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工程水文學(xué)ppt課件(參考版)

2024-09-03 00:12本頁面
  

【正文】 水位=水尺讀數(shù)+水尺零點高程 ? 潮汐分析預(yù)報 氣象 分潮 淺水 分潮 天文 分潮 調(diào)和 分析 第七章 潮汐 → (2) 潮位觀測與潮汐預(yù)報 2/2 第七章 潮汐 → (3) 海岸工程設(shè)計潮位推算 1/2 平均海平面 ? 基準(zhǔn)面和特準(zhǔn)潮位 半潮面 理論深度基準(zhǔn)面 潮高基準(zhǔn)面 當(dāng)?shù)亓泓c 特征潮位 最高(低)潮位 平均最高(低)潮位 平均大潮高(低)潮位 平均小潮高(低)潮位 ? 設(shè)計潮位的推算 設(shè)計 高潮位 設(shè)計 低潮位 極端 高潮位 極端 低潮位 第七章 潮汐 → (3) 海岸工程設(shè)計潮位推算 2/2 謝 謝 END 2022年 6月 。 ? 按我國 《 港口工程技術(shù)規(guī)范 》 規(guī)定,港口工程建設(shè)需要 20年以上的實測潮位資料。習(xí)慣上,前者稱為 潮汐 ,后者為 潮流 。 產(chǎn)生潮汐的 成因 臺風(fēng)、寒潮等天氣系統(tǒng)帶來大風(fēng)或氣壓劇變,這也能引起海面水位異常升降。 第六章 海浪 → (5) 根據(jù)海浪觀測推算設(shè)計波浪 2/3 ? 利用長期測波資料推算設(shè)計波浪 ? 我國港口工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定,當(dāng)筑港工程所在地或者附近的海區(qū)有較長期的( 20年以上)波浪實測資料時,可以用分方向的年最大波高(以某一特征波表示)組成系列進行分析,以確定各方向不同重現(xiàn)期的設(shè)計波浪。 ? 在 m年中出現(xiàn)的波浪均小于 Hp的概率為 F,稱為安全率。當(dāng) 為 1,表示單位頻率間隔內(nèi)的能量,即能量密度。 為波譜,由于它反映能量密度,稱為能譜,又由于它給出能量相對于頻率的分布,稱頻譜。為了進一步研究波浪,提出海浪譜的概念。將波列中的波高由大到小依次排列,其中最大的 P部分波高的平均值就為特征波高。 令 21**1ln)21(4HF FHHH???????????平均波高 是各種累積率波高的換算媒介,是一種常用的特征波高。 波浪重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn) 波列累積頻率標(biāo)準(zhǔn) 第六章 海浪 → (3) 海浪要素的統(tǒng)計規(guī)律 2/2 ? 波高與波長的理論分布函數(shù) 假定:復(fù)雜的海岸是由多個振幅不等、頻率不等、位相錯置的簡諧波疊加,每個簡諧波稱為組成波。 bd bH 第六章 海浪 → (2) 海浪觀測 1/1 ? 波浪觀測的方法 海浪觀測的項目 海況 波型 波向 波高 周期 風(fēng)速 風(fēng)向 水深 岸用光學(xué) 測波儀 遙測重力 測波儀 壓力式 測波儀 第六章 海浪 → (3) 海浪要素的統(tǒng)計規(guī)律 1/2 ? 固定點波高和周期的統(tǒng)計分布 ? 相鄰的兩個上跨零點(或下跨零點)間的時間間隔為周期,平均值為平均周期。 Ld?2波浪由深水傳入淺水后,周期不變 根據(jù)波浪行進海岸時的變化,對于坡岸較緩的海灘,近岸水域按不同水深可分為:深水區(qū)、淺水區(qū)、擊岸波區(qū)及岸邊區(qū)。 駐波(立波) : 是波形不向前傳播,波峰和波谷在原地作周期性升降的波浪。 洪峰 流量 設(shè)計洪水 過程 不同時段設(shè) 計洪水總量 設(shè)計 內(nèi)容 基本方法 由流量資料推求 由暴雨推求設(shè)計洪水 資料非常少或是缺乏時, 用水文比擬法、 等值線圖法、 水力學(xué)公式法求 第五章 河道工程設(shè)計水位及流量推求 → (1) 設(shè)計洪水 3/4 累積頻率 計算及其 合理性檢查 設(shè)計洪水 過程線推求 特大洪水 處理 插補延長 選樣 資料審查 由流量 資料推求 設(shè)計洪水 第五章 河道工程設(shè)計水位及流量推求 → (1) 設(shè)計洪水 4/4 第五章 河道工程設(shè)計水位及流量推求 → (2) 設(shè)計通航水位與設(shè)計流量推求 1/1 根據(jù)通航要求,按規(guī)范確定頻率和保證率 在每年的水位歷時曲線中,根據(jù) Pi(保證率)取水位值 將選取各年的水位值作為樣本進行頻率分析 根據(jù)指定的累積頻率在曲線上查的相應(yīng)的設(shè)計水位 通航保證率用正常通航歷時的百分?jǐn)?shù)表示: 通航保證率=正常通航日數(shù) /全年總?cè)諗?shù) 100% 第六章 海浪 1)海浪要素和分類 2)海浪觀測 3)海浪要素統(tǒng)計規(guī)律 4)海浪譜基礎(chǔ)知識 5)根據(jù)海浪觀測推算設(shè)計波浪 第六章 海浪 第六章 海浪 → (1) 海浪要素和分類 1/4 海洋學(xué) 海洋水文學(xué) 海洋地質(zhì)學(xué) 海洋氣象學(xué) 海洋物理學(xué) 海洋化學(xué) 海洋生物學(xué) 海洋的基本要素 —— 溫度、鹽度的時空變化規(guī)律 海水的各種運動 —— 波浪潮汐海流的生成機理及其演變規(guī)律 研究海洋的形成與演變、海底的構(gòu)造與形態(tài)、 海洋沉積過程、海底資源開發(fā) ? 海浪要素 海浪是海水運動形式之一,它的產(chǎn)生是外力、重力與海水表面張力共同作用的結(jié)果。 ? 洪水歷時(由漲水歷時 t1與退水歷時 t2相加求得)。 與工程安全和 經(jīng)濟有關(guān)的 洪水流量與水位 關(guān)于正常通航 的設(shè)計流量 和設(shè)計水位 通過頻率分析方法解決設(shè)計洪水問題 除應(yīng)用頻率分析解決問題外,還運用歷時曲線 和保證率頻率法推求設(shè)計通航最低水位 ? 洪水過程特征要素 ? 洪峰流量 Qmax。 以上相關(guān)線代表了兩變量之間的相關(guān)關(guān)系,但還不能直接說明相關(guān)密切程度,為此引入描述相關(guān)程度特征值,稱相關(guān)系數(shù)。 ? 相關(guān)關(guān)系(統(tǒng)計相關(guān)) 變量 x的每個確定值所對應(yīng)的變量 y,由于受到眾多偶然因素的影響,數(shù)字是不完全確定的,但是根據(jù) x與 y對應(yīng)值所繪出的點子,雖不嚴(yán)格成直線或曲線函數(shù)關(guān)系,但仍顯示出一定的趨勢,這種介于完全相關(guān)與零相關(guān)之間的關(guān)系,稱統(tǒng)計相關(guān)或相關(guān)關(guān)系。 3)列表計算相關(guān)系數(shù),求出 , , 進行顯著水平檢驗 : 4)建立回歸方程,計算回歸系數(shù) 建立 y倚 x的回歸方程 5)回歸線的誤差計算均方誤 6)根據(jù)回歸方程插補延長 y系列 ? 完全相關(guān)(函數(shù)關(guān)系) 變量 x的每個確定值都有一個確定的 y值與它相對應(yīng),稱 y是 x的函數(shù),兩者屬完全相關(guān)(即數(shù)學(xué)上的函數(shù)關(guān)系)。 ? 運用相關(guān)分析注意點 ? 進行變量的成因分析。 ? 建立定量關(guān)系,回歸線方程。 一般是通過樣本資料相關(guān)對總體的相關(guān)程度作出判斷,由于抽樣誤差存在,用樣本推斷總體,很有可能作出這樣或那樣的錯誤判斷;這種錯誤判斷的概率 稱為顯著水平。 第四章 水文統(tǒng)計基礎(chǔ)知識 → (3) 水文頻率計算求矩適線法 1/1 繪制經(jīng)驗累積頻率曲線 矩法求樣本統(tǒng)計參數(shù) 選定線型 適線 第四章 水文統(tǒng)計基礎(chǔ)知識 → (4) 相關(guān)分析 1/5 兩種變量或現(xiàn)象之間的關(guān)系可依照密切程度劃分 完全相關(guān) 零相關(guān) 相關(guān)關(guān)系 相關(guān)分析法 圖解法 回歸分析法 第四章 水文統(tǒng)計基礎(chǔ)知識 → (4) 相關(guān)分析 2/5 ? 回歸線的誤差 回歸線只能反映兩變量間的平均關(guān)系,利用回歸線來插補展延短期系列時,總有一定誤差。 nkXM kk ,. . . ,2,1,0),( ???對樣本系列: 當(dāng) k= 1時, ,即一階原點矩就是數(shù)學(xué)期望。 ? 中心矩 隨機變量 X對分布中心 M( X)的離差,其 k次冪的數(shù)學(xué)期望 稱為 X的 k階中心矩。 第四章 水文統(tǒng)計基礎(chǔ)知識 → (2) 統(tǒng)計參數(shù)的估計 2/4 ? 統(tǒng)計參數(shù)估計 矩法 原點矩 中心矩 與隨機變量總體的概率分布參數(shù)相對應(yīng),隨機變量樣本的累積頻率曲線參數(shù)也有 3個,即均值、變差系數(shù)和變態(tài)系數(shù)。樣體所含的個體的數(shù)目叫做樣本容量。 第四章 水文
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