小流域暴雨洪峰流量计算解析课件.ppt

1、n研究对象：研究对象：小流域暴雨洪峰流量小流域暴雨洪峰流量n研究内容：研究内容：小流域暴雨洪峰流量计算特点；设计净雨小流域暴雨洪峰流量计算特点；设计净雨量的推求；流域汇流计算（等流时线法）；暴雨洪峰量的推求；流域汇流计算（等流时线法）；暴雨洪峰流量推理公式；暴雨洪峰流量经验公式流量推理公式；暴雨洪峰流量经验公式1小流域小流域：集水面积不超过数百平方公里，无明确限制。：集水面积不超过数百平方公里，无明确限制。n当地形平坦时，可以为当地形平坦时，可以为300500km2以下；以下；n当地形复杂时，有时限制在当地形复杂时，有时限制在1030km2以内；以内；n一般情况下，南方面积较小（水量丰富、地形

2、复杂），而北一般情况下，南方面积较小（水量丰富、地形复杂），而北方面积较大。方面积较大。n小流域设计洪水计算主要应用于中、小型水利工程，如小流小流域设计洪水计算主要应用于中、小型水利工程，如小流域面积上的排水建筑物、小水库；城镇、厂矿周围地区的排域面积上的排水建筑物、小水库；城镇、厂矿周围地区的排洪渠、防洪工程；铁路和公路的桥梁、涵洞；立体交叉道路洪渠、防洪工程；铁路和公路的桥梁、涵洞；立体交叉道路的排水管渠；广大农村中众多的小型水库的溢洪道等的排水管渠；广大农村中众多的小型水库的溢洪道等。2特点一：工程数量多，往往缺乏降雨、流量资料特点一：工程数量多，往往缺乏降雨、流量资料特点二：小型工程调

3、节能力低，重点计算特点二：小型工程调节能力低，重点计算设计洪峰流量设计洪峰流量特点三：计算方法力求简便易行，便于基层技术人员应用特点三：计算方法力求简便易行，便于基层技术人员应用设计暴雨设计暴雨设计净雨设计净雨设计洪峰设计洪峰设计洪水过程设计洪水过程小流域设计洪水的计算思路：小流域设计洪水的计算思路：3（1）推理公式法推理公式法：也称半理论半经验公式：也称半理论半经验公式,着重推求设计洪着重推求设计洪峰流量，以暴雨形成洪水的成因分析为基础峰流量，以暴雨形成洪水的成因分析为基础,考虑影响洪峰考虑影响洪峰流量的主要因素流量的主要因素,建立理论模式建立理论模式,并利用实测资料求得参数。并利用实测资料

4、求得参数。其计算成果有较好的精度。其计算成果有较好的精度。（2）地区经验公式地区经验公式：只推求洪峰设计流量，它是建立在某：只推求洪峰设计流量，它是建立在某地区和邻近地区的实测洪水和调查洪水资料的基础上，探求地区和邻近地区的实测洪水和调查洪水资料的基础上，探求地区暴雨洪水经验性的规律，使用上有一定的局限性。地区暴雨洪水经验性的规律，使用上有一定的局限性。（3）综合单位线法）综合单位线法（4）水文模型法）水文模型法4（1）暴雨强度暴雨强度：不同历时设计暴雨强度公式：不同历时设计暴雨强度公式（2）暴雨损失暴雨损失：包括植物截留、地表填洼、下渗和蒸发。：包括植物截留、地表填洼、下渗和蒸发。仅介绍适用

5、于干旱半干旱地区产流计算的仅介绍适用于干旱半干旱地区产流计算的初损后损法初损后损法。（3）流域汇流流域汇流：包括坡地汇流和河网汇流，计算方法包括：包括坡地汇流和河网汇流，计算方法包括等流时线法、时段单位线法、瞬时单位线法和地貌单位线法、等流时线法、时段单位线法、瞬时单位线法和地貌单位线法、推理公式法等。仅讲述推理公式法等。仅讲述等流时线法等流时线法和和推理公式法推理公式法58.2 小流域设计暴雨计算小流域设计暴雨计算8.2.1 年最大年最大24h设计暴雨计算（设计暴雨计算（P24,P）无实测降雨资料情况下的一般流程：无实测降雨资料情况下的一般流程：暴雨图集暴雨图集等值线图等值线图查查P1日日、

6、CvP1日，日，PP24，P查查P24、CvP24，P1.11.2确定：设计标准确定：设计标准P；暴雨历时；暴雨历时t(24h)68.2.2 不同历时设计暴雨量推求不同历时设计暴雨量推求 (1)当当1t24h时，时，(2)当当t fp：Rs0 ifp：Rs=0由水量平衡原理，可得：由水量平衡原理，可得：00ttttPt fIRPRR?ff9（二）初损（二）初损I0的确定的确定主要影响因素：主要影响因素：W0：W0越大，越大，I0越小；越小；：越大，越大，I0越小；越小；土地利用、季节变化土地利用、季节变化确定方法：确定方法：（1）利用实测雨洪资料分析）利用实测雨洪资料分析 小流域：起涨点时刻前

7、的累积降雨量；小流域：起涨点时刻前的累积降雨量；大中流域：确定各雨量站的汇流时间大中流域：确定各雨量站的汇流时间ti；计算计算ti的平均值的平均值该时刻前的降雨量该时刻前的降雨量0i0i10（2）建立）建立I0的经验关系的经验关系11（三）平均下渗率（三）平均下渗率 的确定的确定影响因素：影响因素：I0：W0一定，一定，I0越大，越大，fp0越小，越小，越小越小 ：越大，越大，fp0越大，越大，越大越大 tR：tR越大，越大，越小越小 ff0i0iff12确定方法：确定方法：（1）利用实测雨洪资料分析计算）利用实测雨洪资料分析计算基本过程：基本过程：a.选择雨洪资料；选择雨洪资料；b.计算流域

8、面降雨计算流域面降雨Pt；c.流量过程分割计算，得流量过程分割计算，得R、RS、Rg d.确定确定I0；e.采用采用试算法试算法确定平均下渗率：确定平均下渗率：000tttPIRPtPIRPfR13（2）建立经验关系）建立经验关系14（四）初损后损法产流计算（四）初损后损法产流计算解决问题：已知解决问题：已知Pt，I0，求求Rt 一般列表计算一般列表计算f15【例例8-1】已知某流域一次暴雨过程如下表所示，已查得该已知某流域一次暴雨过程如下表所示，已查得该次暴雨初损为次暴雨初损为30mm，后期平均下渗能力为，后期平均下渗能力为2.0mm/h。试。试求本次降雨形成的地面径流（净雨）过程。求本次降

9、雨形成的地面径流（净雨）过程。时段（时段（6h）1234合计合计雨量（雨量（mm）206010510195初损（初损（mm）后损（后损（mm）地面净雨（地面净雨（mm）20103010t0=6+1=7h121032409313316时间(月.日.时)降雨量（mm）初损（mm）后损（mm）净雨（mm）6.10.08:00-14:006.5 14:00-20:005.5 20:00-02:00176.06.11.02:00-08:0099.4 08:00-14:0040.0 14:00-20:0082.9 20:00-02:009.0合计419.317时间(月.日.时)降雨量（mm）雨强(mm/h

10、)初损（mm）后损（mm）净雨（mm）6.10.08:00-14:006.51.086.50 14:00-20:005.50.925.50 20:00-02:00176.029.339.0167.06.11.02:00-08:0099.416.579.090.4 08:00-14:0040.06.679.031.0 14:00-20:0082.913.829.073.9 20:00-02:009.01.509.00合计419.312.045.0362.318（1）损失参数损失参数定义定义 损失参数损失参数是指产流历时是指产流历时tc内的平均损失强度。内的平均损失强度。（2）净雨量计算方法净雨量

11、计算方法降雨过程与入渗过程示意图降雨过程与入渗过程示意图从图可以看出，从图可以看出，i时，降雨全部时，降雨全部耗于损失，不产生净雨；耗于损失，不产生净雨；i时，时，损失按损失按值进行，超渗部分（图值进行，超渗部分（图中阴影部分）即为净雨量。中阴影部分）即为净雨量。因此，当设计暴雨和因此，当设计暴雨和值确定值确定后，便可求出任一历时的净雨量后，便可求出任一历时的净雨量及平均净雨强度。及平均净雨强度。（3）损失参数损失参数确定方法确定方法具体数值可参阅各地区的具体数值可参阅各地区的水文手册水文手册。19RStQStRgtQgtQt习惯上，本节将习惯上，本节将R用用h来代替来代替20 流域汇流计算就

12、是流域汇流计算就是将流域上的地面净雨（包括表层流净将流域上的地面净雨（包括表层流净雨）和地下净雨转化为流域出口断面的流量过程雨）和地下净雨转化为流域出口断面的流量过程。流域汇流过程分为流域汇流过程分为地面径流汇流地面径流汇流和和地下径流汇流地下径流汇流过程，过程，计算时计算时由地面净雨和地下净雨分别进行汇流计算，求得流域由地面净雨和地下净雨分别进行汇流计算，求得流域出口断面各自的流量过程，二者叠加，即为流域出口断面的出口断面各自的流量过程，二者叠加，即为流域出口断面的流量过程流量过程。211 基本概念基本概念流域汇流：流域汇流：降落在流域上的雨水从流域各处向流域出口断面降落在流域上的雨水从流域

13、各处向流域出口断面汇集的过程称为流域汇流汇集的过程称为流域汇流。汇流时间汇流时间：净雨从流域上某点抵达出口断面所经历的时间净雨从流域上某点抵达出口断面所经历的时间称为汇流时间称为汇流时间，常用符号，常用符号表示。表示。流域汇流时间流域汇流时间：净雨从流域最远点抵达出口断面所经历的时净雨从流域最远点抵达出口断面所经历的时间称为流域汇流时间间称为流域汇流时间，常用符号，常用符号m表示表示。222 流域出口断面流量的组成流域出口断面流量的组成 同一时刻在流域各处形成的净雨距流域出口断面远近同一时刻在流域各处形成的净雨距流域出口断面远近、流速不相同（流域调蓄作用），所以不可能全部在同一时、流速不相同（

14、流域调蓄作用），所以不可能全部在同一时刻到达流域出口断面。但是，不同时刻在流域内不同地点产刻到达流域出口断面。但是，不同时刻在流域内不同地点产生的净雨，却可以在同一时刻流达流域的出口断面。生的净雨，却可以在同一时刻流达流域的出口断面。图中各净雨质点的图中各净雨质点的汇流历时虽然不同汇流历时虽然不同，但均对，但均对t时刻出口时刻出口断面的流量有贡献断面的流量有贡献。称图中各净雨质。称图中各净雨质点的集合为点的集合为t时刻出时刻出口断面出流量的汇口断面出流量的汇流面积。流面积。等流时面积分布示意图等流时面积分布示意图23当当时刻的净雨强度为时刻的净雨强度为I()时，由于流域的调蓄作用，仅仅流达时间

15、为时，由于流域的调蓄作用，仅仅流达时间为t-的那一部的那一部分净雨质点对分净雨质点对t时刻的出流量有贡献，组成了时刻的出流量有贡献，组成了t时刻出流量的一部分，时刻出流量的一部分，即即:由于所有由于所有0至至t时刻的净雨都对时刻的净雨都对t时刻出口断面的流量有贡献，故时刻出口断面的流量有贡献，故t时刻出口断面流量时刻出口断面流量计算公式如下：计算公式如下：dItdQF)()(tdFtitQ0)()()(dIttQt)()(F)(0变量代换变量代换径流成径流成因公式因公式上式表明上式表明：t 时刻的流域出口断面的流量时刻的流域出口断面的流量Q(t)由汇流时间为由汇流时间为的流域上的各净雨质点在的

16、流域上的各净雨质点在t-时刻的净雨汇流形成的时刻的净雨汇流形成的。243 等流时线法基本概念等流时线法基本概念 流域上各点的净雨量汇集到出口断面，其汇流速度有快有慢，汇流时流域上各点的净雨量汇集到出口断面，其汇流速度有快有慢，汇流时间也有长有短。间也有长有短。等流时线等流时线：流域上汇流时间相同的各点连接而成的曲线。：流域上汇流时间相同的各点连接而成的曲线。等流时面积等流时面积 f：相邻两条等流时线和流域边界所包围的面积。：相邻两条等流时线和流域边界所包围的面积。等流等流时距时距：净雨从上一条等流时线汇流到下一条等流时线所经历的汇流：净雨从上一条等流时线汇流到下一条等流时线所经历的汇流时间。时

17、间。流域汇流时间流域汇流时间m=n 注意：注意：用等流时线法推求地面径流过程线时，地面净雨的计算时段长度用等流时线法推求地面径流过程线时，地面净雨的计算时段长度t必须必须与与等流时距等流时距相同相同，即，即t=。2233 44f1f2f3f4f55254 等流时线在地面径流汇流分析中的应用等流时线在地面径流汇流分析中的应用净雨时段净雨时段t内降落在一块等流时内降落在一块等流时面积上的净雨形成的出流过程面积上的净雨形成的出流过程取净雨时距取净雨时距t=等流时距等流时距。根据等流时。根据等流时线的概念，净雨时段线的概念，净雨时段t内降落在一块等流内降落在一块等流时面积上的净雨在时面积上的净雨在t时

18、段末形成的出口断时段末形成的出口断面流量计算公式如下：面流量计算公式如下：th fthfthQ264 等流时线在地面径流汇流分析中的应用等流时线在地面径流汇流分析中的应用 取净雨时距取净雨时距t=等流时距等流时距。根据等流时。根据等流时线的概念，分析左图流域上不同净雨情况下所线的概念，分析左图流域上不同净雨情况下所形成的出口断面地面径流过程。形成的出口断面地面径流过程。假定各时段净雨所形成的流量在汇流过程假定各时段净雨所形成的流量在汇流过程中相互没有干扰，出口断面的流量过程是降落中相互没有干扰，出口断面的流量过程是降落在各等流时面积上的净雨按先后次序出流叠加在各等流时面积上的净雨按先后次序出流

19、叠加而成的，第而成的，第k时段末出口流量为时段末出口流量为niiifhttfhfhQ11k21k1kk 1278.036001000式中：式中：Q单位单位m3/s；h单位单位mm；f 单位单位km2；t单位单位h。27例题例题1：已知某流域等流时面积：已知某流域等流时面积f1，f2，f3；地面净雨过程；地面净雨过程h1，h2；净雨时距净雨时距t=等流时距等流时距。计算：流域出口断面的计算：流域出口断面的Qst(列表计算列表计算)时段净雨时段净雨 hi(mm)等流时面积等流时面积fi（km2）出口流量出口流量qi（m3/s）Qs（m3/s）h1h2000th1f1h1f1/t0h1f1/t2th

20、2f2h1f2/th2f1/th1f2/t+h2f1/t3tf3h1f3/th2f2/th1f3/t+h2f2/t4t0h2f3/th2f3/t5t00niiittttfhttfhfhQ11211 1278.036001000在此例中，净雨总历时在此例中，净雨总历时 tc=3t流域汇流历时流域汇流历时m=3，即，即当当tc 流域汇流历时流域汇流历时m=3，即，即当当tcm时，部分时段净雨和全部等流时面积参与形成流域出口断时，部分时段净雨和全部等流时面积参与形成流域出口断面的洪峰流量面的洪峰流量。流量过程总历时流量过程总历时T=tc+m315 等流时线法存在的问题及解决方法等流时线法存在的问题及

21、解决方法（1）净雨分布不均匀问题：同一时段，不同等流时面积上的净雨）净雨分布不均匀问题：同一时段，不同等流时面积上的净雨不同。不同。解决办法解决办法：求出等流时面积内的平均时段净雨，代入公式，而不用：求出等流时面积内的平均时段净雨，代入公式，而不用全流域时段平均净雨量全流域时段平均净雨量（2）汇流流速变化问题：制作等流时线时，汇流流速取定值，但）汇流流速变化问题：制作等流时线时，汇流流速取定值，但实际上流速随时随地变化，导致等流时线位置也不断发生变化。实际上流速随时随地变化，导致等流时线位置也不断发生变化。解决办法解决办法：与实测洪水对比判断流速选取是否合适；一般选取最大：与实测洪水对比判断流

22、速选取是否合适；一般选取最大流速的流速的0.70.9倍。倍。（3）河槽调蓄问题：河道对水体调蓄作用非常显著，造成水流在）河槽调蓄问题：河道对水体调蓄作用非常显著，造成水流在运动过程中不是平移而是不断发生变形；各等流时面积之间存在水运动过程中不是平移而是不断发生变形；各等流时面积之间存在水流交换，而不可能始终保持出流先后次序。流交换，而不可能始终保持出流先后次序。解决办法解决办法：适用于小流域，河槽调蓄能力小；将大流域划分为若干适用于小流域，河槽调蓄能力小；将大流域划分为若干小流域。小流域。32 暴雨洪峰流量推理公式又称合理化公式，是以线性汇流为基础的，从暴雨洪峰流量推理公式又称合理化公式，是以

23、线性汇流为基础的，从等流时流的概念出发（即等流时线汇流原理），假定净雨强度在时间和空等流时流的概念出发（即等流时线汇流原理），假定净雨强度在时间和空间商分布均匀的情况下，经过流域汇流时间间商分布均匀的情况下，经过流域汇流时间m（假定净雨历时（假定净雨历时tcm）之后）之后，流域出口断面的流量将达到稳定的最大流量，流域出口断面的流量将达到稳定的最大流量Qm。本节中本节中流域汇流时间流域汇流时间m用用表示。表示。1 推理公式基本形式推理公式基本形式（1）当）当tc（全面汇流）时（全面汇流）时 式中：式中：Qm为洪峰流量，为洪峰流量，m3/s；为流域汇流时间，为流域汇流时间，h；R为流域汇流时间为流

24、域汇流时间内的净雨深，内的净雨深，mm。（2）当）当tc（部分汇流）时，只有部分流域面积上的净雨汇集成流域出口（部分汇流）时，只有部分流域面积上的净雨汇集成流域出口断面的洪峰流量，不能正常使用推理公式，建立在一定假定基础上的计算断面的洪峰流量，不能正常使用推理公式，建立在一定假定基础上的计算公式为：公式为：FRQm278.0FRQmct278.0332 公式参数推求公式参数推求（1）设计暴雨过程）设计暴雨过程 假定一条各时段同频率的设计暴雨过程假定一条各时段同频率的设计暴雨过程，如图所示。构造的设计暴雨过程有以下性，如图所示。构造的设计暴雨过程有以下性质：质：（1）相对）相对x=x0而言，暴雨

25、过程线是对称的。而言，暴雨过程线是对称的。（2）当）当xx0时，瞬时雨强时，瞬时雨强i(x0)为无穷大。为无穷大。（3）图中阴影部分面积）图中阴影部分面积B恰好等于时段长为恰好等于时段长为t的设计暴雨量的设计暴雨量xt,p(用暴雨公式计算用暴雨公式计算)。即即BPt,p=Apt1-n（4）i(x)难于用显式表示。难于用显式表示。设计暴雨过程示意图设计暴雨过程示意图34（2）产流历时）产流历时tc根据假定的设计暴雨过程根据假定的设计暴雨过程ip(t)，利用损失，利用损失参数参数计算计算。令令i（t）=，所对应的，所对应的t即为即为tc，则，则 npnpptptAndttAddtdxti)1()(

26、1,设计暴雨过程示意图设计暴雨过程示意图npcnt1A)1(nptAnc)1(35（2）产流历时）产流历时tc内的产流量内的产流量Rtc,p当tc时（即全面汇流情况）当tc24h时，时，其中其中a为降雨历时为为降雨历时为24h的径流系数值，取值见教材的径流系数值，取值见教材P180表表6-2。24124P38（4）流域汇流历时）流域汇流历时计算计算A.计算公式表达式计算公式表达式VL278.0流域最远点的流流域最远点的流域长度，域长度，km沿沿L路径的平均路径的平均流速，流速，m/smQmJV汇流参数汇流参数、反映流域沿反映流域沿流程水力特性的指数流程水力特性的指数一般假定山丘区河道一般假定山

27、丘区河道断面为三角形：断面为三角形：=1/3；=1/44/13/1278.0mQmJL39用推理公式求设计洪峰流量用推理公式求设计洪峰流量Q Qmpmp公式公式tc41311278.0)nA(278.0mpnnpmpQmJLFQtc41311278.0)(278.0mpncpmpQmJLFtnAQ对于以上方程组，只要知道对于以上方程组，只要知道7个参数：个参数：F、L、J、n、Ap、m，便可求出，便可求出Qmp。均为隐式方程，一般采用图解法或试算。均为隐式方程，一般采用图解法或试算法求解法求解11/26/202240B.汇流参数汇流参数m计算计算 汇流参数汇流参数m是反映流域汇流中反映水力因素

28、的指标，与是反映流域汇流中反映水力因素的指标，与坡度的植被、土地利用情况、河槽断面形状及糙率等因素有坡度的植被、土地利用情况、河槽断面形状及糙率等因素有关，一般选用流域特征因素关，一般选用流域特征因素与与m建立经验关系来推求建立经验关系来推求m值，值，流域特征因素流域特征因素计算公式如下：计算公式如下：求得流域特征因素求得流域特征因素值后，按教材值后，按教材P185中表中表6.3查得汇流参数查得汇流参数m值。值。3/1JL41类别类别雨洪特性、河道特性、土壤植被条件雨洪特性、河道特性、土壤植被条件m值值=110=1030=3090I北方干旱地区，植被条件较差，以荒漠、梯田或北方干旱地区，植被条

29、件较差，以荒漠、梯田或少量的稀疏林为主的土石山区，旱作物较多，河少量的稀疏林为主的土石山区，旱作物较多，河道呈宽浅型，间歇性水流，洪水陡涨陡落道呈宽浅型，间歇性水流，洪水陡涨陡落1.0-1.31.3-1.61.6-1.8II南、北方地理景观过渡区，植被条件一般，以稀南、北方地理景观过渡区，植被条件一般，以稀疏林、针叶林、幼林为主的土石山区或流域内耕疏林、针叶林、幼林为主的土石山区或流域内耕地较多地较多0.6-0.70.7-0.80.8-0.95III南方、北方湿润山区，植被条件良好，以灌木林南方、北方湿润山区，植被条件良好，以灌木林为主的石山区，或森林覆盖度为主的石山区，或森林覆盖度40-50

30、%，或流域内，或流域内多为水稻田，或以优良草皮为主。河床多砾石、多为水稻田，或以优良草皮为主。河床多砾石、卵石，两岸滩地杂草丛生，大洪水多尖瘦，中小卵石，两岸滩地杂草丛生，大洪水多尖瘦，中小洪水多矮胖洪水多矮胖0.3-0.40.4-0.50.5-0.6IV雨量丰沛的湿润山区，植被条件优良，森林覆盖雨量丰沛的湿润山区，植被条件优良，森林覆盖度度70%以上，多为深山原始森林区，枯枝落叶层以上，多为深山原始森林区，枯枝落叶层厚，壤中流丰富。河床呈山区型，大卵石、大砾厚，壤中流丰富。河床呈山区型，大卵石、大砾石河槽，有跌水，洪水多陡涨陡落石河槽，有跌水，洪水多陡涨陡落0.2-0.30.3-0.350.

31、35-0.442nppAnR1,C.值图解法值图解法在损失参数在损失参数和和m已知的情况下，采用图解法求解已知的情况下，采用图解法求解值如下：值如下：（1）计算）计算tc值。值。（2）选若干个）选若干个Qm值，利用公式值，利用公式 计算对应的计算对应的 值，值，在直角坐标系中点绘在直角坐标系中点绘Qm 关系线关系线I-I线；线；（3）选若干个）选若干个值，判断值，判断tc还是还是tc：若：若tc，则利用，则利用 计算计算R，将，将 和和R值代入公式值代入公式 计算对应的计算对应的Qm值；若值；若tc ，则利用，则利用 计算计算Rtc，将将 和和Rtc值代入公式值代入公式 计算对应的计算对应的Q

32、m值；并在值；并在同一个直角坐标系中点绘同一个直角坐标系中点绘Qm t关系线关系线II-II线；线；（4）I-I线和线和II-II线的交点即为要求的线的交点即为要求的Qm和和 值。值。4131278.0mQmJLFRQm278.0ntcpptctAnR1,FRQtcm278.04344nppAnR1,D.值试算法值试算法在损失参数在损失参数和和m已知的情况下，采用试算法求解已知的情况下，采用试算法求解值如下：值如下：（1）计算）计算tc值。值。（2）假定一个）假定一个Qm值，利用公式值，利用公式 计算对应的计算对应的 值，值，若若tc，则利用，则利用 计算计算R，将，将 和和R值代入公式值代入

33、公式 计算对应的计算对应的Qm值；若值；若tctc，假设成立，假设成立494/16.01.507.862450mpmpQQQmpQmp5846.1 10.88 4506749.4 10.59 5007675.6 10.35 5508616.9 10.12 6009568.9 9.92 65010528.7 9.74 70011494.5 9.57 75012464.9 9.42 80013439.1 9.28 85014416.2 9.15 90015395.8 9.02 95010.5451050（1）根据流域）根据流域1：5万地形图，确定流域特征值万地形图，确定流域特征值F、L和和J。（2

34、）从所在流域）从所在流域水文手册水文手册上查得上查得 、Cv24以及以及n1、n2；（3）选定）选定Cs=nCv，推求设计频率暴雨，推求设计频率暴雨P24，p。P24，p=Kp ；（4）计算雨力：）计算雨力：Ap=P24，p*24n2-1（5）计算）计算：根据地区暴雨径流相关图推求：根据地区暴雨径流相关图推求P24，p对应的净雨量对应的净雨量Rtc，并，并初步判断初步判断tc24h，则，则R24=Rtc。将。将Rtc代入代入 计算公式，求出计算公式，求出；（6）计算）计算tc：将：将、Ap、n2代入代入tc计算公式，求出计算公式，求出tc，并判断，并判断tc24h是是否成立，若不成立，则利用公

35、式否成立，若不成立，则利用公式 重新计算重新计算和和tc。（7）选定）选定m值：计算值：计算值，查表求出值，查表求出m值；值；（8）采用图解法或试算法求出）采用图解法或试算法求出Qm和和值。值。24P24P51试算法试算法确定确定F,J,L由暴雨资由暴雨资料确定料确定P24,Cv,n计算计算AP确定汇流确定汇流参数参数m,假设假设tc迭代计算迭代计算Qmp计算计算判断判断tc否，假设否，假设tc 图解法图解法假设假设tc绘制绘制Qmp Qmp交点坐标交点坐标判断判断52n经验公式经验公式：依据各地区实测洪峰和调查洪水，建立该地区洪峰：依据各地区实测洪峰和调查洪水，建立该地区洪峰流量与其他要素之

36、间的关系流量与其他要素之间的关系n洪峰的主要影响因素洪峰的主要影响因素：（1）分区性因素）分区性因素地区渐变：气候地区渐变：气候 同一因素在地区内相同或按趋势变化同一因素在地区内相同或按趋势变化 （2）非分区性因素）非分区性因素地区突变：流域地理特征地区突变：流域地理特征 流域面积：流域面积：河流长度、比降：河流长度、比降：植被、土壤等下垫面条件：植被、土壤等下垫面条件：53 QmpCpFn 式中：式中：Cp随地区和频率而变化的综合参数随地区和频率而变化的综合参数 F流域面积流域面积 n经验指数经验指数1 1 单因素公式单因素公式Cp、n在地区水文手册中查出在地区水文手册中查出 公式考虑因素过

37、于简单，难于反映小流域的各种特性在公式考虑因素过于简单，难于反映小流域的各种特性在实测资料多、分区范围小的地区，暴雨特性和流域特征一致实测资料多、分区范围小的地区，暴雨特性和流域特征一致时效果好。时效果好。54 QmpCh24pFn QmpCha24pfrFn QmpCha24pJBfrFn 其中，其中，a,B,r,n为经验指数；为经验指数；C为综合系数为综合系数流域形流域形状系数状系数流域平流域平均比降均比降2 2 多因素公式多因素公式选用因素的原则：选用因素的原则：能使计算成果精度提高，公式的使用更符合实际能使计算成果精度提高，公式的使用更符合实际 与形峰过程无关的因素不宜随意选用，关系密

38、切的因素不宜选用与形峰过程无关的因素不宜随意选用，关系密切的因素不宜选用553 3 建立和应用地区经验公式需注意问题建立和应用地区经验公式需注意问题 地区经验公式法推求设计洪峰流量计算步骤简单，只需将设计流域的有地区经验公式法推求设计洪峰流量计算步骤简单，只需将设计流域的有关参数带入即能算出关参数带入即能算出Qm，p，但建立和应用地区经验公式需注意以下问题：，但建立和应用地区经验公式需注意以下问题：（1）建立地区经验公式时，）建立地区经验公式时，采用公式类型应根据当地情况分析选定采用公式类型应根据当地情况分析选定，其中，其中参数（含暴雨衰减指数参数（含暴雨衰减指数n）必须由地区的实测流量和暴雨

39、及流域特征具体分）必须由地区的实测流量和暴雨及流域特征具体分析后定量，不得草率确定。析后定量，不得草率确定。（2）考虑取多少个因素为宜的问题考虑取多少个因素为宜的问题。公式中包含的因素必须是经过查勘、。公式中包含的因素必须是经过查勘、测量、等值线图内插等手段才能定量的，否则就无法移用到缺乏水文资料的测量、等值线图内插等手段才能定量的，否则就无法移用到缺乏水文资料的设计流域上，也就失去了建立相关关系的作用。符合这种条件的因素并不多，设计流域上，也就失去了建立相关关系的作用。符合这种条件的因素并不多，而这些因素相互间又存在一定的联系。当考虑一个或多个主要因素后，再增而这些因素相互间又存在一定的联系

40、。当考虑一个或多个主要因素后，再增加因素未必能提高相关关系的精度，有时反而会降低。至于考虑几个因素最加因素未必能提高相关关系的精度，有时反而会降低。至于考虑几个因素最优，则优，则应根据具体条件具体分析应根据具体条件具体分析。实际中可采用多元回归分析法。实际中可采用多元回归分析法563 3 建立和应用地区经验公式需注意问题建立和应用地区经验公式需注意问题（3）建立公式和分析参数的依据是实测雨洪资料。为了获得较真实的客观）建立公式和分析参数的依据是实测雨洪资料。为了获得较真实的客观规律，关键问题在于洪峰流量资料的质量以及经验点据的密集程度和它们的规律，关键问题在于洪峰流量资料的质量以及经验点据的密

41、集程度和它们的代表性，以确保计算成果的精度。代表性，以确保计算成果的精度。（4）在应用地区参数时，应注意它的使用范围。由于小流域水文测站数目）在应用地区参数时，应注意它的使用范围。由于小流域水文测站数目总是稀少的，因此建立公式和确定参数时经常采用大、中流域的实测资料。总是稀少的，因此建立公式和确定参数时经常采用大、中流域的实测资料。最好结合设计流域实际情况，选取几个情况相近的流域，经调查洪水等方法最好结合设计流域实际情况，选取几个情况相近的流域，经调查洪水等方法进行验证或必要的修正。进行验证或必要的修正。（5）注意邻近流域、边界地区的参数协调，以免相邻的交界附近计算成果）注意邻近流域、边界地区

42、的参数协调，以免相邻的交界附近计算成果出现过大的差异或不连续现象。出现过大的差异或不连续现象。57 一些中小型水库，能对洪水起一定的调蓄作用，此时即一些中小型水库，能对洪水起一定的调蓄作用，此时即需要设计洪水过程线。通过对有实测资料地区的洪水过程线需要设计洪水过程线。通过对有实测资料地区的洪水过程线分析，求得能概括洪水特征的平均过程线，常用五点概化过分析，求得能概括洪水特征的平均过程线，常用五点概化过程线。程线。应用时规定洪水总量应用时规定洪水总量W按按24h设计暴雨所形成的径流深设计暴雨所形成的径流深R计算计算洪水总量，计算公式如下：洪水总量，计算公式如下：W=0.1RF 五点概化洪水过程线五点概化洪水过程线58