福建省暴雨径流查算图表推理公式法
暴雨强度公式计算方法
一、定义暴雨强度：指单位面积上某一历时降水的体积，以升/（秒•公顷）(L/（S•hm2）)为单位。
专指用于室外排水设计的短历时强降水（累积雨量的时间长度小于120 分钟的降水）暴雨强度公式：用于计算城市或某一区域暴雨强度的表达式二、其他省市参考公式：三、暴雨强度公式修订一般气候变化的周期为10~12年，考虑到近年来的气候变化异常，5~10年宜收集新的降水资料，对暴雨强度公式进行修订，以应对气候变化。
工作流程：1.资料处理；2.暴雨强度公式拟合（单一重现期、区间参数公式、总公式）；3.精度检验；4.常用查算图表编制；5.各强度暴雨时空变化分析注意事项：基础气象资料采用当地国家气象站或自动气象站建站～至今的逐分钟自记雨量记录，降水历时按5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 分钟共11种，每年每个历时选取8 场最大雨量记录；年最大值法资料年限至少需要20 年以上，最好有30 年以上资料；年多个样法资料年限至少需要10 年以上，最好有20 年以上资料。
统计样本的建立年多个样法：每年每个历时选择8个最大值，然后不论年次，将每个历时有效资料样本按从大到小排序排列，并从大到小选取年数的4 倍数据，作为统计样本。
年最大值法：选取各历时降水的逐年最大值，作为统计样本。
（具有十年以上自动雨量记录的地区，宜采用年多个样法，有条件的地区可采用年最大值法。
若采用年最大值法，应进行重现期修正）具体计算步骤：一、公式拟合1.单一重现期暴雨强度公式拟合最小二乘法、数值逼近法2.区间参数公式拟合二分搜索法、最小二乘法3.暴雨强度总公式拟合最小二乘法、高斯牛顿法二、精度检验重现期0.25～10 年< 0.05mm／min< 5％三、不同强度暴雨时空变化分析城市暴雨的时间变化特征分析（1）各历时暴雨年际变化特征——可通过绘制各历时暴雨出现日（次）数的年际变化图，分析各历时暴雨的逐年或年代变化特征。
第一节-暴雨推理法
教案用纸
一、水力因素
（1）过水断面 凡垂直于所有流线所取的横断面，称为过水断面，过水断面面积常用A 表示，单位为2m 。
（2）流量 单位时间内流经过水断面的液体体积称为流量，常以Q 表示，单位为s m /3。
（3）断面平均流速 过水断面上各点流速的加权平均值，称为断面平均流速，用v 表
示，单位为s m /3。
由定义可知： Av Q =
（4）湿周 液流过水断面和固体边界接触的周界线长，称为湿周，以χ表示，单位为cm 或m 。
边界的粗糙程度用粗糙系数n 表示。
（5）水力半径 过水断面面积与湿周之比称为水力半径，以R 表示，单位为m 。
其数
学表达式为：
R=A/χ (9-1)
（6）平均水深h 过水断面面积A 和水面宽B 的比值，即h =A/B ，单位为m 。
当水面宽度B 大于水深10倍以上时，χ≈B ，则h R ≈。
（7）河床比降 河底单位流程的落差称为河床比降，用i 表示。
，水力计算中比降用小数表示。
二、水流分类
根据水流水力因素随时间、空间变化的性质，水流可分为：
（1）恒定流与非恒定流 水力因素不随时间变化的水流为恒定流，相反为非恒定流。
（2）均匀流与非均匀流 水力因素不随空间位置的变化为均匀流，相反为非均匀流。
非均匀流根据上下游水流变化的缓慢或者急剧，分为渐变流和急变流。
（3）缓流和急流 根据水流流态的缓急或水流在过水断面的总比能中比动能与比势能的相对比例分为缓流和急流。
一般用弗汝德数r F 来判别水流的流态，当r F <1时，为缓流；当r F >1时，为急流；r F =1时，为临界流。
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○○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 = ｛（Z0＋Z1）·し1＋（Z1＋Z2）·し2＋……（Zn-1＋Zn）·しn－2Z·L｝／L2当Z=0时，上式变为：J = ｛Z1·し1＋（Z1＋Z2）·し2＋……（Zn-1＋Zn）·しn｝／L2fa3-1、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、Cv 、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≒3.0 Cv Cv<0.45的地区： Cs≒4.0CvCv24最大24小时暴雨变差系数，查等值线图或采用当地资料；6、Kp 查皮尔逊Ⅲ型典线的模比系数表；7、H24p 设计频率p的最大24小时雨量（mm）；H24p＝Kp·H248、n值暴雨强度衰减指数；其分界点为一小时，n取值通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＝n1；查图或采用当地资料；多数情况都处于24>t>1小时这一状况：取n＝n2；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。
福建省城市及部分县城暴雨强度公式
福建省建设厅关于批准发布省工程建设地方标准《福建省城市及部分县城暴雨强度公式》的通知文号：闽建科〔2003〕27号各设区市建设局：经审查，批准福建省城乡规划设计研究院、深圳职业技术学院主编的《福建省城市及部分县城暴雨强度公式》，为福建省工程建设地方标准，编号为DBJ13—52—2003，自2003年12月1日起施行。
在施行过程中，有什么问题和意见请函告我厅科学技术处。
该标准由省建设厅负责管理，省工程建设科学技术标准化协会组织出版发行。
城市及部分县城暴雨强度公式DBJ13-52-2003建设部备案号：J10298-20031总则1.0.1为提高我省城市雨水排水工程规划及设计的科学性、合理性和经济性，根据我省设市城市和部分县城的降雨资料，特制定本标准。
1.0.2本标准适用于我省23个设市城市与16个县城的雨水排水工程规划和设计，其中石狮市与晋江市毗连，两市暴雨强度公式可以共用。
与本标准列出的城市和县城气象条件相似的地区可参照使用。
1.0.3城市和县城雨水排水工程规划和设计除执行本标准外，尚应符合国家现行的有关强制标准制定。
2术语2.0.1q-暴雨强度（升/秒·公顷）2.0.2q20-重现期为1年、降雨历时为20分钟的暴雨强度值（升/秒·公顷）2.0.3q5-重现期为1年、降雨历时为5分钟的暴雨强度值（升/秒·公顷）2.0.4t-降雨历时（分钟）2.0.5Te-重现期（年）3福建省城市及部分县城暴雨强度公式城市（县城）〖〗暴雨强度公式（升/秒·公顷）〖〗q20〖〗q5福州〖〗福州〖〗q=2136.312（1+0.700LgTe)〖〗(t+7.576)0.711〖〗202.044〖〗353.094福清〖〗q=1220.705（1+0.505LgTe)〖〗(t+4.083)0.593〖〗185.036〖〗329.899长乐〖〗q=1310.144（1+0.663LgTe)〖〗(t+9.929)0.624〖〗180.663〖〗334.209连江〖〗q=2145.118（1+0.635LgTe)〖〗(t+5.083)0.723〖〗204.557〖〗383.883闽侯〖〗q=4118.863（1+0.543LgTe)〖〗(t+13.651)0.855〖〗203.795〖〗337.541罗源〖〗q=2765.289（1+0.506LgTe)〖〗(t+10.713)0.767〖〗199.970〖〗334.357厦门〖〗厦门〖〗q=1432.348（1+0.582LgTe)〖〗(t+4.560)0.633〖〗188.814〖〗343.090漳州〖〗漳州〖〗q=2618.151（1+0.571LgTe)〖〗(t+7.732)0.728〖〗233.080〖〗410.800龙海〖〗q=1273.318（1+0.6241LgTe)〖〗(t+3.208)0.569〖〗212.760〖〗384.358漳浦〖〗q=2253.448（1+0.563LgTe)〖〗(t+12.114)0.703〖〗196.626〖〗306.056云霄〖〗q=1184.218（1+0.446LgTe)〖〗(t+4.660)0.540〖〗209.776〖〗347.972诏安〖〗q=1219.148（1+0.495LgTe)〖〗(t+4.527)0.558〖〗204.472〖〗346.576东山〖〗q=1210.683（1+0.721LgTe)〖〗(t+3.382)0.538〖〗222.112〖〗385.718泉州〖〗泉州〖〗q=1639.461（1+0.591LgTe)〖〗(t+7.695)0.658〖〗184.332〖〗307.972晋江〖〗q=1742.815（1+0.585LgTe)〖〗(t+6.065)0.668〖〗197.390〖〗349.858南安〖〗q=1663.367（1+0.546LgTe)〖〗(t+6.724)0.637〖〗205.141〖〗346.726惠安〖〗q=892.031（1+0.688LgTe)〖〗(t+2.055)0.534〖〗170.981〖〗314.255德化〖〗q=2328.859（1+0.431LgTe)〖〗(t+7.747)0.731〖〗205.188〖〗362.318永春〖〗q=1974.454（1+0.541LgTe)〖〗(t+5.990)0.636〖〗248.674〖〗456.797莆田〖〗莆田〖〗q=1950.220（1+0.629LgTe)〖〗(t+6.756)0.697〖〗197.320〖〗350.036仙游〖〗q=3604.085（1+0.486LgTe)〖〗(t+12.490)0.798〖〗224.088〖〗367.324三明〖〗三明〖〗q=3973.398（1+0.494LgTe)〖〗(t+12.17)0.848〖〗209.336〖〗356.514永安〖〗q=2635.188（1+0.536LgTe)〖〗(t+8.508)0.789〖〗187.432〖〗337.890沙县〖〗q=3560.956（1+0.481LgTe)〖〗(t+9.975)0.844〖〗201.921〖〗362.708南平〖〗南平〖〗q=2109.869（1+0.513LgTe)〖〗(t+6.597)0.720〖〗198.782〖〗361.349邵武〖〗q=2555.940（1+0.547LgTe)〖〗(t+6.530)0.769〖〗205.446〖〗389.946建瓯〖〗q=2787.609（1+0.528LgTe)〖〗(t+8.614)0.787〖〗199.024〖〗357.096建阳〖〗q=3134.242（1+0.524LgTe)〖〗(t+7.996)0.807〖〗212.974〖〗395.629武夷山〖〗q=2247.563（1+0.495LgTe)〖〗(t+8.638)0.704〖〗211.848〖〗357.147浦城〖〗q=2563.662（1+0.512LgTe)〖〗(t+7.403)0.771〖〗199.673〖〗367.919龙岩〖〗龙岩〖〗q=2399.136（1+0.471LgTe)〖〗(t+8.162)0.756〖〗192.358〖〗341.859漳平〖〗q=2234.704（1+0.590LgTe)〖〗(t+5.238)0.763〖〗190.306〖〗378.814连城〖〗q=3054.798（1+0.508LgTe)〖〗(t+10.675)0.787〖〗206.482〖〗350.230长汀〖〗q=2690.159（1+0.475LgTe)〖〗(t+8.911)0.758〖〗210.035〖〗365.689宁德〖〗宁德〖〗q=1750.121（1+0.541LgTe)〖〗(t+6.799)0.633〖〗218.308〖〗366.938福安〖〗q=2488.427（1+0.532LgTe)〖〗(t+8.710)0.745〖〗204.028〖〗353.860福鼎〖〗q=2995.282（1+0.634LgTe)〖〗(t+9.587)0.776〖〗216.204〖〗374.283霞浦〖〗q=2180.616（1+0.669LgTe)〖〗(t+8.240)0.723〖〗194.807〖〗336.8644编制说明4.0.1暴雨强度是城市雨水排水工程规划及设计重要的设计参数，其精确度直接影响雨水排水工程设计的安全性、经济性和合理性。
雨洪法计算公式
雨洪法计算公式雨洪法是用于计算雨水流量和洪水流量的一种方法，在水利工程、城市排水系统设计等方面都有着重要的应用。
咱先来说说雨洪法计算公式里的那些关键要素。
这就好比做菜，得先把食材准备好。
比如说降雨量，这可是个重要的“食材”。
它就像是天上掉下来的“水豆子”，得搞清楚到底下了多少。
再说说汇水面积，这就好比是装水的“大盘子”，得知道这盘子有多大，才能算出能接住多少雨水。
还有径流系数，它反映了雨水在地面上的流失和下渗情况。
要是地面像水泥地一样硬邦邦的，雨水不容易渗下去，径流系数就大；要是地面是松软的泥土，能让雨水钻进去不少，那径流系数就小。
我记得有一次，我们这边下了一场暴雨。
那雨下得跟泼水似的，街道上很快就有了积水。
我当时就好奇，这得产生多大的流量啊。
后来了解到，要计算这个流量，就得用到雨洪法计算公式。
咱们来看看具体的公式，比如说推理公式法：Q = 0.278ψ·F·i 。
这里的 Q 表示洪峰流量，ψ 是径流系数，F 是汇水面积，i 是暴雨强度。
这暴雨强度呢，它和降雨的时间长短有关系。
短时间内下得又急又猛，强度就大；要是淅淅沥沥下了好久，强度相对就小。
在实际应用中，要准确获取这些参数可不容易。
比如说测量汇水面积，得实地考察地形，看看哪儿高哪儿低，哪些地方的雨水会流到一块儿。
而且，不同地区的气候、地形、土壤条件都不一样，这些都会影响到公式里的参数。
所以啊，不能生搬硬套公式，得根据具体情况来灵活运用。
就像我们城市在规划排水系统的时候，工程师们就得拿着这些公式，结合本地的实际情况，精心计算，确保下大雨的时候，雨水能顺利排走，不会让街道变成“小河”。
总之，雨洪法计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱把里面的门道搞清楚，结合实际情况认真算，就能在水利和排水工程中发挥大作用，让我们的生活少受雨水和洪水的困扰。
福建省暴雨径流查算图表推理公式法
福建省推理公式计算设计洪水手册一、基本公式：推理公式是无资料地区由暴雨推求洪水比较常用的方法，我省中小型水利工程设计洪水的计算也通常采用这种方法（一般在流域面积200km 2以下采用）。
它是假定汇流时间内降雨强度是均匀，并将汇形面积曲线概化为矩形，导出如下计算公式：当τ≥c t 时，即全面汇流情况下，F R Q m ττ278.0= (1)当τ<c t 时，即部分汇流情况下，F R F tc R Q tctc tc m τ278.0278.0==……..(2) 式中：m Q 为地表净峰流量(m 3/s )，F 为流域面积（km 2），tc F 为成峰的产流面积（即与tc 相应的部份面积中最大的一块，km 2）；τ为流域汇流历时（小时）；tc 为地表产流历时（小时）；τR 为汇流历时内的最大地表净雨量（毫米）；tc R 为产流历时内的地表净雨量（毫米）；0.278为换算系数。
二、设计暴雨的计算 1、查图法计算设计暴雨（1）查算设计流域各种历时的暴雨参数：根据设计流域所在地点，应用年最大各种历时的降雨量均值等值线图和变差系数等值线图，按地理内插法读取流域中心点的暴雨参数值，如果流域内有两条以上等值线通过，可按面积加权法计算。
（2）计算设计频率的各种历时降雨量：根据上步查算的各种历时降雨量的变差系数Cv 值，从皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数K P 值表中（Cs/Cv=3.5）分别读取设计频率P 的K P 值，乘以相应的历时降雨量均值即得。
（3）计算各种历时的面雨量：根据设计流域的面积和降雨历时，查读暴雨点面关系表（附表1），得暴雨点面折算系数α，乘以相应的点雨量即得（流域面积在10km 2以下直接采用点雨量，不打折扣）。
（4）推求设计雨量的时程分配：把上面所求的设计降雨量代入24小时（或三天）的设计雨型表（附表3），即得设计雨量的时程分配。
（5）设计净雨的计算：24小时的设计雨量不扣损，直接用设计雨量过程作为设计净雨过程。
暴雨流量计算方法和步骤
暴雨流量计算方法和步骤炎汇编二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 o+ Z i） •b 1+（Z i + Z2）•b 2+ ……（Z n-1 + Zn） •b n —2Z o • L } / L2当Z o =0时，上式变为：J = {Z i •b 1+（Z1 + Z2）•b 2+ ……（Z n-1 + Zn） •b n} /3-1、J1/3；计算3-2、J1/4；计算5、Cv、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= 3.0 Cv Cv<0.45 的地区：Cs= 4.0CvCv24最大24小时暴雨变差系数，查等值线图或采用当地资料；& Kp 查皮尔逊川型典线的模比系数表；7、H24p 设计频率p的最大24小时雨量（mm ）；H24p = Kp • H248、n值暴雨强度衰减指数；其分界点为一小时，n取值通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= n1 ;查图或采用当地资料；多数情况都处于24>t>1小时这一状况：取n= n2 ；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、皮尔逊川型典线的模比系数Kp表供naan 查用。
山洪灾害中设计暴雨计算方法
第4章设计暴雨4.1 暴雨历时确定暴雨历时除流域汇流时间τ、常规标准历时（10min、1H、6H、24H）外，根据福建省小流域暴雨山洪特性的需求，增加30min、3H 两个设计暴雨历时。
4.2 暴雨频率确定设计暴雨频率为5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年、100年一遇5种。
4.3 设计雨型确定设计雨型采用福建省小流域设计暴雨推荐的雨型，即时段雨量序位百分比法计算。
4.4 计算方法及成果4.4.1 流域资料条件蛟溪流域郑坊控制断面上游无实测流量资料，在控制断面出口处有郑坊雨量站，具有1967年～2010年共46年逐日降水量资料，邻近的洋口水文站有1956年～2010年共56年完整暴雨资料。
2006年以来流域内陆续建设了一些专用报汛站，但系列短尚难用于设计暴雨计算。
4.4.2 设计暴雨计算1）采用郑坊站作为代表站，据其年最大日雨量系列，借用近邻洋口水文站最大24H与日雨量关系，适线并修正计算得郑坊站最大24 H设计暴雨，见图4-1；图4-1 郑坊站年最大24H暴雨频率曲线同时查得24H暴雨衰减指数n2=0.61，并据暴雨公式计算各标准历时设计暴雨，成果见表4-1：表4-1 郑坊站设计暴雨计算成果表（方法1）2）根据福建省暴雨统计参数等值线图，查算流域各标准历时点设计暴雨参数并计算各标准历时设计暴雨，成果见表4-2：表4-2 郑坊站设计暴雨计算成果表（方法2）3）经综合分析比较，24H设计暴雨采用方法1成果，其余历时采用方法2成果，同时根据分段暴雨关系式内插计算得30min、3H设计暴雨，经点面折算得流域各标准历时设计面雨量，成果见表4-3。
其中汇流时间τ由于暂无相关成果支撑，采用推理公式计算洪峰时得出的τ，算得相应暴雨量。
（请省局据推理公式计算设计洪峰时得出的τ，内插算出相应暴雨量填入上表，切记）。
福建省暴雨径流查算图表推理公式法
福建省推理公式计算设计洪水手册一、基本公式：推理公式是无资料地区由暴雨推求洪水比较常用的方法，我省中小型水利工程设计洪水的计算也通常采用这种方法（一般在流域面积200km 2以下采用）。
它是假定汇流时间内降雨强度是均匀，并将汇形面积曲线概化为矩形，导出如下计算公式：当τ≥c t 时，即全面汇流情况下，F R Q m ττ278.0= (1)当τ<c t 时，即部分汇流情况下，F R F tc R Q tctc tc m τ278.0278.0==……..(2) 式中：m Q 为地表净峰流量(m 3/s )，F 为流域面积（km 2），tc F 为成峰的产流面积（即与tc 相应的部份面积中最大的一块，km 2）；τ为流域汇流历时（小时）；tc 为地表产流历时（小时）；τR 为汇流历时内的最大地表净雨量（毫米）；tc R 为产流历时内的地表净雨量（毫米）；0.278为换算系数。
二、设计暴雨的计算 1、查图法计算设计暴雨（1）查算设计流域各种历时的暴雨参数：根据设计流域所在地点，应用年最大各种历时的降雨量均值等值线图和变差系数等值线图，按地理内插法读取流域中心点的暴雨参数值，如果流域内有两条以上等值线通过，可按面积加权法计算。
（2）计算设计频率的各种历时降雨量：根据上步查算的各种历时降雨量的变差系数Cv 值，从皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数K P 值表中（Cs/Cv=3.5）分别读取设计频率P 的K P 值，乘以相应的历时降雨量均值即得。
（3）计算各种历时的面雨量：根据设计流域的面积和降雨历时，查读暴雨点面关系表（附表1），得暴雨点面折算系数α，乘以相应的点雨量即得（流域面积在10km 2以下直接采用点雨量，不打折扣）。
（4）推求设计雨量的时程分配：把上面所求的设计降雨量代入24小时（或三天）的设计雨型表（附表3），即得设计雨量的时程分配。
（5）设计净雨的计算：24小时的设计雨量不扣损，直接用设计雨量过程作为设计净雨过程。
暴雨洪水计算表格
P=0.5%、P=5%、P=10%时，24小时降
时段
一
1
Hale Waihona Puke 2345
6
7
8
二
H1
三 P=0.5% 四 P=5%
五 P=10%
H3-H1
六 七 P=0.5% 八 P=5% 九 P=10%
H6-H3
十 十一 P=0.5% 十二 P=5% 十三 P=10%
H12-H6
十四 十五 P=0.5% 十六 P=5% 十七 P=10%
θ=L/(F1/4j1/3) m=0.145θ0.489
二十七 P=10% -24.15 -23.30 -22.44 -21.57 -20.70 -19.83 -17.27
R上=0.7R
二十八 P=0.5% 二十九 P=5%
总
三十 P=10%
第六步：求不同频率洪水过程 1、时段净雨强度计算表
P=0.5%
P=5%
P=10%
R上大-小 ΣR上 Rt/t R上大-小 ΣR上 Rt/t R上大-小 ΣR上 Rt/t
119.57 154.20 175.30 199.28
104.40 133.99 150.75 169.60
最大1～6小时暴雨的时程分配公式 为：
最大6～24小时暴雨的时 程分配公式为：
Ht=H24×24n3-1×t1-n3
程分配公式为： Ht=H24×24n3-1×t1-n3
第五步：求不同频率降雨时程分配
第二步：根据CV值查表(二)求不同频率的24小时点雨量及面雨量 (CV=0.45、α
P(%)
0.50 5.00 10.00
KP H24点(mm)
2.79 1.88 1.60 295.74 199.28 169.60
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。
福建省洪水过程线推理公式法计算
C v10.41均值H 1(mm)57C v60.52均值H 6(mm)102C v240.54均值H 24(mm)159K P24H 24P (mm)K P6H 6P (mm)K P1H 1P (mm)2.92464.282.83288.662.35133.95n 1-60.5715H 3p (mm)214.48t13624点雨量(mm)133.95214.48288.66464.28点面折减系数at 0.8250.8590.90.954面雨量(mm)110.51184.23259.79442.92时程12345雨量 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10时程1314151617雨量36.8636.86110.5125.1925.19净雨平均强度i(mm/小时)18.46稳定入渗率fc(mm/小时)6H 24-H 6110.5173.7375.5624小时雨型表计算分配1、查算设计流域各种历时的暴雨参数2、从附表查得各种历时的Kp值，计算各种历时降雨量3、计算1-6小时的暴雨递减指数n 1-64、计算3小时的设计降雨量5、计算各种历时面雨量(当流域面积<10km2时，可直接采用点雨量代表面雨量；当流域面积大于10km2时，需根据暴雨点面折减系数关系表，查得暴雨点面折减系数α，乘以相应的点面雨量即得)6、计算24小时设计雨量的时程分配(根据24小时设计雨型表，即附表3计算得到)H 1H 3-H 1H 6-H 3183.137、设计净雨查附图7，得fc (1)计算次净雨平均强度因不扣损，将上面所求的雨量过程就作为24小时设计净雨过程表3 24小时设计雨型表时段历时(h)662136占H1%100占(H3-H1)%100占(H6-H3)%100占(H24-H6)%204238得到)67891011126.1012.8212.8212.8212.8212.8212.821819202122232425.1911.6011.6011.6011.6011.6011.60。
洪水计算推理公式法
29.925 89.96 176.7 224.25
25.9 78.52 151.05 188.6
F1/4
θ
m1
m2
1.298164071 7.729762168 0.4826286 0.2398
K5%
22.05 1.57 65.52 1.67 123.5 1.95 151.8 1.99
S3p
140.966
τ0
τ0n3
5.00% 10.00% 20.00% 50.00%
140.966 119.816 97.960 65.537 129.857 113.369 94.591
1.780219547 1.854055668 1.949796115 2.155909296 1.817128624 1.879872864 1.966932256
设计洪水过程线（t=1-6h）
x 0 0.11 0.15 0.2 0.245 0.315 0.4 0.495 0.6 0.7 0.815 0.985 1.235 1.64 2.1 2.58 3.85
<0.1m³/s，忽略不计
设计洪水过程线图：
60.00
t=1/6-1h
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00 0.00
P=0.33 %
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
防洪治理 设计短历时暴雨Htp（mm）
P=10%
24.5 76.44 155.8 190.9
P=20%
P=50%
21.35 65.52 125.4 151.8
16.625 48.36 82.65 98.9
我国城市暴雨强度公式查询表
数理统计法 广西建委综合设计院
267
18
1955～1972
解析法
同济大学
82 广西
融水
83 广西
融水
84 广西
梧州
248
11
1962～1972
数理统计法 广西建委综合设计院
239
11
1962～1972
解析法
同济大学
249
15
1958～1972
数理统计法 广西建委综合设计院 仍是 1973 年版手册收录的公 式
10 北京
北京
11 福建
长乐
12 福建
长汀
186
40
1941～1980
解析法
同济大学
180
20
1979～1998
福建省城乡规划设计 (2004 年 2 月第二版手册新补
研究院
充的公式)
207
14
1985～1998
福建省城乡规划设计 (2004 年 2 月第二版手册新补
研究院
充的公式)
13 福建
崇安
研究院
充的公式)
40 福建
厦门
41 福建
厦门
42 建
仙游
188
37
1952～1988
福建省城乡规划设计 (2004 年 2 月第二版手册新补
研究院
充的公式)
182
7
225
20
1979～1998
福建省城乡规划设计 (2004 年 2 月第二版手册新补
研究院
充的公式)
43 福建
永安
44 福建
永春
45 福建
165
13
1941～1953
福建省洪水过程线推理公式法计算
C v10.41均值H 1(mm)57C v60.52均值H 6(mm)102C v240.54均值H 24(mm)159K P24H 24P (mm)K P6H 6P (mm)K P1H 1P (mm)2.92464.282.83288.662.35133.95n 1-60.5715H 3p (mm)214.48t13624点雨量(mm)133.95214.48288.66464.28点面折减系数at 0.8250.8590.90.954面雨量(mm)110.51184.23259.79442.92时程12345雨量 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10时程1314151617雨量36.8636.86110.5125.1925.19净雨平均强度i(mm/小时)18.46稳定入渗率fc(mm/小时)6H 24-H 6110.5173.7375.5624小时雨型表计算分配1、查算设计流域各种历时的暴雨参数2、从附表查得各种历时的Kp值，计算各种历时降雨量3、计算1-6小时的暴雨递减指数n 1-64、计算3小时的设计降雨量5、计算各种历时面雨量(当流域面积<10km2时，可直接采用点雨量代表面雨量；当流域面积大于10km2时，需根据暴雨点面折减系数关系表，查得暴雨点面折减系数α，乘以相应的点面雨量即得)6、计算24小时设计雨量的时程分配(根据24小时设计雨型表，即附表3计算得到)H 1H 3-H 1H 6-H 3183.137、设计净雨查附图7，得fc (1)计算次净雨平均强度因不扣损，将上面所求的雨量过程就作为24小时设计净雨过程表3 24小时设计雨型表时段历时(h)662136占H1%100占(H3-H1)%100占(H6-H3)%100占(H24-H6)%204238得到)67891011126.1012.8212.8212.8212.8212.8212.821819202122232425.1911.6011.6011.6011.6011.6011.60。
暴雨推理法
教案用纸教案用纸附页教案用纸附页教案用纸附页（1）过水断面凡垂直于所有流线所取的横断面，称为过水断面，过水断面面积常用A表示，单位为2m 。
（2）流量单位时间内流经过水断面的液体体积称为流量，常以Q 表示，单位为s m /3。
（3）断面平均流速过水断面上各点流速的加权平均值，称为断面平均流速，用v 表示，单位为s m /3。
由定义可知：Av Q =（4）湿周液流过水断面和固体边界接触的周界线长，称为湿周，以χ表示，单位为cm 或m 。
边界的粗糙程度用粗糙系数n 表示。
（5）水力半径过水断面面积与湿周之比称为水力半径，以R 表示，单位为m 。
其数学表达式为：R=A/χ(9-1)（6）平均水深h 过水断面面积A 和水面宽B 的比值，即h =A/B ，单位为m 。
当水面宽度B 大于水深10倍以上时，χ≈B ，则h R ≈。
（7）河床比降河底单位流程的落差称为河床比降，用i 表示。
，水力计算中比降用小数表示。
二、水流分类根据水流水力因素随时间、空间变化的性质，水流可分为：（1）恒定流与非恒定流水力因素不随时间变化的水流为恒定流，相反为非恒定流。
（2）均匀流与非均匀流水力因素不随空间位置的变化为均匀流，相反为非均匀流。
非均匀流根据上下游水流变化的缓慢或者急剧，分为渐变流和急变流。
（3）缓流和急流根据水流流态的缓急或水流在过水断面的总比能中比动能与比势能的相对比例分为缓流和急流。
一般用弗汝德数r F 来判别水流的流态，当r F <1时，为缓流；当r F >1时，为急流；r F =1时，为临界流。
暴雨推理法
教案用纸
教案用纸附页
教案用纸附页
教案用纸附页
（1）过水断面凡垂直于所有流线所取的横断面，称为过水断面，过水断面面积常用A 表示，单位为2
m 。
（2）流量单位时间内流经过水断面的液体体积称为流量，常以Q 表示，单位为s m /3。
（3）断面平均流速过水断面上各点流速的加权平均值，称为断面平均流速，
用v 表示，单位为s m /3。
由定义可知：Av Q =
（4）湿周液流过水断面和固体边界接触的周界线长，称为湿周，以χ表示，单位为cm 或m 。
边界的粗糙程度用粗糙系数n 表示。
（5）水力半径过水断面面积与湿周之比称为水力半径，以R 表示，单位为m 。
其数学表达式为：
R=A/χ(9-1)
（6）平均水深h 过水断面面积A 和水面宽B 的比值，即h =A/B ，单位为m 。
当水面宽度B 大于水深10倍以上时，χ≈B ，则h R ≈。
（7）河床比降河底单位流程的落差称为河床比降，用i 表示。
，水力计算中比降用小数表示。
二、水流分类
根据水流水力因素随时间、空间变化的性质，水流可分为：
（1）恒定流与非恒定流水力因素不随时间变化的水流为恒定流，相反为非恒定流。
（2）均匀流与非均匀流水力因素不随空间位置的变化为均匀流，相反为非均匀流。
非均匀流根据上下游水流变化的缓慢或者急剧，分为渐变流和急变流。
（3）缓流和急流根据水流流态的缓急或水流在过水断面的总比能中比动能与比势能的相对比例分为缓流和急流。
一般用弗汝德数r F 来判别水流的流态，当r F <1时，为缓流；当r F >1时，为急流；r F =1时，为临界流。
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省推理公式计算设计洪水手册一、基本公式：推理公式是无资料地区由暴雨推求洪水比较常用的方法，我省中小型水利工程设计洪水的计算也通常采用这种方法（一般在流域面积200km 2以下采用）。
它是假定汇流时间降雨强度是均匀，并将汇形面积曲线概化为矩形，导出如下计算公式：当τ≥c t 时，即全面汇流情况下，F R Q m ττ278.0= (1)当τ<c t 时，即部分汇流情况下，F R F tc R Q tctc tc m τ278.0278.0==……..(2) 式中：m Q 为地表净峰流量(m 3/s )，F 为流域面积（km 2），tc F 为成峰的产流面积（即与tc 相应的部份面积中最大的一块，km 2）；τ为流域汇流历时（小时）；tc 为地表产流历时（小时）；τR 为汇流历时的最表净雨量（毫米）；tc R 为产流历时的地表净雨量（毫米）；0.278为换算系数。
二、设计暴雨的计算 1、查图法计算设计暴雨（1）查算设计流域各种历时的暴雨参数：根据设计流域所在地点，应用年最大各种历时的降雨量均值等值线图和变差系数等值线图，按地理插法读取流域中心点的暴雨参数值，如果流域有两条以上等值线通过，可按面积加权法计算。
（2）计算设计频率的各种历时降雨量：根据上步查算的各种历时降雨量的变差系数Cv 值，从皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数K P 值表中（Cs/Cv=3.5）分别读取设计频率P 的K P 值，乘以相应的历时降雨量均值即得。
（3）计算各种历时的面雨量：根据设计流域的面积和降雨历时，查读暴雨点面关系表（附表1），得暴雨点面折算系数α，乘以相应的点雨量即得（流域面积在10km 2以下直接采用点雨量，不打折扣）。
（4）推求设计雨量的时程分配：把上面所求的设计降雨量代入24小时（或三天）的设计雨型表（附表3），即得设计雨量的时程分配。
（5）设计净雨的计算：24小时的设计雨量不扣损，直接用设计雨量过程作为设计净雨过程。
2、参证站法计算设计暴雨（1）选择在设计流域或附近有实测短历时暴雨的雨量站为参证站，根据参证站实测各短历时（1小时、3小时、6小时、24小时）的暴雨资料，用经验公式计算其频率，皮尔逊Ⅲ型曲线适线，计算各短历时暴雨设计参数，得到各频率的设计暴雨量。
（2）设计流域的点、面雨量换算：根据设计流域的面积和设计暴雨历时，查读暴雨点面关系表（附表1），得暴雨点面折算系数α。
用折算系数α乘以参证站相应的点雨量，即得设计流域的面雨量（流域面积在10km 2以下直接采用点雨量，不打折扣）。
（3）推求设计雨量的时程分配：把上面所求的设计降雨量代入24小时（或三天）的设计雨型表（附表3），即得设计雨量的时程分配。
（4）设计净雨的计算：24小时的设计雨量不扣损，直接用设计雨量过程作为设计净雨过程。
三、地理参数计算 1、河长L河长L 为流域的分水岭至出口断面的总长度（单位：km ），有多条支流时，应选择做为的支流量测其河长。
2、河道平均坡降J河道平均坡降J 为自分水岭至出口断面的河道平均比降（单位：‰）。
计算方法：用相应比例的地图（1：1万或1：5万）分别做出各等高线与河流的正交点位置，从出口断面开始，分别列出各正交点的高程0h 、1h 、2h ……，以及各正交点之间的距离1l 、2l 、3l ……，然后用下列公式计算流域平均坡降J 。
10002)()()(201221110⨯-++++++=-LLh l h h l h h l h h J n n n ΛΛ‰ 四、雨力S p 及暴雨递减系数n 的计算雨力S p 即为t=1小时的雨强，S p =R 24.p *24n-1。
暴雨递减系数分为1n 、2n ，其中1n 为1小时以暴雨递减系数，2n 为1~24小时暴雨递减系数。
推理公式计算设计洪水时所采用的n 为2n ，即为1~24小时的暴雨递减系数。
2n 可用下式计算，也可查2n 等值线图。
2n 24lg lg lg .24.1pp αα-=式中：p .24α为参证点设计频率的最大24小时降雨的雨强，即24.24.24p p R =α，1.1.1p p R =α。
五、设计洪峰流量及洪水过程线计算：1、试算法计算地表洪峰流量计算公式 F Q npm sτΦ=278.0式中：Φ为径流系数； ps为雨力； nτ为汇流时间。
计算步骤： （1）汇流历时τ的计算：4131278.0QmJ L =τ（2）计算汇流参数m 值：先确定流域所在的汇流分区，由设计流域的特征参数F （km 2）、L （km ）、J （‰）计算4131FJ L =θ，而后根据θ值及设计流域所在分区，用下式计算汇流参数m 值：沿海 θ≥1.5时，809.0053.0θ=m ；θ<1.5时，384.0063.0θ=m陆 θ≥1.5时，712.0039.0θ=m ；θ<1.5时，335.0045.0θ=m另外地区汇流参数m 值计算公式：67.0056.0θ=m 。
（3）确定稳定入渗率fc 值：根据24小时设计净雨过程，计算次净雨平均强度i 次TRi∑=，其中T 是净雨总量的有效历时，即降雨过程的首末各时段雨强不及0.5（毫米/小时）者不参加历时统计。
然后以i 次值读i ~fc 相关表求得fc （毫米/小时）值。
（4）雨力ps计算：12424-⨯=n p R S（5）产流历时B t 计算：npBfcn t s 1])1[(-=（6）试错法计算m Q ：当τ>B t 时（一般情况时）；n psfcτ-=Φ1 ①；4131278.0mQ mJ L =τ ②；F Q npm sτΦ=278.0 ③计算方法是假定一个τ，代入式①和式③，求出m Q ，再用式②求出'τ，当'ττ≈时，得出的m Q 、'τ即为所求值，否则重复上述步骤，直至符合要求。
式中：L 为自分水岭至出口断面的河道长度（km ） J 为自分水岭至出口断面的河道比降（‰） n 为24小时暴雨递减系数。
2、计算设计地表洪水过程线（1）把上述计算的24小时设计净雨过程，用fc 值将各时段的净雨i R 分割成地表净雨i R 表和地下净雨i R 下两个部分，可列表计算。
其中i R 下=t f P R c ii∆⨯⨯ 若计算结果i R 下>i R 时，则取i R 下=i R ，i R 表=i R -i R 下式中：i R 为时段净雨；i P 为总净雨；c f 为稳定下渗率；∆t 为净雨时段数 （2）计算地表和地下设计洪量：分别由地表和地下净雨求得。
地表洪量W 表=1000F R ⨯⨯表 (m 3) 地下洪量W 下=1000F R ⨯⨯下 (m 3)（3）计算地表洪水过程线：先计算地表洪水过程线的形状系数3600⨯⨯=T Q W m 表表γ，式中T 是地表洪水过程线的底宽，24小时设计雨量固定为50小时，3天设计雨量固定为80小时。
然后根据γ值查γ~t~%mtQ Q 关系表(附表6)的涨水部份和退水部份各个时刻t 所对应的%mtQ Q 值，乘以地表洪峰流量Q m 表即得。
3、计算地下洪水过程线将地下洪量W 下按等腰三角形分配，其底宽是地表洪水过程线底宽的两倍。
地下洪峰流量计算公式：TW Q m ⨯=3600下下，式中T 为50小时。
地下洪峰流量出现在地表洪水过程线的50小时处，地下洪水过程线底宽是地表洪水过程线底宽的两倍即为100小时。
所以按等腰三角形进行各时刻地下洪水流量分配，即可求得地下洪水过程线。
4、计算设计总洪水过程线根据前面求得地表和地下洪水过程线，将地下洪水过程线的下m Q 置于地表洪水过程线的终止点，其起涨点和地表洪水过程线的起涨点重合，中间过程按直线插，然后把同时刻的流量叠加即得。
省暴雨点面关系表设计暴雨的tα关系表附表1~F~.省最大24小时降雨概化过程线附表2.省最大三天（包括最大24小时）设计雨型表附表3..省次净雨强度i与稳定入渗率fc相关表附表4单位：毫米/小时24小时暴雨洪水概化过程线系数表附表524小时暴雨洪水概化过程线系数表附表5省三天暴雨洪水概化过程~~t γ%mtQ Q 关系表 附表6省三天暴雨洪水概化过程~~t γ%mtQ Q 关系表 附表6六、算例：在市龙文区境的九十九湾要修建排涝工程，控制流域面积F=100.5平方公里，主河道长度L=21.0公里，主河道平均坡降J=0.8‰，通过设计暴雨推求设计洪水（推理公式法），计算该流域二十年一遇24小时暴雨的设计洪水过程线。
（一）设计暴雨的计算：（雨量单位：mm ）1、设计点雨量计算：因该流域无实测暴雨资料，选用流域附近的桥雨量站为参证站，计算设计流域的设计点雨量。
经计算，桥雨量站24H =120.9 mm ，C V =0.38，C S /C V =4.0。
二十年一遇各历时设计暴雨量见下表：2、设计面雨量计算：根据二十年一遇的各种历时点雨量，查读流域面积为100.5平方公里时各历时的暴雨点面折算系数αF ，计算相应面雨量：计算表33、计算24小时设计雨量的时程分配：计算表44、计算二十年一遇的暴雨递减指数p n 2：2n 24lg lg lg .24.1pp αα-==〔㏒74.5-㏒（202.4/24）〕/㏒24=0.69（二）、设计净雨的计算：本次以24小时雨量计算设计洪水，所以不扣损，上面所求的设计雨量过程就作为24小时设计净雨过程。
三、用推理公式计算设计洪水：由上述推求的设计暴雨过程，列表进行计算，其中雨量单位为mm ，流量单位为m 3/s 。
1、计算次净雨平均强度i TRi ∑==4.8244.202=毫米/小时，查表得fc =3.3毫米/小时2、用fc 值把Ri 分割成R 下i 和R 表i 两个部份，计算表5见计算表5第（3）～（5）栏。
3、该设计流域汇流分区属于沿海地区，根据流域特征F=100.5平方公里，L=21.0公里，J=0.8‰算得4131FJ L =θ=14.75.1008.00.214131=⨯，由809.0053.0θ=m 计算得m=0.260。
4、雨力ps计算：12424-⨯=n p R S =202.4×240.69-1=75.6mm5、产流历时B t 计算：npBfcn t s 1])1[(-==〔（1-0.69）×75.6÷3.3〕(1/0.69)=17.136、试错法计算m Q ：当τ>B t 时 K 0=0.278L/mj (1/3)= 0.278×21÷﹙0.260×0.81/3﹚=24.2 假定τ=4.85n psfcτ-=Φ1 =1-（3.3/75.6）×4.850.69=0.870F Q npm sτΦ=278.0=0.278×0.870×75.6×100.5÷4.850.69=6184131278.0'mQ mJ L =τ=0.278×21.0÷（0.260×0.81/3×6181/4）=4.85'ττ≈，所以m Q 、'τ即为所求值，否则重复上述步骤，直至符合要求。