τ)等數(shù)據(jù)， 就可以得出。其中(τ)的計(jì)算包含“實(shí)際排洪總量（由到τ）”，它和入庫洪水總量一樣不可預(yù)知，只能以全期都是按恒定的排洪流量計(jì)算，這就給計(jì)算 計(jì)算增加了一個(gè)強(qiáng)烈的先決條件：洪水期中以恒定排洪流量排洪的那
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