小流域洪水設計副本

《小流域洪水設計副本》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、10-6小流域設計洪水計算DesignFloodforSmallWatershed一、概述鐵路、公路建設中的小橋涵、中小型水利工程、農(nóng)田、城市及廠礦排水等工程的規(guī)劃設計中的洪水設計，大多集水面積小，屬小流域。小流域通常指集水面積不超過數(shù)百平方公里的小河小溪，但并無明確限制。例如：水利部門F≤200km2，公路交通部門F≤100km2。小流域設計洪水計算，與大中流域相比，有自己的特點，因此水文學上常常作為一個專門的問題進行研究。小流域設計洪水計算的主要特點是：①絕大多數(shù)小流域都沒有水文站，即缺乏實測徑流資料，甚至降雨資料也沒有。②小流域面積小，自然地理條件比較單一，擬定計算方

2、法時，允許作適當?shù)暮喕丛试S作出一些概化性假定。例如假定短歷時設計暴雨時空分布均勻等等。③小流域分布廣、數(shù)量多。因此，所擬定的計算方法，在保證一定精度的前提下，力求簡便。小流域設計洪水的計算方法很多，如：推理公式法、地區(qū)經(jīng)驗公式法、歷史洪水調(diào)查分析法和綜合單位線法。其中應用最廣泛的是推理公式法，它的思路是以暴雨形成洪水過程的理論為基礎，并按設計暴雨→設計凈雨→設計洪水的順序進行計算。④小型工程一般對洪水的調(diào)節(jié)能力較小，工程規(guī)模主要受洪峰流量控制，因此，小流域設計洪水，主要推求設計洪峰流量，對洪水過程線的要求低，一般采用概化過程線。二、小流域設計暴雨的計算針對小流域水文資料

3、缺乏的特點，設計暴雨推求常采用以下步驟：①根據(jù)?。▍^(qū)）水文手冊（包括有關的水文圖集，如《暴雨徑流查算圖表》）中繪制的暴雨參數(shù)等值線圖，查算出各種歷時的流域設計雨量，如24h設計暴雨量等。（如果有實測資料，可直接推求設計雨量）工程設計中常用的暴雨歷時有：城市排水：5、10、15、20、30、45、60、90、120min水利部門：1、3、6、12、24h②將各種歷時的設計雨量建立暴雨公式，就可利用暴雨公式推求任一歷時的設計雨量；③按分區(qū)概化雨型或移用鄰近流域典型暴雨，用同頻率法控制放大，求得設計暴雨過程。1.特定歷時的設計暴雨計算由各省區(qū)的《暴雨徑流查算圖表》和《水文手冊》查

4、取。例如湖北省1985年印發(fā)的《暴雨徑流查算圖表》中，就提供了7d、3d、24h、6h、1h及10min的暴雨參數(shù)等值線圖，CS/CV值全省統(tǒng)一用3.5。據(jù)此，便可查出設計流域中心點位置的某特定歷時暴雨的均值、CV及CS/CV，進而求得該歷時設計頻率的雨量。如：x24P、x6P、x1P。2.用暴雨公式計算任一歷時的設計雨量有了特定歷時的設計暴雨量（如：x24P、x6P、x1P），就可以建立暴雨公式。大量資料的統(tǒng)計成果表明，暴雨強度和歷時的關系可用指數(shù)方程來表達，它反映一定頻率某歷時的平均降雨強度at，P與該歷時t的關系，稱為短歷時暴雨公式。暴雨公式最常見的形式為：式中，at

5、，P：歷時為t，頻率為P的平均暴雨強度，mm/h；SP：頻率為P，歷時為1h的平均暴雨強度（averagerainfallintensityfordurationt=1hwithfrequencyP），稱為設計雨力，mm/h。n：暴雨參數(shù)、暴雨遞減指數(shù)或暴雨衰減指數(shù)。暴雨遞減指數(shù)n與歷時長短有關，且隨地區(qū)而變化，可根據(jù)自記雨量資料分析。首先對實測各種歷時的雨量進行頻率分析，求得各種頻率的設計雨強at，P及相應的歷時t，然后推求n。由（10-1）式可知：lgat，Plgtn2=0.60P=0.1%n2=0.60P=1%n1=0.40n1=0.40SP=0.1%SP=1%1h用

6、圖解法可求得n。根據(jù)我國資料分析，大多數(shù)地區(qū)n與P無關，在t=1h的前后發(fā)生變化，記t<1h為n1，t=1?24h為n2。n1、n2各地不同，各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）已根據(jù)各自分析的n1、n2繪成了等值線圖或分區(qū)查算圖。頻率為P、歷時為t的暴雨量：計算步驟：已知：流域中心求出24h設計暴雨量x24，P。由式（10-2）：（10-3）由式（10-2）（10-3），可求出任意歷時t的設計雨量：當1h≤t≤24h：當t<1h：3.設計面雨量計算按上述方法所求得的設計流域中心點的各種歷時的點暴雨量，需要轉換成流域平均暴雨量，即面暴雨量。各省（自治區(qū)、直轄市）的水文手冊中，刊有不同歷時

7、暴雨的點面關系圖或點面關系表，可供查用。4.設計暴雨的時程分配在推求小流域設計洪水中，需要計算設計暴雨過程。這時常采用分區(qū)概化時程分配雨型來推求。【例1】魚龍溪流域位于某省第二水文分區(qū)，擬在此建一小水庫，試推求P=1%的設計洪水。為此，應先推求P=1%的設計暴雨及其時程分配過程。（1）計算1、3、6、24h流域設計雨量根據(jù)該流域中心點位置，查該省水文手冊得24h暴雨的統(tǒng)計參數(shù)及暴雨遞減指數(shù)：由CS及P查皮爾遜Ⅲ型曲線Φ值表，得ΦP=3.54，24h設計點雨量及SP：求歷時為1、3、6h的設計點暴雨量：求各種歷時設計