设计洪水计算书
第6章 设计洪水计算
1.由实测水位插补 流量
2、利用上下游站 流量资料插补延长
3、利用本站峰量关 系插补延长
20
4、利用本流域暴 雨资料插补延长
6.2.4设计洪峰流量与设计洪量计算
6.2.4.1加入特大洪水值的作用
所谓特大洪水---目前还没有一个非常明确的定量标准，通常是指比 实测系列中的一般洪水大得多的稀遇洪水。特大洪水包括调查历史特大 洪水(简称历史洪水)和实测洪水中的特大值。
水库工程水工建筑物的防洪标准
11
100~50 50~20
6.1.2防洪设计标准与工程风险率
工程 等别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Ⅴ
工程 规模
大(1)型 大(2)型 中型 小(1)型
小(2)型
水库 总库容 /108m3
保护 人 口 /104 人
防洪 保护 农田 面积 /104亩
治涝
保 护 区 当 治涝
量 经 济 规 模 面积
16
6.2.2历史洪水调查与考证
6.2.2.1历史洪水调查
历史洪水调查的内容----主要包括洪水发生时间、洪痕位置和 高程、过水断面、洪水过程，并附带进行雨情、灾情和洪泛情况。 此外，还要了解河床冲淤变化、河床质组成、岸坡植被、地貌特 征等。
洪水位的调查和测量是洪水调查中最关键的环节。历史洪水测 量内容包括各个洪痕点的高程、调查河段横断面、比降等。
/104人
/104亩
≥10
≥150≥Βιβλιοθήκη 00≥300≥500
＜10， ≥1.0 ＜1.0， ≥0.10 ＜0.1， ≥0.01
＜150， ≥50 ＜50， ≥20 ＜20， ≥5
＜500， ≥100 ＜100， ≥30 ＜30， ≥5
牤牛河设计洪水计算书4.8
牤牛河设计洪水计算书1 概述牤牛河发源于东营燕子沟，在大屯乡大屯村汇入兴洲河，流域面积344.76km2，河流长度33.5km。
窟窿山水库坝址在滦平县城南7.5km处的安匠屯乡铧子炉村，水库以上控制面积142.2km2，占全河流域面积的41.2%，窟窿山水库大坝以上主河道长22km，河道平均坡降20.3‰。
因坡陡流急、汛期洪水迅猛而得名“牤牛河”。
牤牛河由南至北纵贯滦平县城，是滦平县城区主要行洪河道。
线路于大屯乡营房村南侧约400m处跨越牤牛河，位于牤牛河入汇兴洲河河口上游约700m，根据《河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程设计变更报告》，河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程终止点为国道112公路桥，该桥所处位置位于线路跨越牤牛河断面下游约500m,该段河道治理在原有河堤基础上修建防洪堤和平整河道，迎水面采用浆砌石仰斜式挡土墙，迎水坡边坡1：0.25，背水坡边坡1：0.15，顶宽1.1m，高5m，底宽1.85m；外边坡1：2。
防洪堤内填筑砂砾石，采用浆砌石护岸。
该段河道治理后，防洪标准为10年一遇。
2 设计洪峰流量2.1设计暴雨根据《承德地区水文实用图集》，由“河北省承德地区年最大24小时降雨量多年平均值等值线图”和“河北省承德地区年最大3日降雨量多年平均值等值线图”，断面以上流域年最大24小时降雨量多年平均值位于70mm与80mm等值线之间，年最大3日降雨量多年平均值位于80mm与85mm等值线之间，由此可见该流域的暴雨集中在1日，采用1日设计暴雨进行洪水计算符合该地区暴雨洪水特点。
根据年最大24小时降雨量多年平均值等值线查得牤牛河流域最大24小时降雨量平均值为：H1=75（mm）由“河北省承德地区年最大24小时降雨量变差系数（Cv）等值线图”查得：C v1=0.40，24小时Cv值的折算系数为1.11。
C v1 = C v1×1.11=0.44；C s1/C v1 = 3.5；由“P-Ⅲ型曲线Kp值表(Cv=3.5)”查得最大24小时降雨量Kp值：P = 1﹪，Kp = 2.48；P = 2﹪，Kp = 2.21；P = 3.33﹪，Kp = 2.02；P = 20﹪, Kp = 1.301；牤牛河流域各频率24小时设计暴雨量为：P = 1﹪，H1% = 80×2.48 = 198.4（mm）；P = 2﹪，H3.33% = 80×2.21 = 176.8（mm）；P = 3.33﹪，H3.33% = 80×2.02 = 161.6（mm）；P = 20﹪，H20% = 80×1.301 = 104.1（mm）；牤牛河流域位于燕山迎风区，计算区间流域面积202km2，查“各区不同历时点面折减系数表”，最大24小时点面折减系数为0.92：点面折算后，流域设计面暴雨量H为：2.2河道长度/流域面积根据《河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程设计变更报告》，自窟窿山水库至国道112公路桥区间流域面积为202km2。
由设计暴雨推求设计洪水
汇流方案——单位线：
由单位线的两个假定可知，汇流方案都属于“线 性系统”。对于实测暴雨，精度可以满足要求，对于 罕见的大暴雨，线性假定可能导致相当大的误差。
因此必须注意汇流方案在特大暴雨条件下的适用性 。尽量选用实测大洪水资料分析得到的汇流方案（单 位线），避免外延过远而扩大误差。
用一般常遇洪水分析得到的单位线推求设计洪水， 与由特大洪水资料分析的单位线推流，成果可能相差 很大，其差值可达20%左右。
WUHEE
二、产流方案和汇流方案的应用
设计暴雨属于稀遇的大暴雨，往往超过实测暴雨很多 ，在推求设计洪水时，必须外延有关的案：
湿润地区常采用降雨径流相关图法， 关系线上部为45°线，外延比较方便。
WUHEE
干旱地区多采用初损后损法，就需要对有关相关图 在外延时必须考虑设计暴雨的雨强因素的影响。
x面1日=296×0.92=272mm 按该地区的暴雨时程分配，求得设计暴雨过程。
WUHEE
2. 设计净雨过程的推求
用同频率法求得设计Pa=78mm，本流域Im=100mm， 所以降雨损失为22mm，可求得设计净雨过程。
分割地面净雨和地下净雨。fc=1.5mm/h
WUHEE
第一时段净雨历时：tc=7.9/29.9×6≈1.6h， 地下净雨h下=fc×tc=1.5×1.6=2.4mm。
WUHEE
WUHEE
地下径流过程视为等腰三角形出流过程，其总量等于设 计断面径流停止时刻（第13时段），地下径流过程的底 长为地面径流底长的2倍，即：
T下=2×T面=2×13×6=156h
Q
地面径流
地下径流
T面
t
T下
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W下=0.1h下F=0.1×29.4×341×104=1000×104m3
设计洪水【水文学】
对于大型水库，调节性能高，可以洪量控制，即库容 大小主要由洪水总量决定。如三峡水库，拦洪库容300.2 亿m3。
一般水库都以峰和量同时控制。
• 第二节 设计洪峰流量及设计洪量的推求
三峡工程，正常蓄水位175m，防洪限制水位145m，枯季消 落最低水位155m，100年一遇洪水位166.9m，设计洪水位 （1000年一遇）175m，校核洪水位180.4m，坝顶高程 185m。总库容393亿m3（175m以下），兴利库容165m3，防 洪库容221.5m3，水库库面面积1084km2。
3. 资料代表性的审查与插补延长
当洪水资料的频率分布能近似反映洪水的总体分 布时，则认为具有代表性；否则，则认为缺乏代表性。 实际工作中要求连续实测的洪水年数一般不少于20～ 30年，并有特大洪水加入。
当实测洪水资料缺乏代表性时，应插补延长和补 充历史特大洪水，使之满足代表性的要求。插补延长 主要是采用相关分析的方法。
a项特大洪水 M=1,2,...,a
实测期内特大洪水，l项
PM
PMa
... ...
实测一般洪水，n-l项 m=l+1,l+2,...,n
Pm
...
...
P 1-PMa
PM
M N 1
Pm
PMa
(1
PMa )
ml nl 1
上述两种方法，我国目前都在使用。 一般说，独立样本法把特大洪水与实测 一般洪水视为相互独立，这在理论上有 些不合理，但比较简单。在特大洪水排 位可能有错漏时，因不互相影响，这方 面讲则是比较合适的。当特大洪水排位 比较准确时，理论上说，用统一样本法 更好一些。
设计洪水计算书
设计洪⽔计算书设计洪⽔推求（⼀）⼯程概况⽢溪⼜称古城溪，发源于浙江省江⼭市⼤桥镇青源尾。
⽢溪⾃源头开始以东西向流⼊⽟⼭县境内，经⽩云镇鹁鸪嘴、⼤园地、平阳村、岩瑞镇⽔门村后，在岩瑞镇⼭头淤北和⾦沙溪汇合。
⽢溪流域⾯积206Km 2，主河道长44.2Km ，河道加权平均坡降0.824‰（其中⽟⼭境内流域⾯积102.6Km 2，河长24Km ）。
⽢溪河道弯曲，河床较浅，中下游两岸地形开阔，耕地集中，属平原丘陵地带，是主要产粮区之⼀。
1，⼯程地点流域特征值，主河道⽐降0.000824.已知流域总⾯积206Km 2，加权平均坡降0.824‰，计算河段下游断⾯集⾬⾯积145.3 Km 2，加权平均坡降1.32‰，主河道长44.2 Km 。
2，设计暴⾬查算（1）求⼗年⼀遇24⼩时点暴⾬量根据⼯程地理位置，查《江西省暴⾬洪⽔查算⼿册》（下同）附图2—4，得流域中⼼最⼤24⼩时点暴⾬量H 24=115mm ；查附图2—5，得Cv24=0.45。
由设计频率P=10%和Cs=3.5Cv 查附表5—2，得Kp 24=1.60。
则⼗年⼀遇24⼩时点暴⾬量H 24（10%）=115?1.60=184.0mm 。
（2）求⼗年⼀遇24⼩时⾯暴⾬量根据计算段流域⾯积F=145.3 Km 2和暴⾬历时t=24⼩时，查附图5—1，得点⾯系数24α=0.983 则⼗年⼀遇⾯暴⾬量为24%)10(24%)10(24α?=H H =184?0.983=180.9mm 。
（3）求设计暴⾬24⼩时的时程分配○1 设计24⼩时暴⾬⾬型以控制时程t ?=3⼩时为例，查附表2—1，得⾬型分配表，如下表1：表1：以3⼩时为时段的⾬型分布表○2查算⼗年⼀遇1，6，3⼩时暴⾬参数根据⼯程地理位置分别查附图2—6和附图2—8，得流域中⼼最⼤6⼩时和1⼩时点暴⾬量，H 6=75mm ，H1=40mm 。
查附图2—7和附图2—9，得Cv 6=0.45，Cv 1=0.45。
水库调洪计算书范本
水库调洪计算书范本一、项目背景我国是一个水资源短缺严重的国家，且水灾频发。
为了减少水灾对人民生命财产造成的损失，我国在各个地区建设了大量的水利工程，其中就包括水库。
水库作为调控水文过程的一种主要设施，具有蓄水、防洪、发电等多种功能。
然而，由于气候变化和人类活动等因素的影响，水灾依然时有发生。
因此，对水库的调洪工作显得尤为重要。
二、调洪计算原理水库调洪计算是指通过对水库蓄洪、泄洪运行进行模拟和计算，确定最优的调洪方案，以减少水灾风险，保护人民生命财产安全。
水库调洪计算的基本原理包括以下几点：1. 检测水情：通过水文站点监测、遥感技术等手段获取水情信息，包括降雨量、河道流量等数据。
2. 水库调度：根据水情信息和水库的蓄放水特性，确定水库的蓄放水方案，包括蓄水量、进水量、出水量等参数。
3. 洪水模拟：利用数学模型对水库进出水过程进行模拟，预测水库的蓄放水情况。
4. 风险评估：根据模拟能力，评估水库的风险程度，确定合理的调洪方案。
5. 优化调整：在预测风险和实际水情变化的基础上，适时调整调洪方案，降低灾害风险。
三、计算过程下面将以某水库为例，对其调洪计算过程进行详细叙述。
1. 水库基本情况：某水库位于某省某市，是一座多功能水库，具有调节河流径流、发电、农田灌溉等功能。
水库总库容XXX万立方米，最大蓄水位XXX米，最大调洪流量XXX立方米/秒。
2. 水情检测：水库所在地区的水文站每日监测并报送水情数据，包括降雨量、河道流量等。
3. 水库调度：根据水情数据和水库的特性，制定水库的调洪方案。
根据历史资料和专家预测，确定水库要蓄水至什么水位，以及在何种水情下进行泄洪等。
4. 洪水模拟：利用水文模型对水库的进出水过程进行模拟，计算水库蓄放水情况。
根据模拟结果，评估水库的洪水风险，确定调洪方案。
5. 优化调整：在实际运行中，不断监测水情数据，与模拟数据进行比较，根据实际情况适时调整调洪方案，以降低风险。
四、计算结果和结论根据以上计算，得出某水库的最优调洪方案为：在水情允许的情况下，积极蓄水，保持水库水位在安全范围内；在出现降雨等恶劣天气条件时，采取适当的泄洪措施，确保不会造成洪水灾害。
桥梁设计水文计算
一、设计洪水流量计算1、已知资料该桥上游流域面积2.607KM2，桥址以上干流长度2.40KM（见地形图附后），河道干流坡降0.03464，该河道上游为山区，下游则为丘陵区。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SK252-2000，该河道应按20年一遇洪水设计。
2、根据水文图集，该流域多年平均降雨量682毫米，多年平均24小时降雨量120毫米，最大年降雨1466毫米。
流域特性参数K=L/J1/3×F2/5=2.40/0.250×1.467=6.571Cv=0.62。
3、20年一遇KP=2.24，H24均=120mm，20年一遇H24均=120×2.24=268.8，根据q m-H24-K曲线查得q m=14.0M3/S,二十年一遇的最大洪峰流量Q=q m×F=14.0×2.40=33.6M3/S,4、50年一遇KP=2.83，50年一遇H24均=2.83×120=339.6，Qm=23.5M3/S五十年一遇的最大洪峰流量Q=23.5×2.40=56.4M3/S,二、桥孔的宽度确定按无底坎宽顶堰计算桥孔过水能力，按水深1.2米，进行计算宽度BB=Q/1.5H3/2=33.8/1.5×1.23/2=20.0米设计过水断面宽30-1.2×2=27.6米。
50年一遇校核水深H=[56.4÷(1.5×27.6)]2/3=1.59米。
三、冲刷计算1、一般冲刷按以下公式计算h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp式中h p桥下河槽一般冲刷后最大水深（m）Q s设计流量为56.4m3/sL j桥孔净长27.6mh max计算断面下河槽的最大水深=1.8mh cp计算断面桥下河槽的平均水深=1.2md河床泥砂的平均粒径d=3mmμ压缩系数μ=0.850E与汛期含砂量有关的参数E=0.66A为单宽流量集中系数A=(B1/2/H)0.15=(91/2/1.2)0.15=1.15h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp=[1.15×56.4/(0.850×27.6×0.66×31/6)]3/5×1.8/1.2=3.17(m)2、局部冲刷采用公式：V=V z=Ed1/6Hp2/3=0.66×31/6×3.172/3=1.71(m/s)V0=(h p/d)0.14[29d+0.000000605(10+h p)/d0.72]1/2=(3.17/0.003)0.14×[29×0.003+0.000000605×（10+3.17）、0.0030.72]1/2=0.78（m/s）1V=0.75(d/h p)0.1(V0/Kξ)=0.75×(0.003/3.17)0.1×(0.78/0.98)=0.30(m/s)Kξ为墩型系数。
完整版习题设计洪水计算
一、任务：求绵竹市官宋硼埝取水枢纽工程的百年一遇设计洪水过程。
二、说明计算洪峰流量频率计算需要考虑特大洪水，高出三倍均值的作为特大洪水。
三、相关资料1流域大要绵竹市官宋硼埝取水枢纽工程位于沱江上游绵远河山区与成都平原交界的汉旺镇，上距汉旺水文站0.5 公里，下距汉旺镇仅 1 公里。
绵远河发源于绵竹市与阿坝州茂县交界的九顶山南麓大盐井沟，绵远河是沱江干流主源，河流全长117 公里，流域面积1212 平方公里。
在汉旺镇以上为山区，山区河流长44.4 公里，集水面积400 平方公里，占流域面积的33％，河流骨干平均坡降‰，山区河段山高谷深，河床狭窄，水流湍急，森林旺盛。
汉旺以下为平原，河流长72.6 公里。
集水面积812 平方公里，平均坡降‰。
官宋硼埝取水枢纽工程控制集水面积403 平方公里，开发河段（上游 800 米，下游200 米） 1 公里范围河流平均坡降8‰～10‰，上游 700 米河段基本顺直，河床宽80～ 100 米，下游逐渐广阔，河床宽约 500 米。
绵远河流域形状狭长，水系发育呈不对称树枝状分布，地理地址为东经103°56’～ 104°27’、北纬 30°55’～31°42’之间。
源泉分水岭海拔高程达4000 米，域内最巅峰火焰山海拔高程为4285 米，地势西北高、东南低，由西北向东南逐渐倾斜。
流向大体由西北向东南流，骨干西河经大火地在松光岭处采纳东河后称清水河，在伐木厂与黄水河汇流后始称绵远河。
以下有湔沟及天池沟从右岸汇入，流经汉旺场进入成都平原，经黄许镇、德阳市、八角井镇，在广汉市三水乡与石亭江会合后称北河，再流经金堂县赵镇与毗河会合后称沱江。
绵远河流域在汉旺以上的山区，属龙门山断裂带，主要有板厂沟冲断裂、清平断裂、天池向斜、两岔河平错断裂、大火地冲断裂、汉旺倒转复向斜等，这一系列倒转背、向斜及断裂，组成了绵远河上游山区连绵不断的高中低山。
由于上游山区特其余地形、地貌特点，两岸的坍毁积聚物很多，是绵远河推移质泥沙的主要本源，特别是近十年来各乡镇采矿流行，大量的矿山荒弃渣随地倾倒，一遇大雨冲入河流，使推移质泥沙大量增加，河流淤积严重。
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
水文学设计洪水计算
灌溉 面积 (104 亩)
150 150 ~ 50 50 ~ 5 5 ~ 0.5
0.5
GB50201-94《防洪标准》，1995年1月1日起实施
水电站装 机容量 (104KW)
120 120 ~ 30 30 ~ 5
5~1 1
其次根据工程的等级、作用和重要性确定建筑物 的级别（1～5）：
工程等别
重大城镇 重大工业区 >500 重要城市 重要工业区 100~500
1~0.33 2~1
100~300 50~100
中等城市 中等工业区 2~100
5~2
20~50
一般城市 一般工业区 5~10
10~5
10~20
第二类防洪标准:
按水利水电工程的等级确定设计洪水：
首先根据工程规模、效益和在国民经济中的重要性， 确定水利水电枢纽工程等级（如下表所示）：
设计洪水有二个待解决的问题：
1) 按什么标准（设计标准）来选择设计洪水； 2) 确定标准后，如何确定设计洪水的三要素。
对于第一个问题： 设计标准：
一般按工程规模、工程重要性及社会经济 等综合因素，来确定不同的频率洪水作为设计 标准。
1） 防洪设计标准
防洪设计标准：
▲ 第一类：为保障防护对象免除一定洪水 灾害的防洪标准；
2）推求设计洪水的途径：
有以下四种方法： 由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; 利用暴雨等值线图和一些简化公式 估算设计洪水
10. 3. 1 由流量资料推求设计洪水
当设计流域具有一定数量(n30)的实测洪水 资料时，可采用该法推求设计洪水，其推求的思 路和步骤大体与推求设计年径流类似：
洪水资料的审查，以保证资料的可靠性、 一致性和代表性；
小流域设计洪水计算(主讲推理公式法)
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
n
F
未知参数：Sp、n、F 、 、τ。 1. Sp、n、F 的计算
流域面积F可从地形图上量出； n 由地区n值分区图查出； Sp查等值线图或由暴雨公式可求，即：
由式（8-1）it , P
SP tn
知：Sp=Pt,p· tn-1 ∴ Sp=P24,p· 24n2-1
∵ P24,P已知（t=24h）
L 1/ 3 1/ 4 J F 或
L J 1/ 3
在建立m~θ关系时,分下面几种情况: 1 按下垫面条件定线 2 按区域条件定线 3 考虑设计洪水大小定线 50年一遇以上洪水： m=0.5θ0.23
WUHEE
P139
小流域4类下垫面条件下相应的m值。见表8-1。
WUHEE
三、设计洪峰流量计算方法——试算法 1. 、Cv、Cs、n1、n2
WUHEE
Sp tc (1 n) u 22.6h
1 n
WUHEE
WUHEE
8.4
计算洪峰流量的地区经验公式
暴雨特性（强度、历时）
洪峰影响因素
流域几何形特征（河长、比降、集水面积）
地质地貌特征（植被、土壤、地质）
一、单因素公式
以流域面积F作为洪峰流量的主要影响因子，建立二者间 的关系，其形式为：
Pt utc hR c P P
由暴雨公式有： u=(1-n)Sp/tcn=(1-n)itc 。 代入上式得：
水文学设计洪水计算
概述： 水利工程的防洪问题可归纳为二类：
水利工程下游地区的防洪问题 水工建筑物本身的安全防洪问题
设计洪水 (Flood design)
上述的二个问题都需要对有关河段/地点按指 定标准选择出将来水利工程运行期间可能发生的 一次洪水，作为设计的依据。这种用以设计水利 工程所依据的各种标准的洪水的总称为设计洪水。 设计洪水包括设计洪峰流量、设计洪量和设计洪 水过程，常称为设计洪水三要素。
非常运用的洪水标准用以确定水利水电工 程的校核洪水位，这种标准的洪水称为校核洪 水。
实例
北京密云水库：
设计洪水标准：P=1/1000，Q =15,200 m3/s 校核洪水标准：P=1/10,000， Q =216,00 m3/s
三峡工程：
设计洪水标准：P=1/1000，Q =98,800 m3/s 校核洪水标准：P=1/10,000， Q =113,000 m3/s
① 连续系列的经验频率计算 按前述的方法计算：
m Pm n 1
式中， Pm : 大于或等于某一变量的经验频率; m : 变量由大到小排列的序号; n : 连序系列中的总项数。
② 不连续系列的经验频率计算
分别处理法
将实测系列与含特大值的系列看作从总体中 抽出的二个随机ห้องสมุดไป่ตู้序样本，各项分别在各个系列
3） 洪水资料的延展
洪峰洪量频率计算一般要求系列容量n30 ,否
则必须进行系列的插补以及尽可能地利用历史洪 水和暴雨资料展延系列，以增加洪水系列的信息 量以提高代表性，减少频率分析的抽样误差。
利用上下游测站或邻近的测站流量资料进 行插补延长；
❖ 利用本站洪峰和洪量的关系进行展延；
利用本流域暴雨资料插补延长。
文献考证期：
牤牛河设计洪水计算书4.8
牤牛河设计洪水计算书1 概述牤牛河发源于东营燕子沟，在大屯乡大屯村汇入兴洲河，流域面积344.76km2，河流长度33.5km。
窟窿山水库坝址在滦平县城南7.5km处的安匠屯乡铧子炉村，水库以上控制面积142.2km2，占全河流域面积的41.2%，窟窿山水库大坝以上主河道长22km，河道平均坡降20.3‰。
因坡陡流急、汛期洪水迅猛而得名“牤牛河”。
牤牛河由南至北纵贯滦平县城，是滦平县城区主要行洪河道。
线路于大屯乡营房村南侧约400m处跨越牤牛河，位于牤牛河入汇兴洲河河口上游约700m，根据《河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程设计变更报告》，河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程终止点为国道112公路桥，该桥所处位置位于线路跨越牤牛河断面下游约500m,该段河道治理在原有河堤基础上修建防洪堤和平整河道，迎水面采用浆砌石仰斜式挡土墙，迎水坡边坡1：0.25，背水坡边坡1：0.15，顶宽1.1m，高5m，底宽1.85m；外边坡1：2。
防洪堤内填筑砂砾石，采用浆砌石护岸。
该段河道治理后，防洪标准为10年一遇。
2 设计洪峰流量2.1设计暴雨根据《承德地区水文实用图集》，由“河北省承德地区年最大24小时降雨量多年平均值等值线图”和“河北省承德地区年最大3日降雨量多年平均值等值线图”，断面以上流域年最大24小时降雨量多年平均值位于70mm与80mm等值线之间，年最大3日降雨量多年平均值位于80mm与85mm等值线之间，由此可见该流域的暴雨集中在1日，采用1日设计暴雨进行洪水计算符合该地区暴雨洪水特点。
根据年最大24小时降雨量多年平均值等值线查得牤牛河流域最大24小时降雨量平均值为：H1=75（mm）由“河北省承德地区年最大24小时降雨量变差系数（Cv）等值线图”查得：C v1=0.40，24小时Cv值的折算系数为1.11。
C v1 = C v1×1.11=0.44；C s1/C v1 = 3.5；由“P-Ⅲ型曲线Kp值表(Cv=3.5)”查得最大24小时降雨量Kp值：P = 1﹪，Kp = 2.48；P = 2﹪，Kp = 2.21；P = 3.33﹪，Kp = 2.02；P = 20﹪, Kp = 1.301；牤牛河流域各频率24小时设计暴雨量为：P = 1﹪，H1% = 80×2.48 = 198.4（mm）；P = 2﹪，H3.33% = 80×2.21 = 176.8（mm）；P = 3.33﹪，H3.33% = 80×2.02 = 161.6（mm）；P = 20﹪，H20% = 80×1.301 = 104.1（mm）；牤牛河流域位于燕山迎风区，计算区间流域面积202km2，查“各区不同历时点面折减系数表”，最大24小时点面折减系数为0.92：2.2河道长度/流域面积根据《河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程设计变更报告》，自窟窿山水库至国道112公路桥区间流域面积为202km2。
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 ）。
洪水水面线计算书
广东省吴川市城市防洪工程初步设计阶段洪水水面线计算书----------设计院工程设计证书：--级1991178-sy二00六年六月鉴江及袂花江洪水水面线推算一、基本资料1)、断面资料鉴江及塘尾河河道横断面为实测断面，断面间距180米~990米。
袂花江河道横断面为实测断面，博茂减洪河8号断面以上为设计断面,8号断面以下为实测断面。
断面间距为150米~1150米。
２）、用糙率鉴江干流及分洪河平均水深较深,河面较宽,分析确定鉴江干流糙率为0.027，塘尾分洪河糙率为0.03。
袂花江及分洪河平均水深较深,河面较宽,分析确定袂花江糙率为0.03，博茂分洪河糙率为0.027。
二、洪潮组合方案的确定1、鉴江及袂花江堤防设计标准为50年一遇。
2、洪潮组合采用《广东省城乡水利防灾减灾工程建设指引》中推荐的洪潮组合计算方法：“对于下游河口有洪潮遭遇组合的河道，考虑到洪潮遭遇的不同组合，受潮影响大小等，河道设计水面线可采用以洪水为主的设计洪水水面线和以潮水为主的设计洪水水面线的外包线作为成果。
对以洪水为主的设计洪水水面线确定，可采用以常遇潮位（多年平均或五年一遇）为起推水位，用河道设计洪水洪峰流量推求。
对以潮水为主的设计洪水水面线确定，则采用以设计潮位为起推水位，用河道常遇洪水（多年平均）洪峰流量推求。
”本次城防工程设计的洪潮组合根据上述原则，采用多年平均高潮位，遭遇50年一遇洪水水面线和50年一遇潮位遭遇2年一遇洪水水面线的外包线作为设计成果。
三、鉴江洪水水面线推算鉴江干流集水面积6320平方公里，干流河长231公里，境内河长46.3公里,河床坡降0.000374,塘尾河为鉴江干流的分洪河，全长3.1公里。
1、鉴江干流起推水位、流量的推求1）鉴江及塘尾分洪河出海口断面起推潮位的确定根据《广东省海堤工程设计导则（试行）宣贯材料》，鉴江的多年平均高潮位为2.52米，50年一遇高潮位为4.26米。
2)鉴江30#断面下游及塘尾河分流量的推求采用广东省水利厅推荐的天然河道水面线计算程序HD-5进行水位及分流量的推求。
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
牤牛河设计洪水计算书4.8
牤牛河设计洪水计算书1 概述牤牛河发源于东营燕子沟,在大屯乡大屯村汇入兴洲河，流域面积３44.76kｍ2，河流长度3３.5ｋm。
窟窿山水库坝址在滦平县城南7．5ｋｍ处的安匠屯乡铧子炉村，水库以上控制面积142.２kｍ2，占全河流域面积的4１．2％，窟窿山水库大坝以上主河道长2２km，河道平均坡降2０.3‰。
因坡陡流急、汛期洪水迅猛而得名“牤牛河”。
牤牛河由南至北纵贯滦平县城，是滦平县城区主要行洪河道。
线路于大屯乡营房村南侧约4０0m处跨越牤牛河,位于牤牛河入汇兴洲河河口上游约７00m，根据《河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程设计变更报告》，河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程终止点为国道11２公路桥,该桥所处位置位于线路跨越牤牛河断面下游约５00m,该段河道治理在原有河堤基础上修建防洪堤和平整河道,迎水面采用浆砌石仰斜式挡土墙,迎水坡边坡１：0.25，背水坡边坡１:0.1５，顶宽1．1m,高5m,底宽1.８５m；外边坡１：2。
防洪堤内填筑砂砾石，采用浆砌石护岸。
该段河道治理后，防洪标准为10年一遇。
2设计洪峰流量2.1设计暴雨根据《承德地区水文实用图集》,由“河北省承德地区年最大２4小时降雨量多年平均值等值线图”和“河北省承德地区年最大3日降雨量多年平均值等值线图”，断面以上流域年最大2４小时降雨量多年平均值位于70mm与80mｍ等值线之间,年最大3日降雨量多年平均值位于８0mm与85ｍｍ等值线之间,由此可见该流域的暴雨集中在１日，采用１日设计暴雨进行洪水计算符合该地区暴雨洪水特点。
根据年最大２4小时降雨量多年平均值等值线查得牤牛河流域最大2４小时降雨量平均值为：H1=７5(mｍ)由“河北省承德地区年最大24小时降雨量变差系数（Ｃv)等值线图”查得：C v1=0.4０,24小时Cv值的折算系数为１．11。
C v１＝Ｃｖ1×１.11=0.44;Cｓ1／Cｖ1 = 3.5；由“P-Ⅲ型曲线Kp值表(Cv＝3.5)”查得最大2４小时降雨量Kｐ值:P = 1﹪，Kp ＝ 2.４8；Ｐ=2﹪,Ｋp ＝2．2１;P= 3.３３﹪,Kｐ＝2.02；P = ２０﹪, Kp= 1.301;牤牛河流域各频率２4小时设计暴雨量为:P ＝1﹪,Ｈ1％=80×2．48 = 198.４(mm);P = 2﹪，H3.33% = ８0×2．21 ＝１7６.8(mm)；P= 3.33﹪，H３.3３%= 80×2.０２=1６1.6（ｍm）；P = 20﹪,H２0％= 80×１.3０１＝1０4.1（ｍm);牤牛河流域位于燕山迎风区，计算区间流域面积202km2，查“各区不同历时点面折减系数表”，最大24小时点面折减系数为0.92：点面折算后,流域设计面暴雨量Ｈ为:2.2河道长度／流域面积根据《河北省滦平县牤牛河县城下游段河道综合治理工程设计变更报告》,自窟窿山水库至国道１12公路桥区间流域面积为2０2kｍ2。
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设计洪水推求
（一）工程概况
甘溪又称古城溪，发源于浙江省江山市大桥镇青源尾。
甘溪自源头开始以东西向流入玉山县境内，经白云镇鹁鸪嘴、大园地、平阳村、岩瑞镇水门村后，在岩瑞镇山头淤北和金沙溪汇合。
甘溪流域面积206Km 2，主河道长44.2Km ，河道加权平均坡降0.824‰（其中玉山境内流域面积102.6Km 2，河长24Km ）。
甘溪河道弯曲，河床较浅，中下游两岸地形开阔，耕地集中，属平原丘陵地带，是主要产粮区之一。
1，工程地点流域特征值，主河道比降0.000824.
已知流域总面积206Km 2，加权平均坡降0.824‰，计算河段下游断面集雨面积145.3 Km 2，加权平均坡降1.32‰，主河道长44.2 Km 。
2，设计暴雨查算
（1） 求十年一遇24小时点暴雨量
根据工程地理位置，查《江西省暴雨洪水查算手册》（下同）附图2—4，得流域中心最大24小时点暴雨量H 24=115mm ；查附图2—5，得Cv 24=0.45。
由设计频率P=10%和Cs=3.5Cv 查附表5—2，得Kp 24=1.60。
则十年一遇24小时点暴雨量H 24（10%）=115⨯1.60=184.0mm 。
（2） 求十年一遇24小时面暴雨量
根据计算段流域面积F=145.3 Km 2和暴雨历时t=24小时，查附图5—1，得点面系数24α=0.983 则十年一遇面暴雨量为
24%)10(24%)10(24α⨯=H H =184⨯0.983=180.9mm 。
（3）求设计暴雨24小时的时程分配 ○1 设计24小时暴雨雨型
以控制时程t ∆=3小时为例，查附表2—1，得雨型分配表，如下表1：
表1：以3小时为时段的雨型分布表
○
2查算十年一遇1，6，3小时暴雨参数 根据工程地理位置分别查附图2—6和附图2—8，得流域中心最大6小时和1小时点暴雨量，H 6=75mm ，H 1=40mm 。
查附图2—7和附图2—9，得Cv 6=0.45，Cv 1=0.45。
由设计频率P=10%和Cs=3.5Cv 查附表5—2，得Kp 6=1.60，Kp 1=1.60。
则，十年一遇1、6小时点暴雨量为： H 1（10%）=40⨯1.60=64.0mm ； H 6（10%）=75⨯1.60=120.0mm 。
3小时点暴雨量由公式H 3p = H 1p ⨯213n -计算，式中，1-n 2=1.285Lg （H 6/ H 1），代入数据计算得到，1-n 2=1.285Lg （120/64）=0.351，则
H 3（1%）=64⨯351.03=94.1mm 。
由流域面积F=145 Km 2和暴雨历时t=1小时，3小时，6小时分别查附图 5—1，得点面系数分别为1α=0.951，3α=0.955，6α=0.959。
则十年一遇1、3、6小时面暴雨量为：
1%)10(1%)10(1α⨯=H H =64⨯0.951=60.86mm ； 3%)10(3%)10(3α⨯=H H =94.1⨯0.955=89.87mm ； 6%)10(6%)10(6α⨯=H H =120⨯0.959=115.08mm 。
○
3列表计算设计暴雨时程分配 将表1控制时程雨量的百分数列于表4—2第1，3，5栏。
由设计24小时暴雨控制时段雨量mm H 87.89%)1(3=；=-%)1(3%)1(6H H 115.08-89.87=25.2mm ；
=-%)1(6%)1(24H H 180.9-115.08=65.8mm ，按各时程所占百分数计算各时段的雨量，填于表2第2，4，6栏。
第7栏即为设计24小时暴雨过程。
表2：流域百年一遇24小时暴雨时程分配计算表
3、计算设计24小时净雨过程 ○1扣除初损求时段总径流量
由附图3—1产流分区知，该工程地点在产流第Ⅱ区。
将表2第7栏各时段毛雨量列于表3第1栏，计算各时段累积雨量，填于第2栏。
将各时段累积毛雨量∑H 与设计前期雨量Pa （该区为75mm ）相加填于表3第3栏，查附表3—2（Ⅱ），得相应各时段累积径流量总∑R ，填于表3第4栏。
计算各时段径流量总R ，填于第5栏。
○2扣除稳渗求时段地面径流量
计算设计24小时平均暴雨强度I =%)1(24H /24=180.9/24=7.54mm/h 。
由I =7.54mm/h 和t=24小时，查附表3—3（Ⅱ），得c f =1.82mm/h ，由于计算时段为3小时，计算c f ⨯3填于表3第6栏，由第5栏减去第6栏既得设计24小时净雨过程，填于第7栏。
表3：流域净雨过程计算表
4、推求十年一遇设计洪水 ○1计算单位线参数1m 值
由附图4—1单位线分区图可知，该工程地点在Ⅲ区。
应用Ⅲ区经验公式计
a 、计算F/J%特征值
F/J ‰=145.3/1.32=110.1
b 、计算各时段净雨强度
将表3中第7栏列于表4第1栏，由第1栏各时段雨量h i 计算净雨强度t /h i i ∆=I ，即4I =2.34/3=0.78，5I =7.94/3=2.65，
6I =80.14/3=26.71，7I =11.34/3=3.78，8I =3.44/3=1.15.填于表4第2栏。
c 、计算各时段净雨强度对应的1m 值 用经验公式计算，()
()
()500
.0/g 1348.0143
.0110624.5n m -∙=⨯=J F L I
J F
K
以流域特征值（F/J ‰）及第2栏各时段净雨强度（i I ）分别代入公式计算
()()i i 1K n m ⨯=值。
其中，当i I ＜5mm/h 或i I ＞50mm/h ，分别以5mm/h 时或50mm/h
对应的单位线代替，如表4第3栏。
则：
()()87.12K n m 441=⨯=，()()87.12K n m 551=⨯=，()()84.8K n m 661=⨯=，
()()87.12K n m 771=⨯=，()()881K n m ⨯==12.87。
○
2计算单位线参数K 值 根据流域面积F=145 Km 2，查表2—1得n=2.0，于是可以计算得到K 值填于表4第5栏。
表4：流域单位线参数计算
○
3计算各时段单位线 由计算时段t ∆=3小时，n=2.0及表4第5栏K 值，查《时段单位线用表》第188页K=6.4，K=4.4栏，得各时段无因次的单位线u （t ，t ∆）填于表5第2栏到第6栏。
○
4计算各时段流量 以无因次单位线u （t ，t ∆）分别乘以流量换算系数C=F/3.6t ∆=145.3/3.6×3=13.45，得时段为3小时的单位流量q （t ，t ∆），填于表5第8到第12栏。
由第7栏各时段净雨量h ，分别乘以各时段单位流量q （t ，t ∆），得各时段净雨产生的时段流量过程，错开一个时段填于表5第13到17栏。
○
5计算地面流量过程 由各时段流量过程叠加得设计地面流量过程，填于表5第18栏。
即为所求地
面流量过程，如图1。
○
6地下径流回加计算 由表3第6栏知地下径流深R 下=32.6mm ，表5第18栏地面流量过程底宽T=24×3=72小时，此时为地下径流峰顶位置，按照下式计算地下径流峰值。
()3.6T F/R Q M ∙=下地下=32.6×145.3/（3.6×72）=18.27m 3/s ，填于表5第19栏第24时段。
自地下M Q 开始（第24时段）向前后每减少或增加一个时段（3小时），其流量随之减少一个27.81T /t Q ⨯∆=∆地下=0.761m 3/s,最后得地下径流过程，填于表5第19栏。
图2。
由第18栏和第19栏相加，即为所求十年一遇设计洪水过程线，如表5第20栏，图3所示，并得到设计洪峰流量M Q =297.85m 3/s.
流域瞬时单位线法十年一遇设计洪峰流量及洪水计算过程计算表 C=F/3.6t∆=145.3/3.6×3=13.45
图1：瞬时单位线十年一遇地面流量过程线图2：瞬时单位线十年一遇地下流量过程线图3：瞬时单位线十年一遇设计洪水过程线。