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暴雨流量计算方法和步骤..

暴雨流量计算方法和步骤..暴雨流量计算方法和步骤谭炳炎汇编二○○八年四月于成都详细计算方法和步骤如下(泥石流河沟汇流特点:全面汇流; <t c;)1、F 全面汇流,从地形图上量取;f 部分汇流,即形成洪峰流量的部分面积,调查确定后从地形图上量取;2、L 从地形图上量取;(分水岭至出口计算断面处的主沟长度)3、J 主河沟平均坡降;(实测或地形图上量取)J = {(Z0+Z1)·し1+(Z1+Z2)·し2+……(Z n-1+Zn)·しn-2Z0·L}/L2当Z0 =0时,上式变为:J = {Z1·し1+(Z1+Z2)·し2+……(Z n-1+Zn)·しn}/L2fa3-1、J1/3 ;计算3-2、J1/4;计算4、H24 年均最大24小时雨量(mm);查等值线图或采用当地资料;5、Cv 、Cs :Cv---变差系数(反映各次值与多年平均值的相对大小)Cs----偏差系数(反映各次值的偏差情况);与当地的地理位置、降雨、地形、地貌、植被及汇水面积等因素有关。

一般地区:Cs=3.5 Cv 梅雨期:Cs=3~4 Cv台风期:Cs=2~3. CvCv>0.6的地区:Cs≒3.0 Cv Cv<0.45的地区:Cs≒4.0Cv Cv24 最大24小时暴雨变差系数,查等值线图或采用当地资料;6、Kp 查皮尔逊Ⅲ型典线的模比系数表;7、H24p 设计频率p的最大24小时雨量(mm);H24p=Kp·H248、n值暴雨强度衰减指数;其分界点为一小时,n取值通常按下列二位小数取值:0.3、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、当t<1小时:取n=n1;查图或采用当地资料;多数情况都处于24>t>1小时这一状况:取n=n2;求法:(1):查图(!)(2):采用当地资料;1)、四川省水文手册计算方法:手册给出了:10分钟、1小时、6小时、24小时、1日、3日、7日、和可能最大24小时等最大时段的暴雨和Cv等值线图、皮尔逊Ⅲ型典线的模比系数Kp表供naan 查用。

使用时首先查出所在地的H1/6、H1、H6、H24、Kp后,计算相应的H1/6p、H1p、H6p、H24p、值。

再按需要求算各时段的设计暴雨量。

A、当历时t=1/ 6~1小时范围内:H tp =S p·(t)1—n1/6 = H1p·(t)1—n1/6=H1/ 6p·(t/6)—1n1/6式中:Sp = H 1p ·1n —1= H 1p =H 1/ 6p ·(1/6)n 1/6—1n 1/6=1+1.285 lg (H 1/ 6p /H 1p )B 、 当历时t=1~6小时范围内:H tp = S p ·(t )1—n1 = H 1p ·(t )1—n1=H 6p ·(t/6)1—n1式中:Sp = H 1p ·1n —1= H 1p =H 6p ·6n 1—1n 1=1+1.285 lg (H 1p /H 6p )C 、 当历时t=6~24小时范围内:H tp = S p ·(t )1—n24= H 24p ·(t/24)1—n 24式中:Sp = H 24p ·24n 24—1 =H 6p ·6n 24—1n 24=1+1.661 lg (H 6p /H 24p )D 、长历时(1~7日)暴雨公式: H tp = H 24p ·T m ·pm p =a +b lg P式中:T----设计暴雨的历时(日); a b 参数查附图;p ----设计频率(%)9、Sp 设计频率的 暴雨雨力(mm / h );可用下式计算Sp = H 24p /241-n也可查表按公式 Sp =H 24(1+Cv 24·Φ)计算Φ----查皮尔逊Ⅲ型典线的离均系数表(据C s ~P %查对应的Φp ); C s ---最大24小时暴雨偏差系数,采用当地资料或取:C s =3.5Cv 10、α降雨历时=24小时的径流系数;查表或采用当地资料;降雨历时=24小时的径流系数α值表地区αH 24粘土类 壤土类 沙壤土类 山区 100~200 0.65~0.80 0.55~0.70 0.40~0.60 200~300 0.80~0.85 0.70~0.75 0.60~0.70 300~4000.85~0.90 0.75~0.80 0.70~0.75 400~500 0.90~0.95 0.80~0.85 0.75~0.80 >500>0.95>0.85>0.80丘陵 区 100~200 0.60~0.75 0.30~0.55 0.15~0.35 200~3000.75~0.80 0.55~0.65 0.35~0.50 平原 300~400 0.80~0.85 0.65~0.70 0.50~0. 60 400~5000.85~0.90 0.70~0.75 0.60~0.70 >500 >0.90 >0.75 >0.7011、h R 计算 h R =α H 24p地区综合设计暴雨所产生的地面径流深,一般用24小时降雨的径流深h 24; 12、n R h 计算 13 计算n R Sp h14、μ 产流参数(或称损失参数、入渗率)(mm/h ),随汇水面积减少而增大。

受流域土壤、植被、暴雨特性(大小、历时、有无前期降雨等)有关,代表产流历时内的平均损失率。

反映地表渗水能力而且与降雨。

当t c <24小时可由下式求出:或根据n R Sph 、n 查图或按下式计算:μ=(1-n )n1nn-(nR Sp h )11n -当产流历时t c > 24小时:μ=(1-α)H 24 /24 (mm/h )根据实测资料的对应分析,μ值随集水面积的减小而增大。

在四川其平均变化关系为:μ=K ·F -0.19K 值变化归纳如下:地区 流域地形地貌 平均K 值 Cv Cs=kCv 青衣江~鹿头山暴雨区 相对高差在200m 以上,地势较陡,切割较深,植被较好,有部分荒山或坡地μ=6·F -0.190.15 Cs=3.5Cv盆地丘陵区相对高差在200m 以下,地势较平缓,植被较差,开垦度大,多为水平梯田μ=4.8·F -0.190.18 Cs=3.5Cv盆缘山区、川西南山地同上。

土层较薄,石灰岩分布较普遍。

μ=3.6·F -0.190.23 Cs=3.5Cv15、流域特征系数θ计算:水科院式:θ=L / J 1/3四川计算式:θ=L / (J1/3·F1/4)★注意:二式区别,相差△θ= 1 / F1/4F 0.1 0.5 1.0 10 20 50 100 150F1/40.562 0.481 1.0 1.778 2.115 2.659 3.162 3.4996△θ 1.778 1.189 1.0 0.562 0.473 0.376 0.316 0.28616、汇流参数ω(或用符号m):反映洪水的汇集特性,与河网(支沟)及沟槽水力特性等有关有资料时用公式计算。

ω=0.278L /1/4p Q· ·J1/3ω流域河道特征θ=1~30θ=30~100θ=100~400周期性水流,陡涨陡落,宽浅河道,河床为粗砾石,植被覆盖差,黄土沟壑区,洪水挟带大量泥沙0.8~1.2 1.2~1.4 1.4~1.7周期性或经常性水流,河床为卵石,有滩地并长有杂草,多灌木或田地0.7~1.0 1.0~1.2 1.2~1.4雨量丰沛湿润地区,河床为山区型卵石、砾石河槽,植被较好、多水田0.6~0.90.9~1.1 1.1~1.2流域面积(km2)<1.0 1~20 20~100 100~500ω汇流参数0.4 0.6 0.8 1.1地区洪水特征及主要影响因素汇流参数式θ=1~30 θ=30~300盆地丘陵区造峰暴雨历时一般较短,层强度集中,植被较差,开垦度大,调蓄能力小,洪峰涨退快,基流较低ω=0.40θ0.204ω=0.092θ0.636盆缘区造峰暴雨历时一般较长,时空分布较均匀,植被较好,水系河网发育,调洪作用大,洪峰涨快退慢,基流较高ω=0.318θ0.204ω=0.055θ0.72川西南山区局地性强,造峰暴雨历时短,岩体破碎,土质疏松,透水性强,洪峰上尖下肥,基流较高ω=0.221θ0.204ω=0.025θ0.845对于天然滞洪作用(塘、田、岩溶发育地区、森林茂密)较大的流域,汇流系数尚需考虑修正系数。

四川的资料为:θ=30以下是坡面汇流为主,θ=30217、ω·J 1/3/L 计算 18、Sp ·F 计算19、0τ 径流系数ψ=1时的洪峰流量汇流时间。

一般可根据ω·J 1/3/L和Sp ·F 及n 值查相关图,或按下式计算:0τ=【0.2783/4/(ωJ 1/3/L )·(Sp ·F )1 / 4】4 /4-n=【0.383 / ω/(θ·Sp 1/4)】4/4-n20、计算n 0τ 21、计算nμτSp 计算;22、ψ 洪峰流量系数。

当径流系数ψ=1时,根据nμτSp 及n 值查图求出;(8)、(21)、(22)三者的关系:n 0μτSp n >ψ时:部分汇流 τ>t c 汇流时间大于产流历时t c :ψ=n (t c/τ)1-n0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 0.635 0.70 0.586 0.70 0.540 0.70 0.495 0.70 0.450 0.70 0.410 0.70 0.365 0.70 0.320 0.70 0.280 0.70 0.235 0.48 0.195 0.28 0.145 0.16 0.098 0.098 0.0500.05n =ψn =ψ0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 n 0μτSp0.635 0.586 0.540 0.495 0.450 0.410 0.365 0.320 0.280 0.235 0.195 0.145 0.098 0.050n 0μτSpn <ψ时:全面汇流 <t c 汇流时间小于产流历时t c : ψ=1-(μn τ /Sp )0.635 ~ 0.635 0.595 ~ 0.586 0.559 ~ 0.540 0.515 ~ 0.495 0.472 ~ 0.450 0.428 ~ 0.410 0.382 ~ 0.365 0.339 ~ 0.320 0.290 ~ 0.280 0.242 ~ 0.235 0.198 ~ 0.195 0.146 ~ 0.145 0.100 ~ 0.098 0.050 ~ 0.05023、ττ 根据ψ及n 查图求出0ττ=N;24、τ 流域汇流时间(小时);τ与ψ之间的理论关系: τ=0τ·ψ-1/(4-n )根据24步查图则为: τ=0τ·N或根据实测资料计算。

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