云南省暴雨洪水查算实用手册92年版 - 图文(6)

云南省暴雨洪水查算实用手册1992年版 YNQJNYSJY

Ht——暴雨历时（t）分别为1、6、24h的暴雨均值

Kp——倍比系数查表值

注：表5 P—Ⅲ型曲线Kp值表（Cs＝3.5Cv）参见excell表格 具体计算按表（6）进行 表6 t(h) Ht(mm) 统计参数 Cvt Cvs 3.5Cv1 3.5Cv6 3.5Cv24 P= % Htp(mm) P= % P= % 1 6 24 （3）其他历时设计点暴雨量计算。将工程集水区中心的24h设计点暴雨量代入下列公式计算其它历时的设计点暴雨量：

历时（t）为2、3??5h： Htp＝H24p*4?N3p*6?N2p*t?N2p

历时（t）为7、8??23h： Htp＝H24p*24?N3p*t?N3p

式中： N2p、N3p为设计暴雨的递增指数值，可由1、6、24h设计点暴雨量按公式计算：

N2p＝1.285lgH6p/H1p ，N3p＝1.661lgH24p/H6p 2.1至24小时设计暴雨量计算

河流在工程断面发生的洪水系由断面以上集水区的（面）雨量所形成，点设计暴雨量必须经过点面关系化换算成面设计暴雨量。由附图7《暴雨区划图》划定工程集水区所在暴雨分区，查《云南省分区综合时～面～α、β关系表》见表（7），得到工程集水面积（F）的不同历时（t）的点面雨量折算系数αFt，则1至24h设计面雨量HFtp＝αFt*H点tp。

注：表7 云南省分区综合时～面～α、β关系表参见excell表格

在面雨量计算时经会碰到的问题及其一般处理有：(1)工程集水区在两暴雨分区的交界处，可取两区的平均的α值，在经分析后亦可取其中暴雨相似区的α值；(2)工程集水区（F）不为表列数值，以其左右相邻F的α进行线性插值；(3)查算不为表列历时t的αFt，是采用上下相邻αFt进行线性插值。

须予说明的是，只有当工程集水区的分水线雨的等值线相重合时，应用点面折算系数将点雨量化算成面暴雨量才是合适的，但实际上是不相重合，理应将点面折算系数修正为较小数值，实用时为安全起见可不修正。 3.设计暴雨的时程分配计算

总量相等的一次暴雨可以有不同的降雨过程，从而形成洪水的不同峰和量及过程，对工程将产生不同的影响。设计暴雨时程分配的计算步骤一般为由各相邻

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两历时的设计面雨量相减求出工程集水区24各1h设计面雨量，再按表（9）《云南省一日暴雨分区综合雨型表》中的工程所在暴雨分区的排列次序定位。

长、短历时暴雨关系是用指数N2、N3来表示，需用实测面雨量分析计算，限于资料条件，唯以点雨量近似地用在面上，显然点雨量的长短历时关系不同于面雨量，一般规律是N点＜N面。

注意复核：?H1i?H6m；?H1i?H24

11624（三） 产流计算

采用初损后损法的产流计算方案，由工程集水区的设计暴雨过程来计算其净雨在时间上的变化（净雨过程），净雨总量即为工程断面的一次地面洪水总量。产流计算的步骤为：

1. 确定其产流参数。

由工程集水区的地理位置查附图8《产流参数分区图》得如下产流参数： 土壤最大缺水量Wm （mm）

洪水起涨时的土壤含水量（设计前期影响雨量）W0 （mm） 后期平均损失率（后损量）fc （mm/h） 降径关系不平衡量△R （mm） 雨期日蒸发量E 3 （mm/d）

Wt对净雨量有一定影响，Wt的上限值是Wm，初损量W0＝Wm－Wt。 2. 净雨过程计算。

由设计逐时面雨量过程的第1时段向后累积初损量W0至第i时段；第i时段的“余雨”按比例扣除部分后损量；从第（i+1）至第24时段逐个扣除后损量

fc，当H1ti＞fc，则净雨量为H1ti－fc，将产生地面径流，当H1ti≤fc，则净雨量为0，不产流；在扣除完初损和后损量后的由n个小时段净雨量小于（E＋△R）/n的后几时段中补扣。

3. 复核计算。

工程集水区的设计洪水地面径流深（R地）计算，R地＝H24p－（Wm－Wt）－∑fc－（E＋△R）。式中∑fc是后期损失量之和，∑fc值决定了汇流计算中的潜流量，要重视。要进行设计的逐时段地面净雨量之和应等于R地的复核计算。 （四） 汇流计算

在计算工程集水区的设计面净雨过程以后，采用综合瞬时单位线的方法计算河流工程断面设计洪水的洪峰流量及其流量过程。

1. 主净雨峰的时段平均强度计算及其“非线性”外延（或修正）。 由净雨过程（i～t）采用滑动平均法计算3小时平均雨强，其最大值即为主

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净雨强度（i主）。为要反映不同雨强对汇流系数的影响，即考虑“非线性”外延或修正，经全省分析，设计、校核标准的主净雨强度（i主p）取值控制规定于下：

当工程处集水面积F≤100km2， i主＜10mm，取i主，i主≥10mm，取10mm。 当工程处集水面积100＜F≤200km2， i主＜15mm，取i主，i主≥15mm，取15mm。

当工程处集水面积F≥200km2， i主＜25mm，取i主，i主≥25mm，取25mm。 2. 汇流系数的查图值。

由工程集水区的地理位置查附图（9）《汇流系数分区图》得Cm、Cn值，当集水区跨越两区时取两区的平均的Cm、Cn值，亦可取与集水区汇流条件相似的一区Cm、Cn值。

3. 纳希瞬时单位线两参数n和K值计算。

由工程集水区形态参数的量算值F、J、B和主净雨强度（i主）或控制值及汇流系数的查图值Cm、Cn，据下列的综合瞬时单位线公式计算纳希单位线两参数n和K值。

m1设＝Cm*F0.262*J-0.171*B-0.476*（i设/10）-（0.84F）-0.109 注：-（0.84F）-0.109 n＝Cn*F0.161 k＝m1/n

4. 由n、K值相应的瞬时单位线计算工程断面设计洪水过程的计算流程为：

S曲线转换

瞬时单位线

净雨过程

地面洪水过程

无因次单位线

单位换算

时段单位线

加基潜流

设计洪水过程

(1) 已知n、K值查表(10)《S曲线查用表》(部分)得各t/K所相应的S（t/K）

值，K值已知，t/K值可划算成t值，各值列于表(11)。在图(10)的厘米格纸上绘制以S（t）为纵坐标、t为横标的S曲线，在S曲线上每隔1h（表12（1）栏）读S（t）值填入（2）栏错后1h成S（t-1）填入（3）栏，将同行的（2）、（3）栏的差值填入（4）栏，即为1h无因次单位线u（1，t）。 表（11） t/K t（h） S（t） 表（12）

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时序△t＝1h （1） S（t） （2） S（t-1） 无因次单位线 时段单位线q（i，t）（m3/s） （3） （4） （5） (2) 以0.278F*10（工程的集水面积F以km2为单位）遍乘（4）栏u（1，

t），转化成净雨10mm的1h时段单位线q（1，t），其值填入（5）栏。 (3) 按各时段的净雨汇流互不影响、各时段洪水过程线性叠加的单位线假

定，由时段单位线和净雨过程进行地面洪水过程计算，具体计算照表（13）进行。

表（13）

时间t 设计1h单R1地R2地 地表流量过程∑R 基流流量 Q基潜流流量过程Q潜设计洪水流量过程设计洪水修匀流量过(h) 净雨深Ri 位线流量qi 表流量过程表流量过Q2 程(mm) (m3/s) Q1 (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) 程(m3/s) ? （6）＝（4）+（5）+? （7） （8） （9）＝（6）+（7）+（8） （10） (m3/s) (m3/s) （1） （2） （3） （4）＝R1*qi （5）＝R2*qi 在地表洪水过程线上加基、潜流流量，即为河流工程断面设计洪水过程。基流流量是水文调查值或附图10《最大基流量分布图》查图值，系一常数，填入表（13）7栏。潜流始于地表洪水过程的起涨点，其过程概化为一等腰三角形，潜流洪峰流量出现在地表洪水过程的终止点，峰值Qgmp＝（∑fcF）p/3.6t（t为地表洪水过程历时）。地表洪水起涨处潜流量为0，起涨后1h潜流流量△Qgp＝Qgmp/（t-1），第2h末为2△Qgp??第（t-1）h末即地表洪水终止处为（t-1）*△Qgp＝Qgmp，此后是潜流的退水段，为等腰三角形的右一半直角三角形的“下降斜边”。

5. 合理性检查。

设计洪水过程相应的径流深R（＝1000W/F，W为洪水总量，以万m3为单位，F为工程集水区面积，以km2为单位），应补大于设计暴雨量H面p，这是因为存在各各种不能形成径流的损失量；岩溶地区当基流流量很大时，较常遇暴雨洪水的径流系数可以大于1.0；一般地区，α

雨洪

＞α

径流

，且雨洪径流系数随设

计频率的提高而加大。如果发现问题，可以对基、潜流部分加以修正，因它在洪水总量中所占的比例不小，但此修正对洪峰流量不起多大作用。此外，如发现洪水过程线有不光滑时可予修匀，但要遵守水量平衡的原则，将修匀流量过程填入表（13）（10）栏。

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五、 实例

在滇南某县的澜沧江一级支流上拟建一座中型水库，在可行性研究阶段采用图表法计算水库设计洪水。 （一） 基本情况

水库流域属亚热带季风气候，年雨量1400mm，5～10月雨季的降雨量约占全年的80％，区内森林植被率在50％左右，地表风化较强烈，土壤疏松肥沃，现无水利工程设施。水库总库容4800万m3，按规定水库的设计标准取50年一遇(p=2%)、校核标准取千年一遇(p=0.1%)、施工期度汛标准取20年一遇(p=5%)。水库洪水系由集水区内的暴雨所造成，洪水与暴雨同频率。经在1/5万地形图上量算，水库流域面积F1499km2，主河全长28.8km，河道坡降0.015。水库流域无实测雨洪资料，在水库下游较远处曾设专用水文站，进行过一年流量观测，委托雨量站一处有不完整的日雨量观测，经鉴定，流量和雨量的资料质量差，不能使用。

（二） 设计暴雨计算

估计大家都会，从略。结果见表17 （三） 产流计算 1. 确定产流参数值。

位于7区。Wm=200mm。Wt=180mm。fc=3mm/h。E=3mm/d。△R=-6mm。 2. 1h逐时段净雨量计算。

以P=2%净雨量计算为例，见表17，土壤初损量W0=Wm－Wt＝200-180＝20mm，是作时序累计扣除，表17-1栏中设计暴雨过程的1至7时段雨量累计达19.8mm，要在第8时段雨量7.4mm中扣除0.2mm，与前7个时段累加雨量和为20mm，以满足初损。对第8时段余值7.2mm（＝7.4－0.2）尚须按比例扣稳渗量，即3.0×（7.2/7.4）＝2.9mm，从第9至24的各时段均扣除3mm/h，从表17-1栏可见第21至24的各时段雨量等于、小于3.0mm，净雨量则为0。从第8至20时段另需均匀扣除E+△R，其值为（3＋6）/13＝0.7mm，但鉴于第17至20时段在扣除稳渗量后累计雨量仅1.5mm，不足2.8mm，因此要在第14至16时段作经验性增扣1.3mm（＝2.8－1.5）。在扣除各种损失后的设计净雨量过程列于表17-5栏。

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