广西中小河流推理公式洪水计算

中小河流洪水计算方法

中小河流洪水计算方法洪水是水文气象学中一项重要的研究内容。

中小河流洪水的计算方法主要是基于洪水频率分析、经验公式、及物理模型。

下面将分别介绍这三种方法。

一、洪水频率分析洪水频率分析是一种常用的计算中小河流洪水量的方法。

其基本思想是利用洪水频率和流量之间的统计关系，以得出一个特定流量的洪水频率。

这里的流量是指河水在一定时间内流过某一地点的水量。

洪水频率分析通常需要以下步骤：1.收集流域的观测资料，如流量、降雨等。

2.根据历史记录绘制流量-频率曲线，利用该曲线确定某一频率下的洪水流量。

3.利用统计学方法推算其他未观测频率下的洪水流量。

洪水频率分析的主要缺点是需要大量的观测资料，并且不适用于特殊环境下的中小河流。

二、经验公式经验公式是一种简化的计算中小河流洪水量的方法。

通常基于历史上观测数据编制出来，其计算过程简单但精度较低。

下面列出两种常用的经验公式：1.范氏公式：Q=P×K该公式利用设计暴雨P和经验系数K来计算设计洪水流量Q。

其中，设计暴雨一般根据历史流量数据和气象记录来计算，经验系数则可以根据不同的环境进行调整。

2.杨氏公式：Q=C×D×(L×H+K)该公式是根据单元面积产流量与径流面积的关系而得出的。

由于径流的计算与地形、地貌、水文条件等有关，所以该公式中的C、D、L、H、K都需在实地调查中测量并推算。

三、物理模型物理模型是一种用物理原理构建的计算中小河流洪水量的方法。

主要通过对水动力学理论和水文测量数据的分析，在河道中设计特殊的测流设备来求解。

物理模型计算精度高且不依赖于历史数据，但需要昂贵的实验装备和大量的实地调查。

总结中小河流洪水计算方法主要有洪水频率分析、经验公式和物理模型等。

不同的方法有其适用的范围和精度，根据具体情况选择合适的方法进行计算。

同时，中小河流洪水预报是洪水计算的重要应用领域，它可以帮助地方政府和灾害机构做好洪水安全管理工作。

广西无资料地区典型洪水过程计算方法研究

第@@卷增5人民珠江A =6=8年:月AB C D E FE 4G C E!""#!$$%%%&'()*+),!-.+/)0&1)234!56789:9$.7+;;)75665<9=8>7=6=87?5766>收稿日期 =6==J 69J 5:作者简介辛悦"59I9$#%女%硕士%工程师%从事水利水电工程水文分析计算研究&CJ */+L !j +L +/]M5=:&1O *广西无资料地区典型洪水过程计算方法研究辛A 悦!郝培净!钟逸轩!刘喜燕中水珠江规划勘测设计有限公司广东A 广州A>56:56摘要"为研究无资料地区水利工程设计阶段的典型洪水过程线!以广西区防城河流域为例!探究了一种将实测暴雨与+暴雨径流查算图表使用手册,结合的方法#以I 场实测暴雨资料计算典型洪水过程!并与其实测洪水过程进行对比#结果表明该方法对单峰型典型洪水过程的计算精度较高#研究结果可为计算无资料地区工程典型洪水过程提供一种新的参考#关键词典型洪水过程线$实测暴雨资料$无资料地区$广西中图分类号 P G 5==U &>AA 文献标志码 D AA 文章编号 5665<9=8> =6=8 ?5<66==<6>在水利工程设计中%无资料地区通常指缺乏实测流量资料或实测流量资料系列长度不满足86/的地区&如实测资料不满足86/%则无法满足水利工程水文计算规范要求&尽管无资料地区缺乏实测流量资料%其降水资料相对容易获得&因此%无资料地区水利工程前期设计阶段%其设计洪水计算通常采用=种方法!一是通过选取与设计流域下垫面条件相近的其他流域的实测水文资料%采用水文比拟法进行推求,二是由暴雨资料推求%应用工程所在省"区#编制的.暴雨径流查算图表使用手册/"以下简称*使用手册+#%查读暴雨等值线图集%得出设计暴雨成果%再依据产汇流计算得到设计洪水成果及过程线&由暴雨资料推求洪水%有效解决了无资料地区水利工程设计洪水计算问题%满足水利工程对防洪的要求&在各省"区#使用手册中%汇流计算方法大部分为推理公式法'瞬时单位线法和综合单位线法&目前国内外有诸多针对上述汇流计算方法推求洪水过程的应用研究%例如采用新方法或新模型模拟无资料地区洪水过程%如栾承梅等(5)结合江苏省小流域特征%将?g ?汇流模型与l /;!单位线相结合%模拟小流域洪水过程线&^L j );Q+2等(=)通过二级C hD @?f h 降雨径流模型%模拟出无资料地区的洪水过程,也有改进传统汇流计算参数和方法的研究%如聂大鹏(8)结合辽宁省小流域洪水特点对传统设计洪水推理公式进行简化%并增加设计洪量的简易计算公式%结合省内K9个小流域设计洪水成果对其简化方法进行复核&王小赞等(@)构建面积J 距离与坡度函数的比值优化综合单位线%为无资料地区水文预报提供参考&李整等(>)以广东省中小流域设计洪峰流量为研究对象%结合现行三角形单位线模型特点和广东省综合单位线差值平方和最小简化分析结果%建立改进的综合单位线&唐宏进等(:)提出了基于数字高程模型和降雨空间分布规律的地貌瞬时单位线汇流计算方法%进一步补充完善传统地貌单位线&李琼等(K )基于瞬时单位线法以沮漳河流域为例%率定了多场流域实测洪水过程的瞬时单位线-'.参数%并建立降雨中心位置和降雨强度的回归公式%得出-'.参数的回归方程%求得不同降雨中心位置及降雨强度下的瞬时单位线-'.参数&张学功等(I )在分析l /;!瞬时单位线法参数-和.作用的基础上%分析了参数.与降雨强度的关系%设计了变雨强瞬时单位线模型,还有针对汇流计算误差提出的参数敏感性分析研究%如魏国晋等(9)分析了青==海省推理公式法的误差来源和处理措施%总结了计算参数取值要点&周斌(56J55)分析了瞬时单位线法和推理公式法的地理参数'产汇流参数和暴雨参数等造成的误差%以及各参数对计算结果的敏感性&然而已有文献的研究主要是针对已建水库的洪水过程进行模拟%或基于流域设计暴雨成果%鲜有应用实测暴雨以及实测暴雨对应的场次洪水过程的研究&由于依据使用手册中产流计算得到的是地区综合雨型后的净雨成果%其设计洪水过程线形状单一%难以反映不同暴雨过程下的典型洪水过程%对确定水库工程防洪库容和校核洪水位有一定局限性&同时%各省"区#使用手册更新周期较长%近年来极端暴雨频发%仅采用暴雨等值线图计算得出的设计洪水成果具有不确定性(5=)&基于上述情况%本次选择广西防城河流域作为研究对象%研究一种采用实测暴雨资料与广西壮族自治区暴雨径流查算图表使用手册(58)相结合的办法%推求水利工程设计流域内不同场次暴雨对应的洪水过程%作为水利工程设计中的典型洪水过程%并以长歧水文站实测洪水过程进行验证%为无资料地区典型洪水过程计算提供一种新的参考&#$研究流域概况本次选择珠江区防城河流域作为研究流域&防城河是桂南沿海独流入海河流%发源于广西壮族自治区防城区扶隆乡%在防城镇汇入北部湾(5@)&防城河流域集水面积I9@&:Q*=%河长I8&I Q*%比降5&I@a&防城河流域地处十万大山南部%上游十万大山腹地%山高林密%中下游高丘陵山地&受地形和天气影响%上游暴雨频繁%洪水峰高量大%暴涨暴落%一场洪水过程为5T8S&防城河流域内仅有长歧水文站%于59>I年建站%集水面积@@=Q*=%河长@:&@Q*%比降:&:9a&主要观测水位'流量'降水'蒸发%其水文资料观测'整编符合规范要求%资料精度可靠&防城河流域长歧水文站控制流域内有:个雨量站%站网密度较高%位置分布比较均匀%:个雨量站基本可以测得流域内各支流以及干流降水&防城河流域水系及水文测站分布见图5&图#$防城河流域水系及水文测站分布示意59K>年后长歧水文站以上流域内陆续修建长歧引水工程'小峰水库'白石牙水库'大垌水库等工程&为保证洪水资料一致性%本次收集长歧水文站59:>$59K@年内共I场较为完整的洪水要素摘录'降水量摘录资料及其流域内:个雨量站的降水量摘录资料&!$计算方法!&#$设计暴雨及设计雨型实际工程设计中%设计暴雨计算通常采用=种方法!一是直接查读使用手册中最大5':'=@!暴雨点雨量均值以及对应时段变差系数等值线图%推求各频率设计暴雨,另一种则是采用本流域或邻近流域的实测最大5':'=@!暴雨系列进行频率计算%采用矩法初估参数%B J%型曲线适线%得到各个频率设计暴雨&根据设计暴雨成果和暴雨指数得到各历时雨量%查读使用手册中暴雨分区图%确定工程所在暴雨分区%按所属分区雨型排列&由于各分区设计雨型为地区综合雨型%是设计频率下的暴雨过程%无法体现实际暴雨产生的洪水过程%得出的设计洪水过程线形状单一%在水利工程前期设计阶段对防洪库容的确定有一定局限性&本次为研究典型洪水过程%直接采用场次洪水对应的逐时段暴雨数据%暴雨时程分配直接采用长岐站实测暴雨时程分配%不再采用手册中设计暴雨成果'各历时雨量以及暴雨分区内综合雨型&长歧水文站控制流域内共有K个雨量站逐时段暴雨资料%采用算数平均法求得场次暴雨面雨量%不8=再进行点面折算&!&!$地面径流过程计算!&!&#$产流计算查读.广西壮族自治区暴雨径流查算图表/中附图%防城河流域产流分区为:区%流域平均最大蓄水量为/*b5@6**%/6b6*K/*%初损06b@=**&按照实际暴雨过程排序%最大:!暴雨不扣除初损&根据防城河流域特点%使用手册表"八#对应的产流期平均入渗率取值偏大%故本次研究对平均入渗率1进行修正(5>)%扣除初损后%按逐时雨量扣除对应入渗量后得到场次洪水对应的净雨过程&!&!&!$汇流计算查读.广西壮族自治区暴雨径流查算图表/中附图%防城河流域汇流分区为="5#区%参数25%稳'-和.值采用使用手册中的经验公式计算%即25%稳b 8&KI%-b8*5%.b5&==&汇流计算采用)/;!瞬时单位线%并以3曲线转换为时段单位线&将场次洪水对应的各时段净雨乘以时段单位线%并错时相加%即可得出场次地面径流过程&!&%$地下径流地下径流过程采用使用手册中计算方法%本次研究中入渗总值4根据不同场次暴雨的计算有所不同&退水指数直接采用使用手册中表"七#长歧站单站数据%即!5b6*I8%!=b6*8=:&地下水峰值56与5,采用试算法确定%地下水过程按三角形分配&深层基流为@&6*8$;&地面径流'地下径流'深层基流叠加后%即为实测暴雨产生的典型洪水过程& %$结果分析对长歧站59:>$59K@年内共I场洪水进行了模拟%并与其实测洪水过程进行对比%从典型洪水的洪峰和最大=@!洪量相对误差'峰前量占比以及峰现时差共@个指标评价计算精度&计算结果见表5%相应过程线见图=&由表5结果可以看出%本次计算的各场次洪水典型洪水过程的洪峰流量与实测值相差在56R以内的共>场%最大=@!洪量相差56R以内的有8场%峰前量占比相差在56R以内的有>场&除59:>'59::'59K@这8场洪水%其余>场计算典型洪水过程与实测洪水过程的洪峰'洪量'峰现时间以及峰前量占比接近%计算精度较高&说明应用本次计算方法得到的典型洪水过程线可以满足无资料地区水利工程设计洪水过程线放大的要求%可供水利工程设计中调洪演算及防洪规划使用&通过59:>'59::'59K@这8场洪水可以看出%目前结合使用手册的方法计算得到的单峰型洪水过程效果较好%但难以适用双峰型洪水%分析其主要原因有以下两点&!使用手册降雨时长为=@!%降雨历时较短&"本次使用的各雨量站资料中%仅长歧站为逐时段雨量%其余各站均为四段制雨量&计算采用的逐时段雨量分配为长歧站逐时段雨量分配成果&降雨时程分配的精度为本方法中最敏感的因素之一&表#$实测暴雨计算典型洪水过程精度评价场次5*实测$"*8-;J5#本次计算$"*8-;J5#相差$R/=@!实测$亿*8本次计算$亿*8相差$R峰前量占比$R实测本次计算相差峰现时差$!59:>6K=K5::65@:@J55&I6&:6>I6&:5:@5&K59&>8K&K5I&=8 59::6K=:85:6=865J=K&=5&=K>66&II:8J86&>5I&=5I&K6&>6 59:K6I6:8I>6@5=:K&=6&I:9I5&=8=6@5&:@5&K8>&K J:&68 59:I6>6I=6@6==6>I&56&89I:6&>5=:=I&:8@&K8K&==&>5 59K56:=9=I86=K:@J=&85&6::65&6I665&888&:=K&>J:&5J= 59K=6I8559=65I=6J>&=6&>9:I6&>I5=J=&:>6&K>8&98&=5 59K86>698I:68I@:J6&@6&955@5&5>66=:&==:&68K&855&85 59K@6:5>=K6688@==8&I5&89I65&56K6J=6&I$$$J5I @=/ 59:>6K=@场次AAAe 59::6K=:场次1 59:K6I6:场次AAAS 59:I6>6I 场次( 59K56:=9场次AAAm 59K=6I85场次图!$长歧水文站实测洪水过程与计算洪水过程对比>=0#59K86>69场次AAA!#59K@6:5>场次续图!$长歧水文站实测洪水过程与计算洪水过程对比&$结论与展望)#本次研究为无资料地区典型洪水过程的选择提供了新的参考%可解决无资料地区应用.使用手册/计算的设计洪水过程线单一的问题&本方法对单峰型洪水计算精度较好%值得推广使用& *#如将逐时段雨量延长至8S%同时精细化各雨量站逐时段暴雨资料%可能提高本方法计算成果精度&+#使用手册规定的适用设计流域集水面积为56T5666Q*=%如研究流域面积较大的无资料地区典型洪水过程时%可尝试按流域内雨量站分布情况对流域面积进行分割%采用本方法计算出各区域典型洪水过程后%应用马斯京根演进得出全流域的典型洪水过程&参考文献(5)栾承梅%梁忠民%仇少鹏%等&山丘区小流域?g?<l/;!产汇流模型应用(W)&南水北调与水利科技"中英文#%=6=5%59"=#,=@:J =>@&(=)^F Z l?H42n X D F C`DD n3[`D<[42F4l?H4h n("/L&l(%/##'O/1!m O'S("('*+)+)0"!(N-/)"+L(;O m*/]+*-*/))-/L m L O%;+)-)0/-0(S 1/"1!*()";-;+)0"!(C h D@?f h*O S(L o W p&W O-')/L O m_j S'O L O0j n =6=6&234i56&565:$.&.!j S'O L&=6=6&5=>59I&(8)聂大鹏&简化的推理公式在辽宁省无资料地区小流域设计洪水计算中的应用研究(W)&水利规划与设计%=6=6">#!@@J@I&(@)王小赞%孔凡哲%郭良&一种无资料流域综合单位线计算方法(W)&水电能源科学%=659%8K"55#!=>J=K&(>)李整%陈代海%刘琼&广东省改进综合单位线法洪峰流量计算方法研究(W)&铁道科学与工程学报%=65K%5@"55#!=8K9J=8I8& (:)唐宏进%李致家%张卫国%等&考虑降雨空间分布的地貌瞬时单位线汇流模型探究与应用(W)&水力发电%=65I%@@"9#!=I J85& (K)李琼%陈红兵%彭薇%等&基于降雨强度及降雨中心的瞬时单位线参数综合优化(W)&三峡大学学报"自然科学版#%=659%@5"@#!:J9& (I)张学功%谢敏辉%罗贤章%等&变雨强瞬时单位线法在水库洪水预报中的应用研究(W)&水文%=6=6%@6":#!@6J@>&(9)魏国晋%何灼伦%王统旭&推理公式法在青海省应用的误差分析(W)&人民黄河%=6=5%@8"9#!@I J>5&(56)周斌&基于误差原理的瞬时单位线法参数敏感性研究(W)&江西水利技%=6=5%@K">#!8:5J89:&(55)周斌&基于误差原理的推理公式参数敏感性研究(W)&人民珠江%=6=6%@5"@#!@6J@@&(5=)杨彦龙%李健%郑子祥&少资料地区水库设计洪水推求不确定性分析(W)&水利规划与设计%=6=5":#!@K J@9&(58)广西区自治区水文总站&广西壮族自治区暴雨径流查算图表(E)&59I@&(5@).中国河湖大典/编纂委员会&.中国河湖大典珠江卷/(^)&北京!中国水利水电出版社%=658&(5>)刘正风&降雨强度与稳定入渗率关系的公式化分析(W)&水利科技%=656"=#!86J8=&责任编辑高天扬:=。

瞬时单位线推求流域设计洪水

瞬时单位线推求流域设计洪⽔瞬时单位线法推求⼩流域设计洪⽔那岳河位于中国⼴西壮族⾃治区南宁市南部，是⼋尺江右岸⽀流，发源于南宁市良庆区南晓镇团⽢村，蜿蜒西北流，经良庆区⼤塘镇和邕宁区新江镇，最后沿着良庆区和邕宁区边界，于邕宁区蒲庙镇那岳村西北汇⼊⼋尺江。

⼲流长56.1km L =，平均⽐降 6.91J =‰，流域⾯积2793.19km F =。

现采⽤瞬时单位线法推求那岳河百年⼀遇洪⽔。

(⼀) 设计暴⾬计算1. 根据设计地点先从1、6、24⼩时H 、v C 等值线图查出相应历时的H 、vC 值（156H =，v10.34C =；693H =，v60.42C =；24115H =，v240.48C =），然后查模⽐系数p K 表计算各历时百年⼀遇暴⾬（取s v 3.5C C =），具体计算见表1。

表1 暴⾬频率计算表2. 时段t ?选⽤1⼩时。

因流域超过100km 2，同时流域常有暴⾬中⼼出现，故进⾏⾯⾬量计算。

根据⼯程地点查设计暴⾬时~⾯~深分区图，属第⼆区，再查~~T F α关系表第⼆区1%P 的1⼩时、6⼩时、24⼩时α值，并经内插得168.2%α=，677.0%α=，2488.8%α=，列于表2第（3）⾏。

1、6、24⼩时点⾬量乘以相应时段的α值，即可得到1、6、24⼩时⾯⾬量，计算结果见表2第（4）⾏。

表2 那岳河百年⼀遇⼩时时段净⾬计算表3. 根据1、6、24⼩时⾯⾬量计算暴⾬指数n 值：126791 1.285lg1 1.285lg0.57171p p p H n H =+=+= 63241711 1.661lg1 1.661lg0.67271p p pH n H =+=+= 由n 值按暴⾬公式计算2~5及7~23⼩时⾯⾬量，列于表2中第（4）⾏。

当16t <<⼩时：211pn tp p H H t-=，当624t <<⼩时：312424pn tp p t H H -??= ?。

桂林市川江水库洪水调度预报人工计算方法

桂林市川江水库洪水调度预报人工计算方法摘要：桂林市川江水库2013年10月建成，2014年6月下闸蓄水，由于各方面原因，尚未建成水情遥测与洪水调度预报自动化系统，本文就川江水库如何利用人工计算方法进行洪水预报，为上级防汛部门进行科学合理的洪水调度提供参考，介绍一种既简便又实用的计算方法。

关键词：川江水库；洪水预报；计算方法1.川江水库工程概述1.1 流域概况：川江流域面积133km2，全长29km，坝址以上集水面积127km2，属山区性河流，汇流快，洪水涨率较大，一场洪水涨落过程一般在1～2天。

1.2 水库基本情况：川江水库是桂林市防洪及漓江补水枢纽工程之一，属中型水库，位于漓江上游支流川江上，以城市防洪和生态补水为主，结合发电、灌溉等综合利用。

水库总库容0.98亿m3，正常蓄水位274.00m，主汛期汛限水位263.31m，后汛期汛限水位272.00m。

2.水库防洪预报调度的条件及优点2.1 基本条件：由于没有自动化监测系统，要求水库管理人员加密观测，对水库所在流域记录较为完整的雨情水情资料，当暴雨洪水来临时，要求每小时观测一次雨情、水情，以便为洪水预报计算提供实时的资料。

2.2 优点：首先是提高水库的防洪效益。

通过预报，对入库洪水有一个比较准确的判断。

一方面可采取预泄方式，提前腾空库容，增加水库的防洪能力；另一方面，通过对下游洪水汇流预报，对特定的防护对象，增加削峰、错峰能力，减少下游的洪涝灾害。

其次是提高水库的兴利效益。

通过预报对水库洪水有一个比较准确的判断，可在调度中少弃水或不弃水，提高水库的综合效益。

3.水库防洪预报计算方法3.1 水库流域在下暴雨后，将形成洪水，一般可采用下列推理公式基本形式估算。

W=αFPα——降雨径流系数（0.75—0.9），根据天气和降雨情况确定，前期无雨取小值，反之取大值。

F——水库的集雨面积P——降雨量，可以是实时雨量，也可以是未来降雨量估计W——一场降雨水库的来水总量3.2 川江水库洪水预报计算以下是桂林市川江水库8.14暴雨洪水预报演算实例2017年8月14日流域降雨122mm，13日8时库水位267.23m，库容6730万m3，8时入库流量23.1 m3/s，出库流量16.7 m3/s；14日8时水位267.72m，库容6898万m3，预计未来24小时水库流域降雨150mm，保持出库不变，需进行洪水预警预报演算。

应用推理公式计算广西特小流域暴雨洪水可突破θ值限制的探讨

度是否可靠。
３分析算例资料
３．１流域基本参数
分别取桂东、桂南、桂西、桂北、桂中、桂西北、桂西南和桂东南等８个计算区的代表小（二）型水
２分析方法
分别对桂东、桂南、桂西、桂北、桂中、桂西北、桂西南和桂东南等８个计算区的代表水库（以计算
暴雨洪水计算遵循部颁有关规范 … ；具体计算
降一般都很陡，各种流域类别的流域参数０值一般都很小，远小于广西水文水资源局（原广西水文总站）１９８４年编制的《广西壮族自治区暴雨径流查算图表》（以下简称《广西水文图表》）规定的应用推理公式法计算暴雨洪水所遵循的相应最小值，使得计算人员应用推理公式法计算特小流域暴雨洪水，无
分方法ｐ（不采用精度较低的梯形公式法）；水库调洪常微分方程中的主要函数是复合函数，根据复合函数的性质，水库调洪演算过程，采用直接对水库
响的、计算过程复杂且计算工作量大的纳希瞬时单
位线法。
广西水利水电ＧＵＡＮＧＸＩＷＡＴＥＲＲＥＳＯＵＲＣＥＳ＆ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ２０１３（１）
・
水文水能・
应用推理公式计算广西特小流域暴雨洪水可突破０值限制的探讨
１概述
广西多为山区和山丘地形，很多小（二）型水库

推理公式计算设计频率洪水、洪量标准版

设计频率的模比系数即Kp值查询
汇流参m表
，如大于150mm
降雨历时为24小时的迳流Array 1、优点：本方法计算公式为简化小流域推理公式，计算结果与原型公式比较，产生的
应用方便。

2、使用说明：输入流域面积F、干流长度L、河道平均坡降J、暴雨递减指数历时24小时的降雨迳流系数а24，即可自算出相应频率的洪峰流量和洪水总量。

3、汇、表2中查取。

4、先取n=n1(τ≤1），求出一个洪峰流量Q p和τ，当计算的τ≤1时，当设τ≤1，算出的τ＞1，再设τ＞1，计算出τ＞1时，可取n=(n1+n2)/2，再进行计算见I12
数即Kp值查询表(Cs=3.5Cv)
汇流参数m表
70~150mm，如大于150mm时m值略有减小，小于70mm时m值略有增加。

Ф=L/J(1/3)
为24小时的迳流系数
结果与原型公式比较，产生的误差最大不超过百分之一，可直接求解，省去联解过程，道平均坡降J、暴雨递减指数n、n1、n2、年最大24小时降雨量均值H24、模比系数K P和流量和洪水总量。

3、汇流参数m和历时24小时的降雨迳流系数а24值，均可从表1和τ，当计算的τ≤1时，洪峰流量Q p即为所求。

如τ＞1，则应取n=n2重新计算。

p
可取n=(n1+n2)/2，再进行计算。

5、tc>24时D8中的u值为D11中的值，洪峰流量结果。

小流域设计洪水计算(主讲推理公式法)

Qm——待求最大流量（m3/s）；
m——汇流参数； J——流域平均纵比降；
σ、λ ——反映沿流程水力特性的经验指数。对于一般山区河道采用σ=1/3，λ=1/4。
WUHEE
将σ=1/3，λ=1/4代入（8-12）式得：
0.278
L 1/ 4 m J1/ 3Qm
将上式代入 Qm 0.278
Qm,p=C p· Fn
式中，Cp——随频率变化的综合系数；n ——经验指数；各省、市水文手册中可查。
WUHEE
例如湖南、江西的Cp、n值表
WUHEE
二、多因素公式
Qm, p Ch24 , p F n Qm, p Ch24 , p f F

n
n Qm, p Ch24 J f F ,p
第八章
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

小流域设计洪水计算
概述小流域设计暴雨计算设计洪峰流量的推理公式计算洪峰流量的地区经验公式设计洪水过程线的推求
WUHEE
8.1
概述
一、小流域设计洪水特点 1. 缺少实测资料(流量和暴雨资料)。
中、小型水库，涵洞，城市和工矿区的防洪工程
a、由实测暴雨资料分析得到; b、从水文手册中的n值分区图上查取。（2）Sp的计算 t· it,P=Pt,p=Sp· t1-n
a、地区水文手册中的Sp等值线图插取; b、由式（8-2）知：Sp=Pt,p· tn-1 ∵ P24,p已知（t=24h） ∴ Sp=P24,p· 24n2 -1
WUHEE
概化过程线法概化线型有三角形、五边形和综合概化过程线等形式。一、三角形概化设计洪水过程线已知:设计洪峰流量Qm,p；P24,p

洪水计算(推理公式法)

P=00
1.32
33.93
1.80
67.87
2.40
135.74
2.94
271.48
3.78
407.21
4.80
542.95
5.93
644.76
7.19
678.69
8.39
644.76
9.77
542.95
11.81
407.21
14.81
271.48
19.66
135.74
25.18
1.998 2.121 2.305 2.734 2.118 2.212 2.335
499.41 411.02 320.79 194.33 489.36 405.92 317.23
Qm
4.73 4.50 4.23 3.73 4.70 4.49 4.22
验算
ψ
τ
τn3
Qp
0.045936341 0.052548381 0.061999459 0.086334157 0.046416195 0.052274533 0.061536412
Htp
380.79 306.67 232.49 137.59 335.79 281.41 225.67
t=1-6h
Qp
499.41 411.02 320.79 194.33 489.36 405.92 317.23
Wp（万m ³）
1376.06 1094.70 819.68 479.04 1154.25 954.94 755.85
-0.274557823 3.0716779 -0.275104022 3.1915656 -0.275803928 3.3439505 -0.278095567 3.6870571 -0.276682603 3.065531 -0.276322519 3.1814113 -0.277180269 3.3635863

小流域设计洪水计算(主讲推理公式法)ppt课件

Sp—— 单位时间的平均雨强(mm/h)，又称雨力,随地区和重现期而变;
n—— 暴雨参数或暴雨递减指数，随地区和历时长短而变。
式（8-1）为水利电力部门广泛应用的暴雨公式。
意义：暴雨强度与历时成指数关系。见书图8-2。
WUHEE
2. 历时t的设计暴雨量公式
将(8-1)式左乘历时t 得:
t ·it,P=Pt,p=Sp·t1-n
P24,P P24 (1 PCv)
二、历时t（<24小时）的设计暴雨Pt,p的计算
将年最大24小时设计暴雨量P24，P通过暴雨公式转化为任意一历时的设计雨量Pt,P(1<t<24)。
WUHEE
WUHEE
1. 暴雨公式
it , P
SP tn
（8-1）
式中，it.p—— 历时为t、频率为P的平均暴雨强度(mm/h);
t=1h, SP=i1.P。 b、 n1 、n2 和SP
随频率变化。
WUHEE
（8-3）
（1） n(n1、n2)的获取
a、由实测暴雨资料分析得到; b、从水文手册中的n值分区图上查取。
（2）Sp的计算
t ·it,P=Pt,p=Sp·t1-n
a、地区水文手册中的Sp等值线图插取;
b、由式（8-2）知：Sp=Pt,p·tn-1 ∵ P24,p已知（t=24h） ∴ Sp=P24,p·24n2 -1
WUHEE
8.2 小流域设计暴雨计算
小流域面积较小，可忽略暴雨在地区上分布的不均匀，由流域中心点处的点雨量作为流域面雨量。
设计暴雨计算采用以下步骤推求： 1 按省（区、市）水文手册及《暴雨径流查算图表》上的资料计算特定历时的设计暴雨量； 2 将特定历时的设计暴雨量通过暴雨公式转化为任意一历时的设计雨量。

推理公式法进行洪峰流量计算

的那部分成峰暴
计算步骤：2、点F22输入频率。

白色的请输入数值
100年一遇10年一遇24小时暴雨等值图24降雨量变差系数
2请在左边输入频率式中
广西中小河流设计洪水计算方法研究　P45
水保水文　P113
1、在E17、E18、E20输入数值，可点击左边的链接查找。

3、选择输入F6的值4、点“解方程”按钮，完成洪水计算。

水利工程，集雨面积
小，可以认为设计暴雨的历时都大于流域汇流时间，属全面流情况，而设计暴雨中参与形洪峰流量流量的只是其中雨强大，历时为τ的那部分成峰暴，因τ值较小，一般可假定成暴雨的雨强在时间和地区分布都是均匀的。

这样，可以不考设计暴雨的点面雨量的折算和型分配问题，只要求出流域中处符合设计频率在一定历时内平均雨强就可以了。

技能训练项目14用推理公式法推求设计洪水训练目标能陈述小

技能训练项目14 用推理公式法推求设计洪水1．训练目标(1) 能陈述小流域设计洪水的特点与方法途径。

(2) 能陈述推理公式法的原理与适用条件。

(3) 能根据地区综合资料（水文手册或雨洪图集）用推理公式法进行设计洪水计算。

2．资料(1) 某站p=l%的设计净雨过程见表12.1。

(2) 据推理公式汇流参数分区，计算该流域流域特征参数θ1和汇流参数优的公式为θ1=L/（FJ ）1/341.00.3251h 4.2=m -θ式中 F-流域面积，km2；L-主河道长度，km ；J-主河道平均比降，以小数计； h-总净雨量，mm 。

(3) 洪水过程线按三角形概化，退水历时与涨水历时的比例为1.8，即t2：t1=1.8。

(4) 本地区地下径流很小，设计时可不予考虑。

、3．要求(1)用图解试算法一交点法推求设计洪峰流量Qmp 及汇流历时τ。

(2) 用推理公式法计算设计洪水总量Wp 。

(3) 推算设计洪水过程线。

4．做法提示(1) 由已知流域地形参数F 、L 、J 代入资料(2)中的公式计算流域经验性汇流参数m 。

(2) 由推理公式计算设计洪峰流量。

将设计净雨过程由大到小排队，并逐时段进行累计，计算不同历时净雨强度∑h t /t 。

(3) 将∑h t /t 代入推理公式Qm=0.278F ∑h t /t 计算Qm ，点绘Qm-t 关系曲线。

(4)再将上面计算的各个Qm 代人τ=o ．2784\1mQ J m L 3\1，计算相应的τ值，并在Qm 一∑ht ／t 图上点绘Qm-r 的关系曲线，两条曲线的交点坐标即为所求的Q m 和τ值。

(5) 进行校核，将Q m 和τ值分别代入求解方程组，演算两方程是否成立。

其中h τ按r 从净雨过程中计算。

(6) 计算三角形洪水过程：W=103FR=21Q m T T=m Q W 2再按退水历时与涨水历时的比例计算t1、t2，将过程填人表14.2。

表14.1 某站p=1％的关系计算表历时t(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计设计净雨过程h t (mm) 净雨过程大小排队累积净雨量∑h t (mm) 最大时均净雨量∑h t /t 洪峰流量Q m （m 3/t ）汇流历时τ(h)表14.2 某站p=1％设计洪水过程计算表历时t(h) 0 设计洪水过程Q(m 3/s)。

小型拦河坝设计计算书

一、过坝洪水计算1、计算方法项目区及附近没有水文测站，无法采用长系列实测洪水资料推求设计洪水，只能采用暴雨资料推求设计洪水。

白沙镇水管所自1994年安装有人工记录雨量站，主要用于暴雨观测，距今21年，资料系列满足统计年限精度要求，但由于记录人员不稳定，操作欠规范，雨量资料准确性差，作为洪水计算统计资料成果误差大，不宜采用。

因此，本次洪水计算采用《广西水文图集》及《暴雨径流查算图表》中的雨量等值线及C V值图表计算洪水。

拦河坝座落在干沟01下游，为简化计算，对干沟01全长进行洪水计算，然后按面积比计算坝上洪水量。

2、设计洪水标准选择根据《广西壮族自治区土地整治工程建设标准》，本次拦河坝引水枢纽引水流量小于2.0m3/s，按10年一遇洪水标准设计。

3、洪水计算（1）集雨面积将项目区及与之接壤，并正在安排土地整治项目建设的龙江村、文明村、白沙村实测1：1000地形图进行拼接，在图上框出干沟01集雨面积为6.462Km2。

（2）河道底坡计算计算公式：J=20 1221112)()()(LLHHHLHHLHHnn -++⋯⋯++++-J ——河道底坡；H 0——河道从下至上第一个断面处的河底高程；H 1、H 2——河道从下至上第二、第三个断面处的河底高程； H n-1、H n ——河道从下至上最后两个断面处的河底高程； L ——河道总长，图上量得3030.28m ，3.03Km 。

计算得河道底坡：J=0.00184。

（3）设计净雨计算1）根据项目所在地点查《广西水文图集》，得多年平均最大1、6、24小时H 值和CV 值，然后查模比系数Kp 值，计算不同频率年份设计雨量见表5-2。

表5-2 各时段点暴雨量参数及频率计算成果表根据《暴雨径流查算图表》，计算P=10%暴雨递减指数n p 如下： n 1p =1+1.285lgpp H H 6010=1+1.285×（-0.433）=0.444n 2p =1+1.285lgpp H H 61=1+1.285×（-0.306）=0.607n 2p =1+1.661lgpp H H 246=1+1.661×（-0.159）=0.736式中H 24p 、H 6p 、H 1p （H 60p ）、H 10p 分别为24小时、6小时、1小时、10分钟设计暴雨（单位：mm ）。

水利工程常用计算公式

水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH3）1/2式中：m—堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝Q＝K＝A3△x=f1112 22i-i 2g2g⎭⎝⎭⎝式中：△x——流段长度（m）；g——重力加速度（m/s2）；h 1、h2——分别为流段上游和下游断面的水深（m）；v 1、v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s）；a 1、a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）；n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）； A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）； 4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为（25（1（2（3（4（5 （66式中：h a —计算断面处的大气压强水柱高（m ）； H v —水的气化压强水柱高（m ）最小淹没深度S ，可按下式估算：式中：0γF —吼道断面的水流弗劳德数，000gh /V F =γ。

虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现：（1）用真空泵抽气发动，可根据设计条件和工况做设备选型；（2）自发动；（3）水力真空装置；（4）水箱抽气装置。

断流装置常采用真空破坏阀。

在已知h B 、a 值时，真空破坏时的瞬间最大进气量可按下式估算：式中：μ—真空破坏阀系统的流量系数；a ω—真空破坏阀的断面面积（㎡）；a ρρ、—分别为水河空气的密度。

7、水库蓄水容积 1、总库容估算公式（1V B L H K （2V A K 2V ho F C 水库为不完全年调节C=O.2~0.4 水库为完全年调节C=O.5~1 水库为不完全多年调节C=l~1.3 水库为完全多年调节C=1.3~1.5 3、水库灌溉放水流量估算公式：Q=CA Q —最大灌溉放水流量，m3/s 。

广西32城镇暴雨强度公式成果表2017.01

608
754
隆林
q=3200(1+0.545lgP)/(t+12)0.80
386
418
441
458
513
639
崇左
q=4645(1+0.486lgP)/(t+13)0.842
467
502
527
546
605
744
南宁
q=4306.586(1+0.516lgP)/(t+15.293)0.793
457
493
477
497
558
701
南丹
q=3150(1+0.6lgP)/(t+12)0.762
429
468
495
516
582
734
平果
q=3680(1+0.493lgP)/(t+13.8)0.783
425
457
480
497
552
680
田东
q=3450(1+0.662lgP)/(t+12)0.777
458
502
495
539
570
594
669
843
贵港
q=1712.455(1+0.581lgP)/(t+6.241)0.604
467
507
536
558
628
789
注：1、广西32城镇暴雨强度公式由曲申酉教授级高工推导。2、摘自中国土木工程学会·排水委员会二届二次年会论文集461～463页。3、文集百色分母(t+9.5)0.474纠正为(t+9.5)0.747；河池分母(t+8.5)0.754纠正为(t+8.5)0.757；融水分母(t+6.5)0.65纠正为(t+6.7)0.65；东兴改为q=1217[1+0.0685(lgP)2]/(t+5)0.439P-0.159；鹿寨分子2430应改为1920。4、早期阳朔分子是2000(1+0.465lgP)，后来改为2000(1+0.475lgP)。5、给水排水设计手册第5册城镇排水第一版（红皮书）63页梧州分子2070(1+0.466lgP)有误。6、来宾是2005年新公式。

城区小流域暴雨洪水计算方法的探讨

流域名称二坑
流域特征参数
F = 11 L = 6. 8 J = 0. 002 58
表 2 城区洪水计算成果表
城区暴雨洪水公式计算成果
水量平衡原理推求的洪峰/ m3·s - 1
Φ = 0. 9 V = 0. 8 Qm = 24. 7
21. 8
推理公式法成果
m =1 μ = 1. 3 Qm = 24. 5
式中 : t1 ———地面集水时间 ;
t2 ———洪水在管渠内运行时间 , 根据平均流
速计算 (一般为 0. 6 ～ 0. 9 m/ s ,与比降
等有关) ;
m ———延缓系数 ,暗管取 2 ,明渠取 1. 2 。
3. 2 公式的相同点
公式的形式相同 ,推理公式的 h/τ与市政室外
排水公式的 q 均为暴雨强度 , 其意义为洪峰与暴雨
F ———流域面积 ( km2) ;
τ———汇流时间 ( h) ;
t1 ———地面集水时间 (0. 25 ～ 0. 35h) ;
t2 ———洪水在管渠内运行时间 ,根据平均流
速计算 (平均流速根据排水管网设计 ,
在比降为 1/ 1 000 ～ 3/ 1 000 的情况
下 ,平均流速为 0. 6～0. 9 m/ s) ;
规范中主要应用于天然情况的小流域洪水计算 ,对
城区小流域是否适用一直没有明确 ;后者主要是城
建部门采用的洪水计算公式 ,其重现期的概念与水
利部门不一样 ,且其主要是计算洪峰 ,难以推求出洪
量及洪水过程线。
3. 1 洪峰计算公式
3. 1. 1 推理公式法
Q m = 0. 278 h F/ τ
τ=
5 结语
随着城市防洪工程建设步伐的加快 ,城区小流域暴雨洪水计算的工作越来越多。而我国目前的推理公式 (含参数) 主要应用于天然状况 ,城区小流域的洪水计算方法研究还很少 ,已经不能满足社会发展的需要。为此我们通过分析现有的小流域洪水计

应用推理公式计算广西特小流域暴雨洪水可突破θ值限制的探讨

应用推理公式计算广西特小流域暴雨洪水可突破θ值限制的探讨廖华云;廖元秀;黎志键【摘要】For calculating storm flood of special small watershed in Guangxi, each with catchment area less than 1km2, the Naci instantaneous unit hydrograph and reasoning formula were adopted respectively. The results of storm flood calculation for the small II-scale reservoirs located in various special small watershed of Guangxi demonstrate that the watershed parameter of θ value is much less than the minimum value specified by the Guangxi Hydrology Chart when applying reasoning formula, but the calculation results of flood peak and reservoir flood regulating are close to that out of Naci instantaneous unit hydrograph method which is not subject to limit of θ value. Therefore, calculating storm flood for special small watershed in Guangxi with reasoning formula is able to break the limit of θvalue, the watershed parameter specified by the Guangxi Hydrology Chart.% 为了探讨广西特小流域(≤1 km2))暴雨洪水计算问题，分别应用纳希瞬时单位线法和推理公式法，对广西各特小流域的小(二)型水库的暴雨洪水计算表明：应用推理公式法计算暴雨洪水，虽然流域参数θ值远小于《广西水文图表》规定的相应最小值，但所计算得出的暴雨洪峰和水库对洪水过程调洪结果，与应用不受流域参数θ值影响的纳希瞬时单位线法得出的相应结果相当接近。

洪水计算(推理公式法)

2.637 2.785 2.993 3.420 2.620 2.769 2.967
621.82 496.53 373.67 212.47 576.21 472.80 364.09
Qm
4.99 4.72 4.40 3.82 4.90 4.66 4.37
验算
径流系数α
0.82 0.81 0.8 0.79 0.78 0.77 0.76
0.00 0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
P=5%
27.475 86.84 185.25 228.85
P=10%
24.5 76.44 155.8 190.9
杨村乡防洪治理设计短历时暴雨Htp（mm）
P=20%
P=50%
21.35 65.52 125.4 151.8
16.625 48.36 82.65 98.9
0.937674237 0.930781149
0.9211628 0.896655473 0.940290425 0.933481235 0.922833922
-0.292157242 3.3164971 -0.294344283 3.481989 -0.297417946 3.7045792 -0.303113688 4.1991206 -0.296143142 3.3333886 -0.297166182 3.4928812 -0.298173545 3.7149179
29.925 89.96 176.7 224.25
25.9 78.52 151.05 188.6
J1/3
F1/4
θ
m1
m2
0.390658541 2.576533317 11.43893507 0.5228027 0.31798

小流域设计洪水计算(主讲推理公式法)

Qm,p C
E
D
A
T
上涨历时t1
F t
B
本章小结
小流域设计洪水特点及方法暴雨公式的理解全部产流、部分产流的概念推理公式推求设计洪峰的步骤影响洪峰流量的因素
作业: P156 8-1
称为全部产流。Qm k (i u)F
式中 Qm——洪峰流量(m3/s); F——流域面积(km2); i——平均降雨强度(mm/h)； u——平均下渗强度(mm/h); k——单位换算系数。
（8-4）
3. 部分产流当tc<τ时，即不充分供水条件下，出口断面的最大流量是由全部降雨在部分流域面积上形成的：
2. L、J、F
θ
m
3.
P24,p
R2L4,p J 1/3F1/ 4
4. 产流历时tc计算
5. 试算求Qm
u
或
L J 1/3
u
(1
n
n)n1n
(
Sp hRn
1
)1n
1
tc
(1
n)
Sp u
n
(1) 假定一个Qm 值，计算τ；
(2)
当τ≤tc时，由式（80-1.227）8 m计J 算1/L3Qm1/
二、历时t（<24小时）的设计暴雨Pt,p的计算将年最大24小时设计暴雨量P24，P通过暴雨公式转化为任意一历时的设计雨
量Pt,P(1<t<24)。
1. 暴雨公式
it , P
SP tn
（8-1）
式中，it.p—— 历时为t、频率为P的平均暴雨强度(mm/h);
Sp—— 单位时间的平均雨强(mm/h)，又称雨力,随地区和重现期而变;
u