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小流域设计洪水(行业相关)


) x 24
(1
3.54 0.54) 100
制。例如:水利部门 F ≤ 200 km2 ,公路交通部门F ≤
100 km2 。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:
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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。
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)
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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、120 min 水利部门:1、3、6、12、24 h
② 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;
如:x24P 、x6P 、x1P 。
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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 t 的关系,称为短历时暴雨公式。暴雨公式最常见的形
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。
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二、 小流域设计暴雨的计算 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
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。
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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。
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
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 :
x24 100mm,CV 0.54,CS 3.5CV , n1 0.60, n2 0.72
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由CS 及 P 查皮尔逊Ⅲ型曲线Φ值表,得ΦP=3.54, 24 h 设计点雨量及SP:
x24,P
(1 C PV
当 1 h ≤ t ≤ 24 h: xt,P SP t1n2 x24,P 24n2 1 t1n2
当t<1h: xt,P SP t1n1 x24,P 24n21 t1n1
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(10 4)
(10 5)
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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。
10 - 6 小流域设计洪水计算
Design Flood for Small Watershed
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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
(mm)
(10 2)
计算步骤:
已知:流域中心
x 24,CV,CS
(3.5
~
4)C ,n,n
V
1
2
求出24h设计暴雨量 x24,P。
由式(10-2):
x24,P
a24,P
24
SP 24n2
24
SP
241n2
SP x24,P 24n21
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(10-3)
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由式(10-2)(10-3),可求出任意历时 t 的设计 雨量:
数地区n与P无关,在 t=1h的前后发生变化,
SP=0.1%
记t<1h为n1,t=124h为
SP=1%
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
1h
lg t
区查算图。
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频率为P、历时为 t 的暴雨量: xt,P at,P t SP t1n
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:
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lg at,P lg SP nlg t
用图解法可求得n。根 据我国资料分析,大多 lg at,P
式为:
at,P
SP tn
(10 1)
式中,at,P :历时为t,频率为P的平均暴雨强度, mm/h;
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10
at,P
SP tn
(10 1)
SP :频率为P,历时为1h的平均暴雨强度(average rainfall intensity for duration t = 1h with frequency P),称为设计雨力,mm/h。
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。
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【 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
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。
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1. 特定历时的设计暴雨计算
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。
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