⑴ 历史洪水的简介
历史洪水
historical flood
n年实测系列中特大洪水,在通过考证确定其重现期大于n年者,性质上也属专于历史属洪水的范畴。历史洪水,一般不是实测流量记录,多系通过历史文献的考证与历史洪痕实地查勘(或二者结合)而得,即先确定其水位,再利用调查的水位,或由延长的水位流量曲线推算流量,或用水力学公式由水位、比降、糙率及断面几何尺寸推算流量。在估算历史洪水的数值时,对于因时代变迁而导致河道可能出现的差异,应有充分估计。虽然如此,历史洪水资料的精度仍远较实测流量的精度为低。
⑵ 洪水事件的研究历史及现状
把洪水事件作为一门学科进行研究,只是近几十年的事情。随着第四纪地质学、地层学、地貌学、年代学、水力学、水文学等多种学科的交叉,以及同位素、热释光等测年手段精度的提高,洪水事件的研究逐渐成为国际地学界和史学界关注的热点。
1.有关古洪水的传说和文献
翻阅史籍可以发现,几乎所有民族在其文明曙光初露的时代都流传着诸多洪水事件。《圣经》中诺亚方舟的故事讲得淋漓尽致;古埃及的文明与尼罗河洪水季节性的涨落和泛滥息息相关。
我国的史书上有不少关于虞夏时期洪水肆虐的记载。中国古代《尚书·尧典》首记其事说:“汤汤怀山襄陵,浩浩滔天。”《孟子·腾文公上》记录说:“昔尧之时,天下尤未平,洪水横流,祀滥于天下,草木畅茂,禽兽繁殖,五谷不登,禽兽逼人,禽蹄鸟迹交于中国……禹疏九河,沦济漂而注诸海:决汝、汉,排淮记而注之江;然后中国可得而食也。”司马迁的《史记·夏本纪》也记录:“当帝尧之时,鸿水滔天”,尧“用鲧治水,九年而水不息,功用不成。于是帝尧乃求人,始得舜”;舜“行视鲧之治水无状,于是舜举鲧子禹,而使续鲧之业”;禹“乃劳身焦思,居外十三年,过家门不敢入”,“天下于是太平治”。《庄子·天下》也提到了大禹时的洪水:“昔者禹之湮洪水、决江河而通四夷九州也,名川三百,支川三千,小者无数。禹亲自操众耘,而九杂天下之川。排无胶,胫无毛。沐甚雨,栉疾风,里万国。”此外,《吕氏春秋·爱类》、《诗经》、《左传》、《国语》、《墨子》、《荀子》、《韩非子》、《管子》、《楚辞》等古籍对中国古史传说时代发生的洪水皆有所提及。可见距今4000年左右的尧舜禹时代,持续发生了很长时间的特大洪水灾难。
2.国外古洪水事件研究进展
尽管国内外早已对古洪水事件有了传说和文字记载,但真正把古水文作为一门学科来研究仅十几年时间。
国外以20世纪50年代开始出现了古水文研究,在20世纪70~80年代,由于对洪水地貌和第四纪地质学研究方向的不同,古洪水水文学作为地球物理和应用水文学的交叉学科出现,随着第四纪地质学、地层学、地貌学、年代学、水力学、水文学等多学科的交叉,以及同位素、光释光等测年手段精度的提高,古洪水事件的研究逐渐成为国际地学界和史学界关注的热点。Leopold&Miller(1954)首次使用了“古水文学”一词。SchummS.A.在20世纪60年代提出根据河道形状参数来推算古洪水的流量。Frochiich W.对波兰喀尔巴叶山地区研究认为,在该地区有距今8400年左右的古洪水,因而河道下切4~6m。Spaulding W.G.在研究北美西南荒漠地区的古水文以后,认为该地区在晚威斯康星和早全新世,曾发生过两次洪积过程,其中以冰期全盛期(据今18000年)为最大。后来有人根据泥砂等粗颗粒沉积物的分析来研究古洪水的流量,人们对古洪水的研究越来越广泛,并总结了洪水平流沉积物对研究古洪水的作用,但其迅速发展并成为研究热点只有十几年的时间。
近年来,世界各地相继发现了史前洪水事件的记录,例如,在美国犹他州和亚利桑那州的19条河流中发现了古洪水事件并研究了其对古气候的响应,认为古洪水事件与南方涛动指数和厄尔尼诺事件有密切关系;在黑海地区发现了7500年前后的古洪水事件并研究了其对农业传播的影响。在西班牙,通过对塔古斯河流域的平流沉积的研究发现,全新世以来该流域共有6次洪水频发期,最大洪水发生在距今9440~9210年,6750年和1200~950年期间,研究认为洪水的发生与伊比利亚半岛水汽输送和冬季降水量增加密切相关,对冬季降水变化敏感的湖面和抱粉记录结果与塔古斯河洪水频发期相一致。洪水变化可能与影响伊比利亚半岛的大气环流模式的变化有关。
3.国内古洪水事件研究进展
在国内,许多学者对古洪水做了深入研究,并取得了一系列研究成果。在20世纪80年代,丁梦林依据地质地貌资料,推测远古时代大洪水发生在末次冰期全盛期;马宗申等人也都利用洪水平流沉积物,分别对红水河、西溟河的古洪水进行了研究。
如今,随着研究手段的多样化和测年技术的精确化,全新世古洪水的研究在我国的许多河段逐渐展开,成为洪水研究的一个热点。吴忱根据古河道埋藏在砂体中的草炭、木炭、漂木及其上面的泥炭层、古遗迹等资料,指出在3500~3000年前的商代末期和2500~2300年前的战国早期,华北平原有过两次洪水期。华北平原的河型,在2500年前以弯曲型为主,以后则为顺直-微弯曲型。
张强等通过对长江下游地区的埋藏古树、泥炭以及海相贝壳测年资料,进行搜集和整理,结果表明:长江下游地区距今6000年以来古洪水的发生与气候变化有着密切的联系。其原因是长江下游地区地势低平,海面变化对于洪水发生有着重要的影响,气候变化导致的海面上升对长江下游河段径流的顶托作用,导致河流上溯以及地面排水不畅,致使洪水发生频率加大。
杨达源等确定了古洪水平流沉积的基本特征,指出古洪水研究依赖古洪水沉积获得古水文信息。他们在长江三峡下段与黄河三门峡以下河段的古洪水研究中,明确了“古洪水平流沉积”的概念及其特定的古水文指示意义,并指出古洪水平流沉积的几项特征,也就是判别它是否具有特定指示意义的古洪水平流沉积的几项标志(在沉积构造方面为发育微薄层理,末端翘起并尖灭,此外还具有特定的粒度结构以及多种重矿物的含量方面的特征)。
谢悦波等根据淮河响洪甸、淳沱河黄壁庄、长江三峡及黄河小浪底古洪水研究所取得的古洪水平流沉积物样品及实验分析,指出沉积环境、沉积物的颜色及沉积物的层理等可以指示现场寻找和判断洪水干流沉积;沉积物的粒度、矿物组成成分和抱子花粉分析还可以进一步确定该沉积物是否是古洪水平流沉积,以及洪水发生时期、洪水来源等。谢悦波等还根据古洪水平流基本特征,结合三峡河段的特点,建立了一套野外寻求、识别及实验分析判定古洪水平流沉积的指标体系,对古洪水研究具有较高的实用价值。
古洪水研究的目的是通过古洪水信息的载体——古洪水平流沉积提供古洪水水位及流量。谢悦波等对长江、黄河、海河和淮河的古洪水研究之后指出,洪水平流沉积物尖灭点高程与其洪峰水位之间为一致关系,而且大量的室内模型实验及野外观测、取样调查的结果都证明洪水平流沉积尖灭点高程指示洪水位精度最高,可以确定为洪水时的水位高程。古洪水水位和断面确定之后,即可利用水文学方法推求出洪峰流量。
⑶ 简述洪水调查的内容及方法步骤
洪水调查,这对以后确定洪水量级作用至关重要。在条件允许的情况下,到达洪水发生的地方进行洪水调查,主要是对洪水痕迹的确定及典型断面的测量,可根据此推算出本次洪水等级。
⑷ 历史洪水为同级是什么意思
历史洪水,来一般不是实测自流量记录,多系通过历史文献的考证与历史洪痕实地查勘(或二者结合)而得,即先确定其水位,再利用调查的水位,或由延长的水位流量曲线推算流量,或用水力学公式由水位、比降、糙率及断面几何尺寸推算流量。在估算历史洪水的数值时,对于因时代变迁而导致河道可能出现的差异,应有充分估计。虽然如此,历史洪水资料的精度仍远较实测流量的精度为低。
⑸ 如何进行洪水调查
文 摘;对水文频率分析研究进行了回顾与评述,分别对常遇的几个问题——频率曲线线型、经验频率公式、统计参数估计和特殊水文资料应用等作了叙述,总结了我国近50年来在频率分析上的主要成就以及对分析思路、研究探索、实际应用和实践经验等作出剖析。可以认为,现在已发展成一套具有中国特色的水文频率分析方法,为工程所需提供了科学依据,为水文学科的发展作出了贡献。
建设各类水利水电、土木建筑等工程,需要为其提供一定设计标准的水文值。这类水文设计值可以从不同途径获得,其中的统计途径,已广为应用,卓有成效。
早期,对以防洪为目标的工程,水文设计值大都取实测或调查洪水系列中的最大值。可是,关系到人民生命财产安全的防洪工程,仅用出现过的或调查到的洪水作设计的依据,犹感不够安全,于是采用了在这种最大值上加一个安全系数(常称最大值加成)。然而,对于长短不一的水文系列、变化幅度有大小的系列、研究比较充分和不够充分的系列以及重要性不同的工程类别等,如何分别加成,又加成后的设计值将来出现的风险怎样?为要解决这些问题,水文统计法应运而生,即用频率分析法来推求设计值。其优点是可以根据水文系列的统计规律进行计算和分析,得到不同情况下的安全系数或加成值。这样采取的安全系数,就有了一个比较客观的尺度,能按统计规律自动反映出来,为统一取用水文设计值提供了科学依据。
增加安全系数法,实际上是用频率分析法对水文系列进行外延的问题。现在,通用以一定数学模型(频率分布曲线)作为外延的工具。外延有误差,其与外延的远近成正比。同时,加上其他误差(如水文测验、方法性和系列代表性等误差)的交织与干扰,使外延误差复杂化。为减少这类误差,积累了许多经验,如详细审查资料、设法展延系列、增加历史洪水和对频率计算结果进行合理性分析等。这些都是为提供可靠设计值的有效措施。
由于实践需要,水文频率分析法得以不断发展,成为水文学中一支不可缺少的力量。近半个世纪以来,我国在水文频率分析领域内,做了大量的理论研究、方法探索和实际应用工作,积累了许多经验对频率计算成果,采用多种方法、综合分析、合理选定的原则,提高了成果的客观性和精度。这是具有中国特色的水文频率分析的实践结果。特别是近几十年来,由于信息的扩大和计算机技术的普及,使这方面的工作更有新的进展、新的认识和新的成功。
本文将回顾水文频率分析的发展历史,叙述和比较各种方法的应用,着重于我国在这一领域中的成就。
1 水文频率分析的历史回顾
应用水文频率分析方法,已有百年左右的历史,为实际应用的需要,不断得到发展和充实。现粗分为两个时期加以叙述。
1.1 发展初期和简单应用时期[1,2]
水文频率分析法约始于1880~1890年,美国的Herschel和Rafter首先应用了频率曲线(当时称为历时曲线)。1896年,Horton把频率分析法用于径流研究中,多为正态分布的应用。到了1913~1914年,Fuller和Hazen相继发表论文,叙述频率方法的应用。Hazen提出用纵坐标为对数分格的概率格纸,于1921年开始在这种格纸上图解适线,这是对数正态分布的最早应用。
1921年,Hall设想用皮尔逊曲线族来配适水文资料。1924年,Foster提出了应用皮尔逊型曲线的方法,并制成了离均系数Φ值表,给频率计算带来了方便,并得到广泛应用。
我国最早研究,始于30年代初期。1933年,周镇伦应用正态分布和皮尔逊型分布对美国雨量资料作了计算。1937年,陈椿庭把我国长江、黄河、永定河、泾河和淮河的洪水流量,用对数正态分布和皮尔逊型分布进行频率分析。
到了40年代,水文频率分析法的应用愈来愈多,出现了其他一些频率分布型式,如极值型分布、Крицкий-Менкелъ分布(简称克-门分布)和对数皮尔逊型分布等,使频率曲线有更多的备选线型。
1.2 继续发展期和普遍应用期
新中国成立(1949年)后,为了适应水利事业蓬勃发展的需要,我国水文工作者在吸取国外有关经验的同时,结合当地水文资料,做了许多水文频率分析工作。1955~1956年,林平一、陈志恺组织一批水利技术人员,进行洪水频率计算方法的研究,结合我国的水文资料和实际情况,对已有的方法进行比较和择优。1956年11月,在全国水文计算学术讨论会上,对水文频率分析中的选样方法、经验频率公式、统计参数估计、频率曲线线型、抽样误差和研究方向等,进行了讨论,并有技术总结[3]。1957年,原北京水利科学研究院水文研究所印发了《暴雨及洪水频率计算方法的研究》报告,这是我国最早一部比较系统叙述水文频率分析问题的文献。
1954年,淮河流域发生了特大洪水,治淮委员会开展了全面的流域规划工作。在此期间内,做了大量的频率分析计算。特别是,通过众多的频率计算适线,得到了1d、3d、7d等的短历时暴雨的统计参数;偏态系数CS为离差系数CV的3.5倍。这是这个关系的首次发现,经过以后几十年的实践,表明暴雨系列CS=3.5CV在我国有普遍的意义。
到了50年代和60年代初,《水文计算经验汇编》两集[3,4]和《水文统计原理与方法》[1]的出版和有关论文的发表,对水文频率分析方法有了较为全面的认识,并为今后应用提供了指导性意见。例如推荐;用年最大值法取样,以皮尔逊型作为频率曲线的线型,用m/(n+1)公式计算经验频率,加入历史洪水进行频率计算,通过适线法调整频率曲线的统计参数和设计值,以及用合理性分析方法来综合所计算的结果。几十年的实践表明,这些意见是符合我国实际情况的,并已为有关规范(如《水利水电设计洪水规范》等)所采纳。
把频率分析方法用于水文学科上,历来的争论是不断的。有代表性的较大两次争论是;50年代初期苏联学者们的讨论[5],1958年及其以后几年中我国水文界对频率分析的争论。通过这些争论和经过多年的实践,表明了水文学中正确应用频率方法是不可缺少的,作为一种技术途径而存在是合适的。
1976年华东水利学院等单位和1980年丛树铮等相继发表了应用统计试验法于水文频率分析中的研究成果[6,7],他们用大量模拟资料对经验频率公式和各类统计参数估计法(包括适线法中适线准则)等作了比较和讨论。1981年,华东水利学院主编了《水文学中的概率统计基础》[8],这是我国第一部高等院校水文统计类的教材。
80年代之后,水文频率分析方面的研究成果愈来愈多,提出了更多的方法,对水文学科的发展起到了很大的作用。
⑹ 洪水调查资料整编宜包括哪些内容
洪水调查,这对以后确定洪水量级作用至关重要。
在条件允许的情况下,到达洪水发生的地方进行洪水调查,主要是对洪水痕迹的确定及典型断面的测量,可根据此推算出本次洪水等级。
⑺ 水文调查包括哪几个方面的内容
水文指一个国家的水资源、水文化.
水文调查是为了水文分析计算、水利规划、水文预报以及其它专工农业生产部属门的需要而进行的野外查勘、试验,并向有关部门搜集资料的工作.其目的是补充水文基本站网定位观测之不足.调查内容包括:水文要素(水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等),气候特征(降水、蒸发、气温、湿度、风等),流域自然地理(地形、地质、水系、分水线、土壤、植被等),河道情况(河宽、水深、弯道、建筑物等),人类活动(水利、水土保持措施、土地利用、工农业用水等)以及水旱灾情,社会经济状况等方面.另外,在某些情况下,为了专门的目的,也可以组织专门的水文调查,例如洪水调查,主要是查清历史洪水的痕迹、发生的日期和情况以及河道情况、估算洪峰流量、洪水总量及发生的频率等.
⑻ 中国历史大洪水的基本信息
书名:中国历史大洪水 作 者: 骆承政
书 号: 9787806633847
出 版 社: 中国书店
出版日期: 2006-10-1
定 价:专 1,200.0 元
内容简介
《中属国历史大洪水调查资料汇编》是河段调查洪水资料全国汇总成果。在6000个河段调查洪水资料的基础上,共选编了5544个河段调查成果。同时补充了1980年以后调查并在工程设计中采用的部分调查洪水资料。除河段调查洪水资料外,还精选了255幅我国古代水文观测、历史洪灾和历史洪水题刻图片,作为历史洪水调查研究的背景材料附于卷后。南京水利科学研究院水文水资源研究所承担全书的编辑出版工作 全国调查洪水资料整编是水文科学研究中的一项重要的基础工程。这项任务是在“全国雨洪办”具体组织指导下进行的。在各级水利部门领导重视和大力支持下,经参与此项工作全体同志共同努力,使长期积累的调查洪水资料得以系统化和规范化。主持此项工作的胡明思教授为此殚精竭力,作出很大努力。在他精心策划组织下,层层把关,保证了成果的质量。
⑼ 洪水调查、枯水调查和暴雨调查可以获得哪些资料
洪水调查主要获得洪痕的坐标、高度可以推算流量还有调查历史洪水发生的时间和推算相应流量,枯水调查主要是水位,流量,暴雨调查不太清楚,有这个调查么?