小流域設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算ga

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1、第五章小流域設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算第一節(jié)小流域設(shè)計(jì)洪水特點(diǎn)第二節(jié)水科院推理公式法第三節(jié)小流域暴雨徑流研究組公式本章重點(diǎn)：水科院推理公式法的設(shè)計(jì)洪水計(jì)算水土保持工作一般是在小流域上進(jìn)行的。水土保持工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、測(cè)流建筑物的設(shè)計(jì)都需要研究工程所在地點(diǎn)河流的水文態(tài)勢(shì)，計(jì)算設(shè)計(jì)洪水。一、小流域設(shè)計(jì)洪水的意義第一節(jié)小流域設(shè)計(jì)洪水特點(diǎn)二、小流域設(shè)計(jì)洪水的概念（1）小流域集水面積:水文計(jì)算通常不超過(guò)200-300km2。水保上指的小流域，一般在30km2以下，最多不超過(guò)50km2。（2）設(shè)計(jì)洪水:指符合一定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的

2、洪水，包括洪峰流量、洪水總量和洪水過(guò)程線三個(gè)要素。洪峰流量即一次洪水流量的最大值，用Qm表示。洪水總量為一次洪水流過(guò)程的總水量。（3）小流域設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):推求設(shè)計(jì)洪水時(shí)，首先確定標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是指水工建筑物本身防洪安全的標(biāo)準(zhǔn)。它是水利水保工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)?！獏㈤啞端姌屑~工程等級(jí)劃分設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(SDJl2-78)及《水土保持治溝骨干工程暫行技術(shù)規(guī)范》(SDl75-86)的規(guī)定。第一節(jié)小流域設(shè)計(jì)洪水特點(diǎn)一、小流域設(shè)計(jì)洪水的意義二、小流域設(shè)計(jì)洪水的概念（1）多數(shù)小流域沒(méi)有設(shè)站觀測(cè)，缺乏實(shí)測(cè)

3、流量和降雨資料。有的小流域雖有短期資料，但具有較多資料的流域很大，自然地理?xiàng)l件相差懸殊，短期資料也難以延展。因此小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算是在缺乏資料的條件下進(jìn)行的。第一節(jié)小流域設(shè)計(jì)洪水特點(diǎn)一、小流域設(shè)計(jì)洪水的意義二、小流域設(shè)計(jì)洪水的概念三、小流域設(shè)計(jì)洪水的特點(diǎn)（2）任務(wù)方面：水保工程如小型水庫(kù)、淤地壩對(duì)洪水的調(diào)蓄作用較小，工程尺寸常取決于設(shè)計(jì)洪峰流量，因此在設(shè)計(jì)洪水計(jì)算中，主要是求設(shè)計(jì)洪峰流量。洪水總量與洪水過(guò)程居于次要，可以簡(jiǎn)化。（3）工程措施：涉及的面廣，數(shù)量多，又多是小型，因此，計(jì)算方法上要求方法

4、簡(jiǎn)便又能保證一定的精度。第一節(jié)小流域設(shè)計(jì)洪水特點(diǎn)一、小流域設(shè)計(jì)洪水的意義二、小流域設(shè)計(jì)洪水的概念三、小流域設(shè)計(jì)洪水的特點(diǎn)四、小流域設(shè)計(jì)洪水推求方法小流域設(shè)計(jì)洪水推求方法有推理公式法，經(jīng)驗(yàn)公式法，綜合瞬時(shí)單位線法，洪水調(diào)查法等。——推理公式法是從暴雨形成洪水的成因出發(fā)，即由暴雨推求流域設(shè)計(jì)洪峰流量，屬于成因推理方法，是半理論半經(jīng)驗(yàn)公式，是小流域計(jì)算暴雨洪水的主要方法。重點(diǎn)介紹水科院推理公式法和由鐵道部、中科院地理所等提出的小流域暴雨徑流研究組計(jì)算公式。（1）計(jì)算洪峰流量是以暴雨的設(shè)計(jì)頻率作為設(shè)計(jì)洪峰

5、流量的頻率，即認(rèn)為暴雨和洪水是同頻率的。（2）暴雨和損失在時(shí)空上是均勻的，即凈雨強(qiáng)度不隨時(shí)間、地點(diǎn)變化，沿程的匯流速度不變。（3）把匯流面積概化為矩形，即匯流面積隨時(shí)間的增長(zhǎng)率是一條直線，全流域面積匯流形成最大洪峰流量。第二節(jié)水科院推理公式法一、水科院推理公式法的假設(shè)條件1.凈雨總降雨量減去降雨損失后稱之為凈雨。第二節(jié)水科院推理公式法二、水科院推理公式法的有關(guān)概念2.匯流歷時(shí)(τ)凈雨從流域上某點(diǎn)流到出口斷面的時(shí)間即匯流歷時(shí)。（見(jiàn)P76圖5-2）3.流域匯流歷時(shí)(τm）流域最遠(yuǎn)點(diǎn)的凈雨流到出口斷面

6、的時(shí)間。4.等流時(shí)線具有相同匯流時(shí)間的各點(diǎn)連線稱為等流時(shí)線。5.產(chǎn)流歷時(shí)（tc）徑流開(kāi)始產(chǎn)生到徑流終止所經(jīng)歷的時(shí)間即產(chǎn)流歷時(shí)，又稱為凈雨歷時(shí)。第二節(jié)水科院推理公式法二、水科院推理公式法的有關(guān)概念6.全面匯流（Qm）全部流域面積上的凈雨匯集而成。7.部分匯流（Qm）由部分流域面積上的凈雨匯集而成。第二節(jié)水科院推理公式法三、水科院推理公式法的有關(guān)公式1全面匯流2部分匯流根據(jù)水科院推理公式計(jì)算小流域設(shè)計(jì)洪峰流量Qm時(shí)，經(jīng)過(guò)如下三步驟：(P80)（一）設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算——確定設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度ip；（二）產(chǎn)流計(jì)算—

7、—確定成峰徑流系數(shù)Ψ；（三）匯流計(jì)算——確定流域匯流歷時(shí)τ。第二節(jié)水科院推理公式法四、水科院推理公式法的計(jì)算步驟（1）流域面積（F）：在地形圖上勾出分水線后量得，在圖上如看不清分水線時(shí)，應(yīng)實(shí)地勘測(cè)。（2）流域匯流長(zhǎng)度（L）：包括坡面和主河道長(zhǎng)度。地形圖上量取自出口斷面沿主河道至分水嶺的最長(zhǎng)距離。（3）沿流程的平均縱比降（J）：自出口斷面起根據(jù)沿流程比降變化特征點(diǎn)高程及河長(zhǎng)，利用公式計(jì)算。P16第二節(jié)水科院推理公式法（一）設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算四、水科院推理公式法的計(jì)算步驟1.流域特征參數(shù)（F、L、J）確定第

8、二節(jié)水科院推理公式法（一）設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算四、水科院推理公式法的計(jì)算步驟2.暴雨特性參數(shù)（n、Sp）確定①暴雨衰減指數(shù)n隨地區(qū)及歷時(shí)長(zhǎng)短而變。常用的暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式為：該公式由水文所分析了我國(guó)8個(gè)城市(北京、天津、南京、上海、成都等))的暴雨資料制定的。第二節(jié)水科院推理公式法（一）設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算四、水科院推理公式法的計(jì)算步驟2.暴雨特性參數(shù)（n、Sp）確定②設(shè)計(jì)暴雨雨力(Sp)：即t=1h的最大暴雨平均強(qiáng)度(mm/h)，隨地區(qū)和重現(xiàn)期而變。——可用水文手冊(cè)中的Sp等值線圖和n值分區(qū)圖計(jì)算