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文檔簡介
防汛抗旱基本知識
二○一二年六月
1完整編輯ppt防汛抗旱基本知識二○一二年六月1完整編輯ppt主要內容第一節氣象知識一、天氣圖和衛星云圖二、雨量及雨量等級三、風級與熱帶氣旋四、厄爾尼諾與拉尼娜現象五、暴雨六、副熱帶高壓七、低渦與氣旋八、氣團和鋒九、高壓脊與低壓槽十、氣壓
第二節水文知識一、流域和水系二、河流的分段與斷面三、水位和基面四、洪水五、徑流六、水文頻率和重現期七、洪水標準八、防洪特征水位七、水文預報八、洪水預報 第三節防汛抗旱基本知識一、緊急防汛期二、河道安全泄量三、防洪措施四、防洪調度五、水庫防洪調度六、干旱和旱災七、旱情和干旱分類八、堤防工程九、水庫十、涵閘2完整編輯ppt主要內容第一節氣象知識一、天氣圖和衛星云圖第二節水
第一節氣象知識氣象是表明大氣特征的物理狀態和物理現象的總稱。包括氣壓、氣溫、溫度、風、云、降水等要素。天氣是指短時期某地大氣中的氣象變化情況。它是由各種氣象要素綜合表述的大氣物理狀況。氣候則是指一地區多年觀察所得到的概括性氣象情況。天氣是多變的,而氣候則較為穩定。一、天氣圖和衛星云圖
天氣圖--填有各地同時間的氣象觀測記錄、能反映一定區域天氣情況的特制地圖。主要有地面天氣圖和高空天氣圖(等壓面圖)兩種。天氣圖能顯示各種天氣系統和天氣現象的分布及其相互關系,是分析判斷天氣變化、制作天氣預報的基本工具。此外,有關的熱力學圖表、剖面圖、變量圖、單站圖等輔助圖表,有時也統稱為天氣圖。3完整編輯ppt第一節氣象知識氣象是表明大氣特征的物理狀態和
一、天氣圖和衛星云圖
衛星云圖--是指由氣象衛星自上而下觀測到的地球上的云層覆蓋和地表特征的圖像。能直觀、清晰地表示出地表云層的覆蓋特征,在天氣預報中被廣泛應用。根據衛星云圖上云的分布,可確定各種天氣系統,如鋒面、高空槽、臺風等的位置、移動和變化。衛星云圖表明,暴雨可在一種天氣系統的云團內形成,也可由幾種天氣系統的云系相互作用迭加而發生。紅外云圖亮度代表云頂溫度,積雨云表現為白亮云團,用分層增強紅外云圖可識別暴雨落區,判別暴雨強度。4完整編輯ppt一、天氣圖和衛星云圖衛星云圖--是指由氣象衛星自
二、雨量及雨量等級
雨量是指一定時段內,降落到水平地面上(假定無滲漏、蒸發、流失等)的雨水深度。如日降雨量是在1日內降落在某面積上的總雨量。此外,還常有年降雨量、月降雨量以及多少小時降雨量等,若將逐日雨量累積相加,則可分別得出旬、月和年雨量。次降雨量是指某次降雨開始至結束連續一次降雨的總量。用雨量計或雨量器測定,以mm為單位。日雨量觀測中,可分為24段(1h一次)、8段(3h一次)、4段(6h一次)及1段(24h一段)等4種。日雨量的統計有20~20時和08~08時兩種方法。目前,我國電視和廣播節目中發布的日雨量為08~08時,代表前一天的雨量。5完整編輯ppt二、雨量及雨量等級雨量是指一定時段內,降
二、雨量及雨量等級
(1)降雨歷時和降雨時間:降雨歷時是指一次降雨的持續時間,即一場降雨自始至終所經歷的時間。降雨時間是指對應某一降雨量而言的時段長,在此時間內,降雨并不一定是持續的。降雨歷時和降雨時間均以min、h計。(2)降雨強度:指單位時間內的降雨量,以mm/min或mm/h計。(3)降雨面積:指某次降雨所籠罩的水平面積,以km2計。(4)暴雨中心:指暴雨強度較集中的局部地區。降雨的基本要素降雨強度小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨
24h雨量(mm)≤1010.1-25.025.1-50.050.1-100100.1-200>200
<1010.0-24.925.0-49.950.0-99.9100.0-199.9≥200√我國劃分降水大小的降雨強度標準
6完整編輯ppt二、雨量及雨量等級(1)降雨歷時和降雨時間:降雨歷時是
三、風級與熱帶氣旋風是指空氣相對于地面的運動。氣象上常指空氣的水平運動,并用風向、風速來表示。根據相對地面或海面物體影響程度而定出的等級風力叫風級,可用來估計風速的大小。原分為0~12級計13個等級,后來增加到18個等級。熱帶氣旋是影響我國的重要天氣系統。熱帶氣旋到來時伴有狂風暴雨,常給國家和人民生命財產帶來重大損失。但在我國南方的伏旱季節,熱帶氣旋帶來的降雨對緩解旱情極為有利。影響我國的熱帶氣旋生成于西太平洋熱帶洋面,是一個直徑為100~200km的暖性渦旋。國際上以其中心附近的最大風力來確定強度并進行分類:12級以上的通稱為臺風;
10-11級的是強熱帶風暴;
8-9級的是熱帶風暴;
小于8級的是熱帶低壓。7完整編輯ppt三、風級與熱帶氣旋風是指空氣相對于地面的運動。氣
四、厄爾尼諾與拉尼娜現象
拉尼娜現象也叫反厄爾尼諾現象,一般是厄爾尼諾現象發生在先,而它居后,故又有別名“圣女”。在赤道,中、東太平洋表層海水溫度異常偏高時,稱厄爾尼諾現象,而表層海水溫度比一般年份偏低時,被稱作拉尼娜。但并不一定是海水溫度偏低時就一定形成拉尼娜現象。我國科學工作者對兩者的定義是:采用赤道中、東太平洋關鍵區(150°W~90°W,5°N~5°S)的海溫指標,當該區大范圍海表溫度較常年增暖(降溫)超過0.5°C以上,并至少持續6個月以上(其中允許有一個月中斷)時,則定義該次增溫(降溫)過程為一次厄爾尼諾(拉尼娜)事件。在拉尼娜年,西北太平洋和南海地區生成及登陸我國的臺風或熱帶風暴比常年偏多。8完整編輯ppt四、厄爾尼諾與拉尼娜現象拉尼娜現象也叫反厄爾尼諾
四、厄爾尼諾與拉尼娜現象
厄爾尼諾現象是指發生在赤道東太平洋,特別是冷水域中的異常增溫現象。由于此現象一般出現于圣誕節前后,而厄爾尼諾(EI-)在西班牙文中即為圣子之意,故名。當此現象出現時,大范圍海面溫度可比常年偏高3~4℃,最高時可偏高6℃。厄爾尼諾現象的出現會造成低緯度海水溫度年際變幅達到峰值,因此不僅對低緯度大氣環流,甚至對全球氣候的短期變化都具有重大影響。如,我國屬于東部亞熱帶季風區域,影響我國夏季降水的主要天氣系統是西太平洋副熱帶高壓,太平洋東部海溫劇升后,通過海水和大氣之間的相互影響的關系,就影響到東亞的大氣環流,造成副熱帶高壓在強度和位置上的顯著變化,從而導致降水異常,引發洪澇災害或其它自然災害。當厄爾尼諾出現時,要高度警惕水災及其它災害,搞好防災準備,以做到有備無患。9完整編輯ppt四、厄爾尼諾與拉尼娜現象厄爾尼諾現象是指發生在赤
五、暴雨
暴雨形成的過程很復雜,從宏觀條件看,首先,要有充沛的水汽來源。即降水云層有足夠的厚度,例如有龐大而深厚的積雨云或雨層云存在,并且需要有源源不斷的水汽補充供應;其次要有促使氣流強烈上升的動力和有利的大氣環流形勢,使降水強度足夠大,持續時間較長。能夠滿足上述條件的天氣系統主要是冷鋒低槽和熱帶氣旋兩大類。暴雨主要由兩種天氣系統形成:一是西風帶低值系統,包括鋒、氣旋、切變線、低渦和槽等,易形成大面積暴雨洪水。這類暴雨一般持續時間長、范圍大、降水總量大,在大江大河往往形成流域性的暴雨洪水,常可造成干支流洪水遭遇、洪峰疊加的嚴重洪水災害。二是低緯度熱帶天氣系統,包括熱帶風暴和臺風。當熱帶風暴和臺風登陸后,一般轉變為低氣壓消失,如氣團移動轉而北上,深入內陸,與北方冷空氣相遇,則可能形成大范圍強降雨過程。10完整編輯ppt五、暴雨暴雨形成的過程很復雜,從宏觀條件看,首先,
六、副熱帶高壓副熱帶是指在熱帶北部與溫帶南部之間的過渡帶,大約在15°~35°N之間(北半球)。副熱帶高壓是圍繞地球一圈在副熱帶生成的高壓帶,它有幾個中心,是大氣環流的一環。西太平洋副熱帶高壓是其中之一,能造成我國大范圍的旱澇,故特別受到重視。
七、低渦與氣旋低渦是指在高空天氣圖上,具有氣旋性旋轉,且高度比四周低的渦旋。低渦內有較強的上升運動,為降水提供了有利條件,如低渦區水汽充沛,大氣中又存在位勢不穩定能量,則低渦經過的地方,常有暴雨出現。氣旋是大氣中氣壓比四周低的區域,又叫低氣壓。生成于低緯度海洋的為熱帶氣旋。在氣旋中心和鋒面附近天氣變化激烈,氣旋和鋒面經過的地區常常有大雨和暴雨出現。11完整編輯ppt六、副熱帶高壓副熱帶是指在熱帶北部與溫帶南部之間
八、氣團和鋒氣團是指在水平方向上物理屬性(主要指溫度、濕度、大氣穩定度等)相對比較均勻的大范圍空氣團塊。其水平范圍可達幾百萬平方公里,鉛直厚度可達幾公里至十幾公里。氣團的形成需要具備兩個條件:①大范圍性質比較均勻的下墊面;②有利于空氣停滯和緩行的環流條件。由于氣團是一大塊許多物理性質比較均勻的氣塊,所以氣團和氣團之間的鋒自然是矛盾最激烈的地方。
九、高壓脊與低壓槽
高壓脊是等壓線或等高線不閉合且向低壓方向突出的高氣壓區域。其中等壓線或等高線的反氣旋性曲率為最大值各點的聯線稱為脊線。低壓槽是從低氣壓區延伸出來的狹長區域。槽中的氣壓值比兩側的氣壓要低。槽中各條等壓線彎曲最大處的聯線稱為槽線。12完整編輯ppt八、氣團和鋒氣團是指在水平方向上物理屬性(主要指
十、氣壓
氣壓是指單位面積上所承受的大氣柱重量。氣壓的變化,往往與天氣變化有密切關系。氣象上,一般以百帕(hpa)作為氣壓的單位,一個大氣壓約相當于1013百帕。在天氣圖上繪制等壓線表示的高、低氣壓區域,一般有高氣壓、低氣壓、高壓脊、低壓槽等。高氣壓,亦稱“反氣旋”。在同一高度上,中心氣壓高于四周的大氣旋渦。其中空氣自中心向外圍流散,因受地球轉動的影響,在北半球作順時針方向流動,在南半球作逆時針方向流動。在高氣壓內無鋒面存在,多出現下沉氣流,故少云雨和大風。反氣旋按熱力結構可分為2種,一是冷性反氣旋,多出現于中高緯度的大陸地區;二是暖性反氣旋,多出現在副熱帶地區。低氣壓,亦稱“氣旋”。在同一高度上,中心氣壓低于其四周的大氣渦旋。在北半球,氣旋區氣流作逆時針方向旋轉,南半球則相反。氣旋也主要有2種,一是溫帶氣旋,二是熱帶氣旋。由于氣旋中空氣有輻合上升運動,所以一般多云雨,天氣較差。
13完整編輯ppt十、氣壓氣壓是指單位面積上所承受的大氣柱重量。氣
第二節水文知識一、流域和水系
流域是地表水與地下水分水線所包圍的集水區或匯水區,因地下水分水線不易確定,習慣上將地表水的集水區稱為流域。河道干流的流域是由所屬各級支流的流域所組成。流域面積的確定,可根據地形圖勾出流域分水線,然后求出分水線所包圍的面積。河流的流域面積可以計算到河流的任一河段,如水文站控制斷面,水庫壩址或任一支流的匯口處。流域里大大小小的河流,構成脈絡相通的系統,稱為河系或水系。14完整編輯ppt第二節水文知識一、流域和水系流域是地表水與
二、河流的分段與斷面
每條河流一般都可分為河源.上游.中游.下游.河口等五個分段。河源。河流開始的地方,可以是溪澗.泉水.冰川.沼澤或湖泊等。上游。直接連著河源,在河流的上段,它的特點是落差大,水流急,下切力強,河谷狹,流量小,河床中經常出現急灘和瀑布。中游。中游一般特點是河道比降變緩,河床比較穩定,下切力量減弱而旁蝕力量增強,因此河槽逐漸拓寬和曲折,兩岸有灘地出現。下游。下游的特點是河床寬,縱比降小,流速慢,河道中淤積作用較顯著,淺灘到處可見,河曲發育。河口。河口是河流的終點,也是河流入海洋.湖泊或其它河流的入口,泥沙淤積比較嚴重。河流的斷面分為縱斷面及橫斷面。縱斷面。沿河流中線(也有取沿程各橫斷面上的河床最低點)的剖面,測出中線以上(或河床最低點)地形變化轉折的高程,以河長為橫座標,高程為縱座標,即可繪出河流的縱斷面圖。縱斷面圖可以表示河流的縱坡及落差的沿程分布。橫斷面。河槽中某處垂直于流向的斷面稱為在該處河流的橫斷面。它的下界為河底,上界為水面線,兩側為河槽邊坡,有時還包括兩岸的堤防。橫斷面出稱為水斷面,它是計算流量的重要參素。
15完整編輯ppt二、河流的分段與斷面每條河流一般都可分為河源.上
三、水位和基面水位:指水體的自由水面高出基面以上的高程,其單位為m。水文資料中涉及的基面有:絕對基面、假定基面、測站基面和凍結基地。絕對基面:一般是以某海濱地點的特征海水面為準。這個特征水面的高程為0.000m。在我國現統一采用黃海基面。曾用過大連、吳淞、珠江、大沽等基地。假定基面:若水文站附近沒有國家水準,其水準點高程暫時無法與全河(地區)統一引據的某一絕對基面高程相連接,則可暫時自行假定一個水準基面,作為本站水位和高程起算的標準。測站基面(凍結基面):是水文測站專用的一種固定基面。一般是將水文站第一次使用的界面凍結下來,作為凍結基面。當然,測站基面(凍結基面)、假定基面應盡可能與絕對基面相連接。各項水位、高程資料都應寫明測站基面(凍結基面)與絕對基面的換算關系。其換算關系一般為:凍結基面以上米數+/-…米=黃海基面以上米數。例:湘江長沙站逐日平均水位表的表頭上注有:表內水位(凍結基面以上米數)-2.276m=黃海基面以上m數,其意思是若長沙站的水位為38.83m,用黃海基面表示,則為36.55m。
16完整編輯ppt三、水位和基面水位:指水體的自由水面高出基面以上的高程,
四、洪水暴雨或急劇融冰化雪、風暴潮和水庫潰壩等引起江河水量迅猛增加及水位急劇上漲的自然現象,稱洪水。(一)洪水流量單位時間內通過某一過水斷面的水量稱為流量,其單位為立方米/秒(m3/s)。流量是河流水情的基本要素,水資源的指標之一。設河流某過水斷面面積為A,與流入過水斷面所在河段的斷面平均速度為V,按照流量的定義,則流量:Q=AV(m3/s)式中:Q——流量(m3/s)V——斷面平均流速(m/s)A——過水斷面面積(m2)(二)洪水特征1、洪水起漲當流域上發生暴雨或融雪時,在流域各處所形成的地面徑流,都依其遠近先后匯集于河道的出口斷面處,當近處的地面徑流到達該出口斷面時,河水流量開始增加,水位相應上漲,這就是洪水起漲之時。
17完整編輯ppt四、洪水暴雨或急劇融冰化雪、風暴潮和水庫潰壩等引
四、洪水2、洪峰流量、洪峰水位隨著流域遠處的地表徑流陸續流入河道使流量和水位繼續增漲,大部分高強度的地表徑流匯集到出口斷面時,河水流量增至最大值。一次洪水過程中的最大瞬時流量和水位,分別稱為洪峰流量和洪峰水位。3、洪水過程線、洪水總量、時段洪量在方格紙上,以時間為橫坐標,以江河的流量或水位為縱坐標,可以繪出洪水從起漲至峰頂到落盡的整個過程曲線,稱為洪水過程線。由于洪水過程線兩頭低,中間高,形似山峰,故最高處稱為洪峰。洪水總量:一次洪水過程中或給定時段內通過河流某一斷面的洪水體積。
時段洪量:某一時段內發生的洪水總量,一般需確定2~3個時段的洪量。最大時段洪量是指一次洪水過程中,指定歷時的最大洪量,如最大1d、3d、7d、15d、30d、60d日洪量等。
18完整編輯ppt四、洪水2、洪峰流量、洪峰水位18完整編輯ppt
四、洪水(三)洪水類型1、暴雨洪水指暴雨引起的江河水量迅速增加并伴隨水位急劇上升的現象,稱暴雨洪水。按暴雨的成因可分為:雷暴雨洪水(也稱驟發暴雨洪水),臺風暴雨洪水,鋒面暴雨洪水。暴雨洪水年際變化很大,在同一流域上,常年出現的暴雨洪水與偶爾出現的特大暴雨洪水,在量級上相差懸殊,洪水過程特征也不完全一致。中國河流的主要洪水大都是暴雨洪水,它多發生在夏、秋季節,南方一些地區春季也可能發生。2、潰壩洪水
指大壩在蓄水狀態下突然崩潰而形成的向下游急速推進的巨大洪流。習慣上把因地震、滑坡或冰川堵塞河道引起水位上漲后,堵塞處突然崩潰而暴發的洪水也歸入潰壩洪水。潰壩的發生和潰壩洪水的形成通常歷時短暫,難以預測,峰高量大,變化急驟,危害性特大。世界各國都很重視,并有各種潰壩洪水的計算方法。3、融雪洪水;4、冰川洪水;5、冰凌洪水;6、雨雪混合洪水
19完整編輯ppt四、洪水(三)洪水類型19完整編輯ppt
五、徑流
徑流是指在水文循環過程中,降水沿流域的不同路徑向河流、湖泊、沼澤和海洋匯集的水流。在一定時段內通過河流某一過水斷面的水量稱該斷面的徑流量。徑流是水循環的主要環節,也是水量平衡的基本要素。一個地區的徑流量往往是該地區的水資源量的主要組成部分。按徑流存在的空間位置,可分為地表徑流(直接徑流)、地下徑流、壤中流;按徑流補給形式,可分為降雨徑流、冰雪融水徑流;一年中不同暑期的徑流分別稱為汛期徑流、枯季徑流、年徑流。從降水到達地面至水流匯集于流域出口斷面的整個過程叫徑流形成過程。它包括植物截留、填洼、下滲、蒸散發、坡地匯流、河槽匯流等一系列過程。通常把上述過程歸納為產流過程和匯流過程。
20完整編輯ppt五、徑流徑流是指在水文循環過程中,降水沿流域的不
六、水文頻率和重現期(一)經驗頻率在實測洪水樣本系列中某洪水變量X大于或等于一定數值Xm(即X≥Xm)的可能性大小即為頻率,也是指某一數值隨機變量出現的次數與全部系列隨機變量總數的比值,用數學符號可寫成:Pm(X≥Xm),其值在0與1之間。頻率用符號P表示,以百分比(%)作單位。例如,某河段年最大洪峰流量系列中,出現流量Q≥1000m3/s可能性為百分之一,則稱Q≥1000m3/s的頻率等于1%。在全部實測洪水系列n項中按大小順序排位的第m項的經驗頻率則為Pm,常用下列公式計算:在洪水頻率分析中,稱上式為經驗頻率公式。頻率用百分數(%)表示,例如某一洪峰流量出現的頻率是1%,就表示該洪峰流量平均每一百年可能出現一次。這就說明這次洪水特別大。如果說頻率為5%,就表示該次洪水平均每百年中可能會出現5次,說明這次洪水比較大,但不是特別大。
21完整編輯ppt六、水文頻率和重現期(一)經驗頻率21完整編輯pp
六、水文頻率和重現期(二)重現期與洪水等級的劃分
重現期的概念:隨機變量出現頻率的另一種表達方式是重現期,即通常所講“多少年一遇”。重現期用T表示,水文分析所用的單位是“年”。重現期與頻率的關系。重現期與頻串的關系可用下式表示。①當所分析的對象是最大洪峰流量或最大24h降水量等,它們出現的頻率小于50%時,則重現期為:T=1/P(年)②當所分析的對象是較小的枯水流量,其頻率一般大于50%、則重現期為:T=1/(1-P)(年)應當注意的是,所謂重現期為百年一遇,是指在很長的時間內,平均每逢一百年會出現一次,而不是說剛好在一百年出現一次,事實上在一百年內可能遇到好幾次,也可能一次也遇不到。
22完整編輯ppt六、水文頻率和重現期(二)重現期與洪水等級的劃分2(二)重現期與洪水等級的劃分
按照以上表示方法,目前我國衡量洪水的等級標準就是以水文要素的重現期為標準,把洪水劃分為四個等級。估計重現期的水文要素包括洪峰水位(洪峰流量)或時段最大洪量等,可依據河流(河段)的水文特征來選擇。一般以洪水的洪峰流量(大江大河以洪水總量)的重現期作為洪水等級劃分標準。
六、水文頻率和重現期
洪水等級水文要素的重現期一般洪水小于10年較大洪水10~20年大洪水20~50年特大洪水大于50年23完整編輯ppt(二)重現期與洪水等級的劃分六、水文頻率和重現期洪
1、可能最大洪水:河流斷面可能發生的最大洪水,簡稱PMF。這種洪水由最惡劣的氣象和水文條件組合形成,最永久性水工建筑物非常運用情況下最高洪水標準的洪水。可能最大洪水有水文氣象法和數理統計法兩類估算方法。
2、設計洪水:符合工程設計中洪水標準要求的洪水。設計洪水包括水工建筑物正常運用條件下的設計洪水和非常運用條件下的校核洪水,是保證工程安全的最重要的設計依據之一。3、校核洪水:符合水工建筑物校核洪水的標準。校核洪水反映水工建筑物非常運用情況下所能防御洪水的能力,是水利水電工程規劃設計的一個重要設計指標。校核洪水是為提高工程的安全與可靠程度所擬定的高于設計標準的洪水,用以對水工建筑物的安全進行校核。當水工建筑物遭遇這種洪水時,安全系統允許作適當降低,部分正常運行條件允許破壞,但主要建筑物應保證安全。防洪工程中的洪水標準是根據工程規模、失事后果、防護對象的重要性以及社會、經濟等綜合因素,由國家制定統一規范確定的。目前許多國家通過工程措施的投資和防洪效益進行綜合經濟比較,并結合風險分析來選定洪水標準。
七、洪水標準
24完整編輯ppt1、可能最大洪水:河流斷面可能發生的最大洪水,簡稱PMF為了正確地指揮抗洪搶險,減免洪水造成的損失,防汛指揮部門規定了幾個防汛控制水位,以滿足準備、組織、進行搶險或撤退的需要。
1、警戒水位:是指當河道的自由水面超過該水位時,將有可能出現洪水災害,必須對洪水進行監視做好防汛搶險準備的水位。有堤防的地方,根據堤防質量、滲流現象以及歷年防汛情況,把有可能出險的水位定為警戒水位。到達該水位,要進行防汛動員,調動常備防汛隊伍,進行巡堤查險。2、保證水位(又稱設計水位):指汛期堤防及其附屬工程能保證運行的上限洪水位,又稱防汛保證水位。接近或到達該水位,防汛進入全面緊急狀態,堤防臨水時間已長,堤身土體可能達飽和狀態,隨時都有出險的可能。這時要密切巡查,全力以赴,保護堤防安全,并對于可能超過保證水位的搶護工作也要做好積極準備。
八、防洪特征水位
25完整編輯ppt為了正確地指揮抗洪搶險,減免洪水造成的損失,防汛指揮1、警戒水位2、保證水位(又稱設計水位)3、分蓄洪水位為防御洪水,盡量減少洪災損失,在洪水災害比較嚴重的地區,在河道(洪道)兩岸辟有臨時滯蓄洪水的區域稱為蓄滯洪區。當河道水面線超過某一水面線時,形成洪水災害的可能性很大,蓄滯洪區須分蓄洪,稱這個水面線的相應水位為分蓄洪水位。分蓄洪水位根據批準的流域防洪規劃或區域防洪規劃的要求專門確定。分蓄洪水位,是調度運用分洪工程的一項重要指標。當河、湖洪水將超過堤防安全防御標準,而需運用分蓄洪工程時,據水情預報,以某控制站的水位作為啟用分蓄洪工程的依據。
八、防洪特征水位
26完整編輯ppt八、防洪特征水位26完整編輯ppt
水文預報就是根據前期和現時的水文、氣象等信息,對未來一定時段內水文情勢作出的定性或定量預報。水文預報是應用水文學的一個分支,是一項重要的水利基本工作和防洪非工程措施,直接為水資源合理利用與保護、水利工程建設與管理,以及工農業生產服務。
預報分類:水文預報按預見期的長短,分為短、中、長期預報。按預報對象分為:①洪水預報。主要預報暴雨洪水、融雪洪水的洪峰水位(或流量)、洪峰出現時間、洪水漲落過程和洪水總量等。②枯季徑流預報。主要預報枯季徑流量、最低水位及其出現時間。③墑情預報。分析土壤水分的動態變化,預報農作物生長所需的墑情。④地下水位預報。分析地下水動態變化。預報地下水蓄量及水位升降等。⑤冰情預報。主要預報流凌、封凍、解凍、冰厚、冰壩、開河等多種冰情的發生發展過程。⑥融雪徑流預報。分析計算融雪產生的總水量及洪水變化過程。⑦臺風暴潮預報。包括風暴潮增水及最高潮位變化等。⑧水質預報。包括水質狀況及稀釋自凈能力的分析計算和預測等。
七、水文預報
27完整編輯ppt水文預報就是根據前期和現時的水文、氣象等信息,對未來根據洪水形成和運動的規律,利用過去和實時水文氣象資料,對未來一定時段的洪水發展情況的預測,稱洪水預報。主要預報項目有最高洪峰水位(或流量)、洪峰出現時間、洪水漲落過程、洪水總量等。洪水預報可分為兩大類:一類是河道洪水預報,如相應水位(流量)法。天然河道中的洪水,以洪水波形態沿河道自上游向下游運動,各項洪水要素(洪水位和洪水流量)先在河道上游斷面出現,然后依次在下游斷面出現。因此,可利用河道中洪水波的運動規律,由上游斷面的洪水位和洪水流量,來預報下游的運動規律,由上游斷面的洪水位和洪水流量來預報下游斷面的洪水位和洪水流量。這就是相應水位(流量)法。洪水預報的第二類方法是流域降雨徑流(包括流域模型)法。依據降雨形成徑流的原理,直接從實時降雨預報流域出口斷面的洪水總量和洪水過程。
八、洪水預報
28完整編輯ppt根據洪水形成和運動的規律,利用過去和實時水文氣象資料洪水預報的預見期視預報方法不同而異,一般分為理論(天然)預見期和有效預見期兩種。在相應水位預報中,天然預見期為上斷面的洪峰水位(流量)傳播至下斷面的時間。即天然預見期等于洪水波從上斷面傳播至下斷面的傳播時間。在降雨徑流預報中,天然預見期為流域內距出口斷面最遠點處降雨流到出口斷面所經歷的時間,即為流域匯集時間。
有效預見期為從發布預報時刻到預報的水文要素出現時間間隔,顯然有效預見期比天然預見期更短。降雨徑流預報的預見期比相應水位(流量)法為長。這點對中小河流和大江大河區間來水特別重要,要想增長預見期宜采用降雨徑流預報方法。
八、洪水預報
29完整編輯ppt洪水預報的預見期視預報方法不同而異,一般分為理論(天
第三節防汛抗旱基本知識汛期的定義
汛期是指江河洪水在一年中集中出現明顯的時期。由于各河流降雨季節不同,汛期長短不一,主要由各地區的氣候和降水情況決定。南方入汛時間較早,結束時間較晚;北方入汛時間較晚,結束時間較早。同一河流的汛期各年也有早有遲。《防洪法》規定,汛期由各省、自治區、直轄市人民政府防汛指揮機構劃定。30完整編輯ppt第三節防汛抗旱基本知識汛期的定義汛期是指江
一、緊急防汛期(一)緊急防汛期的含義由于暴雨洪水發生的時間有明顯的規律性。一般雨季是隨著每年季風的進退和西太平洋副熱帶高壓的移動而形成。根據洪水發生的自然規律,劃定期限,以加強防汛抗洪管理的集中統一性,使有關防汛抗洪的行動更加規范,避免造成失誤。做好每年防汛抗洪的起止日期稱為汛期,它是所轄行政區內防汛抗洪準備工作和行動部署的重要依據。當發生重大洪水災害和險情時,縣級以上人民政府防汛指揮機構為了進行社會動員,有效地組織、調度各類資源,地方政府防汛指揮部門應立即采取應急的非常措施,進行抗洪搶險而確定的一段時間稱為緊急防汛期。31完整編輯ppt一、緊急防汛期(一)緊急防汛期的含義31完整編輯
一、緊急防汛期
(二)確定緊急防汛期的權限和原則緊急防汛期由縣級以上人民政府防汛指揮機構宣布。什么時候宣布進入緊急防汛期,《防洪法》第四十一條作了明確規定:“當江河、湖泊的水情接近保證水位或者安全流量,水庫水位接近設計洪水位,或者防洪工程設施發生重大險情時,可以宣布進入緊急防汛期。”宣布進入緊急防汛期一定要持科學態度,慎重決策。因為緊急防汛事關防汛抗洪的成敗和社會的穩定,應該準確、及時決策,既不要輕易宣布,以免造成不應有的社會緊張和人員驚慌,也不能疏忽大意,過于信賴防護工程設施的能力,貽誤時機。當防洪工程設施接近設計水位或安全流量時,其安全系數接近設計標準,風險程度增大,隨時都有出險的可能,一定要進行全面防守。特別是工程設施發生重大險情時,更要立即采取緊急措施進行搶護。在緊急防汛期地方行政首長必須親臨現場,密切注視汛情的發展,研究部署防守搶險救護,調動必要的人力、物力,采取措施,確保安全。32完整編輯ppt一、緊急防汛期(二)確定緊急防汛期的權限和原則3
一、緊急防汛期(三)緊急防汛期采取的處置措施在緊急防汛期,時刻都有發生重大災害的可能,為了維護人民生命財產安全和國家經濟建設,防汛指揮機構有權在其管轄范圍內調動人力、物力和采取一切有利于防洪安全的緊急措施。《防洪法》第四十五條第一款作了規定:“在緊急防汛期,防汛指揮機構可根據防汛抗洪的需要,有權在其管轄范圍內調用物資、設備、交通運輸工具和人力,決定采取取土占地、砍伐林木、清除阻水障礙物和其他必要的緊急措施;必要時,公安、交通等有關部門按照防汛指揮機構的決定,可依法實施陸地和水面交通管制。”《防洪法》第四十二條規定:“在緊急防汛期,國家防汛指揮機構或者其授權的流域、省、自治區、直轄市防汛指揮機構有權對壅水、阻水嚴重的橋梁、引道、碼頭和其他跨河工程設施作出緊急處置。”33完整編輯ppt一、緊急防汛期(三)緊急防汛期采取的處置措施33
一、緊急防汛期
(三)緊急防汛期采取的處置措施防汛指揮機構在汛期結束后,要及時做好調用物資、設備、交通運輸工具等的清理歸還工作,依法補辦取土占地、砍伐林木手續。《防洪法》第四十五條第二款作了規定:“依照前款規定調用的物資、設備、交通運輸工具等,在汛期結束后應當及時歸還;造成損壞或者無法歸還的,按照國務院有關規定給予適當補償或者作其他處理。取土占地、砍伐林木的,在汛期結束后依法向有關部門補辦手續;有關地方人民政府對取土后的土地組織復墾,對砍伐的林木組織補種。”34完整編輯ppt一、緊急防汛期(三)緊急防汛期采取的處置措施34
二、河道安全泄量
河道安全泄量是防洪體系中的重要指標,對掌握防守重點,指導防汛是非常必要的。河道安全泄量通常認為是河道在保證水位時洪水能順利安全地通過河段而不致洪水漫溢或造成危害,不需要采取分蓄洪措施的最大流量。河道安全泄量是擬定防洪工程措施和防汛工作要求的主要指標。河道安全泄量確定的主要依據:(1)河流的泄洪能力;(2)堤防的防洪標準;(3)堤防保護范圍內的經濟社會發展情況及重要性。擴大河道安全泄量的措施有:(1)拓寬堤距;(2)疏浚河槽;(3)截彎取直;(4)加高加固堤防等。各地可因地制宜選擇采用。35完整編輯ppt二、河道安全泄量河道安全泄量是防洪體系中的重要指
三、防洪措施
防洪措施是指防止或減輕洪水災害損失的各種手段和對策。防洪措施包括防洪工程措施和防洪非工程措施。防洪工程措施主要有堤防、河道整治工程、分蓄洪工程與水庫等,通過這些工程手段以擴大河道泄量、分流、疏導和攔蓄洪水,以減輕洪水災害;防洪非工程措施,主要內容有洪水預報、洪水警報、洪泛區管理、洪水保險、河道清障(或河道管理)、超標準洪水防御措施等,通過這些非工程的措施,可以避開、預防洪水侵襲,更好地發揮防洪工程的效益,以減輕洪災損失。36完整編輯ppt三、防洪措施防洪措施是指防止或減輕洪水災害損失的
四、防洪調度防洪調度是指運用防洪系統的各項工程及非工程措施,有計劃地控制調節洪水的工作。防洪調度的基本任務是力爭最有效地發揮防洪系統的作用,盡可能減免洪水災害。五、水庫防洪調度
水庫的防洪調度是利用水庫調蓄洪水,削減洪峰,減輕或避免洪水災害的重要防洪措施。水庫防洪基本上可分為滯洪和蓄洪兩種運用方式:滯洪運用時,泄洪道一般無閘門控制,水庫對入庫洪水只起緩滯作用,而不存蓄,下泄流量取決于泄洪道的型式、規模及庫水位;蓄洪運用時,泄洪道有閘門控制,主要是根據水庫和下游防護區的防洪要求,以確保大壩安全為首要條件,進行洪水調節,啟用閘門控制蓄洪。37完整編輯ppt四、防洪調度防洪調度是指運用防洪系統的各項工程及
六、干旱和旱災據統計,從最早記載旱情的公元前196年至公元1949年2145年中,湖南省發生旱災487次,平均每4.4年一次;從1949年至2005年建國以來的56年中,共發生旱災45次,平均每1.2年一次。我省旱災成因主要受自然地理因素、降雨時空分布不均、經濟社會發展、水利工程設施調節水資源能力有限、人類活動、節水意識和節水工程措施比較薄弱等影響。
干旱:是一種水量相對虧缺的自然現象。干旱對人類社會的生產、生活及生態環境造成的不良后果稱為干旱災害。干旱的主要原因是缺少降水,而降水缺乏的出現時間、分布情況及嚴重程度又與當時的水儲備、水需求和水的使用等密切相關。溫度和蒸發可能會加重降水缺乏引起的干旱程度和持續時間。在多數情況下等到清楚地認識到干旱發生時,卻為時已晚,無法采取有效的緊急措施。38完整編輯ppt六、干旱和旱災據統計,從最早記載旱情的公元前19
六、干旱和旱災
旱災:指在旱情發生后由于水源、水利基礎條件或經濟條件的限制,未能及時采取必要抗旱措施,而造成農田減產或城鎮工業生產受到損失的現象,農田減產三成以上面積稱為成災面積,其中減產八成以上叫絕收。從水資源的角度講,旱災現象是天然降水與工程供水不能滿足最低需求的一種不平衡狀態,供求失衡超過一定限度以后,將影響生產活動和人民生活,導致災害損失。俗話說“洪災一條線,旱災一大片”。旱災是一種漸進性、遷延性的災害,起初強度并不大,以致人們未能立即感到它的到來。但旱災影響面積大,持續時間長,嚴重程度與日俱增,特別嚴重的旱災影響范圍極廣,損失比洪災更為嚴重。旱災不單純是氣象干旱或水文干旱的問題,而是涉及到氣象(降水、蒸發、氣溫)、水文(河流來水、水庫、塘壩蓄水、地下水)、土壤(土質、含水量)、作物(種類、不同發育階段)以及灌溉條件等諸多因素的問題。39完整編輯ppt六、干旱和旱災旱災:指在旱情發生后由于水源、水利
七、旱情和干旱分類旱情和旱災是反應農業干旱及其災害的兩個重要基本概念.所謂旱情是指作物在生長發育期間,由于土壤含水量降低,對農作物的供水量小于其需水量,影響作物的正常生長.旱災是指在旱情發生后由于受水源、生產能力或經濟條件的限制,未能及時采取必要的措施,而造成農田減產。根據國家防總《抗旱預案編制導則》中的規定,將干旱程度劃分為:輕度干旱、中度干旱、嚴重干旱和特大干旱四個等級(簡稱輕旱、中旱、重旱和特旱四個等級)。結合湖南省的實際情況和《導則》中的有關規定,可選定降水量距平率、蒸發與降水比、河道來水量距平百分率、水庫蓄水距平百分率、農作物受旱面積所占國土面積百分比、連續無有效降水日數和土壤含水量等七項指標對湖南省的干旱程度進行評價和等級劃分。旱情、旱災反映了干旱對某一地區農作物影響的直接后果,還可以用受旱率(受旱面積/播種面積)或成災率(成災面積/受旱面積)來反映不同地區之間的受旱程度。干旱又有季節之分,有春旱、夏旱、秋旱、冬旱或連旱。40完整編輯ppt七、旱情和干旱分類旱情和旱災是反應農業干旱及其災
八、堤防工程
沿河、渠、湖、海岸或行洪區、分洪區、圍墾區的邊緣修筑的擋水建筑物稱為堤防。堤防是世界上最早廣為采用的一種重要防洪工程。筑堤是防御洪水泛濫,保護居民和工農業生產的主要措施。堤防的防洪標準及級別:堤防工程防護對象的防洪標準應按照現行國家標準《防洪標準》確定。堤防工程的防洪標準應根據防護區內防洪標準較高防護對象的防洪標準確定。堤防工程的級別應符合下表的規定。防洪標準[重現期(年)]≥100<100,且≥50<50,且≥30<30,且≥20<20,且≥10堤防工程的級別12345堤防工程的級別41完整編輯ppt八、堤防工程沿河、渠、湖、海岸或行洪區、分洪區、
九、水庫我省建成水庫已達13344多座,其中大型水庫21座,中型水庫276座。我市有中型水庫3座,小一型35座,小二型235座。水庫是在河道、山谷、低洼地及下透水層修建擋水壩或堤堰、隔水墻,形成蓄集水的人工湖,是調蓄洪水的主要工程措施之一。水庫的主要作用是防洪、發電、灌溉、供水、蓄能等,水庫在防洪中的主要作用是調蓄洪水、削減洪峰,特別是江河干流上的水庫汛期攔蓄洪水,調節徑流的作用很大,防洪效益很顯著。水庫按其所在位置和形成條件,通常分為山谷水庫、平原水庫和地下水庫三種類型。山谷水庫多是用攔河壩截斷河谷,攔截河川徑流,抬高水位形成。平原水庫是在平原地區,利用天然湖泊、洼淀、河道,通過修筑圍堤和控制閘等建筑物形成的水庫。地下水庫是由地下貯水層中的孔隙和天然的溶洞或通過修建地下隔水墻攔截地下水形成的水庫。42完整編輯ppt九、水庫我省建成水庫已達13344多座,其中大型水
九、水庫水庫一般由攔河主壩、副壩、溢洪道、放水洞以及水力發電廠、船閘筏道、魚道設備等各類建筑物組成。主、副壩是水庫的擋水建筑物:按筑壩材料不同可分為土壩、土石壩、混凝土壩、鋼筋混凝土壩、木壩、橡膠壩等;按結構不同可分為重力壩、拱壩、支墩壩、錨固壩等;按壩高不同,我國規定低于30m為低壩、30~70m為中壩、高于70m為高壩。溢洪道是水庫的主要泄洪設施。有些水庫溢洪道沒有閘門控制,只要庫水位漫過溢洪道堰頂,就會自然溢洪,溢洪流量的大小只能依庫水位的升降而增減。另外,許多水庫溢洪道上建有閘門,可以按照水庫運用的需要控制溢洪流量。其他如水電站、放水洞等建筑物也可結合發電供水增加一些出庫流量,在水庫防洪調度運用中也要計算進去。43完整編輯ppt九、水庫水庫一般由攔河主壩、副壩、溢洪道、放水洞以及
九、水庫水庫工程的等別劃分:根據工程規模、保護范圍和重要程度,按照國家標準《防洪標準》(GB50201-94),水庫工程分為五個等別。工程等別工程規模水庫總庫容(億m3)Ⅰ大(一)型>10Ⅱ大(二)型1~10Ⅲ中型0.1~1Ⅳ小(一)型0.01~0.1Ⅴ小(二)型0.001~0.01水庫工程等別表44完整編輯ppt九、水庫水庫工程的等別劃分:根據工程規模、保護范圍和
九、水庫水庫工程的防洪標準分設計(正常運用)和校核(非常運用)兩級標準。防洪標準的選用應按照設計規范確定。堤防工程的分等標準工程等別水庫防洪治澇灌溉供水水電站工程規模總庫容(108m3)城鎮及工礦企業的重要性保護農田(萬畝)治澇面積(萬畝)灌溉面積(萬畝)重要性裝機容量(104kw)Ⅰ大(1)型≥10特別重要≥500≥200≥150特別重要≥120Ⅱ大(2)型10~1.0重要500~100200~60150~50重要120~30Ⅲ中
型1.0~0.1中等100~3060~1550~5中等30~5Ⅳ小(1)型0.10~0.01一般30~515~35~0.5一般5~1Ⅴ小(2)型0.01~0.001
≤5≤3≤0.5
≤145完整編輯ppt九、水庫水庫工程的防洪標準分設計(正常運用)和校核(
九、水庫
1、水庫死水位(Z死)及死庫容(V死)。
水庫在正常運用情況下,允許消落的最低水位,又稱設計低水位。日調節水庫在枯水季節水位變化較大,每24小時內將有一次消落到死水位。年調節水庫一般在設計枯水年供水期末才消落到死水位。多年調節水庫只在多年的枯水段末才消落到死水位。水庫正常蓄水位與死水位之間的變幅稱水庫消落深度。死庫容是指死水位以下的水庫容積,又稱墊底庫容。一般用于容納淤沙、抬高壩前水位和庫區水深。在正常運用中不調節徑流,也不放空。只有因特殊原因,如排沙、檢修和戰備等,才考慮泄放這部分容積。46完整編輯ppt九、水庫1、水庫死水位(Z死)及死庫容(V死)。46
九、水庫
2、水庫的正常蓄水位(Z正)及興利庫容(V興)。
水庫的正常蓄水位是水庫在正常運用情況下,為滿足興利要求應在開始供水時蓄到的高水位,又稱正常高水位,興利水位。它決定水庫的效益和調節方式,也在很大程度上決定水工建筑物的尺寸、型式和水庫的淹沒損失,是水庫最重要的一項特征。當采用無閘門控制的泄洪建筑物時,它與泄洪堰頂高程相同;當采用有閘門控制的泄洪建筑物時,它是閘門關閉時允許長期維持的最高蓄水位,也是擋水建筑物穩定計算的主要依據。興利庫容,即調節庫容。正常蓄水位至死水位之間的水庫容積。用以調節徑流,提供水庫的供水量或水電站的出力。
47完整編輯ppt九、水庫2、水庫的正常蓄水位(Z正)及興利庫容(V興
九、水庫
3、水庫防洪限制水位(Z限)和重疊庫容(V結)。
水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位,也是水庫在汛期防洪運用時的起調水位,稱防洪限制水位。防洪限制水位的擬定,關系到防洪和興利的結合問題,要兼顧兩方面的需要。如汛期內不同時段的洪水特征有明顯差別時,可考慮分期采用不同的防洪限制水位。正常蓄水位至防洪限制水位之間的水庫容積稱為重疊庫容,也叫共用庫容或結合庫容。此庫容在汛期騰空,作為防洪庫容或調洪庫容的一部分。48完整編輯ppt九、水庫3、水庫防洪限制水位(Z限)和重疊庫容(V結
九、水庫
4、水庫的防洪高水位(Z防)和防洪庫容(V防)
水庫的防洪高水位是水庫遇到下游防護對象的設計標準洪水時,在壩前達到的最高水位。只有當水庫承擔下游防洪任務時,才需確定這一水位。此水位可采用相應下游防洪標準的各種典型洪水,按擬定的防洪調度方式,自防洪限制水位開始進行水庫調洪計算求得。防洪庫容是防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積,用以控制洪水,滿足下游防護對象的防洪標準。當汛期各時段分別擬定不同的防洪限制水位時,這一庫容指其中最低的防洪限制水位至防洪高水位之間的水庫庫容。49完整編輯ppt九、水庫4、水庫的防洪高水位(Z防)和防洪庫容(V防
九、水庫
5、允許最高洪水位(Z允)
系指在汛期防洪調度中,為保障水庫工程安全而允許充蓄的最高洪水位。一般情況下,如工程能按設計要求安全運行,則原設計確定的校核洪水位即可作為水庫在汛期的最高控制水位,在實時調度中除在發生超設計標準洪水時不應突破。
6、水庫的設計洪水位(Z設)
水庫的設計洪水位是,當水庫遇到大壩的設計洪水時,在壩前達到的最高水位。它是水庫在正常運用情況下允許達到的最高水位。也是擋水建筑物穩定計算的主要依據。可采用相應大壩設計標準的各種典型洪水,按擬定的調洪方式,自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。
50完整編輯ppt九、水庫5、允許最高洪水位(Z允)50完整編輯ppt
九、水庫
7、水庫的校核洪水位(Z校)及調洪庫容(V調)水庫的校核洪水位是水庫遇到大壩的校核洪水時,在壩前達到的最高水位,它是水庫在非常運用情況下,允許臨時達到的最高洪水位,是確定大壩頂高及進行大壩安全校核的主要依據。此水位可采用相應大壩校核標準的各種典型洪水,按擬定的調洪方式,自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。8、水庫設計最大泄洪流量(Q設)當水庫遭遇設計洪水時,按正常運用條件進行調洪計算所求得的泄洪流量過程中的最大值。水庫設計最大泄洪流量由泄洪設備和其他過水建筑物共同渲泄。專門為泄洪而設置的溢流壩、泄水孔和泄洪隧洞等按全部泄量計算;其他過水建筑物(如水電站、引水閘、船閘、筏道等)的泄量,為安全計,一般乘以小于1的修正系數,對漫頂后易于失事的土石壩取較小的修正系數,對混凝土壩、漿砌石壩可取較大的修正系數。水庫設計最大泄洪流量是確定水庫泄洪設備規模。水庫設計最大泄洪流量大,需要的泄洪設備規模大但壩高可以降低;反之,泄洪設備規模小、壩高增加。51完整編輯ppt九、水庫7、水庫的校核洪水位(Z校)及調洪庫容(V調
九、水庫
9、水庫校核最大泄洪流量(Q校)
當水庫遭遇校核洪水時,按校核運用條件進行調洪計算,求得的泄洪流量過程中的最大值。水庫校核最大泄洪流量,由正常泄洪設備、非常泄洪設備和其他建筑物共同渲泄,專門為泄洪而設置的溢流壩、泄水孔和泄洪隧洞等按全部泄量計算;其他過水建筑物(如水電站、引水閘、船閘、筏道等)的泄量,為安全計,一般乘以小于1的修正系數。10、總庫容(V總)校核洪水位以下的全部靜庫容。52完整編輯ppt九、水庫9、水庫校核最大泄洪流量(Q校)52完整編輯
九、水庫以上所述庫容,均為壩前水位水平線以下或兩特征水位水平線之間的水庫容積,常稱為靜態庫容,即是習慣上講的庫容。在水庫運用中.特別是洪水期的調洪過程中,庫區水面線呈拋物線形狀,這時實際水面線以下、庫尾和壩址之間的水庫容積,稱為動態庫容。實際水面線與壩前水位水平線之間的容積稱為楔形庫容或動庫容。以上各項水庫特征水位和特征庫容的相互關系如右圖所示。53完整編輯ppt九、水庫以上所述庫容,均為壩前水位水平線以下或兩特征
十、涵閘(一)涵閘及其分類涵閘是涵洞、水閘的簡稱。涵洞是堤、壩內的泄、引水建筑物,用于水庫放水、堤垸引泄水。水閘是修建在河道、堤防上的一種低水頭擋水、泄水工程。汛期與河道堤防和排水蓄水工程配合,發揮控制水流的作用。1、水閘按其作用,可分為以下幾種:(1)節制閘(或稱攔河閘)。主要用來控制和調節河道的水位和流量。一般洪水時閘門打開渲泄洪水,避免水閘上游河道水位壅高。(2)進水閘(包括分洪閘、分水閘)。進水閘是用來從河道、湖泊、水庫內引取水流。分洪閘是防止河道洪水自行泛濫成災,在分洪道或蓄洪區進口修建的水閘。54完整編輯ppt十、涵閘(一)涵閘及其分類54完整編輯ppt
十、涵閘(3)排水閘(包括擋潮閘)。排水閘是用來排泄江河兩岸的澇水,但又要防止江河洪水倒灌。建在沿海排水河道出口的排水閘,除排水作用以外,還要防止海潮的倒灌。這些水閘的結構必須考慮雙向擋水。(4)沖沙閘。沖沙閘是用來排除進水閘或攔河節制閘的泥沙淤積而修建的,是大含沙量河道上引水樞紐不可缺少的組成部分。2、水閘按閘廂結構型式分則有敞開式、胸墻式、涵洞式等。55完整編輯ppt十、涵閘(3)排水閘(包括擋潮閘)。排水閘是用來排泄江河
十、涵閘(二)水閘等級劃分及防洪標準根據《水閘設計規范》(SL265-2001),平原區水閘的等級劃分及洪水標準如下表:平原區水閘樞紐工程分等指標工程等別ⅠⅡⅢⅣⅤ規模大(一)型大(二)型中型小(一)型小(二)型最大過閘流量(m3/s)≥50005000~10001000~100100~20<20防護對象的重要性特別重要重要中等一般—平原區水閘洪水標準水閘級別12345洪水重現期(a)設計100~5050~3030~2020~1010校核300~200200~100100~5050~3030~2056完整編輯ppt十、涵閘(二)水閘等級劃分及防洪標準平原區水閘樞紐工程分
謝謝!57完整編輯ppt謝謝!57完整編輯ppt感謝親觀看此幻燈片,此課件部分內容來源于網絡,如有侵權請及時聯系我們刪除,謝謝配合!58完整編輯ppt感謝親觀看此幻燈片,此課件部分內容來源于網絡,58完整編輯p防汛抗旱基本知識
二○一二年六月
59完整編輯ppt防汛抗旱基本知識二○一二年六月1完整編輯ppt主要內容第一節氣象知識一、天氣圖和衛星云圖二、雨量及雨量等級三、風級與熱帶氣旋四、厄爾尼諾與拉尼娜現象五、暴雨六、副熱帶高壓七、低渦與氣旋八、氣團和鋒九、高壓脊與低壓槽十、氣壓
第二節水文知識一、流域和水系二、河流的分段與斷面三、水位和基面四、洪水五、徑流六、水文頻率和重現期七、洪水標準八、防洪特征水位七、水文預報八、洪水預報 第三節防汛抗旱基本知識一、緊急防汛期二、河道安全泄量三、防洪措施四、防洪調度五、水庫防洪調度六、干旱和旱災七、旱情和干旱分類八、堤防工程九、水庫十、涵閘60完整編輯ppt主要內容第一節氣象知識一、天氣圖和衛星云圖第二節水
第一節氣象知識氣象是表明大氣特征的物理狀態和物理現象的總稱。包括氣壓、氣溫、溫度、風、云、降水等要素。天氣是指短時期某地大氣中的氣象變化情況。它是由各種氣象要素綜合表述的大氣物理狀況。氣候則是指一地區多年觀察所得到的概括性氣象情況。天氣是多變的,而氣候則較為穩定。一、天氣圖和衛星云圖
天氣圖--填有各地同時間的氣象觀測記錄、能反映一定區域天氣情況的特制地圖。主要有地面天氣圖和高空天氣圖(等壓面圖)兩種。天氣圖能顯示各種天氣系統和天氣現象的分布及其相互關系,是分析判斷天氣變化、制作天氣預報的基本工具。此外,有關的熱力學圖表、剖面圖、變量圖、單站圖等輔助圖表,有時也統稱為天氣圖。61完整編輯ppt第一節氣象知識氣象是表明大氣特征的物理狀態和
一、天氣圖和衛星云圖
衛星云圖--是指由氣象衛星自上而下觀測到的地球上的云層覆蓋和地表特征的圖像。能直觀、清晰地表示出地表云層的覆蓋特征,在天氣預報中被廣泛應用。根據衛星云圖上云的分布,可確定各種天氣系統,如鋒面、高空槽、臺風等的位置、移動和變化。衛星云圖表明,暴雨可在一種天氣系統的云團內形成,也可由幾種天氣系統的云系相互作用迭加而發生。紅外云圖亮度代表云頂溫度,積雨云表現為白亮云團,用分層增強紅外云圖可識別暴雨落區,判別暴雨強度。62完整編輯ppt一、天氣圖和衛星云圖衛星云圖--是指由氣象衛星自
二、雨量及雨量等級
雨量是指一定時段內,降落到水平地面上(假定無滲漏、蒸發、流失等)的雨水深度。如日降雨量是在1日內降落在某面積上的總雨量。此外,還常有年降雨量、月降雨量以及多少小時降雨量等,若將逐日雨量累積相加,則可分別得出旬、月和年雨量。次降雨量是指某次降雨開始至結束連續一次降雨的總量。用雨量計或雨量器測定,以mm為單位。日雨量觀測中,可分為24段(1h一次)、8段(3h一次)、4段(6h一次)及1段(24h一段)等4種。日雨量的統計有20~20時和08~08時兩種方法。目前,我國電視和廣播節目中發布的日雨量為08~08時,代表前一天的雨量。63完整編輯ppt二、雨量及雨量等級雨量是指一定時段內,降
二、雨量及雨量等級
(1)降雨歷時和降雨時間:降雨歷時是指一次降雨的持續時間,即一場降雨自始至終所經歷的時間。降雨時間是指對應某一降雨量而言的時段長,在此時間內,降雨并不一定是持續的。降雨歷時和降雨時間均以min、h計。(2)降雨強度:指單位時間內的降雨量,以mm/min或mm/h計。(3)降雨面積:指某次降雨所籠罩的水平面積,以km2計。(4)暴雨中心:指暴雨強度較集中的局部地區。降雨的基本要素降雨強度小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨
24h雨量(mm)≤1010.1-25.025.1-50.050.1-100100.1-200>200
<1010.0-24.925.0-49.950.0-99.9100.0-199.9≥200√我國劃分降水大小的降雨強度標準
64完整編輯ppt二、雨量及雨量等級(1)降雨歷時和降雨時間:降雨歷時是
三、風級與熱帶氣旋風是指空氣相對于地面的運動。氣象上常指空氣的水平運動,并用風向、風速來表示。根據相對地面或海面物體影響程度而定出的等級風力叫風級,可用來估計風速的大小。原分為0~12級計13個等級,后來增加到18個等級。熱帶氣旋是影響我國的重要天氣系統。熱帶氣旋到來時伴有狂風暴雨,常給國家和人民生命財產帶來重大損失。但在我國南方的伏旱季節,熱帶氣旋帶來的降雨對緩解旱情極為有利。影響我國的熱帶氣旋生成于西太平洋熱帶洋面,是一個直徑為100~200km的暖性渦旋。國際上以其中心附近的最大風力來確定強度并進行分類:12級以上的通稱為臺風;
10-11級的是強熱帶風暴;
8-9級的是熱帶風暴;
小于8級的是熱帶低壓。65完整編輯ppt三、風級與熱帶氣旋風是指空氣相對于地面的運動。氣
四、厄爾尼諾與拉尼娜現象
拉尼娜現象也叫反厄爾尼諾現象,一般是厄爾尼諾現象發生在先,而它居后,故又有別名“圣女”。在赤道,中、東太平洋表層海水溫度異常偏高時,稱厄爾尼諾現象,而表層海水溫度比一般年份偏低時,被稱作拉尼娜。但并不一定是海水溫度偏低時就一定形成拉尼娜現象。我國科學工作者對兩者的定義是:采用赤道中、東太平洋關鍵區(150°W~90°W,5°N~5°S)的海溫指標,當該區大范圍海表溫度較常年增暖(降溫)超過0.5°C以上,并至少持續6個月以上(其中允許有一個月中斷)時,則定義該次增溫(降溫)過程為一次厄爾尼諾(拉尼娜)事件。在拉尼娜年,西北太平洋和南海地區生成及登陸我國的臺風或熱帶風暴比常年偏多。66完整編輯ppt四、厄爾尼諾與拉尼娜現象拉尼娜現象也叫反厄爾尼諾
四、厄爾尼諾與拉尼娜現象
厄爾尼諾現象是指發生在赤道東太平洋,特別是冷水域中的異常增溫現象。由于此現象一般出現于圣誕節前后,而厄爾尼諾(EI-)在西班牙文中即為圣子之意,故名。當此現象出現時,大范圍海面溫度可比常年偏高3~4℃,最高時可偏高6℃。厄爾尼諾現象的出現會造成低緯度海水溫度年際變幅達到峰值,因此不僅對低緯度大氣環流,甚至對全球氣候的短期變化都具有重大影響。如,我國屬于東部亞熱帶季風區域,影響我國夏季降水的主要天氣系統是西太平洋副熱帶高壓,太平洋東部海溫劇升后,通過海水和大氣之間的相互影響的關系,就影響到東亞的大氣環流,造成副熱帶高壓在強度和位置上的顯著變化,從而導致降水異常,引發洪澇災害或其它自然災害。當厄爾尼諾出現時,要高度警惕水災及其它災害,搞好防災準備,以做到有備無患。67完整編輯ppt四、厄爾尼諾與拉尼娜現象厄爾尼諾現象是指發生在赤
五、暴雨
暴雨形成的過程很復雜,從宏觀條件看,首先,要有充沛的水汽來源。即降水云層有足夠的厚度,例如有龐大而深厚的積雨云或雨層云存在,并且需要有源源不斷的水汽補充供應;其次要有促使氣流強烈上升的動力和有利的大氣環流形勢,使降水強度足夠大,持續時間較長。能夠滿足上述條件的天氣系統主要是冷鋒低槽和熱帶氣旋兩大類。暴雨主要由兩種天氣系統形成:一是西風帶低值系統,包括鋒、氣旋、切變線、低渦和槽等,易形成大面積暴雨洪水。這類暴雨一般持續時間長、范圍大、降水總量大,在大江大河往往形成流域性的暴雨洪水,常可造成干支流洪水遭遇、洪峰疊加的嚴重洪水災害。二是低緯度熱帶天氣系統,包括熱帶風暴和臺風。當熱帶風暴和臺風登陸后,一般轉變為低氣壓消失,如氣團移動轉而北上,深入內陸,與北方冷空氣相遇,則可能形成大范圍強降雨過程。68完整編輯ppt五、暴雨暴雨形成的過程很復雜,從宏觀條件看,首先,
六、副熱帶高壓副熱帶是指在熱帶北部與溫帶南部之間的過渡帶,大約在15°~35°N之間(北半球)。副熱帶高壓是圍繞地球一圈在副熱帶生成的高壓帶,它有幾個中心,是大氣環流的一環。西太平洋副熱帶高壓是其中之一,能造成我國大范圍的旱澇,故特別受到重視。
七、低渦與氣旋低渦是指在高空天氣圖上,具有氣旋性旋轉,且高度比四周低的渦旋。低渦內有較強的上升運動,為降水提供了有利條件,如低渦區水汽充沛,大氣中又存在位勢不穩定能量,則低渦經過的地方,常有暴雨出現。氣旋是大氣中氣壓比四周低的區域,又叫低氣壓。生成于低緯度海洋的為熱帶氣旋。在氣旋中心和鋒面附近天氣變化激烈,氣旋和鋒面經過的地區常常有大雨和暴雨出現。69完整編輯ppt六、副熱帶高壓副熱帶是指在熱帶北部與溫帶南部之間
八、氣團和鋒氣團是指在水平方向上物理屬性(主要指溫度、濕度、大氣穩定度等)相對比較均勻的大范圍空氣團塊。其水平范圍可達幾百萬平方公里,鉛直厚度可達幾公里至十幾公里。氣團的形成需要具備兩個條件:①大范圍性質比較均勻的下墊面;②有利于空氣停滯和緩行的環流條件。由于氣團是一大塊許多物理性質比較均勻的氣塊,所以氣團和氣團之間的鋒自然是矛盾最激烈的地方。
九、高壓脊與低壓槽
高壓脊是等壓線或等高線不閉合且向低壓方向突出的高氣壓區域。其中等壓線或等高線的反氣旋性曲率為最大值各點的聯線稱為脊線。低壓槽是從低氣壓區延伸出來的狹長區域。槽中的氣壓值比兩側的氣壓要低。槽中各條等壓線彎曲最大處的聯線稱為槽線。70完整編輯ppt八、氣團和鋒氣團是指在水平方向上物理屬性(主要指
十、氣壓
氣壓是指單位面積上所承受的大氣柱重量。氣壓的變化,往往與天氣變化有密切關系。氣象上,一般以百帕(hpa)作為氣壓的單位,一個大氣壓約相當于1013百帕。在天氣圖上繪制等壓線表示的高、低氣壓區域,一般有高氣壓、低氣壓、高壓脊、低壓槽等。高氣壓,亦稱“反氣旋”。在同一高度上,中心氣壓高于四周的大氣旋渦。其中空氣自中心向外圍流散,因受地球轉動的影響,在北半球作順時針方向流動,在南半球作逆時針方向流動。在高氣壓內無鋒面存在,多出現下沉氣流,故少云雨和大風。反氣旋按熱力結構可分為2種,一是冷性反氣旋,多出現于中高緯度的大陸地區;二是暖性反氣旋,多出現在副熱帶地區。低氣壓,亦稱“氣旋”。在同一高度上,中心氣壓低于其四周的大氣渦旋。在北半球,氣旋區氣流作逆時針方向旋轉,南半球則相反。氣旋也主要有2種,一是溫帶氣旋,二是熱帶氣旋。由于氣旋中空氣有輻合上升運動,所以一般多云雨,天氣較差。
71完整編輯ppt十、氣壓氣壓是指單位面積上所承受的大氣柱重量。氣
第二節水文知識一、流域和水系
流域是地表水與地下水分水線所包圍的集水區或匯水區,因地下水分水線不易確定,習慣上將地表水的集水區稱為流域。河道干流的流域是由所屬各級支流的流域所組成。流域面積的確定,可根據地形圖勾出流域分水線,然后求出分水線所包圍的面積。河流的流域面積可以計算到河流的任一河段,如水文站控制斷面,水庫壩址或任一支流的匯口處。流域里大大小小的河流,構成脈絡相通的系統,稱為河系或水系。72完整編輯ppt第二節水文知識一、流域和水系流域是地表水與
二、河流的分段與斷面
每條河流一般都可分為河源.上游.中游.下游.河口等五個分段。河源。河流開始的地方,可以是溪澗.泉水.冰川.沼澤或湖泊等。上游。直接連著河源,在河流的上段,它的特點是落差大,水流急,下切力強,河谷狹,流量小,河床中經常出現急灘和瀑布。中游。中游一般特點是河道比降變緩,河床比較穩定,下切力量減弱而旁蝕力量增強,因此河槽逐漸拓寬和曲折,兩岸有灘地出現。下游。下游的特點是河床寬,縱比降小,流速慢,河道中淤積作用較顯著,淺灘到處可見,河曲發育。河口。河口是河流的終點,也是河流入海洋.湖泊或其它河流的入口,泥沙淤積比較嚴重。河流的斷面分為縱斷面及橫斷面。縱斷面。沿河流中線(也有取沿程各橫斷面上的河床最低點)的剖面,測出中線以上(或河床最低點)地形變化轉折的高程,以河長為橫座標,高程為縱座標,即可繪出河流的縱斷面圖。縱斷面圖可以表示河流的縱坡及落差的沿程分布。橫斷面。河槽中某處垂直于流向的斷面稱為在該處河流的橫斷面。它的下界為河底,上界為水面線,兩側為河槽邊坡,有時還包括兩岸的堤防。橫斷面出稱為水斷面,它是計算流量的重要參素。
73完整編輯ppt二、河流的分段與斷面每條河流一般都可分為河源.上
三、水位和基面水位:指水體的自由水面高出基面以上的高程,其單位為m。水文資料中涉及的基面有:絕對基面、假定基面、測站基面和凍結基地。絕對基面:一般是以某海濱地點的特征海水面為準。這個特征水面的高程為0.000m。在我國現統一采用黃海基面。曾用過大連、吳淞、珠江、大沽等基地。假定基面:若水文站附近沒有國家水準,其水準點高程暫時無法與全河(地區)統一引據的某一絕對基面高程相連接,則可暫時自行假定一個水準基面,作為本站水位和高程起算的標準。測站基面(凍結基面):是水文測站專用的一種固定基面。一般是將水文站第一次使用的界面凍結下來,作為凍結基面。當然,測站基面(凍結基面)、假定基面應盡可能與絕對基面相連接。各項水位、高程資料都應寫明測站基面(凍結基面)與絕對基面的換算關系。其換算關系一般為:凍結基面以上米數+/-…米=黃海基面以上米數。例:湘江長沙站逐日平均水位表的表頭上注有:表內水位(凍結基面以上米數)-2.276m=黃海基面以上m數,其意思是若長沙站的水位為38.83m,用黃海基面表示,則為36.55m。
74完整編輯ppt三、水位和基面水位:指水體的自由水面高出基面以上的高程,
四、洪水暴雨或急劇融冰化雪、風暴潮和水庫潰壩等引起江河水量迅猛增加及水位急劇上漲的自然現象,稱洪水。(一)洪水流量單位時間內通過某一過水斷面的水量稱為流量,其單位為立方米/秒(m3/s)。流量是河流水情的基本要素,水資源的指標之一。設河流某過水斷面面積為A,與流入過水斷面所在河段的斷面平均速度為V,按照流量的定義,則流量:Q=AV(m3/s)式中:Q——流量(m3/s)V——斷面平均流速(m/s)A——過水斷面面積(m2)(二)洪水特征1、洪水起漲當流域上發生暴雨或融雪時,在流域各處所形成的地面徑流,都依其遠近先后匯集于河道的出口斷面處,當近處的地面徑流到達該出口斷面時,河水流量開始增加,水位相應上漲,這就是洪水起漲之時。
75完整編輯ppt四、洪水暴雨或急劇融冰化雪、風暴潮和水庫潰壩等引
四、洪水2、洪峰流量、洪峰水位隨著流域遠處的地表徑流陸續流入河道使流量和水位繼續增漲,大部分高強度的地表徑流匯集到出口斷面時,河水流量增至最大值。一次洪水過程中的最大瞬時流量和水位,分別稱為洪峰流量和洪峰水位。3、洪水過程線、洪水總量、時段洪量在方格紙上,以時間為橫坐標,以江河的流量或水位為縱坐標,可以繪出洪水從起漲至峰頂到落盡的整個過程曲線,稱為洪水過程線。由于洪水過程線兩頭低,中間高,形似山峰,故最高處稱為洪峰。洪水總量:一次洪水過程中或給定時段內通過河流某一斷面的洪水體積。
時段洪量:某一時段內發生的洪水總量,一般需確定2~3個時段的洪量。最大時段洪量是指一次洪水過程中,指定歷時的最大洪量,如最大1d、3d、7d、15d、30d、60d日洪量等。
76完整編輯ppt四、洪水2、洪峰流量、洪峰水位18完整編輯ppt
四、洪水(三)洪水類型1、暴雨洪水指暴雨引起的江河水量迅速增加并伴隨水位急劇上升的現象,稱暴雨洪水。按暴雨的成因可分為:雷暴雨洪水(也稱驟發暴雨洪水)
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