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9、由暴雨资料推求设计洪水解析
点绘流域中心 点雨量频率曲线 查算流域中心 设计时段点雨量 流域雨量 点面关系
根据区域综合资料 流域中心雨量统计参数 xm、Cv、Cs
计算流域中心 设计时段点雨量 地区综合 动点动面关系
流域各时段设计面雨量
三种资料条件下推求流域设计面雨量计算框图
9.3 设计暴雨时空分配的计算
9.3.1
选择典型暴雨过程的原则
sp tn
式中,Sp-雨力,单位历时暴雨平均强度,随重现期和地区而变。 n-暴雨递减指数,随地区和时而变。 按雨量表示:
xt , p s pt1n
2.暴雨公式参数推求及综合
对有雨量资料站点进行24小时内各时段(一般取t=0.2、 0.5、1、3、6、12、24h)雨量频率计算
由频率曲线查算时段雨量并计算雨强ap=xp / t, (一般取p=5%、2%、1%)
(5)划分地表、地下净雨过程
3、推求设计洪水过程
(1)分析单位线,由地表净雨推求地表径流过 程Qs; (2)地下径流过程简化为等腰三角形,峰位于 地表径流停止点。由地下净雨推求地下径流过 程Qg; (3)地表径流与地下径流相加,得设计洪水过 程线Qp
9.6
特点:
小流域设计洪水
(1)工程规模小,对洪水的调节能力小;
(5) 同频率法推求得设计暴雨过程
同频率法推求得设计暴雨过程
2、设计净雨推求
(1)绘制降雨径流相关图,产流参数: Em=8.0mm; Im=100mm;
(2)分析稳定入渗率: fc=12mm/d; (3)土壤含水量: Pa,0=100mm; Pa,t+1=0.92Pa,t+Pt-Rt ;
(4)由降雨径流相关图查算设计净雨过程;
计Pa的依据。
9.5.2 产流方案与汇流方案的应用
1、产流方案制定 (1)有一定的流量资料:直接制定流域产流方
案(分析外延的其合理性)
(2)缺乏流量资料:移用相邻相似流域产流方
案 (进行必要的修正和可行性论证)
2、汇流方案制定
有流量资料:单位线法(注意分析外 延的可靠性)
无流量资料:地区综合单位线法
(1)设计暴雨统计时段:根据工程要求选择为1、 3、7天; (2)设计雨量:雨量频率计算得 P1p=108.0mm;P3p=182.0mm;P7p= 270.0mm (3)典型雨量:选择1955年一次暴雨过程,计 算典型雨量 P1D=63.2mm;P3D=108.5mm;P7D= 148.6mm
(4)计算同频率放大倍比
3
4 5 6
r3
r4
f3
r1 f3
r2 f2
r2 f3
r3 f1
有充分长度点雨量资料:少数点雨量资料系列较长, 但无法推求足够长度流域面平均雨量系列。 点雨量资料缺乏或不足:点雨量资料长度不足以 绘点雨量频率曲线。
流域具有充 分雨量资料 计算流域 面平均雨量 统计各时段 最大面雨量 点绘时段面 雨量频率曲线
流域具有 点雨量资料
流域点雨量资料 不足或缺乏
内插并统计流域中心 时段最大点雨量
对ap~t点据配以公式 aP=SP /tn,按离差最小为原则 率定参数Sp和n(常假定n不随p而变)
根据多站的参数Sp和n进行地区综合 (可以是等值线图或综合表形式)
(二)设计暴雨过程
同频率过程线 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 t 7 8 9 10 11 12 系列1
同频率法:同时进行P和P+Pa两种 系列的频率计算,由设计频率的P+P a值减去同一频率的P 值,差额作为所 求的设计Pa值:
Pa,p=(P+Pa)p-Pp
分析法:根据流域水文气象和地理 特性、设计条件、经验分析或查手 册得出设计Pa 。在湿润地区,当设 计标准较高时,可取Pa=Im
典型暴雨法:如果所采用的实际典 型年降雨量的频率接近设计频率, 可以采用实际前期降雨作为计算设
(2)缺乏水文资料,尤其是流量资料; (3)计算方法简单易行,适用无水文资料条件,一般借 助水文手册即能完成。 方法: 采用由设计暴雨推求设计洪峰的简化方法。
一、设计暴雨计算
(一)暴雨公式 1.暴雨公式形式 暴雨强度 ip与暴雨历时 t 之间的关系称暴雨公式,水利部 门常用形式为:
at , p
二、推求设计流量过程
1.综合时段单位线法 2.综合瞬时单位线法
三、推求设计洪峰
(一)推理公式法 1.基本假定 (1)流域产流强度在时间和空间分布均匀; (2)流域汇流符合线性规律; (3)流域汇流面积随汇流时间的增加而均 匀增加。
2.推理公式的导出
全流域汇流
m r 1 2 r1 r2 f f1 f2 q1 r1 f1 r1 f2 r2 f1 q2 q3 q4 Q r1 f1 r1 f2+ r2 f1 =rf =2rf Qm
(1)暴雨强度高、降水总量大(接近设计条件,
放大后变形小);
(2)降雨过程有足够的代表性(易出现);
(3)主雨峰偏后(对工程不利)
9.3.2 放大方法
(1)同频率法
(2)同倍比法
9.5 由设计暴雨推求设计洪水
9.5.1
设计Pa 的推求
扩展暴雨法; 同频率法; 分析法; 典型暴雨法。
扩展暴雨法:在统计暴雨资料时,加长统 计时段以包括前期降雨。例如根据设计 需要只统计7天暴雨,但由于要计算Pa,就 得在7天暴雨前增添30天统计时段, 得出 37天的设计暴雨过程,其中最后7天核心 暴雨是用来计算设计洪水的,前30天的雨 量仅用于计算设计Pa。
第9章 由暴雨资料推求设计洪水
9.1 概述 适用条件: 流量资料不足或代表性差 洪水一致性被破坏 校核流量计算成果 无资料地区
设计暴雨推求设计洪水的方法步骤
推求设计雨量;
拟定设计暴雨过程; 由设计暴雨推求设计洪水。
9.2
设计面暴雨
一、设计雨量 有充分长度面雨量资料:流域点雨量资料充分并可 以推求足够长度的流域面平均雨量系列。
9.5.3
合理性检查
面积越大,均值、Cv越小。 不同历时的雨量频率曲线在适用范 围内不相交。 直接法与间接法结果相互比较。 与邻近地区特大暴雨比较。
【算例】某流域F=4200km2,推求百 年一遇设计洪水。流域具有1959- 1962四年流量资料和1950-1979三
十年面雨量资料。
1、设计暴雨计算