对雨水暴雨强度公式中降雨历时的分析

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1、2013年9月第9期城市道桥与防洪防洪排水111对雨水暴雨强度公式中降雨历时的分析于海燕(新乡市市政设计研究院，河南新乡453000)摘要：做好城市排水的前提是要对城市暴雨的情况和规律有清楚的认识和研究，暴雨强度公式是城市雨水排水系统规划与设计的重要依据。通过一个具体算例，结合新乡市暴雨强度公式，提出两个独立排水流域雨水径流的分析方法，包括降雨历时选择与统计分析方法、降雨时空分布和时程分配以及设计降雨过程等内容，可供城市雨洪利用工程和市政排水工程规划设计时参考。关键词：雨水暴雨强度；公式；降雨历时；极限强度理论中图分类号：TU992文献标识码：A文章编号：1009—7716

2、(2013)09—0111-031暴雨强度公式计算理论A暴雨强度是指某一连续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降雨深度，用i表示。生(mm／min)。在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积g(L／(s·hm))表示。g与i之间的换算B关系是将每分钟的降雨深度换算成每公顷面积上图2；E水区域样式2每秒钟的降雨体积，即q==167。题目：在图1中三部分汇水区域面积均为0，降雨水管道设计的极限强度理论包括两部分内雨历时为30min；图2中，A区域降雨历时为10min，容：(1)当汇水面积上最远点的雨水流达集流点时，面积为a，B区域降雨历时为20min，面积为2a，全面

3、积产生汇流，雨水管道的设计流量最大；(2)A—B管内流行时间为20min，求C、c处流量各当降雨历时等于汇水面积上最远点的雨水流达集为多少?流点的集流时间时，雨水管道需要排除的雨水量已知条件有：(1)图1与图2降雨情形相同，最大。包括降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的，降2计算算例分析雨强度在选定的降雨时段内均匀不变；汇水面积随集流时间增长的速度为常数。(2)以新乡市的暴2．1计算算例下面通过一个例子来说明(见图1、图2)。雨强度公式为例，g=，其中P=0．5a。(3)Q=OqF，为综合径流系数，=0．5。求解如下：a(1)图1情形，易知以t=30min代人得Q=~qF=O

4、．5××3na=54．74×3a=164．22a(L／s)(2)图2情形，解法参见《排水工程上册》(第a四版)第80页。解：根据已知条件，FA面积上产生的最大流量为图1汇水区域样式1Q=~qF=O．5××收稿日期：2013—03—28作者简介：于海燕(1978一)，女，工程师，从事市政给排水工程设计工作。：(￡^+32×．0)0肋⋯112防洪排水城市道桥与防洪2013年9月第9期面积上产生的最大流量为时产生的最大流量加上B区域在第11min至第30min这20min内的平均暴雨强度与径流系数与QB=×面积这三者的乘积。面积上的最大流量流到c点的集水时间为在图3中，把A区域均

5、分10份，B区域均分tA+ta-B，FB面积上的最大流量流到c：点的集水时间20份，为A区域中离集水点D最远的部分，为t。如果tA+tA—n=t，则C2点的最大流量p=QA+为B区域中离集水点c最远的部分。可以看出第Q。但ta+ta-8t8，故c点的最大流量可能发生在1min内降落在面积上的雨水经过迭加最后产面积或面积单独出现最大流量时。据已知条生最大流量到达c点为第30min；在第1min内件ta+ta>，C：点的最大流量按下面两种情况分降落在面积上的雨水经过迭加到第20rain流别计算。至c：点，然后流走，类似地，第2min内降落在F2第一种情况：最大流量可能发生在全部

6、面面积上的雨水经过迭加到第21min流至C：点，然积参与径流时(当t=20min时)。这时中已于后流走，以此可以类推得出，第10min内降落在t=10rain时产生最大流量，但由于A—B管内流行面积上的雨水经过迭加到第29min流至c点，然时间为20rain，故此流量并未到达c点，则C：点后流走。只有从第11min内降落在面积上的雨水的最大流量为经过迭加到第30min流至C点，正好和A区域来Q=器×的最大流量在第30min相迭加，此时为最大流量。=(20+3．20)0邡。⋯=67．87×2a=135．74a(L／s)A第二种情况：最大流量可能发生在全部R面积参与径流时(当t

7、=30min时)。这时的最大流量已流过C：点，C：点的最大流量为Q=一(tA+32060×tA+tA20×．)n’(一日+3．)n6oFB=(10+3×叶10+20+3×．20)(．20)图3汇水区域划分2a=95．19×叶54．74×2o=204．67a(L／s)按上述两种情况计算的结果，选择其中最大流因此需要求的是B区域在第11min至第30min量Q=2o4．67a(L／s)作为c点处所求的设计流量。这20min内的平均暴雨强度，而不是B区域0～从以上计算可以看出，图1情形Q=164．22a(L／s)，30m