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历史特大洪水对设计洪水频率曲线参数及设计值的影响           
历史特大洪水对设计洪水频率曲线参数及设计值的影响
作者:佚名 文章来源:技术论文 点击数: 更新时间:2008-10-13 8:58:15
695.3 464.6 35.6 15.4 21.2 5 101.97 1.02 1.98 923.8 694.3 464.4 36.5 13.8 19.1 6 102.23 1.02 1.97 923.5 694.3 464.6 41.5 13.8 18.6 无历史洪水 99.92 1.05 2.03 981.3 730.2 480.3 333.5 227.9 128.8

  由表2可知,系列中加入历史洪水个数越多,则均值也就越大,但增幅不大,仅为2%~3%;Cv及Cs略有减小;各频率设计值渐趋于真值,相应的均方差下降幅度较大。其中以加入1~2个历史洪水对设计值对设计值和均方差的影响十分显著;加入更多的历史洪水,则设计洪水值变化较小,相应的均方差下降得十分缓慢。以频率为0.1%的设计值为例,当加入1~2个历史洪水时,设计值由730.2分别下降至710.2和696.0,设计值的均方差由227.9分别下降至102.6和22.7;当加入3~4个历史洪水时,设计值仅降至695.8和695.3,均方差仅分别下降至18.0和15.5。
3.3 历史洪水重现期误差的影响
  历史洪水重现期考证,由于受资料条件的限制或主观判断等因素影响,重现期存在一定误差。重现期带有一定误差的历史洪水加入实测系列进行频率分析后,会使设计洪水造成多大的误差?由表3可以看出:

表3 不同历史洪水重现期的误差对频率为0.1%洪水设计值的影响

重现期误差
(%)
100年一遇 500年一遇 1000年一遇 设计值 误差(%) 设计值 误差(%) 设计值 误差(%) 50

715.2

-4.2

693.5

-3.1

688.8

-3

20 729.2 -2.4 702.4 -1.8 696.9 -1.9 10 734.4 -1.3 708.3 -1 703.3 -1 0 746.9 0 715.5 0 710.2 0 -10 758.9 1.6 723.4 1.1 717.9 1.1 -20 771.3 3.3 733.2 2.5 727.6 2.5 -50 826.5 10.7 761.4 6.4 758.1 6.7

  1. 设计值的误差远小于重现期的误差。当重现期误差为±10%时,设计值误差小于±2%,当重现期误差为±20%时,设计值误差不超过±4%,即使重现期误差达±50%时,设计值误差也分别只有-5%和11%。
  2. 当历史洪水重现期偏小时,则设计值偏大,反之亦然。以重现期为100年一遇为例,当重现期误差从-50%增至50%时,则设计值误差由10.7%降至-4.2%。
  3. 历史洪水重现期误差造成设计值误差的大小与重现期有关。当历史洪水重现期的误差分别为±50%时,加入100年一遇历史洪水后设计值的误差分别为-4.2%和10.7%,加入500年一遇历史洪水后设计值的误差分别为-3.1%和6.4%。另外,从表4中可见,历史洪水重现期没有误差条件下,0.1%频率设计值的均方差为102.6~157.9。历史洪水重现期误差为50%时,频率为0.1%的设计值的均方差为99.3~148.9,重现期误差为-50%时,设计值的均方差为118.0~185.2。与不加历史洪水条件下相比,设计值的均方差降幅仍然十分明显。

表4 不同历史洪水重现期的误差对频率为0.1%洪水设计值均方差的影响

重现期误差
(%)
100年一遇 500年一遇 1000年一遇 均方差 误差(%) 均方差 误差(%) 均方差 误差(%) 50

148.9

-5.7

113.9

-3.4

99.3

-3.2

20 153 -3.1 115.7 -1.9 99.8 -2.7 10 155 -0.6 116.6 -1.2 101 -1.6 0 157.9 0 118 0 102.6 0 -10 161.9 1.2 120.2 1.9 104.7 2 -20 167.2 5.9 123.1 4.3 107.1 4.4 -50 185.2 17.3 135 14.4 118 15

  由此可见,尽管历史洪水重现期有一定误差,但仍能有效地降低设计值的均方差。重现期的误差对设计值的影响相对较小,并且历史洪水重现期越长,重现期的误差对设计值的影响就越小。
3.4 历史洪水值误差的影响
  所考证到的历史洪水,因资料条件等原因,总存在一定的误差。带有一定误差的历史洪水值加入实测系列进行频率计算,对设计洪水值总会引起一定的误差。一般地,历史洪水值误差越大,对设计洪水的影响也越大。
  以重现期为1000年一遇的历史洪水为例,由表5可知,历史洪水值的误差对均值的影响相对较小,但对Cv及Cs的影响比较明显。例如当历史洪水值偏小50%时,均值为97.7,仅偏小2.7%,Cv则偏小10%,Cs偏小达26.7%。当历史洪水值偏大50%时,Cv偏大17%Cs偏大32%。
  历史洪水值的误差对设计值的影响也是十分明显的。以频率为0.1%的设计值为例,历史洪水值没有误差时的设计值为710.2,当历史洪水误差为±10%时,设计值的误差分别为5.8%和-5.2%,当历史洪水误差为±20%时,其设计值的误差分别为28.2%和-19.5%。历史洪水值的误差对设计洪水值的均方差的影响也较明显,并且不管是正误差还是负误差,都将加大设计值的均方差。
  历史洪水值的误差对频率曲线参数的均方差的影响也较为明显。

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