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福建省暴雨径流查算图表推理公式法

2024-05-15 来源:乌哈旅游


福建省推理公式计算设计洪水手册

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一、基本公式:

推理公式是无资料地区由暴雨推求洪水比较常用的方法,我省中小型水利工程设计洪水的计算也通常采用这种方法(一般在流域面积200km2以下采用)。它是假定汇流时间内降雨强度是均匀,并将汇形面积曲线概化为矩形,导出如下计算公式:

当tc时,即全面汇流情况下,

Qm0.278RF…………………(1)

当tc时,即部分汇流情况下,

Qm0.278RtcRtcFtc0.278F……..(2) tc式中:Qm为地表净峰流量(m3/s ),F为流域面积(km2),Ftc为成峰的产流面积(即与tc相应的部份面积中最大的一块,km2);为流域汇流历时(小时);tc为地表产流历时(小时);R为汇流历时内的最大地表净雨量(毫米);Rtc为产流历时内的地表净雨量(毫米);0.278为换算系数。 二、设计暴雨的计算 1、查图法计算设计暴雨

(1)查算设计流域各种历时的暴雨参数:根据设计流域所在地点,应用年最大各种历时的降雨量均值等值线图和变差系数等值线图,按地理内插法读取流域中心点的暴雨参数值,如果流域内有两条以上等值线通过,可按面积加权法计算。

(2)计算设计频率的各种历时降雨量:根据上步查算的各种历时降雨量的变差系数Cv值,从皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数KP值表中(Cs/Cv=3.5)分别读取设计频率P的KP值,乘以相应的历时降雨量均值即得。

(3)计算各种历时的面雨量:根据设计流域的面积和降雨历时,查读暴雨点面关系表(附表1),得暴雨点面折算系数,乘以相应的点雨量即得(流域面积在10km2以下直接采用

2

点雨量,不打折扣)。

(4)推求设计雨量的时程分配:把上面所求的设计降雨量代入24小时(或三天)的设计雨型表(附表3),即得设计雨量的时程分配。

(5)设计净雨的计算:24小时的设计雨量不扣损,直接用设计雨量过程作为设计净雨过程。 2、参证站法计算设计暴雨

(1)选择在设计流域内或附近有实测短历时暴雨的雨量站为参证站,根据参证站实测各短历时(1小时、3小时、6小时、24小时)的暴雨资料,用经验公式计算其频率,皮尔逊Ⅲ型曲线适线,计算各短历时暴雨设计参数,得到各频率的设计暴雨量。

(2)设计流域的点、面雨量换算:根据设计流域的面积和设计暴雨历时,查读暴雨点面关系表(附表1),得暴雨点面折算系数。用折算系数乘以参证站相应的点雨量,即得设计流域的面雨量(流域面积在10km2以下直接采用点雨量,不打折扣)。

(3)推求设计雨量的时程分配:把上面所求的设计降雨量代入24小时(或三天)的设计雨型表(附表3),即得设计雨量的时程分配。

(4)设计净雨的计算:24小时的设计雨量不扣损,直接用设计雨量过程作为设计净雨过程。 三、地理参数计算 1、河长L

河长L为流域的分水岭至出口断面的总长度(单位:km),有多条支流时,应选择做为河源的支流量测其河长。 2、河道平均坡降J

河道平均坡降J为自分水岭至出口断面的河道平均比降(单位:‰)。计算方法:用相应比例的地图(1:1万或1:5万)分别做出各等高线与河流的正交点位置,从出口断面开始,分别列出各正交点的高程h0、h1、h2……,以及各正交点之间的距离l1、l2、l3……,然后

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用下列公式计算流域平均坡降J。

J(h0h1)l1(h1h2)l2(hn1hn)ln2h0L1000‰ 2L四、雨力Sp及暴雨递减系数n的计算

雨力Sp即为t=1小时的雨强,Sp=R24.p*24n-1。

暴雨递减系数分为n1、n2,其中n1为1小时以内暴雨递减系数,n2为1~24小时暴雨递减系数。推理公式计算设计洪水时所采用的n为n2,即为1~24小时的暴雨递减系数。n2可用下式计算,也可查n2等值线图。

n2lg1.plg24.plg24

式中:24.p为参证点设计频率的最大24小时降雨的雨强,即24.p五、设计洪峰流量及洪水过程线计算: 1、试算法计算地表洪峰流量

计算公式 Qm0.278式中:为径流系数; 计算步骤: (1)汇流历时的计算:

R24.p24,1.pR1.p1。

spnF

为雨力; 为汇流时间。

ns

p

0.278LmJQ1314

(2)计算汇流参数m值:先确定流域所在的汇流分区,由设计流域的特征参数F(km2)、L(km)、J(‰)计算LJF1314,而后根据值及设计流域所在分区,用下式计算汇流

参数m值:

沿海 ≥1.5时,m0.053

0.809;<1.5时,m0.0630.384

4

内陆 ≥1.5时,m0.0390.712;<1.5时,m0.0450.670.335

另外漳州地区汇流参数m值计算公式:m0.056(3)确定稳定入渗率fc值:

根据24小时设计净雨过程,计算次净雨平均强度i次RTi ,其中T是净雨总量

的有效历时,即降雨过程的首末各时段雨强不及0.5(毫米/小时)者不参加历时统计。然后以i次值读i~fc相关表求得fc(毫米/小时)值。 (4)雨力

s

p

计算:

SpR2424n1

(5)产流历时tB计算:

tBs[(1n)pfc]

1n(6)试错法计算Qm:

当tB时(一般情况时);

1sfcpn ①;0.278LmJQm1314 ②;Qm0.278spnF ③

计算方法是假定一个,代入式①和式③,求出Qm,再用式②求出',当'时,

得出的Qm、'即为所求值,否则重复上述步骤,直至符合要求。

式中:L为自分水岭至出口断面的河道长度(km) J为自分水岭至出口断面的河道比降(‰) n为24小时暴雨递减系数。

2、计算设计地表洪水过程线

(1)把上述计算的24小时设计净雨过程,用fc值将各时段的净雨Ri分割成地表净雨R表i和地下净雨R下i两个部分,可列表计算。

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其中R下i=

Rifct Pi若计算结果R下i>Ri时,则取R下i=Ri,

R表i=Ri-R下i

式中:Ri为时段净雨;Pi为总净雨;fc为稳定下渗率;t为净雨时段数 (2)计算地表和地下设计洪量:分别由地表和地下净雨求得。

地表洪量W表=1000R表F (m3) 地下洪量W下=1000R下F (m3)

(3)计算地表洪水过程线:先计算地表洪水过程线的形状系数W表Qm表T3600,式中

T是地表洪水过程线的底宽,24小时设计雨量固定为50小时,3天设计雨量固定为80小时。然后根据值查~t~

Qt%关系表(附表6)的涨水部份和退水部份各个时刻t所对应Qm的

Qt%值,乘以地表洪峰流量Qm表即得。 Qm3、计算地下洪水过程线

将地下洪量W

下按等腰三角形分配,其底宽是地表洪水过程线底宽的两倍。地下洪峰

流量计算公式:Qm下W下,式中T为50小时。地下洪峰流量出现在地表洪水过程

3600T线的50小时处,地下洪水过程线底宽是地表洪水过程线底宽的两倍即为100小时。所以按等腰三角形进行各时刻地下洪水流量分配,即可求得地下洪水过程线。 4、计算设计总洪水过程线

根据前面求得地表和地下洪水过程线,将地下洪水过程线的Qm下置于地表洪水过程线的终止点,其起涨点和地表洪水过程线的起涨点重合,中间过程按直线内插,然后把同时刻的流量叠加即得。

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福建省暴雨点面关系表

设计暴雨的~F~t关系表 附表1

 F 0 t 1 1.000 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 300 400 500 700 1000 0.945 0.911 0.884 0.864 0.847 0.834 0.823 0.815 0.807 0.800 0.795 0.790 0.776 0.757 0.741 0.712 0.673 3 1.000 0.960 0.931 0.910 0.893 0.879 0.867 0.858 0.851 0.845 0.840 0.835 0.830 0.817 0.798 0.782 0.753 0.713 6 1.000 0.977 0.957 0.942 0.928 0.917 0.907 0.899 0.892 0.886 0.881 0.875 0.871 0.858 0.839 0.823 0.793 0.753 12 1.000. 0.986 0.972 0.961 0.951 0.943 0.935 0.928 0.921 0.915 0.910 0.905 0.901 0.889 0.872 0.858 0.831 0.793 24 1.000 0.991 0.983 0.975 0.969 0.964 0.959 0.953 0.949 0.944 0.940 0.936 0.933 0.923 0.909 0.895 0.869 0.833 3天

1.000 0.995 0.990 0.985 0.981 0.977 0.973 0.970 0.967 0.965 0.963 0.960 0.958 0.950 0.938 0.927 0.906 0.877 8

福建省最大24小时降雨概化过程线

附表2

时间 1 3% % R24-R6 时间 13 50% % R3-R1

R3-R1 R1 R6-R3 R6-R3 R6-R3 R24-R6 R24-R6 R24-R6 R24-R6 R24-R6 R24-R6 R24-R6 14 50% R24-R6 15 100% R24-R6 16 33% R24-R6 17 33% R24-R6 18 34% R24-R6 19 7% R24-R6 20 7% R24-R6 21 6% R24-R6 22 6% R24-R6 23 6% R24-R6 24 6% 2 3% 3 3% 4 3% 5 4% 6 4% 7 7% 8 7% 9 7% 10 7% 11 7% 12 7%

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福建省最大三天(包括最大24小时)设计雨型表

附表3

日程 第一天 第二天(最大24小时) 第三天 时段历时(小时) 6 6 6 6 6 6 2 1 3 6 6 6 6 6 占 H1 % 100 占(H3-H1)% 100 占(H6-H3)% 100 占(H24-H6)% 20 42 38 占(H3天-H24)%

0 10 15 20 25 20 10 0 10

福建省次净雨强度i与稳定入渗率fc相关表 附表4

单位:毫米/小时

fc i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

i 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.0 0.5 0.9 1.4 1.8 2.1 2.5 2.8 3.2 3.5 3.8 4.1 4.3 4.6 4.9 5.1 5.4 5.6 5.8 6.1 6.3 6.6 6.8 7.0 7.2 0.0 0.5 1.0 1.4 1.8 2.2 2.5 2.9 3.2 3.5 3.8 4.1 4.4 4.6 4.9 5.1 5.4 5.6 5.9 6.1 6.3 6.6 6.8 7.0 7.3 0.1 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 2.9 3.2 3.5 3.8 4.1 4.4 4.6 4.9 5.2 5.4 5.6 5.9 6.1 6.4 6.6 6.8 7.1 7.3 0.1 0.6 1.1 1.5 1.9 2.2 2.6 2.9 3.3 3.6 3.9 4.1 4.4 4.7 4.9 5.2 5.4 5.7 5.9 6.2 6.4 6.6 6.8 7.1 7.3 11

0.2 0.7 1.1 1.5 1.9 2.3 2.6 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 4.4 4.7 5.0 5.2 5.5 5.7 5.9 6.2 6.4 6.6 6.9 7.1 7.3 0.2 0.7 1.2 1.6 2.0 2.3 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 4.5 4.7 5.0 5.2 5.5 5.7 6.0 6.2 6.4 6.7 6.9 7.1 7.3 0.3 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.7 3.0 3.4 3.7 3.9 4.2 4.5 4.7 5.0 5.3 5.5 5.7 6.0 6.2 6.5 6.7 6.9 7.1 7.4 0.3 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.7 3.1 3.4 3.7 4.0 4.2 4.5 4.8 5.0 5.3 5.5 5.8 6.0 6.2 6.5 6.7 6.9 7.2 7.4 0.4 0.9 1.3 1.7 2.1 2.4 2.8 3.1 3.4 3.7 4.0 4.3 4.5 4.8 5.1 5.3 5.6 5.8 6.0 6.3 6.5 6.7 7.0 7.2 7.4 0.4 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 3.1 3.4 3.8 4.0 4.3 4.6 4.8 5.1 5.3 5.6 5.8 6.1 6.3 6.5 6.8 7.0 7.2 7.4 fc i 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 i 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 7.5 7.7 7.9 8.1 8.3 8.5 8.7 8.9 9.1 9.3 9.5 9.6 9.8 10.0 10.2 10.3 10.5 10.6 10.8 10.9 11.1 11.2 11.4 11.5 11.6 11.7 7.5 7.7 7.9 8.1 8.3 8.5 8.7 8.9 9.1 9.3 9.5 9.7 9.8 10.0 10.2 10.3 10.5 10.7 10.8 11.0 11.1 11.2 11.4 11.5 11.6 7.5 7.7 7.9 8.1 8.3 8.5 8.7 8.9 9.1 9.3 9.5 9.7 9.9 10.0 10.2 10.4 10.5 10.7 10.8 11.0 11.1 11.2 11.4 11.5 11.6 7.5 7.7 7.9 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.1 9.3 9.5 9.7 9.9 10.0 10.2 10.4 10.5 10.7 10.8 11.0 11.1 11.3 11.4 11.5 11.7 7.5 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 9.5 9.7 9.9 10.1 10.2 10.4 10.5 10.7 10.9 11.0 11.1 11.3 11.4 11.5 11.7 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 9.6 9.7 9.9 10.1 10.2 10.4 10.6 10.7 10.9 11.0 11.2 11.3 11.4 11.6 11.7 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 9.6 9.7 9.9 10.1 10.3 10.4 10.6 10.7 10.9 11.0 11.2 11.3 11.4 11.6 11.7 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 9.6 9.8 9.9 10.1 10.3 10.4 10.6 10.7 10.9 11.0 11.2 11.3 11.5 11.6 11.7 7.6 7.8 8.0 8.3 8.5 8.7 8.9 9.1 9.2 9.4 9.6 9.8 10.0 10.1 10.3 10.4 10.6 10.8 10.9 11.1 11.2 11.3 11.5 11.6 11.7 7.6 7.9 8.1 8.3 8.5 8.7 8.9 9.1 9.3 9.4 9.6 9.8 10.0 10.1 10.3 10.5 10.6 10.8 10.9 11.1 11.2 11.3 11.5 11.6 11.7

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24小时暴雨洪水概化过程线系数表 附表5

Q%Q 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 t 0 3 6 涨 水 部 分 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15.5 洪16 峰 16.5 17 退 水 部 分 18 19 20 21 22 23 24 25 26 59.6 37.0 19.0 10.6 6.8 5.0 3.9 3.1 2.5 2.0 1.7 63.4 42.3 22.8 14.1 9.8 7.6 6.2 5.1 4.2 3.5 3.0 67.3 47.4 26.5 17.5 12.9 10.2 8.5 7.2 5.9 5.0 4.2 70.9 52.2 30.2 20.9 15.8 12.8 10.7 9.1 7.6 6.5 5.4 74.6 57.1 33.9 24.3 18.8 15.4 12.9 11.1 9.4 8.0 6.7 77.2 60.9 37.5 27.7 21.8 18.0 15.2 13.0 11.1 9.5 8.1 79.8 64.3 41.1 31.0 24.7 20.5 17.5 15.1 12.9 11.1 9.6 81.8 67.2 44.6 34.1 27.4 22.8 19.6 17.1 14.7 12.8 11.0 83.5 69.7 48.0 37.1 30.1 25.1 21.7 19.1 16.4 14.5 12.4 84.8 71.8 51.2 39.7 32.5 27.2 23.7 21.0 18.2 16.0 13.8 86.1 73.9 54.3 42.3 34.8 29.3 25.7 22.8 19.9 17.4 15.2 87.4 75.6 57.0 44.7 37.2 31.4 27.7 24.6 21.6 19.0 16.6 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 0 0.5 1.5 1.9 2.4 3.0 3.7 4.5 5.5 6.9 11.1 20.6 38.5 0 0.7 2.0 2.6 3.3 4.0 4.8 5.8 7.0 8.8 13.6 24.5 44.0 0 0.9 2.5 3.3 4.1 5.0 5.9 7.1 8.5 10.6 16.1 28.4 49.6 0 1.1 3.2 4.1 5.0 6.0 7.1 8.4 10.0 12.3 18.5 32.2 55.1 0 1.4 3.9 4.8 5.9 6.9 8.2 9.6 11.5 14.1 20.9 35.9 60.4 0 1.7 4.5 5.6 6.8 8.0 9.4 11.0 13.1 16.0 23.4 39.5 65.2 0 2.0 5.2 6.4 7.7 9.0 10.5 12.4 14.7 17.8 25.8 43.1 69.3 0 2.3 5.8 7.2 8.6 10.1 11.8 13.7 16.3 19.6 28.2 46.4 72.8 0 2.7 6.5 8.0 9.5 11.1 13.0 15.1 17.9 21.4 30.4 49.7 75.5 0 3.0 7.3 8.9 10.5 12.2 14.2 16.6 19.6 23.2 32.5 52.8 77.9 0 3.3 8.1 9.7 11.4 13.3 15.4 18.0 21.2 25.0 34.5 55.9 80.3 0 3.6 8.8 10.5 12.4 14.4 16.7 19.5 22.9 26.9 36.4 59.0 82.5 13

30 35 40 45 50 0.8 0.4 0.2 0.1 0 1.2 0.5 0.2 0.1 0 1.6 0.6 0.3 0.1 0 2.0 0.7 0.4 0.2 0 2.4 0.8 0.5 0.2 0 2.9 1.0 0.6 0.2 0 3.4 1.2 0.8 0.2 0 4.2 1.6 0.9 0.3 0 5.1 2.1 1.1 0.3 0 6.2 2.7 1.3 0.4 0 7.3 3.4 1.6 0.5 0 8.4 4.1 1.9 0.7 0 24小时暴雨洪水概化过程线系数表 附表5

QQ %0.17 0.18 0.19 0.20 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26. 0.27 0.28 t 0 3 6 涨 水 部 分 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15.5 洪16 峰 退 水 部 16.5 17 18 19 20 21 88.5 77.3 59.7 47.1 39.5 33.5 89.6 78.9 62.0 49.4 41.7 35.6 90.5 80.4 64.3 51.7 43.9 37.6 91.3 82.0 66.3 53.9 46.0 39.6 92.2 83.5 68.2 56.1 48.1 41.6 93.0 84.8 70.1 58.4 50.3 43.6 93.9 86.1 71.9 60.6 52.5 45.6 94.7 87.3 73.8 62.8 54.6 47.6 95.5 88.6 75.7 65.0 56.6 49.5 96.2 89.8 77.5 67.3 58.7 51.5 96.9 91.0 79.3 69.5 60.8 53.6 97.5 92.2 81.1 71.6 63.0 55.8 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 0 4.0 9.4 11.3 13.3 15.4 17.9 20.9 24.5 28.6 38.1 62.1 84.5 0 4.4 10.1 12.1 14.2 16.5 19.2 22.3 26.1 30.3 39.9 65.1 86.4 0 4.8 10.7 12.9 15.1 17.5 20.4 23.6 27.6 32.0 41.6 68.0 88.1 0 5.1 11.4 13.7 16.0 18.6 21.6 25.0 29.1 33.8 43.3 70.8 89.7 0 5.5 12.1 14.4 16.8 19.6 22.7 26.3 30.6 35.6 45.0 73.5 91.2 0 5.9 12.7 15.2 17.7 20.7 24.0 27.7 32.2 37.4 46.7 76.0 92.4 0 6.2 13.4 16.0 18.7 21.7 25.2 29.1 33.8 39.2 48.4 78.5 93.5 0 6.6 14.0 16.7 19.6 22.8 26.4 30.5 35.3 41.0 50.1 80.7 94.5 0 7.0 14.7 17.5 20.4 23.8 27.6 31.8 36.8 42.7 51.7 82.8 95.5 0 7.4 15.4 18.3 21.4 24.9 28.9 33.2 38.4 44.5 53.5 84.6 96.1 0 7.7 16.1 19.1 22.3 25.9 30.1 34.5 39.9 46.3 55.2 86.4 96.7 0 8.1 16.8 19.9 23.3 26.9 31.3 36.0 41.4 48.0 56.9 88.0 97.3 14

分 22 23 24 25 26 30 35 40 45 50 29.7 26.4 23.4 20.6 18.0 19.5 4.9 2.3 0.9 0 31.6 28.2 25.1 22.2 19.4 10.6 5.7 2.8 1.1 0 33.5 30.0 26.7 23.8 20.9 11.7 6.5 3.4 1.4 0 35.4 31.8 28.3 25.3 22.4 12.8 7.4 4.0 1.7 0 37.3 33.5 30.0 26.8 23.9 14.0 8.3 4.6 2.0 0 39.2 35.3 31.6 28.3 25.3 15.1 9.2 5.2 2.4 0 41.1 37.1 33.3 29.9 26.8 16.3 10.0 5.9 2.7 0 43.1 38.8 34.9 31.4 28.2 17.6 10.9 6.6 3.0 0 45.0 40.5 36.6 33.0 29.7 18.8 11.9 7.2 3.4 0 46.9 42.4 38.3 34.6 31.1 20.0 12.8 7.9 3.7 0 48.9 44.3 40.0 36.2 32.6 21.1 13.7 8.7 4.1 0 50.8 46.2 41.8 37.7 34.0 22.3 14.7 9.4 4.4 0 福建省三天暴雨洪水概化过程 QQ~t~Qt%关系表 Qm0.10 0.11 附表6

% 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.12 0.13 t 0 5 10 涨 水 20 22 部 份 24 25 26 27 28 29 30

0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.2 1.6 2.1 2.7 3.1 3.6 4.2 4.9 5.8 7.1 0 0.2 0.5 0.8 1.0 1.3 1.7 2.3 2.9 3.8 4.4 5.1 5.8 6.6 7.7 9.3 0 0.3 0.7 1.0 1.3 1.7 2.2 2.9 3.7 4.8 5.6 6.5 7.3 8.3 9.5 11.4 0 0.4 0.9 1.3 1.7 2.2 2.8 3.6 4.5 5.9 6.8 7.7 8.8 10.0 11.3 13.5 15

0 0.5 1.2 1.6 2.0 2.6 3.3 4.2 5.3 7.0 8.0 9.0 10.2 11.6 13.2 15.6 0 0.6 1.5 1.9 2.4 3.1 3.9 4.9 6.2 8.0 9.2 10.2 11.7 13.3 15.1 17.6 0 0.8 1.8 2.2 2.7 3.5 4.5 5.6 7.0 9.1 10.3 11.5 13.1 14.9 17.0 19.7 0 0.9 2.1 2.6 3.2 4.0 5.1 6.4 8.0 10.2 11.4 12.8 14.6 16.5 18.8 21.7 0 1.1 2.4 3.0 3.7 4.5 5.7 7.2 9.0 11.2 12.5 14.0 16.0 18.1 20.6 23.8 0 1.2 2.7 3.5 4.3 5.2 6.4 8.0 9.9 12.3 13.7 15.3 17.4 19.7 22.5 25.8 12 14 16 18 31 32 33 33.5 洪峰 34 34.5 35 36 37 退 水 部 份 38 39 40 41 42 43 44 45 46 48 50 55 60 70 80 9.2 13.0 23.0 42.5 100.0 55.6 33.2 18.2 11.4 8.7 7.0 6.0 5.2 4.6 4.1 3.7 3.3 3.0 2.5 2.1 1.5 1.0 0.4 0 11.9 16.2 27.9 48.2 100.0 61.5 40.5 22.8 15.5 12.2 10.1 8.7 7.5 6.5 5.7 5.2 4.7 4.2 3.6 3.0 2.0 1.4 0.5 0 14.5 19.4 32.9 53.9 100.0 66.9 47.5 27.4 19.6 15.7 13.2 11.3 9.8 8.5 7.4 6.7 6.0 5.4 4.6 3.9 2.6 1.8 0.7 0 16.9 22.6 37.7 59.3 100.0 71.2 53.9 31.7 23.6 19.1 16.2 13.9 12.1 10.5 9.2 8.3 7.4 6.7 5.7 4.8 3.3 2.2 0.9 0 19.3 25.8 42.5 64.5 100.0 74.9 59.3 36.1 27.6 22.5 19.2 16.6 14.4 12.6 11.1 9.9 8.9 8.0 6.8 5.8 4.0 2.7 1.1 0 21.7 29.0 47.1 69.0 100.0 77.8 63.5 40.3 31.4 25.8 22.1 19.2 16.9 14.8 13.0 11.6 10.5 9.4 7.9 6.8 4.7 3.2 1.4 0 24.1 32.1 51.7 73.0 100.0 80.3 67.3 44.6 35.3 29.2 25.1 21.9 19.4 17.1 15.0 13.4 12.1 10.9 9.1 7.8 5.4 3.8 1.6 0 26.4 35.3 56.0 76.4 100.0 82.4 70.4 48.9 39.1 32.4 27.9 24.6 21.8 19.2 16.9 15.2 13.7 12.4 10.3 8.9 6.1 4.4 1.9 0 28.7 38.5 60.3 79.5 100.0 84.5 73.5 53.2 42.7 35.6 30.8 27.1 24.1 21.4 18.9 17.0 15.4 13.8 11.5 9.9 6.9 5.0 2.2 0 30.9 41.6 64.5 82.1 100.0 86.3 76.3 57.1 46.1 38.6 33.5 29.6 26.4 23.5 20.9 18.8 17.1 15.4 12.8 11.0 7.8 5.6 2.5 0 福建省三天暴雨洪水概化过程 QQ~t~Qt%关系表 Qm 附表6

% 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.20 0.21 0.22 0.23 t 涨

0 5 0 1.5 0 1.7 0 1.9 0 2.1 0 2.4 16

0 2.6 0 2.9 0 3.2 0 3.5 0 3.8 水 部 份 10 12 14 16 18 20 22 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 33.5 3.1 3.9 4.8 5.9 7.2 8.9 10.9 13.3 14.8 16.6 18.8 21.4 24.4 27.8 33.1 44.8 68.5 84.5 100.0 87.9 78.9 60.7 49.3 41.5 36.1 32.1 28.7 25.7 22.9 20.6 18.8 3.5 4.5 5.4 6.6 8.0 9.8 11.9 14.5 16.1 17.8 20.2 22.9 26.1 29.8 35.5 47.9 72.3 86.6 100.0 89.3 80.9 64.1 52.4 44.2 38.6 34.5 30.9 27.7 24.9 22.5 20.5 4.0 5.0 6.1 7.3 8.9 10.7 13.0 15.6 17.3 19.0 21.6 24.5 27.9 31.7 37.8 51.1 75.7 88.6 100.0 90.8 82.9 67.1 55.4 46.8 41.1 36.9 33.2 29.9 26.8 24.3 22.2 4.4 5.5 6.7 8.1 9.8 11.7 14.1 16.8 18.5 20.4 23.0 26.0 29.5 33.6 40.1 54.3 78.7 90.3 100.0 92.0 84.5 69.7 58.3 49.5 43.6 39.3 35.4 31.9 28.8 26.1 24.0 4.9 6.1 7.4 8.9 10.6 12.6 15.1 18.0 19.7 21.7 24.4 27.5 31.1 35.3 42.4 57.5 81.6 91.9 100.0 93.2 86.2 72.1 60.9 52.1 46.1 41.7 37.5 34.0 30.8 28.0 25.8 17

5.5 6.7 8.1 9.8 11.6 13.6 16.2 19.3 21.1 23.1 25.8 29.0 32.7 37.0 44.7 60.7 84.1 93.3 100.0 94.3 87.7 74.5 63.4 54.7 48.6 44.0 39.7 36.0 32.8 29.9 27.6 6.0 7.3 8.9 10.6 12.5 14.6 17.3 20.5 22.3 24.5 27.2 30.4 34.2 38.7 46.9 63.8 86.6 94.6 100.0 95.3 89.2 76.7 65.9 57.3 51.0 46.3 41.8 38.1 34.8 31.9 29.3 6.5 8.0 9.6 11.4 13.4 15.5 18.4 21.7 23.7 25.8 28.5 31.7 35.7 40.2 49.1 66.8 88.7 95.7 100.0 96.4 90.5 78.9 68.3 59.9 53.5 48.7 44.0 40.2 36.9 33.8 31.1 7.1 8.6 10.3 12.3 14.3 16.5 19.5 23.0 25.0 27.2 29.9 33.0 37.1 41.9 51.1 69.7 90.6 96.5 100.0 97.4 91.8 81.1 70.7 62.3 56.0 50.9 46.2 42.3 39.1 35.9 33.1 7.7 9.3 11.1 13.1 15.2 17.6 20.6 24.2 26.3 28.6 31.1 34.2 38.3 43.4 53.2 72.7 92.2 97.3 100.0 98.4 93.2 83.0 72.8 64.6 58.5 53.1 48.2 44.3 41.0 38.1 35.2 洪峰 34 34.5 退 水 35 36 37 38 39 40 部 份

41 42 43 44 45 46 48 50 55 60 70 80 16.9 14.1 12.1 8.7 6.3 2.7 0 18.5 15.6 13.2 9.6 7.0 3.0 0 20.1 17.1 14.5 10.4 7.7 3.3 0 21.8 18.6 15.9 11.4 8.4 3.6 0 23.5 20.2 17.3 12.4 9.1 3.9 0 25.2 21.8 18.7 13.3 9.8 4.2 0 27.0 23.5 20.2 14.3 10.5 4.5 0 28.8 25.1 21.7 15.3 11.2 4.9 0 30.7 26.7 23.2 16.4 11.9 5.2 0 32.8 28.4 24.7 17.5 12.6 5.6 0 六、算例:在漳州市龙文区境内的九十九湾要修建排涝工程,控制流域面积F=100.5平方公里,主河道长度L=21.0公里,主河道平均坡降J=0.8‰,通过设计暴雨推求设计洪水(推理公式法),计算该流域二十年一遇24小时暴雨的设计洪水过程线。

(一)设计暴雨的计算:(雨量单位:mm)

1、设计点雨量计算:因该流域无实测暴雨资料,选用流域附近的中山桥雨量站为参证站,计算设计流域的设计点雨量。经计算,中山桥雨量站H24=120.9 mm,CV=0.38,CS/CV=4.0。二十年一遇各历时设计暴雨量见下表:

时段 雨量 2、设计面雨量计算:

根据二十年一遇的各种历时点雨量,查读流域面积为100.5平方公里时各历时的暴雨点面折算系数F ,计算相应面雨量:

计算表3

(小时) 1 0.847 88 74.5 3 0.879 116 102.0 6 0.917 142 130.2 24 0.964 210 202.4 H24 210 H6 142 H3 116 H1 88 F 点雨量 面雨量 3、计算24小时设计雨量的时程分配:

计算表4

时程 雨量 时程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.2 2.2 2.2 2.2 2.9 2.9 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 18

雨量 13.8 13.8 74.5 9.3 9.3 9.6 5.1 5.1 4.3 4.3 4.3 4.3 4、计算二十年一遇的暴雨递减指数n2p:

n2lg1.plg24.plg24 =〔㏒74.5-㏒(202.4/24)〕/㏒24

=0.69

(二)、设计净雨的计算:

本次以24小时雨量计算设计洪水,所以不扣损,上面所求的设计雨量过程就作为24小时设计净雨过程。

三、用推理公式计算设计洪水:由上述推求的设计暴雨过程,列表进行计算,其中雨量单位为mm,流量单位为m3/s。

1、计算次净雨平均强度iRi=202.48.4毫米/小时,查表得fc=3.3毫米/小时

T242、用fc值把Ri分割成R下i和R表i两个部份,

计算表5

时段 序数 (1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

时段净雨 稳定下渗率 时段地下净雨 时段地表净雨 Ri (2) 2.2 2.2 2.2 2.2 2.9 2.9 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 13.8 fc (3) 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 19

R下i (4) 2.2 2.2 2.2 2.2 2.9 2.9 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 R表i (5) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 10.5 时段 序数 (1) 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ∑ 时段净雨 稳定下渗率 时段地下净雨 时段地表净雨 Ri (2) 13.8 74.5 9.6 9.3 9.3 5.1 5 4.2 4.2 4.2 4.2 202.4 fc (3) 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 79.2 R下i (4) 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 74 R表i (5) 10.5 71.2 6.3 6.0 6.0 1.8 1.7 0.9 0.9 0.9 0.9 128.4 见计算表5第(3)~(5)栏。

3、该设计流域汇流分区属于沿海地区,根据流域特征F=100.5平方公里,L=21.0公里,J=0.8‰算得LJF1314=

21.00.8100.513147.14,由m0.0530.809计算得m=0.260。

4、雨力

s

p

计算:

SpR2424n1=202.4×240.69-1

=75.6mm

5、产流历时tB计算:

tBs[(1n)=17.13

pfc(1-0.69)×75.6÷3.3〕(1/0.69) ]=〔

1n6、试错法计算Qm:

当tB时 K0=0.278L/mj=24.2

20

(1/3)

= 0.278×21÷﹙0.260×0.8﹚

1/3

假定=4.85

1sfcpn =1-(3.3/75.6)×4.850.69=0.870

Qm0.278 '13s14pnF=0.278×0.870×75.6×100.5÷4.850.69=618

=0.278×21.0÷(0.260×0.8×618)=4.85

1/3

1/4

0.278LmJQm',所以Qm、'即为所求值,否则重复上述步骤,直至符合要求。

7、地表洪量W表=0.1×R表×F(万m)

=0.1×128.4×100.5=1290(万m) 地下洪量W下=0.1×R下×F(万m)

=0.1×74.0×100.5=744(万m)

8、计算3

3

3

3

W表Qm表T3600129000000.116

618503600Qt618%,见计算表8的第(2)栏,分别乘以得第(3)栏即Qm100以值杳附表5,内插得各时刻的为地表流量过程。

9、将W下按等腰三角形分配成地下洪水过程线,Qm下=插,见计算表8第(4)栏。

7440000=41.3,中间各时刻流量按直线内

36005010、将表中第(3)与(4)栏相加得第(5)栏即为设计洪水过程线。

21

九十九湾(P=5%)设计洪水过程线

计算表8

涨水段 退水段 时间 Qt%Qm 地表流量(Qm表) 地下流量 (Qm下) 设计流量(Qm设) 时间 Qt%Qm 地表流量(Qm表) 地下流量 (Qm下) 设计流量(Qm设) (1) (2) 0 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15.5 16

(3) 0.0 13.5 34.4 42.5 50.9 59.7 69.7 81.5 96.8 117 168 279 441 618 (4) 0.0 2.5 5.0 5.8 6.6 7.4 8.3 9.1 9.9 10.7 11.6 12.4 12.8 13.2 (5) 0.0 16.0 39.3 48.3 57.5 67.1 78.0 90.5 107 127 180 291 454 631 (1) (2) 16 16.5 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 30 35 40 45 50 100 100 (3) 618.0 500.6 408.1 267.0 203.1 162.7 135.2 115.9 100.7 86.4 74.9 64.5 24.0 8.9 5.3 1.6 0.0 (4) 13.2 13.6 14.0 14.9 15.7 16.5 17.3 18.2 19.0 19.8 20.7 21.5 24.8 28.9 33.0 37.2 41.3 0 (5) 631 514 422 282 219 179 153 134 120 106 95.6 86.0 48.8 37.8 38.4 38.8 41.3 0 0 2.18 5.56 6.88 8.24 9.66 11.28 13.18 15.66 18.88 27.24 45.08 71.4 100 81 66.04 43.2 32.86 26.32 21.88 18.76 16.3 13.98 12.12 10.44 3.88 1.44 0.86 0.26 0 22

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