小流域设计洪水的计算
tc≥τ
tc<τ
Qm= 0.278(iτ-μ)F tc≥τ Qm= 0.278 (itc-μ)Ftc tc<τ
F
F Ftc
tc Ftc
F
o
a
tc
τ
tc
Ftc F 5
消除Ftc
Qm= 0.278(iτ-μ)F
Qm0.27(i8tc)tcF
tc≥τ
tc<τ
a
6
暴雨公式
ip
Sp tn
代入得 Qm0.27(8Snp )F Qm0.27(t8 Scp n )tcF
1、综合时段单位线法 2、综合瞬时单位线法
a
18
【算例】 湘江支流某地欲修建一座水库 ,地点位于北纬28以南,集水面积2.93km2 ,干流长度2.56km,干流坡度0.033。推求 坝址处百年一遇洪峰流量。
a
19
(1)暴雨参数Sp、n
由湖南省《小型水库水文手册》雨量参数图表,
查算得流域中心点 P24 =120mm;Cv=0.4;Cs /Cv= 3.5;n2=0.76;n1=0.62
tc≥τ
tc<τ
a
7
8.3 推理公式中的参数选择和应用
(1)暴雨参数Sp、n
方法1:查等值线图或水文手册 方法2:若已知24小时设计雨量P24p,可 根据查出的n代入暴雨公式反推Sp: Ptp=Sp t1-n P24p=Sp 241-n Sp =P24p24n-1 Sp =αP日p24n-1
a
8
(2)损失参数μ 方法1:查区域或流域水文手册 方法2:设计公式 可以证明
=0.278mJ1/L3Qm 1/4
a
11
(5 )汇流参数m的取值:
方法1:查水文手册
方法2:由实测流量资料反推:
方法3:采m用=经J验1/公V3Q 式m 1/,4 如
=
L
J 1/3F 1/ 4
m=f (θ)
a
12
(6)设计洪峰流量的计算
Qm0.27(8Sn p )F Qm0.27(t8 Scp n )tcF
a
2
8.2 推理公式的概化假定、基本形式、计算 公式和计算方法
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。
a
3
2、推理公式的导出 全流域汇流
m
r
f
q1
q2
q3
q4
Q
Qm
1
r1
f1
r1f1
r1f1
= rf
2
r2
对ip~ t点据配以公式 iP=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)
根值线据图多或站综的合参表数形Sp式和)n进行地区综合(可以是等
a
15
(二)设计暴雨过程 1、同频率过程线
P (mm)
t (h)
a
16
2、地区综合暴雨过程线 α
t (h)
a
17
(三) 推求设计流量过程线
=0.278mJ1/L3Qm 1/4
采用试算或图解法联立求解。
a
tc≥τ
tc<τ
13
8.4 小流域设计洪峰流量的计算
(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:
ip
ห้องสมุดไป่ตู้
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,随地区和历时而变
按雨量表示 Pp t1n
a
14
2、暴雨公式参数推求及综合 由雨量~历时~频率(P~t~p)关系转为雨强~频率 ~历时(i~p~t)关系。
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(一频般率取曲p线=查5%算、时2段%、雨1量%并)计算雨强ip=Pp / t,
(1-n)1 nn(S hn p)1 1n
a
9
(3)净雨历时tc
证明:
tc=[(1-n)
Sp
1
)]n
瞬时雨强
Id dP = t d dS tpt1n(1- n)S tnp
I=μ 时 t=tc, 代入上式得证。
a
10
(4)流域汇流时间τ τ=0.278 L/Vτ V=mJσQmλ
出口概化为三角形,取σ=1/ 3;λ =1/ 4代入上式得
第八章 小流域设计洪水的计算
§8.1 小流域设计暴雨、设计洪水的特点 §8.2 推理公式 §8.3 推理公式中的参数选择和应用 §8.4 小流域设计洪峰流量的计算 §8.5 经验公式法推求设计洪峰流量
a
1
8.1 小流域设计暴雨、设计洪水的特点 与估算方法
特点:(1)工程规模小,对洪水的调节能 力小;(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 方法:采用由设计暴雨推求设计洪峰的简 化方法。
f2
r1f2 r2f1
r1f2+ r2f1
=2rf
3
r3
f3
r1f3 r2f2 r3f1
r1f3+ r2f2+ r3f1=3 rf rF
4
r4
r2f3 r3f2 r4f1 r2f3+ r3f2+ r4f1=3 rf rF
5
r3f3 r4f2 r3f3+ r4f2 =2 rf
6
r4f3 r4f3
= rf
按Cs=3.5Cv=1.4,查离均系数表得φ1%=3.27 计算得
P24,1% = P24(φ1%Cv+1) =120(0.4×3.27+1)
=277(mm)
S1% = P24,1% / t 1-n2 =277 / 241-0.76
=129(mma /h)
20
(2)损失参数μ
由μ等值线图,查得流域中心 μ=2 mm/h
部分流域汇流
m
r
f
q1
q2
1
r1
f1
r1f1
2
r2
f2
r1f2 r1f2
3
f3
r1f3 r2f2
4
r2f3
a
Q
Qm
r1f1
= rf
r1f2+ r2f1 =2rf rFtc
r1f3+ r2f2 =2rf rFtc
r2f3
= rf
4
得:
Qm= 0.278 rτF
Qm= 0.278 rtcFtc
用平均雨强表示
将结果代入推理公式得
τ=3.235Qmp0.25
(1)
Qmp=105.1τ-0.76-1.63 tc ≥τ (2)
Qmp =189.7τ-1
tc <τ (3)
试算:
假设 Qmp=100 代入(1) τ=1.023
τ=1.023 代入(2) Qmp=101.7
假设 Qmp=101.7 代入(1) τ=1.019
(3)净雨历时tc tc =[(1- n)S1%/μ]1/n =[(1-0.76)129/2.0]1/0.76 =36.8 h
a
21
(4) 汇流参数
θ=L/J1/3 F1/4
=2.65/0.0331/3×2.931/4
=6.31
m=0.54θ0.15
=0.54×6.310.15
=0.71
a
22
(5)设计洪峰Qm的试算