暴雨洪水計算分析

《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》表3.1.2灌溉設(shè)計保證率灌水方法地區(qū)作物種類灌溉設(shè)計保證率（%）地面灌溉干旱地區(qū)或水資源緊缺地區(qū)以旱作為主50?75以水稻為主70?80本干旱地區(qū)或水資源不穩(wěn)定地區(qū)以旱作為主70?80以水稻為主75?85濕潤地區(qū)或水資源豐富地區(qū)以旱作為主75?85以水稻為主80?95噴灌、微灌各類地區(qū)各類作物85?95表3.3.3灌排建筑物、灌溉渠道設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)建筑物級別12245防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期a）100?5050?3030?2020?10103.3.3灌區(qū)內(nèi)必須修建的排洪溝（撇洪溝），其防洪標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)排洪流量的大小，按5~10a確定。附錄C排澇模數(shù)計算C.0.1經(jīng)驗公式法。平原區(qū)設(shè)計排澇模數(shù)經(jīng)驗公式：Q=KRmAn （C.0.1）式中：q 設(shè)計排澇模數(shù)（m3/s?km2）R 設(shè)計暴雨產(chǎn)生的徑流深（mm）K——綜合系數(shù)（反應(yīng)降雨歷時、流域形狀、排水溝網(wǎng)密度、溝底比降等因素）m——峰量指數(shù)（反應(yīng)洪峰與洪量關(guān)系）N——遞減指數(shù)（反應(yīng)排澇模數(shù)與面積關(guān)系）K、m、n應(yīng)根據(jù)具體情況，經(jīng)實地測驗確定。（規(guī)范條文說明中有參考取值范圍）C.0.2平均排除法1平原區(qū)旱地設(shè)計排澇模數(shù)計算公式：守矗印.2-1）式中qd 旱地設(shè)計排澇模數(shù)（m3/s?km2）R 設(shè)計暴雨產(chǎn)生的徑流深（mm）T——排澇歷時（d）。說明：一般集水面積多大于50km2。參考湖北取值，K=0.017,m=1,n=-0.238,d=32.平原區(qū)水田設(shè)計排澇模數(shù)計算公式:P一時'一「 _2）86.4T式中qw 水田設(shè)計排澇模數(shù)（m3/s?km2）P——歷時為T的設(shè)計暴雨量（mm）h1 水田滯蓄水深（mm）ET' 歷時為T的水田蒸發(fā)量（mm）,一般可取3~5mm/d。F 歷時為T的水田滲漏量（mm）,一般可取2~8mm/d。說明：一般集水面積多小于10km2。h1=hm-h0計算。hm、h0分別表示水稻耐淹水深和適宜水深。《土地整理工程設(shè)計》培訓(xùn)教材第四章農(nóng)田水利工程設(shè)計第二節(jié)：（五）渠道設(shè)計流量簡化算法續(xù)灌渠道流量推算（1） 水稻區(qū)可按下式計算0.667aAeQ= 3600如式中：a——主要作物種植比例（占控制灌溉面積的比例）。A——該渠道控制的灌溉面積。e——典型年主要作物用水高峰期的日耗水量（mm）,根據(jù)調(diào)查確定，一般粘壤土地區(qū)水稻最大日耗水量8~11mm，最大13mm。t——每天灌水時間（小說），一般自流灌區(qū)24小時，提水灌區(qū)20~22小時。門一一渠系水利用系數(shù)。（2） 旱作區(qū)可按下式計算amAQ= 3600如式中：m——作物需水量緊張時期的灌水定額，m3/畝。T——該次灌水延續(xù)時間，天。第四節(jié)：（二）排水流量（1）、（2）前面兩種計算公式同《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（3）丘陵山區(qū)：10km2<FW100km21KPF3式中：q 設(shè)計排水模數(shù)（m3/s?km2）；K 流量參數(shù)，可按表4.4-8選取。P 設(shè)計暴雨強度，mm/h；F 匯水面積，km2。FW10km2qm=KbFn-1式中：、一一徑流模數(shù)，各地不同設(shè)計暴雨頻率的徑流模數(shù)可按表4.4-9選用;n 匯水面積指數(shù)，按表表4.4-9選用，當(dāng)FWlkm2，取n=1。表4.4-8流量系數(shù)K值a匯水區(qū)類型地面坡度（％°）Ka石山區(qū)>150.60?0.55丘陵區(qū)>50.50?0.40黃土丘陵區(qū)>50.47、0.37平原坡水區(qū)>10.40?0.30表4.4-9山丘區(qū)的％和n值地區(qū)不同設(shè)計暴雨頻率的％值n20%10%4%華北1316.5190.75東北11.513.515.80.85東南沿海1518220.75西南1214160.75華中141719.60.75黃土高原67.58.50.80第五節(jié)：防洪工程一一設(shè)計洪水（P170）暴雨洪水的匯流計算Q=0.278-F或T=0.278——-——m t mJ1/3Q1/4m式中：Qm——洪峰流量，m3/s。h 在全面匯流時代表相應(yīng)于T時段的最大凈雨，在部分匯流時代表單一洪峰的凈雨，mm。F 流域面積，km2。T——流域匯流歷時，h。m——匯流參數(shù)，見下表4.5-4；L——沿主河從出口斷面至分水嶺的最長距離，km。J——沿流程的平均比降。表4.5-4小流域下墊面條件分類表類別雨洪特征、河道特性、土壤植被調(diào)節(jié)簡單描述推理公式洪水參數(shù)m值0=1~100=10~300=30~90I北方半干旱地區(qū)，植被條件較差，以荒坡、梯田或少量的稀疏林為主的土石山區(qū)，旱作物較多，河道呈寬淺型，間隙性水流，洪水陡漲陡落。1.0?1.31.3~1.61.6~1.8II南、北方地理景觀過度區(qū)，植被條件一般，以稀疏林、針葉林、幼林為主的土石山區(qū)或流域境內(nèi)耕地較多0.6~0.70.7~0.80.8~0.95III南方、東北濕潤山丘區(qū)，植被條件良好，以灌木林、竹林為主的石山區(qū)，或森林覆蓋率答40%?50%，或流域內(nèi)多為水稻田，或以優(yōu)良草皮為主，河床多礫石、卵石，兩岸灘地雜草叢生，大洪水多為尖廋型，中小洪水多為矮胖型。0.3~0.40.4~0.50.5~0.6IV雨量豐沛的濕潤山區(qū)，植物條件優(yōu)良，森林覆蓋度可高達70%以上，多為深山原始森林區(qū)，枯枝落葉層厚，壤中流較豐富，河床呈山區(qū)型，大卵石，大礫石河槽，有跌水，洪水多為陡漲陡落。0.2~0.30.3~0.350.35~0.4說明：本表可作為無資料條件下確定m值的參考，表中。二L/J1/3L、J定義同上2.坡面匯流計算（P174）山丘區(qū)洪峰流量計算：Qm=0.278（Sp-1）F式中：Qm——相應(yīng)于某一頻率的洪峰流量，m3/s；Sp——設(shè)計雨強，即1h的雨量，mm/h；F 坡面面積，km2?！顿F州省暴雨洪水計算實用手冊》 （貴州省水利廳編，1983）第五節(jié)雨洪基本計算式綜合推導(dǎo)及其選定徑流系數(shù)C法模式（適用匯水范圍：10km2<FW1000km2）雨洪計算基本公式25km2<FW300km2Qp=0.357Y0.922?f0.125?J0.082?F0.834?[CKpH24]1.23 （3-5-2）300km2<FW1000km2Qp=0.674Y0.922?f0.125?J0.082?F0.723-[C^H^i』 （3-5-3）式中：Qp——設(shè)計頻率為P的洪峰流量，m3/s。f——流域形狀系數(shù)，f=F/L2。Y——地區(qū)匯流參數(shù)的非幾何特征系數(shù)，查表（3-4-1）P21F 流域面積，km2。L 自分水嶺起算的主河長度，km。J——主河道比降。KH=H——設(shè)計頻率P的流域中心24小時點雨量（mm）。p24 24PC——相應(yīng)于T時間內(nèi)，流域平均降雨量的洪峰徑流系數(shù)，查附表（九）P78應(yīng)用計算步驟：①先用簡化式算出Qpn,再計算匯流時間t。F0.32 1T"0.278? ?——（3-7-4）Y?J0.09?f0.13Q0.25pn由匯流時間T是在，1<TW6小時，或6<t<24小時分別采用（3-7-1）或（3-7-2）計算?；蛘哂蒙鲜鰞墒阶鞒龅膶Ｓ脫Q算系數(shù)表，見附表（十三）、（十四）P79、80頁。標(biāo)準(zhǔn)流量的換算式：。四-rQ?Q^均（二）小匯水面積外延方面QpW'p?F0.863 （3-6-1）（貴州省洪水調(diào)查資料經(jīng)驗公式）W'p——頻率P的洪峰模系數(shù)，其值如下表重現(xiàn)期（年）10~2020?5050?100100~200Wp5.658.0212.419.2采用雨洪法簡化的小面積洪水計算式:Qp=Wp?F0-937 其Wp值如下：重現(xiàn)期（年）10~2020?5050?100100?200Wp4.55?5.965.96?7.907.90?11.911.9?14.0另一種形勢的雨洪法簡化的小面積洪水計算式:Qp=（Wp）?F2/3 其wp值如（表3-7-2）所示。P34表（3-7-2） （Wp）統(tǒng)計表重現(xiàn)期F(km2)雨區(qū)多雨區(qū)一般雨區(qū)較少雨區(qū)少雨區(qū)十年1010.38.476.85.233013.811.49.147.04三、標(biāo)準(zhǔn)計算式的簡化雨洪計算基本公式簡化式（一）25km2<FW300km2Qpn=0.21yo.922?F0.834?[CKH]1.23 （簡化式一）300km2<FW1000km2Qp=0.40Y0.922?F0.723?[CKpH24]i.23小流域匯水簡化式（二）、（三）Q=0.011[H-32]1.23?F0.94 （簡化式二）Qpn=Wp?F0.94 （簡化式三）Wp——頻率P的洪峰模系數(shù)，其值如下式計算：Wp=0.011[H24p-32]1.23C——相應(yīng)于T時間內(nèi)，流域平均降雨量的洪峰徑流系數(shù)，查附表（九）P78匯流時間T計算：

F0.32 1(3F0.32 1(3-7-5)2Q0.25

pn簡化式應(yīng)用計算步驟：②先用簡化式算出Qpn，再計算匯流時間t。l宇￡（3-7-5）pn由匯流時間t是在，1<tW6小時，或6<t<24小時分別采用（3-7-1）或（3-7-2）計算?；蛘哂蒙鲜鰞墒阶鞒龅膶Ｓ脫Q算系數(shù)表，見附表（十三）、（十四）P79、80頁。標(biāo)準(zhǔn)流量的換算式：。四-rQ?Q^均《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》（修訂本） -一小匯水流域部分（貴州省水文總站一一王繼輝）小匯水面積雨洪基本計算公式修訂公式：（1） 當(dāng)25km2<FW300km2,并且。<30時，Q=0.357丫0.922?f0.360?J0.240?Fo.716-[CKH]1.23 （修訂1式）P 1 p24式中：Qp——設(shè)計頻率為P的洪峰流量，m3/s。f——流域形狀系數(shù)，f=F/L2。Y1——地區(qū)匯流參數(shù)的非幾何特征系數(shù)，查表（1-2）F 流域面積，km2。L 自分水嶺起算的主河長度，km。J——主河道比降。KpH24=H24P——設(shè)計頻率P的流域中心24小時點雨量（mm）。C——洪峰徑流系數(shù)，查表（3）0——流域幾何特征值，0=L/（J1/3-F1/4）（2） 當(dāng)10km2<F<25km2時，Q=0.254Y0.922?f0.360?J0.240?F0.819-[CKH]1.23 （修訂2式）p 1 p24（3） 當(dāng)F<10km2時，即TW1小時。Qp=0.481YJ0.571.f0.223?J0.149?F0.890?[C'Sp、]1.143 （修訂3式）C、——洪峰徑流系數(shù)表，查表4.Sp,——設(shè)計暴雨雨力，即最大1小時設(shè)計雨量，而不用最大24小時設(shè)計雨量換算。雨洪基本計算修訂公式的簡化：(1)當(dāng)25km2<FW300km2,并且。<30時，Q=0.113丫0?922-Fo.716-[CKH]1.23 (修訂1式)P 1 p24 A(2)當(dāng)10km2<F<25km2時，Q=0.080Y0.922-Fo.819-[CKH]1.23 (修訂2式)P 1 p24 A(3)當(dāng)F<10km2時，Qp=0.235y^0-571?Fo.890?[C'Sp、]1.143 (修訂3A式)根據(jù)產(chǎn)流、匯流條件再次簡化：當(dāng)10km2<F<25km2時，Qp=0.031?[H24-32]1.23-Fo.819 (簡化2B式)或QpW、廣Fo.819 (簡化2C式)甲、p——頻率P的洪峰模系數(shù)，其值如下式計算：甲、p=0.031?[H24p-32]1.23當(dāng)F<10km2時，Qp=0.131?[CS」1.143?F0.890 (簡化3式)或QpW、、p?Fo.819 (簡化3C式)ip p=0.131?[CS']1.143Sp——即為最大1小時設(shè)計雨量H60p=KpH60均值《貴州暴雨洪水計算綜述》發(fā)表于2000年3月《貴州水力發(fā)電》當(dāng)300km2<A<1000km2時，TOC\o"1-5"\h\zQ=0.674丫0.922?f0.125?J0.082?Ao.723?[CKH]1.23 (18)p 1 3p24當(dāng)25km2<A<300km2時，且。>30時，\o"CurrentDocument"Q=0.375y0.922?f0.125?J0.082?Ao.834?[CKH]1.23 (19)p 1 3p24當(dāng)25km2<A<300km2時，且。<30時，Q=0.375y0.922?f0.360?J0.240?Ao.716?[CKH]1.23 (20)p 1 3p24集水面積A<50km2的特小流域，流域幾何特征參數(shù)。值一般都小于30。當(dāng)10m2<F<25km2時，Q=0.234丫0.848?f0.331?J0.221?Ao.834?[CKH]1.212 (21)p 1 3p24當(dāng)1km2<A<10km2時，Qp=0.481Y]0.571?f0.223?J0.149?Ao.890?[C、Sp]1.143 (23)備注：流域匯流時間T，可參照《貴州暴雨洪水計算實用手冊》和相關(guān)文獻介紹的方法推求。若要求精度不很高，對于流域面積較小的，也可參照下列范圍選用：當(dāng)AW5?8km2時，t可近似選用小于等于1h左右。當(dāng)AW50km2時，t可近似在6h范圍內(nèi)選用。狹長形