暴雨流量計(jì)算方法和步驟

暴雨流量計(jì)算方法和步驟譚炳炎匯編二。。八年四月于成都

詳細(xì)計(jì)算方法和步驟如下（泥石流河溝匯流特點(diǎn)：全面匯流；＜tc）；1、F全面匯流，從地形圖上量取；f部分匯流，即形成洪峰流量的部分面積，調(diào)查確定后從地形圖上量取；2、L從地形圖上量??；（分水嶺至出口計(jì)算斷面處的主溝長(zhǎng)度）3、J主河溝平均坡降；（實(shí)測(cè)或地形圖上量?。㎎=((Z0+Z1)?L1+(Z1+Z2)?L2+……(Zn-1+Zn)?Ln—2Z0?L}/L2當(dāng)Z0=0時(shí)，上式變?yōu)椋篔={Z1?L1+(Z1+Z2)?L2+(Zn-1+Zn)?Ln}/L2fa3-1、J1/3；計(jì)算3-2、J1/4；； 計(jì)算4、H24 年均最大24小時(shí)雨量 mm；查等值線圖或采用當(dāng)?shù)刭Y料；5、Cv、Cs：Cv---變差系數(shù)（反映各次值與多年平均值的相對(duì)大?。〤s 偏差系數(shù)（反映各次值的偏差情況）；與當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、降雨、地形、地貌、植被及匯水面積等因素有關(guān)。一般地區(qū)：Cs=Cv 梅雨期：Cs=3?4Cv臺(tái)風(fēng)期： Cs=2?3.CvCv＞的地區(qū)：Cs二Cv Cv＜的地區(qū)：Cs二Cv24KpH24p最大Cv24KpH24p最大24小時(shí)暴雨變差系數(shù)，查等值線圖或采用當(dāng)?shù)刭Y料；查皮爾遜ni型典線的模比系數(shù)表;設(shè)計(jì)頻率p的最大24小時(shí)雨量(mm)；H24P=卬^H248、n值暴雨強(qiáng)度衰減指數(shù)；其分界點(diǎn)為一小時(shí)，n取值通常按下列二位小數(shù)取值：、、、、、、、、、、、、、當(dāng)t＜1小時(shí)：取n=n1；查圖或采用當(dāng)?shù)刭Y料；多數(shù)情況都處于24乂＞1小時(shí)這一狀況：取n=n2；求法：（1）：查圖（?。?）：采用當(dāng)?shù)刭Y料；1）、四川省水文手冊(cè)計(jì)算方法：手冊(cè)給出了：10分鐘、1小時(shí)、6小時(shí)、24小時(shí)、1日、3日、7日、和可能最大24小時(shí)等最大時(shí)段的暴雨和Cv等值線圖、皮爾遜n型典線的模比系數(shù)Kp表供naan查用。使用時(shí)首先查出所在地的H^、H『H6、H24、Kp后，計(jì)算相應(yīng)的H俸、H1p、H6p、H24P、值。再按需要求算各時(shí)段的設(shè)計(jì)暴雨量。A、當(dāng)歷時(shí)t=1/6?1小時(shí)范圍內(nèi)：Htp=Sp((t)1-n1/6=H1p?(t)1-n1/6=H1/6p(t/6)n1/6—1式中：Sp=H1p^1n-1=H1p=H1/6P?(1/6)n1/6Tn1/6=1＋lg(H1/6p／H1p)B、當(dāng)歷時(shí)t=1?6小時(shí)范圍內(nèi)：Htp=Sp?(t)1—n1=H1p?(t)1—n1=H6p?(t/6)1—n1式中：SP=H1p,1n-1=H1p=H6p*6n1-1n1=1＋lg(H1p／H6p)C、當(dāng)歷時(shí)t=6?24小時(shí)范圍內(nèi)：Htp=Sp?⑴-24=H24P?(t/24)1-n24式中：SP=H24P*24n24—1=H6p,6n24—1n24=1＋lg(H6p／H24p)D、長(zhǎng)歷時(shí)(1?7日)暴雨公式：Htp=H24Pmp=a＋blgP式中：T----設(shè)計(jì)暴雨的歷時(shí)(日)；ab參數(shù)查附圖；p――設(shè)計(jì)頻率(％)9、Sp 設(shè)計(jì)頻率的暴雨雨力（mm/h）；可用下式計(jì)算Sp=H24p／241－n也可查表按公式 Sp=H24（1+Cv24?）計(jì)算----查皮爾遜HI型典線的離均系數(shù)表（據(jù)Cs?P%查對(duì)應(yīng)的p）；Cs---最大24小時(shí)暴雨偏差系數(shù)，采用當(dāng)?shù)刭Y料或?。篊s=10、 降雨歷時(shí)=24小時(shí)的徑流系數(shù)；查表或采當(dāng)?shù)刭Y料；降雨歷時(shí)=24小時(shí)的徑流系數(shù)回"地區(qū)H24粘土類(lèi)壤土類(lèi)沙壤土類(lèi)山區(qū)100?200???200?300???300?400???400?500???>500>>>丘陵區(qū)100?200???200?300???平原300?400???0.60400?500???>500>>>11、hR計(jì)算 hR=H24p地區(qū)綜合設(shè)計(jì)暴雨所產(chǎn)生的地面徑流深，一般用24小時(shí)降雨的徑流深h24；12、hn計(jì)算R13計(jì)算SphnR14、產(chǎn)流參數(shù)(或稱(chēng)損失參數(shù)、入滲率,(mm/.隨匯水面積減少而增大。受流域土壤、植被、暴雨特性(大小、歷時(shí)、有無(wú)前期降雨等)有關(guān)，代表產(chǎn)流歷時(shí)內(nèi)的平均損失率。反映地表滲水能力而且與降雨。Sp當(dāng)tc<24小時(shí)可由下式求出：或根據(jù)hR、n查圖或按下式計(jì)算：SP1=(1-n)(hR)1-n當(dāng)產(chǎn)流歷時(shí)t>24小時(shí)：=(1—)H24/24 (mm/h)根據(jù)實(shí)測(cè)資料的對(duì)應(yīng)分析，值隨集水面積的減小而增大。在四川其平均變化關(guān)系為：=K-F-K值變化歸納如下：地區(qū)流域地形地貌平均K值CvCs=kCv青衣江?鹿頭山暴雨區(qū)相對(duì)高差在200m以上，地勢(shì)較陡，切割較深，植被較好，有部分荒山或坡地二6?F-Cs=盆地丘陵區(qū)相對(duì)高差在200m以下，地勢(shì)較平緩，植被較差，開(kāi)墾度大，多為水平梯田二?F-Cs=盆緣山區(qū)、川西南山地同上。土層較薄，石灰?guī)r分布較普遍。二?F-Cs=15、流域特征系數(shù)0計(jì)算：水科院式：0=L/J1/3四川計(jì)算式：0=L/(J1/3?F1/4)★注意：二式區(qū)別，相差△0=1/F1/4F越小△0越大，F(xiàn)越大△0越小，F(xiàn)102050100150F1/4△0

16、匯流參數(shù)①（或用符號(hào)m）：反映洪水的匯集特性，與河網(wǎng)（支溝）及溝槽水力特性等有關(guān)有資料時(shí)用公式計(jì)算。=0.278L/?①?J1/3無(wú)資料時(shí)則查匯流參數(shù)值表流域河道特征0=1?300=30?1000=100?400周期性水流，陡漲陡落，寬淺河道，河床為粗礫石，植被覆蓋差，黃土溝壑區(qū)，洪水挾帶大量泥沙???周期性或經(jīng)常性水流，河床為卵石，有灘地并長(zhǎng)有雜草，多灌木或田地???雨量豐沛濕潤(rùn)地區(qū)，河床為山區(qū)型卵石、礫石河槽，植被較好、多水田???經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)：流域面積（km2）<1?2020?100100?500①匯流參數(shù)四川省匯流參數(shù)①與流域特征系數(shù)0關(guān)系地區(qū)洪水特征及主要影響因素匯流參數(shù)式0=1?300=30?300盆地丘陵區(qū)造峰暴雨歷時(shí)一般較短，層強(qiáng)度集中，植被較差，開(kāi)墾度大，調(diào)蓄能力小，洪峰漲退快，基流較低=0=0盆緣區(qū)造峰暴雨歷時(shí)一般較長(zhǎng)，時(shí)空分布較均勻，植被較好，水系河網(wǎng)發(fā)育，調(diào)洪作用大，洪峰漲快退慢，基流較高=00川西南山區(qū)局地性強(qiáng)，造峰暴雨歷時(shí)短，巖體破碎，土質(zhì)疏松，透水性強(qiáng)，洪峰上尖下肥，基流較高=00對(duì)于天然滯洪作用（塘、田、巖溶發(fā)育地區(qū)、森林茂密）較大的流域，匯流系數(shù)尚需考慮修正系數(shù)。四川的資料為：0=30以下是坡面匯流為主，0=30以下

17、18、?J1/3/LSp?F計(jì)算計(jì)算19、T 17、18、?J1/3/LSp?F計(jì)算計(jì)算0Sp?F及n值查相關(guān)圖，或按下式計(jì)算：T=【/4/(J1/3/L)?(Sp?F)1/4】4/4-n0=【/①/(0-Spi/4)】44-n20、21、2220、21、22、0計(jì)算匕nSp0 計(jì)算;與tn及n值杳圖洪峰流量系數(shù)。當(dāng)徑流系數(shù)=i時(shí)，根據(jù)Sp0/求出；(8)、(21)、(22)三者的關(guān)系：

n=v匕nSp0人~~r匕nSp0n<』」：歷時(shí)tc：=1一亡面<tc匯流時(shí)間小于產(chǎn)流.n/SP）??????????????23、一T024、T23、一T024、TTT0流域匯流時(shí)間（小時(shí)）；與之間的理論關(guān)系：－1/（4－n）=T?0根據(jù)24步查圖則為：T二T?N

0或根據(jù)實(shí)測(cè)資料計(jì)算。A、=tc匯流時(shí)間等于產(chǎn)流歷時(shí) tc==n0上Tn當(dāng)Sp上Tn當(dāng)Sp0<==1－B、全面匯流:==1－或Sp0>且（一n）〈的范圍內(nèi)，v值的計(jì)算可用下式:N

Tn（Sp0）計(jì)算。<tc匯流時(shí)間小于產(chǎn)流歷時(shí)tc：v值變化不大，計(jì)算可用下式:N Tn（Sp0）計(jì)算，最大誤差不超過(guò)必要時(shí)也可按下式計(jì)算：

=1一(Tn/Sp)"=/=/QpC、部分匯流：＞tc匯流時(shí)間大于產(chǎn)流歷時(shí)tc：=n(tc/)1-nQp=??f?SP/tcn25、計(jì)算Tn 計(jì)算26、計(jì)算Qp 按公式Qp=(乎Sp/Tn)F計(jì)算。27：產(chǎn)流歷時(shí)Tc(小時(shí))Tc=【(1-n)Sp/〃1/n全面匯流： Tc=【(1-n)(9)/(14)】"nWt28、大流域面積修正歷緊毅)(D)：參見(jiàn)附表雨強(qiáng)與流域面積的關(guān)系：大于10km2的流域需進(jìn)行修正。(見(jiàn)下表)對(duì)于大流域因?yàn)榻涤甑牟痪鶆蛐孕枰M(jìn)行修正；根據(jù)我國(guó)峨眉、子洲、天水、綏德、丹東、澇山、祁儀等站的實(shí)測(cè)記錄統(tǒng)計(jì)其不均勻性平均修正系數(shù)：n=i/(1+?)或查下表(10km2以下修正系數(shù)小于10%故可不考慮修正)少雨區(qū)F(km2)123571015203040計(jì)算n1上限n2中值n3下限n4F(km2)5060708090100200300計(jì)算n1上限n2中值n3下限n4

多雨區(qū)F(km2)123571015203040計(jì)算n1上限n2中值n3下限n4F(km2)5060708090100200300計(jì)算n1上限n2中值n3下限n4推理公式計(jì)算設(shè)計(jì)頻率暴雨洪峰流量用表工點(diǎn)名稱(chēng)：序號(hào)計(jì)算參數(shù)取值方法工點(diǎn)名稱(chēng)：方法1(2%)方法2 1(5%)1F(km2)匯水面積實(shí)測(cè)或從地形圖上量測(cè)2L(km)主河道長(zhǎng)度3主河道平均坡降J3-1J1/3計(jì)算

1/4h24多年平均最大24小時(shí)等時(shí)段雨量Cv24最大24小時(shí)等時(shí)段暴雨離差系數(shù)查省水文手冊(cè)等值線圖H-=24H=6H=iH=1/6Cv查省水文手冊(cè)等值線圖H-=24H=6H=iH=1/6Cv二24Cv=6Cv=iCv=1/6Kp模比系數(shù)Cv24=2%=5%=Cvi=2%=5%=查省水文手冊(cè)查皮爾遜111型典線Kp=24Kp=6Kp=iKp=1/6Kp=24Kp=6Kp=iKp=1/6H~~=Kp?H設(shè)計(jì)頻4率p 24的最大24小時(shí)雨量計(jì)算 (4)X(6)H^

24pH=

6PH=

ipH二

16PH^

24PH=

6PH=

ipH二i/6p8n2或（nJ暴雨強(qiáng)度衰減指數(shù)；n,：、、、、、、；in2：、、、、、1、查手冊(cè)(p、20、21)圖1-4與1-52、計(jì)算：★t=24?6小時(shí)：n=11lg(H6/H24)★t=6?1p小時(shí)：n=1+2lg(H1/H6)★t=1?1/5小時(shí)：n=11lg(H6/H1)n=1n=2n=1n=29設(shè)計(jì)頻率的暴雨雨力Sp(mm/h)=H24p/24…=HX24,n—1“*4p..一⑺義24n—110a降雨歷時(shí)一24小時(shí)的徑流系數(shù)a查手冊(cè)（p、22）表：1-10山區(qū)沙壤土11地面徑流深計(jì)算：（10）x

h口（mm）—HR 24p（數(shù)值上等于凈雨深）(7)1213SphnR計(jì)算：（11）n計(jì)算：（9）/（12）—14（mm/h）產(chǎn)流參數(shù)（或稱(chēng)損失參數(shù)、入滲率）查圖：（p、23）圖1-6計(jì)算：一（1—n）（Sp）J_（hR）-n15流域特征系數(shù)—L/J1/3計(jì)算：(2)/(3-1)16匯流參數(shù)（有的公式用m表示）當(dāng)J=?可用下式計(jì)算其平均值=J』或地區(qū)特性計(jì)算（見(jiàn)附表）查手冊(cè)（p、24）表：1-11川西南山地：一1?30=00計(jì)算：

(16)X(3-1)/(2)18Sp?F計(jì)算：(9)X(1)19(小時(shí))徑流系數(shù)=1時(shí)的洪峰流量匯流時(shí)間=[4/(17)X(18)1/4】⑷蝕一田【(17)X(18)1/4】(4/{4—nD出自《鐵路橋涵水文》查手冊(cè)(p、24)圖：1-7部分匯流計(jì)算：=[(4—n)]/(17)(4/{4—n})X(18)(1/{4—n})出自《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》20計(jì)算：(19)n21SPTn變幅：?、」L1=1 計(jì)算：(14)X9(20)22洪峰流量系數(shù)：二、、、、、、、、、、、、、N=：是全面匯流與部分匯流的分界點(diǎn)八、、nW：全面匯流查手冊(cè)(p、25)圖1-8計(jì)算：WTc：全面匯流甲==1—口Sp一1(14/9?25)

=1 (14/9?25)或==1一(21)nN：部分匯流n(2724)(1-2或==1一(21)T>Tc：部分匯流=n(TC…n(27)/(24)】(1-n)23;變幅：?0、，六L 、,六rtLr、n 計(jì)算：(24)1924流域匯流時(shí)間―T?(V)一1(4-n)-0?1/()T V(4-n)0計(jì)算：(19)X(22)-(4-n)、rxx25計(jì)算：(24)n、r26Qp(m3/s)=(乎,Sp/Tn)F―■—/\[、 —a—計(jì)算：[(22)X(9)/(25)]X(1)X(28)27Tc(小時(shí))Tc=(1n)Sp/"】1/n全面匯Tc=【(：(14)】.流：1—n)()91/n28人流域面積修正系數(shù)(D)參見(jiàn)附表暴雨衰減指數(shù)n參數(shù)便查北泥石流溝調(diào)查、勘測(cè)定性或定量取值綜合計(jì)算評(píng)判表省 縣鄉(xiāng) 縣名序號(hào)評(píng)判因素選取法調(diào)查、勘測(cè)定性或定量取值N/M得分N/M得分N/M得分N/M得分1松散物活動(dòng)程度現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查21/16/12/1/2泥砂沿程補(bǔ)給長(zhǎng)度比（％）L=l=16/12/8/1/3溝口泥石流活動(dòng)強(qiáng)度14/11/7/1/4河溝縱坡（％。）9/7/5/1./5區(qū)域構(gòu)造影響程度9/-7^5/./—6流域植被覆蓋率（％）8/6/4/L/7河溝近期一次變幅（m）6/5/4/1/8巖性特征6/5/F/|/4J.-4-9沿溝松散物儲(chǔ)量（104m3/km2）6/5/4/1/10溝岸山坡坡度（％。）5/4/3/1/11產(chǎn)沙區(qū)溝槽橫斷面5/4/工1/12產(chǎn)沙區(qū)松散物平均厚度（m）5/1八/43/J.1/13流域面積（km2）43/231/14流域相對(duì)高差（m）4/3/2/1/15河溝堵塞程度///16N總分計(jì)算17易發(fā)程度極易發(fā)116?130中易發(fā)115?87輕易發(fā)86?44不發(fā)43?1518重度查表2-3-11+①

1/aQn（見(jiàn)P、88）計(jì)算BQc（公式2-2-4）計(jì)算1/n（查各地水文手冊(cè)）查表Vc（公式2-2-1）計(jì)算T調(diào)查Qw（公式2-2-6）計(jì)算19M總分計(jì)算20穩(wěn)定程度很不穩(wěn)定>不穩(wěn)定?基本穩(wěn)定?穩(wěn)定<21發(fā)生頻次調(diào)查高頻中頻低頻極低頻22發(fā)展期（表1-6-1）形成期發(fā)展期衰退期間歇期23降雨特征值調(diào)查或氣象站提供H年均H..HH.r2411620%Q_= Qc=10%Q_= Qc=B5%Q-= Qc=B2%Q= Qc=B1%Q-= Qc=24危險(xiǎn)性等級(jí)（表3-3-6）B極高很高中等較小25危害性等級(jí)（表3-3-5）特大大型中型小型25治理必要性（表2-4-2）必要要避讓或不要26泥石流類(lèi)型調(diào)查泥流型、泥石型、水石型、洪水

泥石流溝易發(fā)（嚴(yán)重）程度和流域環(huán)境動(dòng)態(tài)因素?cái)?shù)量化評(píng)判分級(jí)表序號(hào)影響因素量級(jí)劃分極易發(fā)（A）N/M得分中等易發(fā)（B）N/M得分輕度易發(fā)（C）N/M得分不易發(fā)生（D）N/M得分1松散物活動(dòng)嚴(yán)重程度崩坍、滑坡等重力侵蝕嚴(yán)重，多深層滑坡和大型崩坍，21/4.62崩坍、滑坡發(fā)育，多中小型滑坡和崩坍，16/3.52有零星崩坍、滑坡存在,12/2.64無(wú)崩坍、滑坡、或發(fā)育輕微，1/0.22人類(lèi)不合理活動(dòng)嚴(yán)重人類(lèi)不合理活動(dòng)中等人類(lèi)不合理活動(dòng)輕微無(wú)或很少集中補(bǔ)給為主集中十分散補(bǔ)給分散補(bǔ)給為主分散另星補(bǔ)給溝槽強(qiáng)烈切蝕，泥沙集團(tuán)搬運(yùn)突出溝槽切蝕中等，泥沙集團(tuán)搬運(yùn)明顯溝槽切蝕輕微，泥沙分散搬運(yùn)明顯一般河流泥沙搬運(yùn)表土疏松，坡面沖溝十分發(fā)育，表土較疏松，坡面沖溝發(fā)育局部地區(qū)表土疏松，坡面沖溝局部存在坡面沖溝很少溝槽有多處明顯堵塞現(xiàn)象溝槽有中等堵塞現(xiàn)象溝槽有輕微堵塞現(xiàn)象無(wú)土的侵蝕程度（年均侵蝕模數(shù)（七4印2年）劇烈侵蝕>15000極嚴(yán)重侵蝕8000?15000嚴(yán)重侵蝕5000?8000中度侵蝕<50002泥砂沿程補(bǔ)給長(zhǎng)度比（%）>6016/2.460?3012/1.830?108/1.2<101/0.153溝口泥石流活動(dòng)強(qiáng)度有多期活動(dòng)史、14/0.14有活動(dòng)史、11/0.11有另星活動(dòng)史、7/0.07無(wú)活動(dòng)史1/0.01溝口堆積扇發(fā)育，可見(jiàn)新、老扇形地疊置，規(guī)模大，有龍頭狀（舌狀）堆積，溝口堆積扇較發(fā)育，存在新、老扇形地，規(guī)模不大，龍頭狀（舌狀）堆積不明顯，溝口溝口堆積扇間或存在，也不完整，規(guī)模很小，無(wú)龍頭狀（舌狀）堆積，無(wú)溝口堆積扇，僅有一般河道的邊灘、心灘主河河形彎曲或堵塞，主河河形無(wú)較大變化主河河形無(wú)變化，主流受堆積扇擠壓偏移。主流受迫偏移主流在高水位時(shí)受堆積扇偏，低水位時(shí)不偏強(qiáng)抬升區(qū)受大河切割時(shí)，扇形地可能不完整，反映不出真實(shí)情況。抬升區(qū)受大河切割時(shí)，扇形地可能不完整，反映不出真實(shí)情況。相對(duì)穩(wěn)定區(qū)主支溝輸沙處于平衡狀態(tài)時(shí)，扇形地不發(fā)育4河溝縱坡（%0）>12°(213%。)12/2.4012°?6°(213?105%。)9/1.806°?3°(105?52%。)6/1.20<3°(52)1/0.20河溝特征溝槽沖淤、堵塞變化突出，溝槽有沖淤、堵塞變化，溝槽沖淤、堵塞變化少，溝槽沖淤變化小、無(wú)堵塞，有典型的泥石流堆積殘痕，局部存在典型的泥石流堆積殘痕，間或有泥石流堆積殘痕，堆積為洪積，縱、橫剖面呈鋸齒形，不同滑縱、橫剖面局部呈鋸齒形，不同滑縱剖面接近園滑縱剖面園滑9 7 515區(qū)域構(gòu)造影響程度強(qiáng)抬升區(qū)、快速下切，/緩抬升區(qū)，,/相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，/沉降區(qū)，/

危險(xiǎn)性評(píng)估及其防治構(gòu)造復(fù)合部、大構(gòu)造帶構(gòu)造帶構(gòu)造邊緣地帶構(gòu)造影響小或無(wú)影響六級(jí)以上地震區(qū)，四至六級(jí)地震區(qū)i四級(jí)以下地震區(qū)，無(wú)斷層破碎帶、主干斷腸帶、節(jié)理嚴(yán)重發(fā)育區(qū)L1— 一‘ 1順溝斷裂、流域內(nèi)有中、小支斷層、風(fēng)化節(jié)理發(fā)育■過(guò)溝斷裂、流域內(nèi)有小斷層或無(wú)、風(fēng)化節(jié)理發(fā)育一般無(wú)6流域林、灌木植被覆蓋率（%）<109/10?307/30?605/>601/植被類(lèi)型荒山、禿嶺草本幼林、稀疏林狀林河溝沖淤變形特征（m）溝岸、溝槽均很不穩(wěn)定，8溝岸很不穩(wěn)定溝槽不穩(wěn)定，6溝岸、溝底均較穩(wěn)定，4溝岸、溝底均穩(wěn)定17縱、橫向均有明顯的沖淤變化/縱向沖淤變化不突出，多橫向擴(kuò)展/沖淤變化不大/沖淤變化很小/>262?151-4<18巖性特征軟巖、黃土、風(fēng)化嚴(yán)重的花崗巖/軟硬相間風(fēng)化較嚴(yán)重的花崗巖/風(fēng)化強(qiáng)烈和節(jié)理發(fā)育的硬巖1/硬巖-L/沿溝松散物儲(chǔ)量（104m3/km2）>10610?555-14<119年均侵蝕模數(shù)（t/km2年）劇烈侵蝕>