第二节 小流域设计暴雨计算
一、 小流域设计暴雨的特点
➢ 小流域由于面积小，雨深随面积变化不大，可不考虑暴雨在空间面 分布上的不均匀性，面以流域中心的设计点雨量代替全流域的设计 面雨量
➢ 小流域汇流面积小．汇流历时短，在一次暴雨过程中仅有较短历时 的核心部分雨量参与形成洪峰流量，这部分雨量称为“成峰暴雨”
2. 参数分析
第二节 小流域设计暴雨计算
如果在双对致纸上点绘a~P~t关系，应为一直线。但很多地区由于反映 暴雨递减速度的参数n值并非常数，因此绘在双对数纸上的a~P~t关系关系 就往往不是直线分布，而是曲线状。这时，通常将它概化成变斜率的折线， 通过分段图解确定公式中的暴雨衰减指数n值
第二节 小流域设计暴雨计算
SP xt,ptn1
第二节 小流域设计暴雨计算
三、年最大24小时设计暴雨量的计算
➢ 若流域中心附近有充分长的人工观测的日雨量资料，可对日 雨量系列进行频率计算，先求得年最大一日设计雨量X日,P， 然后按X24,P＝1.1~1.2 X日,P 进行换算
➢ 如流域无日雨量资料，可由暴雨洪水图案或手册查阅年最大 24小时暴雨均值和Cv等值绘图，求出流域中心处的均值和 Cv ，Cs常采用3.5Cv，由确定的统计参数，便可求得流域中 心处年最大24小时设计雨量X24,P
➢ 小流域通常缺乏自记雨量计观测记录，通常先推求出年最大24小时 设计暴雨量X24,P，然后利用短历时暴雨公式或雨量百分率历时曲线转 换成任意历时t的设计成峰暴雨量Xt,P
第二节 小流域设计暴雨计算
二、短历时暴雨公式
1. 公式形式
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，它反映一定频率情况下所取历时的平均降雨强度at,P与历时t的关系， 称为短历时暴雨公式
Qm,P0.27a8,PF
式中Ψ 为洪峰径流系数，aT,P为最大时段设计暴雨的平均强度（mm/h)，F为流 域面积（km2）。上述三个实质上是分别属于设计暴雨计算、产流计算和汇流 算的问题
第三节 推求公式法推求设计洪峰流量
二、设计暴雨计算
假定：流域汇流原理分析可知，对于小流域参与形成洪峰流量的成 峰暴雨历时t等于流域汇流历时T
2. 参数分析
• n值反映地区暴雨特性，在一定的气候区内具有一定的数值，因而 可对n值进行地区综合，给出n值的分区图，供无资料流域查用
• SP值的大小随频率P变化，P愈大，SP愈小。有的部门对SP也进行 地区综合，绘制成SP等值线图供查用。但水利部门更广泛地采用 由年最大24h设计雨量X24,P反推SP的方法
第一节 概 述
一、小流域的概念
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 确限制。小流域设计洪水计算，与大中流域相比，有许多特点，并且广 泛应用于铁路、公路的小桥涵、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
•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 •小流域面积小，自然地理条件趋于单一，拟定计算方法时，允许作适当 的简化，即允许作出一些概化的假定。例如假定短历时的设计暴雨时空 分布均匀 •小流域分布广、数量多。因此，所拟定的计算方法，在保持一定精度的 前提下，将力求简便，一般借助水文手册即可完成 •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， 因此对设计洪峰流量的要求，高于对洪水过程线的要求
Qm,P0.27a8,PF
a ,P
SP n
Qm
0.278S n
F
式中参数SP、n的确定按上节方法
第三节 推求公式法推求设计洪峰流量
三、产流计算
洪峰径流系数Ψ是指参与造成洪峰流量的净雨量与最大T时段内的降 雨量之比值。它可以根据产流历时(或称净雨历时)tc与汇流历时T之间的 关系，分成tC＞T和tC＜T两种情况来分折
产流计算：由降雨过程求净雨过程 汇流计算：由净雨过程求流量过程
i u 产流
i u 不产流
第三节 推求公式法推求设计洪峰流量
一、推理公式得基本形式
1. 基本原理 推理公式是在假定流域上降雨与损失均匀，即净雨强度不随时间和空
间变化等条件下，根据流域线性汇流原理推导出来的流域出口断面处设计 洪蜗流量的计算公式，又称合理化公式 2. 基本形式
第二节 小流域设计暴雨计算
四. 设计暴雨的时程分配
t=1~24h t< 1h t=1~6h
xt,P x24,P(2t4)1n2
xt,P x1,P(t)1n1
xt,P x6,P(6t )1n1,6
t=6~24h
xt,P x24,P(2t 4)1n6,24
பைடு நூலகம்
第二节 小流域设计暴雨计算
五. 设计净雨计算
第一节 概 述
二、小流域设计洪水的计算方法
小流域设计洪水的计算方法概括起来有4种 • 推理公式法 • 地区经验公式法 • 历史洪水调查分析法 • 综合单位线法 其中应用最广泛的是推理公式法和综合瞬时单位线法。
它们的思路都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
at,P
SP tn
xt,Pat,PtSPt1n
式中SP习惯上称频率为P的“雨力”，它表示最大l小时暴雨的平均强度 （mm／h），n为暴雨衰减指数，n=0.6~0.8
2. 参数分析
第二节 小流域设计暴雨计算
lg at,Plg SPnlg t
在双对数纸上SP为 t=1h的纵坐标读数、而n 是直线的斜率
第八章 小流域设计洪水
第八章 小流域设计洪水
重
点
掌握小流域设计暴雨的计算、推理公式法和经验公式 法计算设计洪峰流量的方法
• 小流域的定义及其特点 • 小流域设计暴雨的计算 • 小流域洪水计算方法
第八章 小流域设计洪水
目录
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 小流域设计暴雨计算 推理公式法推求设计洪峰流量 地区经验公式法推求设计洪峰流量 概化设计洪水过程线的推求
tC
h P
tC
hR P
第三节 推求公式法推求设计洪峰流量
1. 产流历时tC的确定
1
tC
(1
n)
SP
n
2. 洪峰径流系数Ψ 的确定
tC
1 n
SP
tC
n(tC )1n
第三节 推求公式法推求设计洪峰流量 四、汇流计算
流域汇流历时T不仅与流域最大汇流长度L有关，还与沿程水力条件有 关，情况较为复杂。为简化计算，多采用流域平均汇流速度，来概括描述 径流在坡面和河道内的运动