小流域洪水设计ppt - 副本.ppt

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1、10-6小流域设计洪水计算DesignFloodforSmallWatershed一、概述铁路、公路建设中的小桥涵、中小型水利工程、农田、城市及厂矿排水等工程的规划设计中的洪水设计，大多集水面积小，属小流域。小流域通常指集水面积不超过数百平方公里的小河小溪，但并无明确限制。例如：水利部门F≤200km2，公路交通部门F≤100km2。小流域设计洪水计算，与大中流域相比，有自己的特点，因此水文学上常常作为一个专门的问题进行研究。小流域设计洪水计算的主要特点是：①绝大多数小流域都没有水文站，即缺乏实测径流资料，甚至降雨资料也没有。②小流域面积小，自然地理条件比较

2、单一，拟定计算方法时，允许作适当的简化，即允许作出一些概化性假定。例如假定短历时设计暴雨时空分布均匀等等。③小流域分布广、数量多。因此，所拟定的计算方法，在保证一定精度的前提下，力求简便。小流域设计洪水的计算方法很多，如：推理公式法、地区经验公式法、历史洪水调查分析法和综合单位线法。其中应用最广泛的是推理公式法，它的思路是以暴雨形成洪水过程的理论为基础，并按设计暴雨→设计净雨→设计洪水的顺序进行计算。④小型工程一般对洪水的调节能力较小，工程规模主要受洪峰流量控制，因此，小流域设计洪水，主要推求设计洪峰流量，对洪水过程线的要求低，一般采用概化过程线。二、小流域

3、设计暴雨的计算针对小流域水文资料缺乏的特点，设计暴雨推求常采用以下步骤：①根据省（区）水文手册（包括有关的水文图集，如《暴雨径流查算图表》）中绘制的暴雨参数等值线图，查算出各种历时的流域设计雨量，如24h设计暴雨量等。（如果有实测资料，可直接推求设计雨量）工程设计中常用的暴雨历时有：城市排水：5、10、15、20、30、45、60、90、120min水利部门：1、3、6、12、24h②将各种历时的设计雨量建立暴雨公式，就可利用暴雨公式推求任一历时的设计雨量；③按分区概化雨型或移用邻近流域典型暴雨，用同频率法控制放大，求得设计暴雨过程。1.特定历时的设计暴雨计

4、算由各省区的《暴雨径流查算图表》和《水文手册》查取。例如湖北省1985年印发的《暴雨径流查算图表》中，就提供了7d、3d、24h、6h、1h及10min的暴雨参数等值线图，CS/CV值全省统一用3.5。据此，便可查出设计流域中心点位置的某特定历时暴雨的均值、CV及CS/CV，进而求得该历时设计频率的雨量。如：x24P、x6P、x1P。2.用暴雨公式计算任一历时的设计雨量有了特定历时的设计暴雨量（如：x24P、x6P、x1P），就可以建立暴雨公式。大量资料的统计成果表明，暴雨强度和历时的关系可用指数方程来表达，它反映一定频率某历时的平均降雨强度at，P与该历时

5、t的关系，称为短历时暴雨公式。暴雨公式最常见的形式为：式中，at，P：历时为t，频率为P的平均暴雨强度，mm/h；SP：频率为P，历时为1h的平均暴雨强度（averagerainfallintensityfordurationt=1hwithfrequencyP），称为设计雨力，mm/h。n：暴雨参数、暴雨递减指数或暴雨衰减指数。暴雨递减指数n与历时长短有关，且随地区而变化，可根据自记雨量资料分析。首先对实测各种历时的雨量进行频率分析，求得各种频率的设计雨强at，P及相应的历时t，然后推求n。由（10-1）式可知：lgat，Plgtn2=0.60P=0.1%

6、n2=0.60P=1%n1=0.40n1=0.40SP=0.1%SP=1%1h用图解法可求得n。根据我国资料分析，大多数地区n与P无关，在t=1h的前后发生变化，记t<1h为n1，t=124h为n2。n1、n2各地不同，各省（自治区、直辖市）已根据各自分析的n1、n2绘成了等值线图或分区查算图。频率为P、历时为t的暴雨量：计算步骤：已知：流域中心求出24h设计暴雨量x24，P。由式（10-2）：（10-3）由式（10-2）（10-3），可求出任意历时t的设计雨量：当1h≤t≤24h：当t<1h：3.设计面雨量计算按上述方法所求得的设计流域中心点的各种历时的

7、点暴雨量，需要转换成流域平均暴雨量，即面暴雨量。各省（自治区、直辖市）的水文手册中，刊有不同历时暴雨的点面关系图或点面关系表，可供查用。4.设计暴雨的时程分配在推求小流域设计洪水中，需要计算设计暴雨过程。这时常采用分区概化时程分配雨型来推求。【例1】鱼龙溪流域位于某省第二水文分区，拟在此建一小水库，试推求P=1%的设计洪水。为此，应先推求P=1%的设计暴雨及其时程分配过程。（1）计算1、3、6、24h流域设计雨量根据该流域中心点位置，查该省水文手册得24h暴雨的统计参数及暴雨递减指数：由CS及P查皮尔逊Ⅲ型曲线Φ值表，得ΦP=3.54，24h设计点雨量及SP

8、：求历时为1、3、6h的设计点暴雨量：求各种历时设计