小面积山坡洪水流量计算方法分析
新疆天山北坡小流域暴雨洪水计算_肖开提_阿不都热衣木
新疆天山北坡小流域暴雨洪水计算
肖开提· 阿不都热衣木 , 董增川
1 2 ( 1. 河海大学水文水资源学院 , 江苏 南京 210098 ; 2. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室 , 江苏 南京 210098)
摘要 : 为新疆北坡小流域暴雨洪水找出一条可靠的计算途径 , 针对新疆天山北坡小流域暴雨洪水 的特点和规律 , 提出了应用解三元联立方程组法和推理公式法两种方法 , 由设计暴雨推求洪沟设计 洪水 . 实例应用结果表明 , 解三元联立方程组法和推理公式法两种方法切实可行 , 能够解决无资料 地区的暴雨洪水计算问题 . 关键词 : 设计暴雨 ; 设计洪峰 ; 暴雨洪水 ; 净雨强度 ; 小流域 ; 天山北坡 ; 新疆 中图分类号 : P333 . 2 文献标志码 : A 文章编号 : 10001980( 2011) 06061206 天山北坡地处亚欧大陆腹地 , 四周高山环绕 , 远离海洋 , 处于天山中部的凹陷地段 . 南部紧邻吐善托盆 地 , 北部与准噶尔盆地相连 , 是典型的内陆干旱区 . 太平洋和印度洋东 、 南方向来的水汽因受高山阻隔长途跋 涉至腹地已散失殆尽 , 进入天山北坡的多是干热暖流 . 大西洋和北冰洋的冷湿气流随西风环流进入新疆 , 从 西、 北两方向影响天山北坡 , 是本地区主要水汽来源 . 据气象站多年实测资料分析 , 该区域暴雨多发生在 5 — 8 月间 , 暴雨历时多为几小时或十几小时 , 经坡面漫流 , 形成洪水 , 下垫面土壤下渗强度较大 , 洪水形成的径 流为超渗产流 , 历时不长 , 峰高量大 , 暴涨暴落 . 天山北坡小流域暴雨洪水一般采用概化计算 , 理论公式已经广泛应用于小河与小洪沟的计算中 . 在这些 小河及洪沟中 , 只有少数河流设有水文站 , 多数河流没有实测水文资料 , 甚至连调查洪水资料也很少 . 因此 , 依据现有实测资料 , 利用地区经验公式 , 综合分析进行研究区公式参数的率定 , 有着较强的实用性 . 本文针对 各洪沟设计暴雨一定的情况下 , 采用解三元联立方程组法和推理公式法对山洪沟设计洪水进行分析计算 .
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。
暴雨流量计算方法和步骤
暴雨流量计算方法和步骤谭炳炎汇编二OO八年四月于成都详细计算方法和步骤如下(泥石流河沟汇流特点:全面汇流;<t c.)1、 F 全面汇流,从地形图上量取;f 部分汇流,即形成洪峰流量的部分面积,调查确定后从地形图上量取;2、L 从地形图上量取;(分水岭至出口计算断面处的主沟长度)3、J 主河沟平均坡降;(实测或地形图上量取)J = { (Z +Z )・U +(Z +Z ) «L + ............................... (Z +Zn) «L 一2Z ・L}/0 1 1 12 2 n-1 n 0L2当Z0 =0时,上式变为:J= {Z «L +(Z +Z ) «L +……(Z +Zn) -L }/L2fa 1 . _ 1 1 2 2 n-1 n3-1、J1/3 .计算3-2、J1/4 ;计算4、H24 年均最大24小时雨量(mm);查等值线图或采用当地资料;5、C v、Cs : Cv ------ 变差系数(反映各次值与多年平均值的相对大小)Cs----偏差系数(反映各次值的偏差情况);与当地的地理位置、降雨、地形、地貌、植被及汇水面积等因素有关。
一般地区:Cs=3.5 Cv 梅雨期:Cs=3〜4 Cv台风期:Cs=2〜3. CvCv>0.6 的地区:Cs芸3.0 Cv Cv<0.45 的地区:CsW4.0CvCv〃最大24小时暴雨变差系数,查等值线图或采用当地资料;6、K p 24查皮尔逊III型典线的模比系数表;7、以设计频率p的最大24小时雨量(mm);H =Kp - ^8、n2崔暴雨强度衰减指数;其分界点为一小时:n取值箍常按下列二位小数取值:0.3、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、当t<1小时:取n=n ;查图或采用当地资料;多数情况都处于24>t>11小时这一状况:取n=n ;2求法:(1):查图(!)(2):采用当地资料;1)、四川省水文手册计算方法:手册给出了:10分钟、1小时、6小时、24小时、1日、3日、7日、和可能最大24小时等最大时段的暴雨和Cv等值线图、皮尔逊III型典线的模比系数Kp表供naan查用。
山洪流量计算道路排水边沟(采用广东省洪峰流量(小流域)经验公式)
垃圾场进场道路边沟水及涵管力计算1. 计算原则(1)山洪流量计算方法,采用广东省洪峰流量(小流域)经验公式。
(2)汇水面积:根据1:10000地形图,划分汇水区域,匡算汇水面积。
(3)采取50年一遇设计标准。
(4)截洪沟采用矩形断面的明渠,排水能力按照采用非满流箱涵条件进行计算,明渠安全超高取0.3~0.5m。
2. 水力计算(1)山洪流量计算公式:Qp = C2·H24P·F0.84式中:Qp——设计洪峰流量(m3/s);C2——计算系数,按照50年一遇,取0.050。
H 24P ——计算系数,H24P=352.6F——汇流面积(km2)根据测量各截洪沟系统汇水面积,按照上式计算山洪流量,结果见下表:系统汇水面积(km2) 山洪流量(m3/s)AK0+148 0.016 0.55AK0+630 0.02 0.66AK0+897 0.022 0.72AK1+245 0.017 0.58AK1+400 0.02 0.66(2)截洪沟断面尺寸及流量校核截洪沟采用矩形断面的明渠,排水能力按照采用非满流箱涵条件进行计算,明渠安全超高取0.3~0.5m。
公式: Q=Av ,v=2132 1R i n式中:Q——设计流量(m3/s);A——设计过水断面面积(m2)v——设计流速(m/s)n——粗糙系数,取0.013 R——水力半径(m)i——水力坡降系统山洪流量(m3/s)截洪沟尺寸BxH(m)设计坡度过流能力(m3/s)是否满足AK0+148 0.55 DN1500 0.0015 2.27 是AK0+630 0.66 DN1500 0.0015 2.27 是AK0+897 0.72 DN1200 0.0015 1.5 是AK1+245 0.58 DN1200 0.0015 1.5 是AK1+400 0.66 DN1200 0.0015 1.5 是。
面积比拟法计算洪峰流量
面积比拟法计算洪峰流量
洪峰流量是指在洪水过程中,达到最高水位时的流量。
在水文学中,计算洪峰流量是非常重要的一个问题。
一般情况下,我们可以通过面积比拟法来计算洪峰流量。
面积比拟法是一种比较简单的计算方法,它通过测量不同时间段内的水位变化,来推算出洪峰流量。
具体来说,就是通过将洪水过程分割成若干个时间段,然后测量每个时间段内的水位变化,最后将这些数据综合起来,就可以得到洪峰流量。
在进行面积比拟法计算时,需要采用一些基本的公式和计算方法。
首先,我们需要测量出洪水过程中每个时间段内的水位高程,并将其绘制成水位-时间曲线。
然后,我们可以通过求出每个时间段内的水位变化量,来计算出洪水过程中的总水位变化量。
最后,我们可以通过将总水位变化量与洪水过程中的标准断面的面积相乘,来得到洪峰流量的估算值。
需要注意的是,面积比拟法虽然简单易行,但是其计算结果可能存在一定的误差。
这主要是由于洪水过程中的流量变化是非常复杂的,涉及到许多不确定因素。
因此,在进行洪峰流量计算时,必须要充分考虑这些不确定因素,尽量减小误差。
除了面积比拟法之外,还有一些其他的方法可以用来计算洪峰流量。
例如,我们可以利用流速仪来直接测量洪水过程中的流速,并通过
流速与流量之间的关系,来计算出洪峰流量。
此外,还可以采用数值模拟等方法,来对洪水过程进行模拟和分析,从而得到更为准确的洪峰流量值。
总的来说,计算洪峰流量是一项非常重要的工作,它对于防洪减灾、水利工程设计等方面都具有重要的意义。
在进行洪峰流量计算时,我们应该充分考虑各种不确定因素,采用合适的方法和计算公式,从而得到尽可能准确的结果。
小面积洪水计算汇流参数m值的推求
 ̄ 02 8 Q ' . - 7 - ' = — Q2 8 } Q . F f 7 其 中 :一 为洪 调 值 ( s ; Q mV)F为洪 水 调查 以上 流域 面 积 (m ), 可 由公 式 ( t k 2;r I h ) 得 ; 求 洪
水调 查 以上河 道 比降 ( 数点 计 ) 小 。 例: 已知某 水 库洪 水 调查 到 5 0年 一 遇 洪 峰流
度稳定 。 ( ) 去浑水 补 给条件 下 , 2失 浑水 浮 于清 水 上部 运行 的表层 异 重 流前 锋厚 度 与 总水 深 的 比值 比较 稳 定 , 持 在 01~ . 间 , 锋速 度 比同水 深 的 维 . 02之 5 前
底层 异 重 流慢 , 减小 幅度先 高后 低 。表层 异重 流 的
式 中 : 流域汇 流参数 ;为 河道 比降 ( m为 . , 以小
数点 计 )L为 河 道 长度 ( m)r为 汇 流 历 时 ( ) ; k ; h;
Q 为 洪峰 流量 ( 3 ) 一 m/ 。 s 水科 所方 法洪 峰流量计 算基本公 式 : 0 : : 墨 翌: Q :: £ 2
一 ma x n
r
式 中: . s雨力 ( n m n ; 洪峰 径 流系 数 ; m d i) 暴 雨 指数 ; F流域 面积 (m 。 k ) 流 域汇 流历 时 实际 上是 洪 峰与 其相 应下 的洪
量 之 比值
’ .
( 或( ) ) 即可计算 。 首先 计算 其损 失参 数 及 ( 流历时 ) 产
第 2期 ( 总第 37期 ) 5
【 文章编号】10 - 8 6( 1)0 - 0 2 0 0 9 2 4 2 2 2- 2 - 2 o - 0 -
吉
福建省小流域洪水计算方法介绍
福建省小流域洪水计算方法介绍福建省小流域洪水计算方法介绍王钢,福建省水电干校158********……………………….模型一:水文CAD推理公式法模型一、功能已知流域特征和暴雨图集中暴雨特征参数F、L、J和H1 Cv1、H6 Cv6、H24 Cv24 以及沿海与内地不同的地形特征从而进行计算洪峰流量QM,汇流时间t以及洪水过程线。
二、计算原理推理公式是我省中小型水利工程设计洪水通常采用的方法,它是假定汇流时间内降雨强度均匀,且将汇流面积曲线概化为矩形,导出如下公式:当tc>=τ时,即全面积汇流情况下:Qm=0.278F*Ht/τ当tc<τ时,即部分汇流情况下:Qm=0.278F*Htc/τ通过代入法求解未知数 Qm与T:Qm=0.278F*Ht/τ………………………………...①τ=0.278*L/(m*J1/3*Qm1/3)………………………②由于不同地方的m值所调试出的参数值是不同的,所以,m 值需经一系列的参数计算才能求得,详见公式计算步骤。
…………………1、用推理公式法计算设计洪水(1)确定稳定入渗率fc值:…………………….(2)分割时段的地表净雨和地下净雨:…………………….(3)计算汇流参数m值:…………………….(4)计算地表洪峰流量:…………………….(5)计算设计洪量:(6)计算地表洪水过程线:(7)计算地下洪水过程线:(8)计算设计洪水过程线:(9)四、实例与操作模型二:瞬时单位线法模型一、功能已知流域特征和暴雨图集中暴雨特征参数F、L、J和H1 Cv1、H6 Cv6、H24 Cv24 以及沿海与内地不同的地形特征从而进行计算洪峰流量QM及洪水过程线。
二、原理瞬时单位线是纳希于1957年提出来的。
所谓瞬时单位线是指流域上分布均匀,历时趋于无穷小,强度趋于无穷大,总量为一个单位的地面净雨量在流域出口断面形成的地面径流过程线。
υ(0,t)=1/Kг(n)(t/K)n-1 e-n/K式中υ(0,t)表示t时刻瞬时单位线的纵高;г——伽马函数;n——反映流域调蓄能力的参数,相当于线性水库的个数或水库的调节次数;K——线性水库的蓄泄参数,相当于流域汇流时间的参数,具有时间因次。
工程水文学第九章小流域暴雨洪峰流量计算
研究不足与展望
01
数据局限性
由于实测数据的限制,部分计算方法的适用性和精度需要进一步验证和
完善。
02
模型参数的不确定性
数学模型中的参数具有不确定性,对计算结果的影响需要深入研究。
03
未来研究方向
未来可以加强小流域暴雨洪峰流量的长期变化规律、影响因素及其相互
作用机制等方面的研究,同时开发更为精准、实用的计算方法和技术。
降雨径流模型
通过建立降雨径流关系,利用降 雨资料推算洪峰流量。常用的降 雨径流模型有经验公式、概念性
模型和数值模型等。
水文资料分析
通过对历史水文资料的分析,找出 影响洪峰流量的因素,建立相关关 系,预测未来洪峰流量。
实测资料推算
通过实测暴雨过程中降雨量、河流 水位、流量等数据,分析计算出洪 峰流量。这种方法比较准确,但需 要足够的实测资料。
结果分析
对计算结果进行误差分析、敏感性分析和不确定性评估,确 保结果的可靠性和准确性。同时,将计算结果与历史数据进 行对比,验证模型的适用性和精度。
结果验证与应用
结果验证
通过实测数据对计算结果进行验证,比较实测值与计算值之间的差异,评估模型的精度和可靠性。
实际应用
将计算结果应用于小流域暴雨洪水的预测、预警和防治,为工程设计和防洪减灾提供科学依据。同时 ,根据实际情况对模型进行修正和优化,提高计算精度和适用性。
然而,暴雨洪水是一个复杂的现象, 受到多种因素的影响,因此仍需要不 断的研究和创新,以应对不断变化的 气候和环境条件。
目前,基于数值模拟和计算机技术的 暴雨洪水模型已成为主流,这些模型 能够考虑更多的影响因素,提高计算 精度和可靠性。
02 小流域暴雨洪峰流量计算 的基本理论
四川省中小流域暴雨洪水计算
由推理公式计算最大流量参照《四川省中小流域暴雨洪水计算手册1984版》推理公式求解,步骤如下:1 基本参数计算1.1 确定设计坡面的流域特征值F 、L 、J1、F 为设计坡面的积水面积,平方公里。
由比例尺为1:500的地形图上量取得24602m ;2、L 为自出口断面沿主河道至分水岭的河流长度,公里。
包括主河槽及其上游沟形不明显部分和沿流程的坡面直至分水岭的全长从1:500的地形图上量取得77.19m ;3、J 为沿L 的河道平均坡度,即在量出L 的过程中读取河道各转折点的高程i h 和间距i l ,如图1.1所示。
图1.1 落差i h 和间距i l 逐段关系示意图()()()()()0111222331022n n n iiH H l H H l H H l H H l H l J l -+++++++++=∑∑……()1022i i i HH l H L L -+-=∑式中i H 、i h 以米计;L 、i l 以公里计;J 以千分率(‰)计将已知数据代入公式求得J=118‰=0.118。
1.2 计算暴雨雨力S 、暴雨公式的衰减指数n1、计算年最大暴雨,已知暴雨特征值1/6H 、1H 、6H 、24H 、v C 、/s v C C ,由皮尔逊Ⅲ型频率曲线表(附表6.5)查出频率为2%的p K 值,例1/61/6=K P P H H 。
2、计算暴雨公式的衰减指数n 。
假定用2n 做初试计算。
当历时t=6~24小时范围内,6324n =1 1.661lgP P H H +();当历时t=1~6小时范围内,126n =1 1.285lg P PHH +();当历时t=1/6~1小时范围内,1/611n =1 1.285lgPPH H +()。
3、计算设计雨力S ,当历时t=6~24小时范围内,33n 1n 1p 246=24=6P P S H H --;当历时t=1~6小时范围内,22n 1n 1p 61p 1p =6=1=P S H H H --;当历时t=1/6~1小时范围内,11n 1n 1p 11/6p 1=1=6P S H H --。
小流域坡面洪峰流量计算方法探讨
1 . 4 4 1 . 8 9
0 . 3 5 0 . 3 5
2 . 3结 果对 比
式 中:Q 为不同重现期下的设计流量 ,m 3 / s ;k为径流 系数 ;i 为不
根据表 1 - 1和 1 — 2计算结果 ,由 《 开发建设项 目水土保持技术规
同重现期下的平均 l h 降雨强度 ,m m / h ;F 为流域 面积 , k m ;
住
5 1 0 2 0
mm/ h
3 0 3 0 3 0 1 _ 3 6 1 . 8 3 2 . 3 0
mm
4 0 . 8 5 4 . 9 6 9 . O 0
m / s
3. 4 0 4. 58 5. 75
方法也存在差异 本文简要介 绍 了两种较为常用的计算方法 ,并通过示
1 . 1《 开发建设项 目水土保持技术规 范》计 算方 法
《 开发建设项 目水土保持技术规范 》 ( G B 5 0 4 3 3 — 2 0 0 8 ) 推荐的小流
域坡面洪峰流量“ 计 算公式 为
Q= O . 2 7 8X k Xi XF
1 0 2 0
1 . 6 5 1 . 6 5
一
表 1 — 2 《 水利水 电工程水土保持技术规范 》公式计算 过程 表
、
计算方法简介
重现期
焦
5
q 5 . 1 0
m m, mi n
1 . 6 5
C p
1 . o o
C
—
0 . 3 5
I
I
Q
2 . 8 9
m l / s
l f 4 . 1 6 5 . 4 6
1 . 2《 水利水 电工程 水土保持技术规 范》计算方法
小流域洪峰流量计算的公式
小流域洪峰流量计算的公式1、推理公式f Q n sm τψ278.0=当τ≥c t ,时,n su τψ-=1 当τc t ,时,nc t n -⎪⎭⎫ ⎝⎛=1τψn H s -=12424n--=410ψττ()nnnsF L mJ ----⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=414431410278.0τ()nc s n t 11⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=μm Q ——设计频率的洪峰流量(m 3/s )ψ——洪峰径流系数τ——汇流历时(h)S ——暴雨雨力(mm/h)n ——暴雨衰减指数,其分界点为1小时,当t<1,取n=n 1,当t 1,取n=n 2μ——产流历时内流域内的平均入渗率(mm/h )c t ——产流历时24H ——设计频率的最大24小时雨量(mm )计算步骤1、根据地形图确定流域的特征参数F 、L 、J2、由公式4131FJ L =θ计算θ值,并根据相关公式计算汇流参数m3、由暴雨μ的参数等值线图确定设计流域的暴雨参数特征值24H 、C V 、C S 、n 1或n 2,并由皮尔逊Ⅲ型,结合频率查表,确定指定频率下的K p 值,由()241224H K s K S n p p p -== 4、有《四川省水文手册》,查出n-44的值,并根据ns m -⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=44410383.0θτ计算0τ值5、查表确定μ值,并计算n sτμ,查图由n 、n sτμ两坐标的焦点值,确定洪峰径流系数ψ6、根据《四川省水文手册》,查出n-41的值,计算流域汇流时间n--=41ψττ,计算τ值2、水利水电科学研究院的经验公式 适用于流域面积小于100km 2.32ksFQ m =洪峰流量参数K 可有下表3、公路科学研究所nm kFQ =指数n 为面积指数,当101≤≤F 时,K 值如下表梯形断面830)'(189.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=i m m nQ h ,)1(2200m m h b -+=,212'm m +=。
小流域设计洪水计算方法及应用
文章引用: 张新田, 郭海晋, 邵骏. 小流域设计洪水计算方法及应用[J]. 水资源研究, 2017, 6(6): 577-584. DOI: 10.12677/jwrr.2017.66067
小流域设计洪水计算方法及应用
关问题进行了探讨和实例分析,为山洪灾害防治中小流域设计洪水提供了借鉴。
关键词
水文,山洪灾害,小流域,设计洪水 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
Keywords
Hydrology, Mountain Disaster, Small Watershed, Design Flood
小流域设计洪水计算方法及应用
张新田,郭海晋,邵 骏
长江水利委员会水文局,湖北 武汉
收稿日期:2017年10月21日;录用日期:2017年11月2日;发布日期:2017年11月9日
摘
要
在山洪灾害预警防治中,山丘区小流域设计洪水是其中重要环节。目前大多数山丘区溪河缺乏实测流量资料, 因而根据雨量资料是推求山丘区小流域设计洪水的重要途径,同时降雨量也是山洪灾害预警防治的重要指标。 本文归纳总结了山洪灾害防治中小流域设计洪水的主要计算方法,并对山洪灾害预警防治中设计洪水计算的相
作者简介:张新田(1962-),男,湖北武汉人,高级工程师,研究方向:水文学及水资源。
1 1 ④ 选择时段单位线的净雨时段 ∆t ,由 n、K 求时段单位线。 ∆t 应满足 ∆t = ~ t P 的条件, t P 为时段单位线 2 3 的涨洪历时;⑤ 由设计净雨过程及时段单位线求得设计地面径流过程;⑥ 按各省(自治区、直辖市)水文手册、 暴雨径流查算图表或暴雨洪水计算等手册或有关设计单位建议的计算方法确定设计条件下的地下径流流量;⑦ 地面、地下径流过程按相应时刻叠加,即得设计洪水过程。
小水库洪水核算办法
附件:山东省小型水库洪水核算方法〔试行〕前言《山东省小型水库洪水核算方法》〔试行〕是为适应新形势下小型水库除险加固需要而制定的。
本方法依据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《水利水电工程设计洪水计算标准》〔SL44-2006〕、《碾压式土石坝设计标准》〔SL274-2001〕和《山东省水文图集》的有关分析成果,在原山东省水利局暴雨洪水组1979年6月编印的《山东省小型水库洪水核算方法》基础上修订完成的。
在山丘区小型水库防洪安全复核、控制运用、加固设计等工作中应以本方法为主,其它各法可作验证参考。
本方法提供了洪峰流量、洪水总量以及调洪演算方法,适用我省流域面积在1到30平方千米的小型水库保安全洪水核算使用。
对有闸控制或流域面积大于30平方千米的小型水库,应使用《山东省大、中型水库防洪安全复核洪水计算方法》进行核算,设计洪水流量过程应采用瞬时单位线法,其中《山东省水文图集》。
流域面积小于1平方千米的小〔2〕型水库,应按本方法计算的洪峰、洪量分别加大10%后,再进行调洪。
请各单位在使用过程中注意结合实际, 及时总结经验,如有问题请函告省水利厅。
1小型水库设计洪水标准小型水库设计洪水标准,按照水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)选取。
小型水库永久性水工建筑物的洪水标准,应按山区、丘陵区或平原、滨海区分别确定。
山区、丘陵区永久性水工建筑物洪水标准[重现期〔年〕]按表1选用。
平原、滨海区永久性水工建筑物洪水标准[重现期〔年〕]按表2选用。
当山区、丘陵区的小型水库坝高低于15m,上下游最大水头差小于10m时,且失事后对下游防洪影响不大时,其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定;当平原、滨海区的小型水库坝高高于15m,且上下游最大水头差大于10m时,其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。
小〔1〕型、小〔2〕型水库的消能防冲建筑物洪水重现期分别取20年、10年。
表1 山区、丘陵区小型水库设计洪水标准表表2 平原、滨海区小型水库设计洪水标准表注:特别重要小型水库系指可能危及下游城镇、工矿区,铁路干线或其它重要政治经济意义设施或梯级水库。
[安徽]山丘区中小面积设计洪水计算程序
后的洪峰流量模,qm在附表9《各种频率 过程线表》中查得与qm接近的流量模qm k值,在主程序表中调整k值,则程 mm 272 mm 82 mm 212 mm 95 mm 0.62 0.6 4745 m3/s 设计频率(P): 洪峰流量修正系数: 洪峰流量模(qm): 暴雨衰减指数(n): 瞬时单位线参数(k): 修正洪峰流量模(qm′): 请修正设计洪水过程线
根据n值及修正后的洪峰流量模,qm在附表9《 设计洪水流量模过程线表》中查得与qm接近的 ′的过程线中的k值,在主程序表中调整k值, 动修正设计洪水过程线。
XX省山丘区中、小面积设计洪水计算程序
输入数据
流域面积(F): 流域长度(L): 流域平均宽度(B): 河道平均坡度(J): 流域形状系数(f): 100 km 10 km 6 km 15 ‰ 0.36
2
年最大24小时点雨量均值(H24均): 年最大1小时点雨量均值(H1均): 年最大24小时点雨量变差系数(CV2): 年最大1小时点雨量变差系数(CV1): 地形类型:
水计算程序
142 42.7 0.55 0.55 江淮深山 mm mm
量均值(H24均):
雨量均值(H1均):
变差系数(CV2): 地形类型:
变差系数(CV1):
洪水过程线选择
0.01 0.93 54.9 0.62 0.5 % 5 0.93 49.3 0.62 0.12 94.9 %
53.0 请修正设计洪水过程线
参数计算
设计频率(P): 24小时点雨量(H24): 1小时点雨量(H1): 24小时面雨量(P24): 1小时面雨量(P1): 24小时面净雨量(R24): 3小时面净雨量(R3): 暴雨衰减指数(n): 瞬时单位线参数(k): 洪峰流量(Qm): 0.01 % 768 mm 231 mm 700 mm 210 mm 660 mm 297 mm 0.62 0.39 3623 m /s
坡面洪水导流计算方法
坡面洪水导流计算方法一、基本概念先搞清楚。
咱得先知道啥是坡面洪水导流。
简单说呢,就是山坡上的水,下大雨或者雪化得快的时候,水就往坡下跑,我们得想办法让这些水按照我们想要的方向走,别乱冲乱撞搞破坏。
这就需要计算啦,就像给洪水规划一条安全的路。
二、简单的水量计算。
那怎么算水量呢?这里面有个小公式哦。
一般来说,我们要考虑这个坡面的面积,还有降雨量或者融雪量这些因素。
比如说,坡面面积是A,降雨量是P,那这个坡面可能产生的水量Q(这是个大概值哈),可以简单地用Q = A×P来计算。
当然啦,这是很简化的算法,实际情况会复杂得多,像土壤的吸水性啊,植被截留的水量啊,都得考虑进去。
土壤像个小海绵,它能吸一部分水,植被就像小伞,也能挡住一些水不让它流走。
三、流速的计算也重要。
知道了水量,还得知道水的流速呢。
流速要是快,那冲击力就大,导流的要求就更高。
流速的计算有专门的方法。
有个曼宁公式,这个公式听起来有点高大上,其实就是和坡面的坡度啊,坡面的粗糙程度有关。
如果坡面很陡,水就流得快,就像咱们从滑梯上滑下来一样,坡陡就滑得快。
坡面要是坑坑洼洼很粗糙,就像在满是石头的路上走,水就走得慢些。
四、导流设施的设计。
算好了水量和流速,就可以设计导流设施啦。
比如说排水沟。
排水沟的大小就和前面算出来的水量和流速有关。
如果水量大、流速快,那排水沟就得宽一点、深一点,就像给洪水修一条宽敞的高速路,让它能快速通过。
还有导流堤,要考虑它能承受多大的冲击力,这个冲击力就和流速有关。
要是流速快,那导流堤就得修得结实点,不然就被洪水冲垮啦。
五、安全系数不能忘。
在整个坡面洪水导流计算里,安全系数可不能丢到一边。
因为天气这东西很调皮,有时候降雨量会比我们预计的大很多。
所以在计算的时候,要留个安全余量。
就像我们存钱一样,多存点以备不时之需。
这样就算洪水比我们想象的猛,我们的导流设施也能抗得住。
总之呢,坡面洪水导流计算不是个简单的事儿,但是只要我们把这些基本的东西搞清楚,就能更好地保护坡面下面的房子、农田啥的,让洪水乖乖听话,沿着我们给它规划的路走。
小面积山洪沟洪水计算及合理性论证
小面积山洪沟洪水计算及合理性论证【摘要】绰勒水库下游小流域面积山洪沟,均未设有水文测站,属于无资料地区,采用地区综合法、推理公式法、黑龙江省“洪水图集”法三种方法计算山洪沟设计洪峰流量,综合分析比较确定采用设计洪峰,并由现场调查情况分析论证设计洪峰计算的合理性。
【关键词】小流域面积山洪沟;无水文测站;设计洪峰;现场调查;合理性论证1概况绰勒水库下游沿绰尔河分布有索格营子、五道河子、好力保三个灌域。
由灌区西南边界穿越灌区腹部的自然山洪沟有19条。
以上山洪沟流域面积较小,均未设有水文测站,属于无资料地区,采用地区综合法、推理公式法、黑龙江省“洪水图集”法三种方法计算山洪沟设计洪峰流量,综合分析比较确定采用设计洪峰,并由现场调查情况分析论证设计洪峰计算的合理性。
2设计洪峰计算(1)地区综合法采用系列截至到2005年绰尔河、洮儿河流域设计洪峰流量地区综合经验公式计算。
两年一遇设计洪峰流量地区综合公式:Q50%=0.65 F 0.60五年一遇设计洪峰流量地区综合公式:Q20%=2.67 F 0.59十年一遇设计洪峰流量地区综合公式:Q10%=4.80 F 0.58式中:F-集水面积(km2)考虑到上述综合公式的参证站流域面积都在1000 km2以上,面积相差较大。
采用1996年版《黑龙江省水文图集》中绰尔河下游地区小面积设计洪峰流量进行了复核,较设计成果偏小近15~25 %。
洪水设计成果基本符合绰尔河地区小流域面积设计洪峰流量地区综合关系线,成果基本合理。
见表2。
表2 各山洪沟设计洪水成果(地区综合法)单位: m3/s(2)推理公式法式中 Q max—洪峰流量(m3/s);Ψ—洪峰径流系数;S—设计暴雨雨力,计最大一小时的雨量45(mm/h);—汇流历时(h);n—暴雨递减指数,n1=0.70; n2=0.75(依据新编暴雨等值线图复核取值);F—流域面积(km2);各山洪沟设计洪水成果见表3。
表3 各山洪沟设计洪水成果(推理公式法)单位: m3/s(3)黑龙江省“洪水图集”法采用黑龙江省“洪水图集”是以20年一遇最大流量进行地区综合,资料系列截至到1992年,其20年一遇地区综合公式:Q5%=1.3×3.2F0.67,成果见表4。
小面积山坡洪水流量计算方法分析
小面积山坡洪水流量计算方法分析陈汉杰;刘晓鹏【摘要】在小面积(小于1km2)无明显沟渠的山坡洪水计算中,如采用一般大流域的洪水计算方法(综合单位线法、推理公式法),由于山坡地形的特殊性,计算所需的产、汇流参数不一定适用,由此推算的设计洪水也不一定符合工程实际情况.该文以某小区周边山坡排水设计为例,对小面积山坡排水设计进行探讨,供同类工程参考.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】4页(P56-58,68)【关键词】小面积山坡;截洪沟;洪水计算;排水设计【作者】陈汉杰;刘晓鹏【作者单位】广州市水务规划勘测设计研究院,广东,广州,510640;广州市水务规划勘测设计研究院,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TV122+.3引言近年来,各地城市化进程不断加快,越来越多的开发项目兴建在山区或丘陵地区,这也使山坡排洪问题显得日益突出。
需要建设相应的山坡排洪设施,以保障小区安全,然而要确定排洪设施规模就必须推算相应的洪峰流量。
推求设计洪水的基本方法有 3种类型:由实测流量资料推求设计洪水;由暴雨资料推求设计洪水;由水文气象资料推求设计洪水[1]。
城镇小汇水面积一般无实测流量资料,设计洪水的推求一般由暴雨资料推求设计洪水。
目前,一般城建区的洪水计算方法主要有水利部门的计算方法及城建部门两套方法。
传统的水利部门洪水计算方法是针对大流域的,小面积山坡地形所需的产、汇流参数能否适用?按照城建部门的洪水推算方法推算的设计洪水又符不符合工程实际情况?小面积山坡洪水计算要如何计算?为了回答这些问题,本文试图对小汇水面积设计洪水计算方法进行全面介绍,并对常用方法计算结果进行对比分析,以期对小面积山坡排水工程设计洪水的计算有所帮助。
1 洪水计算方法由于小面积山坡地形的特殊性,目前还没有一套完整规范的计算方法,工程设计主要还是采用水利部门的洪水计算方法或者当地经验公式。
推算小流域面积设计洪水流量详解
df ( t ) [ f (t ) fc ] dt f (t ) t 0 f0
解上述微分方程,得:
f ( t ) f c ( f 0 f c )e
t
(6 1)
式中, f0 、 fc 、β (β > 0)与土壤性质有关,根据 实测资料或实验资料分析确定。
Δt 时段内流出流域出口断
面。最大流量为:
Q
Δt
R
Q
1 Rf Q 2t 2 Rf Q t
Δt
Δt
t
流域出口断面 t 时刻的流量,就是各等流时面
积上在 t 时刻同时流达流域出口断面的流量之和。 等流时线可以用流域平均汇流速度来绘制。流 域平均汇流速度:
V
流域最大汇流时间:
L
t4 t2
下渗为 f ,产生地面净雨,净雨强度(净雨率、产流 率)i – f =a , 故在 t 3 时刻,流域出口断面开始涨水, 此后,流域内各处普遍产生径流,水量也不断
fc
A t
f~t i, f Q
i~t
.C
B
Q~t
流域汇流 时间τ
tc
t
t1 t t
' 3 3
t2
t4
增加,汇入河网并汇集到出口断面,出口断面水位上
量称为填洼量(depression storage)。
暴雨量扣除损失量称为净雨量(net rainfall ,
effective rainfall),也称为产流量,其数量等于该
场降雨形成的径流量(runoff amount)。
在上述的损失中,下渗损失是最主要的。
6.2.2
下渗(Infiltration)
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广 东 水 利水 电
GUANGD0NG ATER W RES0URCES AND HYDROP0W ER
No 11 .
NO . V 201 0
小 面 积 山 坡 洪 水 流 量 计 算 方 法 分 析
陈 汉 杰 , 晓 鹏 刘
( 州市水务规 划勘 测设计 研 究院 , 东 广 州 5 0 4 ) 广 广 1 6 0
・
5 ・ 6
21 0 0年 1 1月 第 1 期 1
陈汉杰 , : 等 小面积 山坡洪水流量计算方 法分 析
树 木 的山体 , o=0 1 3 为 山坡 平 均长 度 ,m;o N . 4 ;。 k J 为 山坡 汇 流河 流坡 度 ; 坡为 山坡 汇 流 时间 , i 。 m n
h
工 程设计 洪水 的计算有 所 帮助 。
1 洪水计 算方 法
Q = 1 .7・ ・ 66 — F
r 坡
110 ( on 。 4 N L)
一
由于小 面积 山坡地 形 的特 殊性 , 目前 还没有 一套 完 整规 范 的计算 方法 , 工程设 计 主要还 是采 用水利 部 门的
12 . 室外排 水 法
该公 式反 映 了流 域 的地理 特征 和暴 雨 特征 , 于集 对 雨 面 积小 于 1 k 的河 流使 用 效果 较好 。 0m
1 4 推理 公式 法 .
1 )城 建 区设 计 流量 一般 采用 以下公 式计 算 :
Q= ・ F q・ 17 ( 6 Al 1+Cg lP)
雨面积 , m ; n k Ⅳ 为水 流沿 山坡上 的滞 流系 数 , 于茂 密 对
1 )湖南 省坡 面汇 流计算 方法 ; 2 )室外 排水 一雨水 管渠 计算方 法 ;
收 稿 日期 :0 0— 9—1 21 0 8
作者简介 : 陈汉 杰 (9 5一) 男 , 理 工 程 师 , 事 水 利 工 程 设 计 工作 。 18 , 助 从
对 小汇水 面积 设计洪水 计算 方法 进行 全面介 绍 , 对 常 并 用 方法计 算结 果进行 对 比分析 , 以期对 小面 积 山坡 排水 Biblioteka :K . !r 坡
式 中
k 。 m 计
为换 算 系 数 ; Q以 I / 计 ; 以 mm计 ; 以 n s h ,
当 坡 以 mi 时 , K =1 . 7 计算 公式如 下 : n计 则 66 ,
(i e)
c = 三 i
丁坡
洪水 计算方法 或 者 当地 经验 公 式 。 常用 的洪 水 计 算 方
法有 :
式 中 Q为设 计流 量 ,l s.为 降雨历 时 , n 为该 I/ ; l r mi; 地 区降雨 历时 内最大 净降 雨量 , m; m F为排 水分 区的集
得 日益 突 出。需 要建设 相应 的山坡 排洪设 施 , 以保 障小 区安 全 , 而要确 定排 洪设施 规模 就必须 推算 相应 的洪 然
峰流量 。推求 设计 洪水 的基本 方法有 3种 类型 : 由实 测
洪水 计算 中 , 了适 应 于小 汇 水 面 积 的洪 水计 算 , 采 为 可 用湖南 省坡 面汇 流计 算 方 法 。该 方 法将 排 水 块集 雨 面 积概化 为矩 形 , 假定 山坡 _ 并 = 旬均一 坡 度 , 用 等流 时 线 利
目前 , 一般 城建 区的洪 水计算 方法 主要有 水利 部 门
乘 以集雨 面 积 F, : =h 即 ×F×10 则在 时段 山坡 0;
的洪峰流 量 为
Q :K .
坡
的计 算方法 及城 建部 门两 套方 法 。传 统 的水利 部 门洪
水计算 方 法是 针 对 大 流域 的 , 面 积 山坡 地 形 所 需 的 小 产 、 流参数 能否适 用 ?按照城 建部 门 的洪水推算 方法 汇 推算 的设 计洪 水 又符 不符 合 工 程 实 际情 况 ?小 面 积 山 坡 洪水 计算要 如何计 算 ?为 了回答这些 问题 , 本文 试 图
的概念 , 并按 全 面汇 流计算 。 降雨 历 时 等于坡 面 汇 在 流时 间 坡 时 的最大 净水 量 应 等于最 大 净降 雨量 h
流量 资料推求 设计 洪水 ; 由暴 雨 资料 推 求 设 计洪 水 ; 南
水文气 象资料 推求 设计 洪 水 l 。城镇 小汇 水 面积 一般 J 』 无实测 流量资料 , 计洪水 的推求 一般 由暴 雨资料 推求 设 设 计洪水 。
关 键 词 : 面积 山坡 ; 洪 沟 ; 水 计 算 ; 水 设 计 小 截 洪 排
中图 分 类 号 :V 2 . T 12 3
文 献标 识 码 : B
文 章 编 号 :0 8一 1 (0 0 l — 0 6— 3 10 叭 2 2 1 ) 1 0 5 0
引 言
3 )广 东省 洪峰 流量经 验公式 法 ;
摘 要 : 小 面 积 ( 于 1m ) 明 显 沟 渠 的 山坡 洪 水 计 算 中 , 采 用 一般 大流 域 的 洪 水 计 算 方 法 ( 合 单 位 线 法 、 理 公 在 小 k 无 如 综 推
式 法 ) 由 于 山坡 地 形 的特 殊 性 , 算 所 需 的 产 、 流 参 数 不 一 定 适 用 , 此 推 算 的 设 计 洪 水 也 不 一 定 符 合 工 程 实 际 情 况 。 , 计 汇 由 该文 以某 小 区周 边 山坡 排 水设 计 为例 , 小面 积 山坡 排 水设 计进 行 探 讨 , 同类 工 程 参 考 。 对 供
4 )推 理公式 法 ;
近 年来 , 地城 市化 进 程 不 断加 快 , 来 越 多 的 开 各 越 发 项 目兴 建在 山区或 丘陵地 区 , 也使 山坡 排洪 问题 显 这
5 )综 合单位 线法 。 1 1 湖南 省坡 面汇 流计算 方法 .
在渠 道 防洪 、 挖 截 洪 沟 或铁 ( ) 涵洞 的设 计 开 公 路