目前采用的典型放大方法有峰量同频率控制方法(简称同频率放大法)和按峰或量同倍比控制方法(简称同倍比放大法)。
1.同频率放大法
此法要求放大后设计洪水过程线的洪峰和不同时段(1d、3d、…)的洪量均分别等于设计值。具体做法是先由频率计算求出设计的洪峰值QmP和各种不同时段的设计洪量值W1P、W3P、…,并求典型过程线的洪峰QmD和各种不同时段的洪量W1D、W3D、…,然后按洪峰、最大1天洪量、最大3天洪量、…的顺序,采用以下不同倍比值分别将典型过程进行放大。各种放大倍比的计算公式如下:
式中 W1P、W2P——T1、T2时段的设计洪量(T2>T1),m3;
W1D、W2D——典型洪水过程中最大的T1、T2时段的洪量,m3。
需要说明的是,典型洪水短时段洪量包含在长时段洪量之中,得出的洪水过程线上的洪峰和不同时段的洪量,恰好等于设计值。时段划分视过程线长度而定,但不宜太多,一般以3段或4段为宜。由于各时段放大倍比不相等,放大后的过程线时段分界处出现不连续现象,此时可徒手修匀,修匀原则是水量平衡原理,使徒手修匀后的洪水过程线的洪峰和各历时洪量都符合同一设计标准,也即应保持洪峰和各时段洪量等于设计值,这样设计成果受典型洪水影响较小。如放大倍比相差较大,要分析原因,采取措施,消除不合理的现象。
【例6-2】某水库设计标准P=1%的洪峰和1d、3d、7d洪量,以及典型洪水过程线的洪峰和1d、3d、7d洪量(表6-9)。要求用分时段同频率放大法,推求P=1%的设计洪水过程线。
表6-9 某水库洪峰、洪量统计表
解 首先,计算洪峰和各时段洪量的放大倍比,KQm=1.44,K1=1.40,K3-1=1.67,K7-3=1.49;其次,将典型洪水过程线的洪峰和不同时段的洪量乘以相应的放大倍比值,得放大的设计洪水过程线。由于各时段放大倍比值不同,时段分界处出现不连续现象,可用手修匀,即得所求的设计洪水过程线(图6-5)。
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图6-5 同频率放大法推求设计洪水过程线
2.同倍比放大法
同倍比放大法,即用同一放大系数放大典型洪水过程线的流量坐标,使放大后的洪峰流量或控制时段的洪量恰好满足指定的频率。由此条件可得出放大系数k的计算公式如下:
或
式中 k——放大系数;
QKP——设计洪峰流量,m3/s;
QKD——典型洪水的洪峰流量,m3/s;
WKP——tk时段的设计洪量,m3;
WKD——tk时段典型洪水过程的洪量,m3。
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