工程设计暴雨分析与计算

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1、第三章设计暴雨分析与计算3设计暴雨分析与计算本设计主要参照《西安市实用水文手册》中有关暴雨方面的研究成果，对基地所在地的设计暴雨进行分析和计算。3.1降雨特征长安县的多年平均年降水量为676mm，场区附近的滦村气象站则为757mm。根据《西安市实用水文手册》(以下简称“手册”)可知，祥峪河所处的多年平均年降水量为800~900mm，降水高值区位于秦岭北麓半山腰以上，如黑河、涝河、沣河、洨河、灞河的上游地区。西安市区域内1950~1989年期间，丰水年为1958年、1964年和1975年，年降水量一般在1

2、000mm之上；枯水年为1959年、1969年、1977年，年降水量一般在550mm以下。全年降水日数一般为110~130天。7~10月的降水量占全年总量的40%~65%，这四个月中最长持续降水日数约为13~14天，多发生在9月。根据相关资料分析可知，西安市区域内1950~1989年期间，10min最大降雨为27.9mm，20min最大降雨量39.4mm，30min最大降雨量为52.4mm，60min为70.9mm，120min为113.1mm，180min为143.5mm，详见表3-1。表3-1西安市

3、区域内各历时内最大降雨量统计表历时(min)10203060120180雨量(mm)27.939.452.474.6113.1143.5发生时间1987.8.101981.7.281981.7.281980.8.231980.8.231980.8.23雨量站名灞源高桥镇高桥镇涝峪口涝峪口涝峪口平均雨强(mm/min)2.791.971.751.240.940.8第三章设计暴雨分析与计算3.2设计暴雨计算3.2.1设计点暴雨历时由于基地周围的各山洪沟的汇水面积均小于10.0km2，根据《手册》规定，设计点

4、暴雨设计历时取1.0h，但为了详细分析，这里取6.0h。3.2.2各历时点雨量均值及Cv值根据《手册》中图5-1至图5-10的等值线图，可查得设计区范围的不同历时的暴雨量均值及相应变差数值如下：表3-2各历时的暴雨均值及Cv值历时(min)102060180360雨量均值H(mm)10.516.125.042.050.0变差系数Cv0.650.650.650.620.62偏差系数Cs3.5Cv3.5Cv3.5Cv3.5Cv3.5Cv3.2.3设计暴雨量按表3-2中各历时Cv值，以Cs＝3.5Cv查得的不

5、同设计频率下皮尔逊III型曲线模比系数Kp，进而求出各历时不同频率的设计暴雨量，见表3-3。表3-3各历时不同频率的设计暴雨量单位：mm历时(min)102060180360频率(%)136.155.486.0138164230.947.373.51191423.328.043.066.8108129524.237.057.594.11121019.229.545.875.290.02014.321.934.057.168.0由于祥峪河1#明渠和2#沟的山洪流域面积都在10km2第三章设计暴雨分析与计算

6、以下，故设计暴雨可不考虑点面关系的修正。利用表3-3中不同频率下的各历时设计暴雨量，可计算出不同频率下各历时的设计降雨强度，计算结果如表3-4所示。表3-4不同频率下各历时设计降雨强度单位：mm/min历时(min)102060180360频率(%)13.612.771.430.770.4623.092.371.230.660.393.32.802.151.110.600.3652.421.850.960.520.31101.921.480.760.420.25201.431.100.570.320.1

7、9利用表3-4中的数据，点绘的降雨强度~历时~频率曲线见图3-1。比较表3-3与表3-1，表3-1中数值达到了30年~100年一遇的水平。可见表3-3各历时的设计暴雨量是反映了该地区的暴雨特征。根据工程的安全性和重要性等级，对于本次设计洪水的求解采用100年一遇和50年一遇两种方案。第三章设计暴雨分析与计算图3-1降雨强度~历时~频率曲线第三章设计暴雨分析与计算