暴雨洪水计算
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
WUHEE
W下=0.1h下F=0.1×29.4×341×104=1000×104m3
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。
暴雨产流计算(推理公式_四川省)
2
盆地丘陵区
相对高差在200m以下，地势较平缓，植被较差，开垦度大，多为水平梯田
3
盆缘山区、川西南山地 同上。土层较薄，石灰岩分布较普遍
四川省小流域暴雨径流关系综合成果表
计算编号 α24计算值
1
#NAME?
2
#NAME?
3
#NAME?
4
#NAME?
5
#NAME?
6
#NAME?
7
#NAME?
8
#NAME?
点面系数 αt
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
面雨量设计值 PtP
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
暴雨强度衰减指数
β0.1-1
#NAME?
β1-6 β6-24
#NAME? #NAME?
n0.1-1 n12 n1-6 n6-24
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
东部地
沱江 长江上游干流区、乌江、沅江 涪江、嘉陵江、渠江
4.55 2.97 1.81
法计算τ1n） 流参数
修正系数K 最小
参数m修正 否
损失系数μ mm/h 1.41
hP mm #NAME?
超限面积流域αt折减系数
K6
K24
0.94
1
QPm取值 m³/s #NAME? #NAME?
汇流型式
全面汇流 部分汇流
0.79
0.8
0.81 0.6
0.83 0.63
0.84 0.66
0.85 0.69
0.87 0.71
0.88 0.73
东部地区
暴雨流量计算方法和步骤
暴雨流量计算方法和步骤引言：暴雨流量是指暴雨期间单位时间内过一定涵容量的断面的径流量，是城市洪水灾害预测和防治中的重要参数。
暴雨流量计算是根据大气环流、降水形态、降水量、地表特征等因素，通过数学模型计算得出的。
本文将介绍暴雨流量计算的常用方法和步骤。
一、暴雨流量计算方法：1.单位线法：即根据不同暴雨频率及其历时，通过单位线方法揭示暴雨过程的时空分布规律和径流量的关系，然后通过设计频率的单位线乘以实际暴雨过程历时，即可计算出暴雨流量。
2.单位面积法：即根据暴雨产流过程的特点，将流域划分为一系列面积大小相等的单元，利用每个单元上的降雨量与径流量的关系，计算得到整个流域的暴雨流量。
3.经验公式法：通过历史洪水事件的统计数据和实测数据，寻找暴雨降雨量与洪水流量之间的经验公式，根据给定的暴雨降雨量，通过经验公式计算得出暴雨流量。
4.数学模型法：利用物理方程或统计模型等，通过观测数据拟合出洪水流量与降雨量之间的关系。
这种方法通常需要大量的观测数据和计算资源。
二、暴雨流量计算步骤：根据上述方法，暴雨流量计算通常包括以下步骤：1.收集数据：收集相关的气象数据、地形数据和水文数据等。
包括年降水量、暴雨频率、区域降水特征，流域面积、地形起伏以及土壤类型等信息。
2.预处理数据：对收集到的数据进行预处理和分析。
包括数据清洗、数据间的关系分析和处理，排除异常数据等。
3.选择计算方法：根据实际情况和相关要求，选择合适的计算方法。
比如单位线法适用于较大流域和流域面积分布均匀的情况，而单位面积法适用于小流域和流域面积分布不均匀的情况。
4.暴雨径流计算：根据选择的计算方法，进行暴雨径流计算。
如单位线法中，计算每个历时区间的单位线，再与实际降雨过程相乘得出单位线过程的流量，再将不同历时的单位线流量相加得到总的暴雨流量。
5.结果分析：对计算得到的暴雨流量进行分析和评估。
包括计算结果的合理性检验、灵敏性分析、计算误差的评估等。
6.结果应用：根据分析结果，对洪水防治、规划设计等工程提出建议和措施。
防洪工程常用计算公式
(式中：Qm设——洪水设计流量；Fs——设计控制面积；Fz——附近典型水文站的控制面积；Qmz——水文站的标准流量。)
⑵经验公式设计洪水：经验公式有两种计算公式。
一是洪水面积相关法：Qm=KnFn
(式中：Qm——洪水设计流量；Kn——不同重现期的8个洪水频率系数和不同分区的6个地形系数，洪水设计计算系数是28-48个系数；Fn——控制面积，F上面的n是面积系数。面积系数是12-24个，根据地形地貌状况确定。这种计算方法在1000平方公里内可以应用，超过1000平方公里控制面积慎用。在《XXX水文手册》里面可以查到。)
洪水的类型：洪水的类型一般分为六种，一是暴雨洪水，暴雨洪水又分为山洪和泥石流两种。二是融雪洪水，三是冰川洪水，四是冰凌洪水，五是雨雪混合洪水，六是溃坝洪水。
洪水分级：根据国家《水文情报预报规范》，按洪水重现期的大小，把洪水分为常见洪水（8-10年一遇）、较大洪水（10-50年一遇）、大洪水（50-150年一遇）、特大洪水（大于50年一遇
明渠等速流洪水的类型和水力计算要素：
①梯形断面的过水断面面积计算公式：ω=（b+mh）h
(式中：ω——过水断面面积，单位：平方米；b——底宽，单位：米；h——水深，单位：米；m——边坡系数，表示斜坡的垂直距离每增加1米，则水平距离相应增加m米；)
过水断面宽度计算公式：B=b+2mh
⑷蓄满产流：年降雨量充沛，地下水位高，包气带土层不厚，下层容易常达田间持水量，缺水量不大，不容易形成超渗产流，在土壤缺水量满足后全部产生径流的蓄流方式，称为满蓄产流。
⑸汇流过程：降雨或者溃坝形成的洪水，从产生的地点到流域出口断面的汇集过程，称为汇流过程。也可以称为流域汇流。流域汇流分为坡地汇流和河网汇流两个阶段。
例析暴雨设计洪水计算方法比选
例析暴雨设计洪水计算方法比选坝河是汉江南岸一级支流，发源于大巴山北麓陕西省安康市平利县八道乡西沟脑。
由南向北流经安康市平利县、汉滨区和旬阳县，在旬阳县和吕河交汇后注入汉江。
整个流域位于北纬32°05′～32°49′、东经109°12′～109°45′之间。
坝河流域南高北低，上游崇山叠岭，悬崖陡壁，河谷幽深，林草丛生，人烟较少，森林覆盖率高，水源涵养条件好，对径流具有良好的调节作用；中下游河谷开阔，山势较缓，河段较宽，河床多形成漫滩，人类活动频繁。
坝河流域内林木茂密，植被良好，水土流失轻微，河道除汛期行洪河水浑浊，终年清澈见底。
1 流域概况1.1水文气象坝河全流域面积2080km²，主河道长128km，平均比降3.88‰。
坝河流域呈扇形水系，主要支流有秋河、长安河、汝河、吕河和平定河等。
坝河流域内植被较好，雨量充沛，多年平均降水量964mm，多年平均径流量8.43亿m³。
由于受地貌、降水等条件影响，径流年内分配不均，洪水陡涨陡落。
坝河蜿蜒曲折，弯道、峡谷、急滩较多，属典型的山溪性河流。
坝河上游已建成的古仙洞电站枢纽位于坝河上游冲河上，为水库式电站，坝址以上流域面积433km²，水库总库容2835万m³，兴利调节库容2024万m³，死库容756万m³，属年调节水库。
坝河流域位于北亚热带边缘湿润季风气候区，由于本流域地形高低悬殊，地貌差异较大，同时兼有暖温带和中温带山地气候特征。
冬季受蒙古冷高压控制，寒冷少雨；夏季受西伸太平洋副热带高压和河西走廊、四川盆地热低压控制，炎热多雷暴雨并伴有伏旱；春暖干燥，秋凉湿润并多连阴雨。
总的说来，气候温和，四季分明，雨量充沛，无霜期长，热量充足，光照稍差。
根据流域内平利气象站实测资料可反映区域气象特性。
根据平利气象站观测资料统计，流域内多年平均气温13.9℃，最高月平均气温25.4℃（7月），最低月平均气温2.1℃（1月），极端最高气温40.2℃（1966年7月20日），极端最低气温-11.2℃（1977年1月30日）最大凍土深度8.5cm，多年平均降水量964mm，年最大降水量1389.6mm，年最小降水量660.2mm；初霜期始于11月中旬，终霜期止于3月中旬，全年无霜期252天左右；多东南风，多年平均风速3.0m/s，定时最大风速22.0m/s，洪水期多年平均最大风速14m/s（7～9月），以东南风居多。
暴雨洪水计算表格
二十二 P=0.5% 2.00 2.00 2.04 2.04 2.04 2.04 6.05 Ht 二十三 P=5% 1.08 1.08 1.10 1.10 1.10 1.10 3.26
二十四 P=10% 0.85 0.85 0.87 0.87 0.87 0.87 2.56
二十五 P=0.5% -23.00 -21.00 -18.95 -16.91 -14.86 -12.82 -6.77 R总 二十六 P=5% -23.92 -22.84 -21.74 -20.63 -19.53 -18.43 -15.17
3 0.323 0.97 0.61 1.92 0.88 21.49
4 0.365 0.97 0.73 1.26 0.33 21.82
5 0.383 0.97 0.78 1.01 0.14 21.96
6 0.389 0.97 0.80 0.85 0.05 22.01
7 0.389 0.97 0.80 0.74 -0.00 22.01
Qm2 6.19
τ2
1.88
第三 次试算 设t3值(t3=τ2) 1.88 查图求Rt/t 53.00
3ห้องสมุดไป่ตู้求洪水过程
Qm3 6.19
τ3
1.88
检验τ3是否等于τ2
是
R上 203.06
F
ΣQi Qm/ΣQi
0.42 23.69 0.261
根据Qm/ΣQi的值查表(十二)中峰量 0.26 适当调整时段分配系数，并填入下表
200年
时段T 试算H0 ε 泄量q 入库Q △V 库容V
0
1.00 0.00 0.05
19.06
1 0.111 0.99 0.12 4.60 0.81 19.87
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
防洪工程常用计算公式
防洪工程常用计算公式2010-8-28 强新泉摘自新浪强新泉的博客在抗洪抢险中，经常遇到一些技术问题，也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题，本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下，以供大家在抗洪抢险中参考、探讨：㈠暴雨洪水设计⑪暴雨设计：暴雨：12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。
每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。
设计暴雨的计算公式：①设计点雨量计算公式：Htp=KpHt(式中：Ktp——设计点雨量；Kp——皮尔逊曲线值；Ht——最大雨量均值；t——欲求时间；)②设计面雨量计算公式：Ht面=atHt（式中：Ht面——设计面雨量；at——暴雨线性系数；Ht——设计历时点雨量；at、bt——暴雨线性拟合系数；）③暴雨系数计算公式：at=（式中：at、bt——线性拟合参数；F——流域面积；）④多年平均径流量计算公式：Wp=1000yF(式中：Wp——多年平均径流量；y——多年平均径流深；F——流域面积；)⑤设计频率年径流深计算公式：yp=yKp(式中：y——多年平均径流深；Kp——频率模比系数；)⑥多年平均年径流系数计算公式：α=y/x =W/1000Fx（式中：α——多年平均年径流系数；y——年径流深；x——多年平均降雨量；）⑫洪水设计：①洪水特征：一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念：一次降雨形成的洪水过程线，反映洪水的外形，过程线上的最大值就是洪峰流量，用Q表示。
洪峰最高点就是洪峰水位，用Z表示。
洪水过程线和横坐标所包围的面积，经过单位面积换算求得，就是洪水总量，用W表示。
洪水过程线的底宽是洪水总历时，用T表示。
从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时，用t1表示。
从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时，用t2表示。
洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。
即T=t1+t2。
一般情况下，一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。
暴雨洪水计算表格
13
4.53 196.23 15.09 1.64 130.71 10.05
14
3.03 199.26 14.23
15
1.30 200.57 13.37
16
2.49 203.06 12.69
17
18
19
20
ΣRt/T ΣRt/T
90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00
10
1.00 0.00 1.01 0.39 25.24
T 试算H0 ε
q
Q △V V
0
1.00 0.00 0.03
19.06
1 0.072 0.99 0.07 2.96 0.53 19.59
2 0.235 0.98 0.38 4.27 1.22 20.81
3 0.364 0.97 0.72 2.41 1.00 21.81
H24-H12
十八 十九 P=0.5% 二十 P=5% 二十一 P=10%
4.50 4.50 4.60 4.60 4.60 4.60 13.60 2.00 2.00 2.04 2.04 2.04 2.04 6.05 1.08 1.08 1.10 1.10 1.10 1.10 3.26 0.85 0.85 0.87 0.87 0.87 0.87 2.56
4
15.83 138.46 34.61 10.96 100.64 25.16 9.37 87.27 21.82
5
11.18 149.63 29.93 7.74 108.38 21.68 6.61 93.88 18.78
6
10.50 160.14 26.69 4.84 113.22 18.87 3.85 97.72 16.29
防洪工程常用计算公式
防洪工程常用计算公式在抗洪抢险中，经常遇到一些技术问题，也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题，本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下，以供大家在抗洪抢险中参考、探讨：㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计：暴雨：12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。
每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。
设计暴雨的计算公式：①设计点雨量计算公式：Htp=KpHt(式中：Ktp——设计点雨量；Kp——皮尔逊曲线值；Ht——最大雨量均值；t——欲求时间；)②设计面雨量计算公式：Ht面=atHt（式中：Ht面——设计面雨量；at——暴雨线性系数；Ht——设计历时点雨量；at、bt——暴雨线性拟合系数；）③暴雨系数计算公式：at=（式中：at、bt——线性拟合参数；F——流域面积；）④多年平均径流量计算公式：Wp=1000yF(式中：Wp——多年平均径流量；y——多年平均径流深；F——流域面积；)⑤设计频率年径流深计算公式：yp=yKp(式中：y——多年平均径流深；Kp——频率模比系数；)⑥多年平均年径流系数计算公式：α=y/x =W/1000Fx（式中：α——多年平均年径流系数；y——年径流深；x——多年平均降雨量；）⑵洪水设计：①洪水特征：一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念：一次降雨形成的洪水过程线，反映洪水的外形，过程线上的最大值就是洪峰流量，用Q表示。
洪峰最高点就是洪峰水位，用Z表示。
洪水过程线和横坐标所包围的面积，经过单位面积换算求得，就是洪水总量，用W表示。
洪水过程线的底宽是洪水总历时，用T表示。
从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时，用t1表示。
从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时，用t2表示。
洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。
即T=t1 t2。
一般情况下，一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。
相邻两次以上的降雨，前面降雨形成的洪水没有泄完，后面降雨形成的洪水接踵而来，称为复式洪水过程。
依据暴雨资料推算设计洪水的方法
同频率法：
同时进行Ｐ和Ｐ＋Ｐａ两种系列的频率 计算，由设计频率的Ｐ＋Ｐａ值减去同一 频率的Ｐ 值,差额作为所求的设计Ｐａ值：
Ｐａｐ＝（Ｐ＋Ｐａ）ｐ－Ｐｐ。
分析法：根据流域水文气象和地理 特性、设计条件、经验分析或查手册得出 设计Pa 。在湿润地区，当设计标准较高 时，可取Pa＝Im 。
典型暴雨法：如果所采用的实际典型 年降雨量的频率接近设计频率，可以采 用实际前期降雨作为计算设计Pa的依据。
流域各时段设计面雨量
三种资料条件下推求流域设计面雨量计算框图
二、设计暴雨过程拟定
1、选择典型暴雨过程的原则 （1）暴雨强度高、降水总量大（接近设计条件，
放大后变形小）； （2）降雨过程有足够的代表性（易出现）； （3）主雨峰偏后（对工程不利）
2、放大方法 （1）同频率法（常用）； （2）同倍比法
3、由设计暴雨推求设计洪水
＝1.63
K7＝14287.60
182 108.5
＝2.20
（5）同频率法推求得设计暴雨过程
日次
1
典型暴雨 13.8
放大倍比 2.20
设计暴雨 30.4
表 4－3 设计暴雨过程
2
3
4
5
6
7
6.1 20.0 0.2
0.9 63.2 44.4
2.20 2.20 2.20 1.63 1.71 1.63
10.4 0
24.0 0 0
75.6 52.4
q (m/3s)
220 170 70 22
0
表 4－5 设计洪水过程线 Q(m/3s)
10.4 24.0 75.6 52.4
0
229
177
0
72.8 528
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 --。
例析暴雨设计洪水计算
例析暴雨设计洪水计算1流域概况郜河为大清河水系大沙河的主要支流，上游支流较多，其较大支流发源于河北省行唐县库沟村附近，在行唐县的北高里村附近汇入大沙河，郜河主河道全长65km，总流域面积505km2，是行唐县境内最大的河流，为主要行洪河道之一。
郜河上游建有口头大（2）型水库，其控制流域面积为142.5km2，总库容为1.056亿m3，水库流域地处太行山暴雨中心，其降雨集中且多以暴雨形式出现，水库的修建对流域防洪起举足轻重的作用。
口头水库以上流域内建有两岭口、上北庄、西彩庄、东彩庄四座小（2）型水库，口头水库以下流域建有江河小（1）型水库。
郜河流域地势西北高、东南低。
口头水库以上流域为石质山区，两岸坡陡，沟壑较多，河床覆盖为卵砾石及大漂石；郜河出口头水库后，逐渐由山区河道向平原河道过渡，河道纵坡自上而下逐渐变缓，河床变得浅而宽阔。
2暴雨洪水特性郜河上游口头水库流域地处太行山暴雨中心，其降雨集中且多以暴雨形式出现，流域内河窄坡陡，水流湍急，暴雨汇流时间短，造成入库洪水峰高量大，遇突发性洪水，容易形成灾害。
流域降水量年内分配不均，70%～80%的降雨量集中在汛期（6～9月），且多以暴雨的形式出现在7月下旬至8月底。
洪水年内分配较为集中，大洪水发生时间与暴雨一致，均出现于汛期，且大多数发生在7月下旬至8月底。
3设计洪水分析3.1计算分段及流域特征值（1）分段郜河河道治理范围为口头水库以下段，根据地形地貌、支流的汇入位置和已有洪水成果，本次洪水计算流段分为五段：口头水库～西口头村段，西口头村～秦台村段，秦台村～许由村段，许由村～羊柴村段和羊柴村以下段。
控制断面分别取为：西口头村，秦台村，许由村，羊柴村，大沙河入口。
（2）流域特征值本次利用1/50000地形图量测得：郜河总流域面积为505km²，主河道长65.0km，主河道纵坡3.94‰。
郜河上游建有口头大（2）型水库，其控制流域面积为142.5km2，总库容为1.056亿m3。
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＋……（Z n-1＋Zn）·しn－2Z0·L｝／L2当Z0 =0时，上式变为：J = ｛Z1·し1＋（Z1＋Z2）·し2＋……（Z n-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≒4.0Cv Cv24 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。
08第九章可能最大暴雨和可能最大洪水的估算
第一节 基本知识
■ 二 、大气中的可降水量
■大气中的可降水量(w)：单位面积上 ， 自地面至高空水汽顶层空 气往中的总水汽量全部凝结后 ， 降落到地面上所形成的水深
➢ 水汽 : 形成暴雨的原料 。大暴雨的产生 ，仅靠当地的水汽量是不够的， 还必须有持续不断的充沛水汽轮向暴雨区 。这种条件常是暴雨区外 围的大尺度流场中出现了水汽增量的幅合
水量
■
求解思路： 假定大暴雨时 ， 自地面至高空各层空气全部成饱和状
态 ， 即各层的温度均等于该层的露点温度
■
露点(td) ： 保持气压和水汽含量不变 ， 使温度下降 ， 当水汽恰到
饱和时温度
第一节 基本知识
第一节 基本知识 ■ 三 、 降水量近似公式
第二节 可能最大暴雨估算方法
■ 一 、水汽极大化法
第二节 可能最大暴雨估算方法
■ 二 、水汽效率联合放大法
■
适用条件： 选定的典型暴雨 ， 其水汽量及效率均末达到可能量
大时 ， 则可将水汽 、效率同时放大
■可能最大效率ηm值的确定：在设计流域暴雨资料系列较长的
情况下 ，可选若干场稀遇典型大暴雨 ，计算不同历时T的效率
ηt绘制η—T关系线 ，取其外包值作为可能最大效率ηm
■ 第九章 可能最大暴雨和可能最大洪水的估算
■目
录
■ 第一节 ■ 第二节 ■ 第三节 ■ 第四节
可能最大暴雨的基本知识 可能最大暴雨估算方法
可能最大暴雨等值线图的引用 可能最大洪水的推求
第一节 基本知识
■ 一 、可能最大暴雨和可能最大洪水
➢ 可能最大降水(PMP) :在现代气候条件下 ，某一流域或某 一地区上 ，一定历时内的最大降水 ，含有降水上限值的 意义,我国习惯上称为可能最大暴雨量
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时段 纵标 时段 纵标
该部分需查阅“瞬时单位线S曲线查用表”并计算总标段值
0 0
9 0.022
1 0.05 10 0.013
2 0.17
11 0.007
3 0.21
12 0.004
求1mm径流深折合流量
1*F/△t(m²/s) F为汇流面积
△t(s)
206.9444444
745
q(t)=s（t）*206.94
1 H6P-H5P
2.09
不同保证率下各时段面雨量
2
3
4
33.33 22.12
37.09 24.98
40.02 27.23
2 H4P-H3P
2.93
3 H2P-H1P
5.57
4 H1P 27.76
5
42.45 29.12
5 H3P-H2P
3.76
P=10%
1.64
2.25
4.15
第五步 产流计算 确定分区后按下列公式计算损失量
P=2%
Q1(t)=q(t)*R 清
小计
0
0
41
41
138
138
171
171
151
151
114
114
77
77
50
50
31
31
18
18
11
11
6
6
6
6
2
2
1
1
1
1
0
0
浑比，则可计算设计洪水流 该工程取值
0.82
.82，P=2%设计洪水过程计算表
4 380.45
第一步
积水面积 745
概化长度 65
折减系数
按照实际情况折减
求积水面积时 注意折减系数
取30%（一般，视
情况定） 第二步：推求设计暴雨 查阅1h、6h的点雨量值和Cv值，一般Cs=3.5Cv
查表“皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数Kp值表 ”，可得不同历时设计暴 雨频率响应的KP值
最大点雨量均 值
Cv值
设计点雨量推求过程表
312
235
235
159
159
102
102
64
64
37
ห้องสมุดไป่ตู้
37
22
22
12
12
12
12
3
3
2
2
2
2
0
0
此表计算完成后根据项目区所在地区查询宁夏暴雨图图集附图21查得清浑比，则可计算设计洪水流 量
时段 Q(m³/s)
时段 Q(m³/s)
0 0.00
9 44.99943138
1 102.27
10 26.59057309
1.89
30.76
5 5.82 4.16
；求得fi分别为19.65mm/h和 量减去1h的平均损失率fi求
8.10 3.93
6 5.04 3.61
标段值
k 1.63 1.74
4 0.186
13 0.002
5 0.14
14 0.001
6 0.095
15 0.001
7 0.061
16 0
8 0.038
清浑比为0.82，P=2%设计洪水过程计算
2 347.72
11 14.31800089
3 429.54 12 14.31800089
时段 Q(m³/s)
时段 Q(m³/s)
0 0.00
9 21.81
1 49.56
10 12.89
清浑比为0.82，P=2%设计洪水过程计算
2
3
168.50
208.15
11
.1 *4
P=10%的时段单位线计算表
s（t）
0 0.05 0.17 0.21 0.186 0.14 0.095 0.061 0.038 0.022 0.013 0.007 0.007 0.002 0.001 0.001
0
q(t)=s（t） *206.94
0.00 10.35 35.18 43.46 38.49 28.97 19.66 12.62 7.86 4.55 2.69 1.45 1.45 0.41 0.21 0.21 0.00
历时 1h 6h
最大点雨量均值 14 24
CV 0.68 0.6
Kp2% 3.05 2.77
Kp10% 1.86 1.78
第三步
推求面平均雨 量
频率 P=2% P=10%
查阅《宁夏洪水暴雨图集》表3-3查得点面折减系数Kf，乘以各频率下的设计点雨量值
设计面雨量推求过程表
1h
6h
点面折减系数
设计面雨量 （mm）
点面折减系数
设计面雨量 (mm)
0.65
27.76
0.67
44.54
0.69
17.97
0.72
30.76
第四步
推求设计雨量 时程分配 以该地区为例，该地区汇流面积较大，计算主雨历时取6h，故暴雨按同频内包雨型，根据以下公式和
表格进行计算
时段 （h） P=2% P=10%
时段 P=2%
1
27.76 17.97
P=2%时 设计洪水过程线Q1(t)=q(t)*R清=q(t)*8.1
P=10%时 设计洪水过程线Q1(t)=q(t)*R清=q(t)*4
3600
P=2%、P=10%的时段单位线计算表
时段（1h）
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
s（t）
0 0.05 0.17 0.21 0.186 0.14 0.095 0.061 0.038 0.022 0.013 0.007 0.007 0.002 0.001 0.001
0
q(t)=s（t） *206.94
0.00 10.35 35.18 43.46 38.49 28.97 19.66 12.62 7.86 4.55 2.69 1.45 1.45 0.41 0.21 0.21 0.00
P=2%
Q1(t)=q(t)*R清 小计
0
0
84
84
285
285
352
352
312
得各时段净雨如下：
P=2% P=10%
tc=1h tc=1h
H1=27.76
fi=19.65
R清
H1=17.97
fi=14
R清
第六步 汇流计算
P=2% P=10%
i表示产流区平均净雨强度（mm/h）,L表示概化长度
i(mm/h)
L(mm)
n
Mli
8.10 3.93
65
3.20 3.20
5.22 5.58
17.97
2.86
tc为产流时段 Htc产流期降雨
时段
fi
P=2% P=10%
1 19.65 14.04
各时段降雨量损失量计算成果表
2
3
11.82
8.68
8.39
6.17
4 6.94 4.94
采用同频内包雨型应用试错法已知P=2%、P=10%、tc=1h时，H1分别为27.8mm、18mm；求得fi分别为19.65mm/h和 14mm/h。以上数值产流期内各时段雨强≥fi，产流期外各时段雨强小于fi,各时段雨量减去1h的平均损失率fi求
12
6.94
6.94
1064 2.65
1h 14
0.68
Hp2% 42.7 66.48
6h 24
0.6
Hp10% 26.04 42.72
接近的话取小 值
乘以各频率下的设计点雨量值，得设计面雨量
内包雨型，根据以下公式和
6
44.54 30.76
6 H5P-H4P
2.43
合计 44.54
0.21 0.23347367