CN107330257A - 利用3~5年长观水位及历史降雨量的抗浮水位取值方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用3～5年长观水位及历史降雨量的抗浮水位取值方法，依据近3～5年的场区长观水位及降雨量资料，得到长观水位随降雨量的变化规律及函数关系，然后根据勘察期间最高水位、勘察期间降雨量及历史最高降雨量资料，计算得到场区的最高历史水位值，作为场区的抗浮设防水位值。本发明利用近3～5年长观水位及历史降雨量资料，定量计算得到场区历史最高水位值，作为场区抗浮水位取值，有效克服由于勘察人员人为因素导致的抗浮设防水位取值的不合理和随意性，提供了一种具体的、可实现的抗浮水位计算方法，规范了行业取值的随意性。

Description

利用3～5年长观水位及历史降雨量的抗浮水位取值方法

技术领域

本发明属于建筑结构抗浮工程技术领域，尤其涉及一种利用3～5年长观水位及历史降雨量的抗浮水位取值方法。

背景技术

现有规范、手册、文献对于抗浮设防水位的确定没有统一的、具体的方法或公式。大多的抗浮水位提供是按勘察实测最高水位，近3～5年最高水位或历史最高水位甚至室外地坪标高确定，或依据现场勘察期间的最高水位提高0～3m作为抗浮水位，由于历史最高水位往往不易得到，据此提供的抗浮水位往往依据存在不足，要么过于保守，造成很大的浪费，要么抗浮水位不足，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用3～5年长观水位及历史降雨量的抗浮水位取值方法，以解决现有技术得到的抗浮水位过于保守或者不足的问题。

本发明的技术方案是这样的：

本发明依据近3～5年的场区长观水位及降雨量资料，得到长观水位随降雨量的变化规律及函数关系，然后根据勘察期间最高水位、勘察期间降雨量及历史最高降雨量资料，计算得到场区的最高历史水位值，作为场区的抗浮设防水位值。

本发明主要适用于平原、缓坡地带的多孔连续介质场地；

该类场地的抗浮水位通过下式求得：

H＝H_kmax+ΔH₀+ΔH_e (1)

其中：

H：场区的抗浮水位取值(m)；

H_kmax：勘察期间场区地下水最高水位(m)，现场技术人员实测场区稳定水位最大值；

ΔH₀：可能的意外补给造成该层地下水位的上升值(m)，根据场地环境条件及水文地质条件进行判定；

ΔH_e：该层地下水在勘察时的变幅值为(m)，可以根据场区近3～5年长观水位及历史降雨资料获得。

ΔH_e可以按以下步骤求得：

①利用收集到的场区3～5年长观水位及历史降雨量资料，统计分析得到近 3～5年观测孔水位升降随降雨量变化的函数关系(图3)，ΔH＝kΔX，其中k为对每一个场地为一确定常数。

②根据降雨资料，勘察期间当月的月均降雨量为X₁(mm)，历史最高月均降雨量为X_max(mm)，那么场区地下水勘察时的变幅值ΔH_e＝k(X_max-X₁)。

求得ΔH_e后，式(1)可改写为：

H＝H_kmax+ΔH₀+k(X_max-X₁) (2)

k通过该场地观测孔3～5年观测水位及历史降雨量资料拟合求得，X_max和X₁通过查阅历史降雨量资料获得。

本发明利用近3～5年长观水位及历史降雨量资料，定量计算得到场区历史最高水位值，作为场区抗浮水位取值，有效克服由于勘察人员人为因素导致的抗浮设防水位取值的不合理和随意性，提供了一种具体的、可实现的抗浮水位计算方法，规范了行业取值的随意性。

附图说明

图1是观测孔地下水位与降雨量关系曲线；

图2是各观测孔地下水位值与降雨量值拟合线性关系；

图3是地下水位随降雨量变幅示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明是这样实施的：

如图1-图3所示：根据某地近3～5年的场区长观水位及降雨量资料，以其中几个观测孔得到的数据作为计算依据，包括5201010181孔，5201010184孔， 5201010211孔，5201030158孔和5201030168孔。

图1为5个观测孔地下水位与降雨量的关系曲线图。从图可以看出，除 5201030168孔外，其他观测孔地下水位变化曲线与多年平均降雨量曲线及最大日降雨量曲线特征相似，并在六、七月达到最大值，在十二、一月达到最小值。由前述分析，5201030168孔地下水位受地表径流控制，所以出现不规律变化。

图2为各观测孔地下水位值与降雨量值拟合线性关系。通过图2(a)可以得出各长观孔水位与月均降雨量拟合关系(y为地下水位标高，x为月降雨量值) 为：5201010181孔，y＝0.005x+1065.698；5201010184孔，y＝0.008x+1055.396；5 201010211孔，y＝0.005x+1053.878；5201030158孔，y＝0.007x+1112.517；52010 30168孔，y＝0.001x+1084.140。

通过图2(b)可以得出各长观孔拟合关系(y为地下水位变化量，x为月降雨量变化量，增加量为正，减小量为负)为：5201010181孔，y＝0.031x；520101 0184孔，y＝0.045x；5201010211孔，y＝0.031x；5201030158孔，y＝0.039x；5201 030168孔，y＝0.007x。

利用收集到的场区3～5年长观水位及历史降雨量资料，统计分析得到近3～5 年观测孔水位升降随降雨量变化的函数关系(图3)。然后根据勘察期间最高水位、勘察期间降雨量及历史最高降雨量资料，计算得到场区的最高历史水位值，作为场区的抗浮设防水位值。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用3～5年长观水位及历史降雨量的抗浮水位取值方法，其特征在于：依据近3～5年的场区长观水位及降雨量资料，得到长观水位随降雨量的变化规律及函数关系，然后根据勘察期间最高水位、勘察期间降雨量及历史最高降雨量资料，计算得到场区的最高历史水位值，作为场区的抗浮设防水位值。

2.根据权利要求1所述的利用3～5年长观水位及历史降雨量的抗浮水位取值方法，其特征在于：该抗浮水位通过下式求得：

H＝H_kmax+ΔH₀+ΔH_e (1)

其中：

H：场区的抗浮水位取值；

H_kmax：勘察期间场区地下水最高水位；

ΔH₀：可能的意外补给造成该层地下水位的上升值；

ΔH_e：该层地下水在勘察时的变幅值。

3.根据权利要求2所述的利用3～5年长观水位及历史降雨量的抗浮水位取值方法，其特征在于：ΔH_e按以下步骤求得：

1)利用收集到的场区3～5年长观水位及历史降雨量资料，统计分析得到近3～5年观测孔水位升降随降雨量变化的函数关系，ΔH＝kΔX，其中k为对每一个场地为一确定常数；

2)根据降雨资料，勘察期间当月的月均降雨量为X₁，历史最高月均降雨量为X_max，那么场区地下水勘察时的变幅值ΔH_e＝k(X_max-X₁)；

求得ΔH_e后，式(1)改写为：

H＝H_kmax+ΔH₀+k(X_max-X₁) (2)；

k通过该场地观测孔3～5年观测水位及历史降雨量资料拟合求得，X_max和X₁通过查阅历史降雨量资料获得。