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洪峰流量的计算
3.4设计洪水3.4.1暴雨洪水特性鸭嘴河流域洪水主要由暴雨形成。
流域内暴雨一般出现在6~9月,且多连续降雨,受地形影响,降雨量不大。
据木里县气象站1970~2002年33年实测资料统计,最大一日降水量为77.4mm(1997年8月15日)、最大三日降水量111.6mm (1981年7月14日~16日)、最大五日降水量144.8mm(1981年7月14日~18日)。
鸭嘴河洪水出现时间与暴雨一致,洪水最早出现在5月,最迟出现在11月,但量级和强度较大的洪水一般出现在6~9月。
据邻近流域九龙河乌拉溪水文站1985~2004年20年实测资料统计,年最大流量最早出现在6月20日,最迟出现在9月4日,年最大洪水出现在6~7月的次数占全年的70%。
鸭嘴河流域的洪水具有峰不高、量较大、洪水历时长的特点。
一次洪水过程约2~3天,但洪水总量主要集中在一天。
鸭嘴站1990~1992年3年实测资料中,最大洪水发生在1991年,最大一日降水量58.5mm,洪峰流量为150m3/s,最大一日洪量1123万m3,三日洪量2809万m3,最大一日洪量占三日洪量的40%。
3.4.2设计洪水鸭嘴站仅有1990~1992年3年实测水文资料,且无法插补延长其洪水系列。
故采用推理公式法由设计暴雨推求布西水库设计洪水。
3.4.2.1布西水库坝址设计洪峰流量计算推理公式法洪峰流量计算公式:Q=0.278ψ(s/τn)F式中:Q——最大流量,m3/s;ψ——洪峰径流系数;s——暴雨雨力,mm/h;τ——流域汇流时间,h;n——暴雨公式指数;F——流域面积,km2。
(1)流域特征值在1/50000的地形图上,量算鸭嘴河布西水库坝址的流域特征值,见表3.7。
表3.7 鸭嘴河布西水库坝址流域特征值表(2)设计暴雨1)设计点雨量由于流域内缺乏短历时暴雨资料,本次蓄水安全鉴定各时段设计暴雨参数采用四川省水文局2006年出版的《四川省暴雨统计参数等值线图集》查算。
某公园洪峰流量计算
=1000×263.3×(0.45×0.495+1×0.035) =67865m3 ; 式中 W —— 次洪水总量(m3)
1
h —— 次降雨量(mm) ;
a —— 径流系数,建设区 a 1 取 0.45,水域 a 3 取 1;
F —— 流域面积(km ) , F1 、 F 2 分别为建设区、水体水域
2
的面积。 1.1.3 调蓄水量计算 假定水体常水位为 H,修筑拦坝后水体最高洪水位维持在 H+1.5m(黄基) ,水体水面面积为 3.5ha。因此,水体的调蓄水量为:
V 滞 =1.5×35000
=52500m3 式中: V 滞 —— 调蓄水量(m3) 则可初步确定水体防洪坝顶的标高为 H+2.5m。 1.1.4 最大泄洪流量计算
F —— 流域面积(km ) , F1 、 F 2 分别为建设区、水体水域
2
的面积。 3.1.3 东湖调蓄水量计算 假定水体常水位为H, 修筑拦坝后水体最高洪水位维持在H+h (黄 基) ,水体水面面积为 3.5ha。且水体的调蓄水量W≥67865 m3 ∵ h×35000≥48070 ∴ h≥1.38m ∴ 取 h=2.0m 则可初步确定水体防洪坝顶的标高为 H+3.0m。
Qp K p F
2/3
; 式中 Q p —— 设计洪峰流量(m3/s)
K p —— 流量模数,根据本工程所在地区和设计标准(重现期
20 年)查《广西水文图集》为 18; F —— 流域面积(km2) 则狮山公园水体洪峰流量为:
Qp K p F
=18×0.53=9.54 m3/s 3.1.2 洪水总量计算
洪峰流量计算
洪峰流量计算8.7.3推理公式法计算设计洪峰流量推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。
1.推理公式法的基本原理推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程X便可求得设计洪峰流量Qp,即Qm,及相应的流域汇流时间τ。
计算中涉及三类共7个参数,即流域特征参数F、L、J;暴雨特征参数S、n;产汇流参数μ、m。
为了推求设计洪峰值,首先需要根据资料情况分别确定有关参数。
对于没有任何观测资料的流域,需查有关图集。
从公式可知,洪峰流量Qm和汇流时间τ互为隐函数,而径流系数ψ对于全面汇流和部分汇流公式又不同,因而需有试算法或图解法求解。
1. 试算法该法是以试算的方式联解式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),步骤如下:①通过对设计流域调查了解,结合水文手册及流域地形图,确定流域的几何特征值F、L、J,设计暴雨的统计参数(均值、C V、Cs / C V)及暴雨公式中的参数n(或n1、n2),损失参数μ及汇流参数m。
②计算设计暴雨的Sp、X TP,进而由损失参数μ计算设计净雨的T B、R B。
③将F、L、J、T B、R B、m代入式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),其中仅剩下Q m、τ、Rs,τ未知,但Rs,τ与τ有关,故可求解。
④用试算法求解。
先设一个Q m,代入式(8.7.6)得到一个相应的τ,将它与t c比较,判断属于何种汇流情况,再将该τ值代入式(8.7.4)或式(8.7.5),又求得一个Q m,若与假设的一致(误差不超过1%),则该Q m及τ即为所求;否则,另设Q m仿以上步骤试算,直到两式都能共同满足为止。
试算法计算框图如图8.7.1。
图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图2. 图解交点法该法是对(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6)分别作曲线Q m~τ及τ~ Q m,点绘在一张图上,如图8.7.2所示。
两线交点的读数显然同时满足式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),因此交点读数Q m、τ即为该方程组的解。
第六章 小流域设计洪峰流量的计算
雨强(mm/min)
4 在绘制好的雨强频率(次频率)曲线上读取不同频率
(次频率)不同历时的雨强t1,=5 m并in将频率(次频率)换算成
重现期制成i-t-T关系表
t2=10 min
t3=15
t4=20
5 根据雨强-历时-重现期关系表,在直角坐标纸上点绘
i-t-T相关线,称为暴雨特性曲线P131
3 洪水调查途径:根据洪水调查资料直接选配总体分 布曲线,或采用分区洪峰流量综合频率分布曲线推 求设计流量
本章重点介绍推理公式法(暴雨径流途径),简要介绍 地区经验公式
§6.2 小流域设计暴雨
一 暴雨和设计暴雨
➢ 暴雨标准与流域自然地理条件、流域面积大小和降 雨强度有关
➢ 设计暴雨:据工程设计要求,确定设计频率的一定 时段的暴雨量及其在时间上的分配和地区上的分布
i 1
式中,r为重现期的总项数P134
二 公式i=S/(t+b)n中参数的推求
➢
对
it , P
(t
SP 两边取对数,得 b)n
lg it,P lg SP n lg(t b)
把 lg (t+b)看作自变量,lg it,p作为函数,上式也是一
直线方程式,其中 lg S为截距,n为斜率,所以参数n,
5
小0流.06 域设计暴雨是计算设计时段指定频率p的最大34平
0.04
均暴雨强度,但雨强-历时关系没有频率意义
2
0.02
1
0
0
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
降雨历时t/min
雨强(mm/min)
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 +=。
洪峰流量的计算
1.1 3.4设计洪水3.4.1暴雨洪水特性鸭嘴河流域洪水主要由暴雨形成。
流域内暴雨一般出现在6~9月,且多连续降雨,受地形影响,降雨量不大。
据木里县气象站1970~2002年33年实测资料统计,最大一日降水量为77.4mm(1997年8月15日)、最大三日降水量111.6mm (1981年7月14日~16日)、最大五日降水量144.8mm(1981年7月14日~18日)。
鸭嘴河洪水出现时间与暴雨一致,洪水最早出现在5月,最迟出现在11月,但量级和强度较大的洪水一般出现在6~9月。
据邻近流域九龙河乌拉溪水文站1985~2004年20年实测资料统计,年最大流量最早出现在6月20日,最迟出现在9月4日,年最大洪水出现在6~7月的次数占全年的70%。
鸭嘴河流域的洪水具有峰不高、量较大、洪水历时长的特点。
一次洪水过程约2~3天,但洪水总量主要集中在一天。
鸭嘴站1990~1992年3年实测资料中,最大洪水发生在1991年,最大一日降水量58.5mm,洪峰流量为150m3/s,最大一日洪量1123万m3,三日洪量2809万m3,最大一日洪量占三日洪量的40%。
3.4.2设计洪水鸭嘴站仅有1990~1992年3年实测水文资料,且无法插补延长其洪水系列。
故采用推理公式法由设计暴雨推求布西水库设计洪水。
3.4.2.1布西水库坝址设计洪峰流量计算推理公式法洪峰流量计算公式:Q=0.278ψ(s/τn)F式中:Q——最大流量,m3/s;ψ——洪峰径流系数;s——暴雨雨力,mm/h;τ——流域汇流时间,h;n——暴雨公式指数;F——流域面积,km2。
(1)流域特征值在1/50000的地形图上,量算鸭嘴河布西水库坝址的流域特征值,见表3.7。
表3.7 鸭嘴河布西水库坝址流域特征值表(2)设计暴雨1)设计点雨量由于流域内缺乏短历时暴雨资料,本次蓄水安全鉴定各时段设计暴雨参数采用四川省水文局2006年出版的《四川省暴雨统计参数等值线图集》查算。
洪峰流量及洪水过程计算表格
参数输入
流域面积F: 变差系数Cv= 地理参数θ =
鲁建范
1.60 0.45 4.79 自动 6h
河道主流 长度L:
2.30 1.575
浙Ⅲ
平均坡度J: 0.11100
面雨量均值mm
暴雨历时
面雨量均值 (mm)
10m
60m 55.9 0.45 3.5 mm/h
6h 99 0.55 3.5 初损
2.200
2.200
各时段衰减指数
Np(1h-6h) Np(1d-3d)
0.480
0.621
0.626
1.428
图解试算法计算洪峰流量及汇流时间
频率 P= 5.00%
模比系数KP 设计暴雨 量H A 衰减指数 Np(10m-60m) Hr.max Hr/t Vc 洪峰流量Qmp 汇流时间τ
1.881
24h
3d
Cs=
下垫面分类
55.90 0.585
23.3 0.40 3.5 2
158.4 0.60 3.5 20 mm
99 0.60 3.5
汇流参数m=
Cv Cs/Cv 后损
暴雨历时选择 方式 手动选择历时
选择洪水 频率P=
5.00%
手工输入m= 3.00
选定暴雨历时
60m
中间数据输出
各历时模比系数 频率
105.1
1.077
0.480
95.3
111.222
0.746
49.47
0.857
模比系数 KP(10m) 模比系数 模比系数 KP(60m) KP(6h) 模比系数 KP(24h) 模比系数 KP(3d)
各历时暴雨量(mm)
广东省洪峰流量经验公式计算表(Cs=3.5Cv)
H24p=
C2=
输出结果
3/s
3/s
说明
本成果只适用于广东省流域面积10km2以下的小二型及一般的小一型水库工程。
较大的流域以用推理公式法为宜,对水库以外的工程如截洪渠拦河坝……等,集水面积可大些但也不宜超过50km2。
推荐的二个洪峰流量经验公式,经用历史查测洪水及实测流量频率计算对比检验,成果尚好,
公式相差不大。
一般情况下可用4 式比较简便。
如认为有考虑河长及比降之必要时,可兼用3 式计算,对比采用。
(经验证对于比降、河长特殊的站,用3 式计算结果比4 式略好,但有的则不明显)
363.744
0.046
较大的流域以用推理不宜超过50km2。
尚好,二个要时,可兼用3 式计,但有的则不明显)。
洪量计算
0.278
1 3 4
3 4 n2 1
mj 4 n2 ( ) ( S p F ) 4 n2 L
n
1.832
五
联立τ =τ 0Ψ -1/4-n Ψ =1-u/Sp*τ 求解
1.855 0.960
六 七 八 九
洪峰流量值 设计洪水总量 总历时T 概化五边形过程线 原点 上涨拐点 洪峰 下落拐点 终点
mm
Cs=3.5Cv mm mm H24=H24(Φ Cv+1) Sp=H24/24
0.5 (
1-n2
95.3 2 47.7 ) 3.94 H 24 p H 24 p
mm
hR=α H24p
u (1 n) n ( sp
n hR
)
1 1 n
1.890 0.700
四
计算τ 0
0
洪峰流量公式 Qm=0.278ΨSpF/τn
式中 Qm为设计洪峰流量 Ψ 为洪峰径流系数 Sp为最大一小时雨量 n为暴雨指数,广西地区n2=0.6-0.7 Sp=H24p/241-n2 H24p为设计频率的24小时暴雨量 τ 为集流时间 F为集雨面积 τ =τ 0Ψ 1/4-n2
基 本 式中 公 式
0 7.90 79.02 15.80 0
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 2 4 6
时间
流量
8
10
12
白色的请输入数值 1000 500 300 200 100 50 20 10 5 式中
广西中小河流设计洪 水计算方法研究 P45
100年一遇 广西水文手册 24降雨量变差系数
0
0.278
1 3 4
3 4 n2 1
洪峰流量计算本次所设计的洪水涵洞...
无压流洪涵设计一、水力计算(一)洪峰流量计算本次所设计的洪水涵洞穿越的山洪沟系无水文资料,按《辽宁省水文手册》计算设计洪水,防洪标准按20年一遇(P=5%)设计。
在万分之一地形图和实测地形图上量出集水面积(km2)、主河道长(L)、主河道平均坡降J(‰)。
(1)基本资料(2)暴雨洪水计算暴雨计算表各种频率洪峰流量计算表(二)涵前积水计算考虑涵前积水的洪峰流量根据下式计算:)1()1()1(ληλσ-=-=-⨯=P a P p a P A Q W WQ W W Q Q 1)2)(()1(122--+----=K K K K K ξξξξη K=σh H σξh LI =163838185283)1(137.4IQ aa mh P ⋅+⨯⨯=σ式中:Q A —考虑积水的设计频率洪峰流量(m 3/s ); Q P —未考虑积水的设计频率洪峰流量,Q P = m 3/s ; W P —洪水总量(m 3); W a —涵前积水体积(m 3) W σ—涵前主河槽内蓄水体积(m 3);λη⋅—参数(σσηλW W 、W W a P ==)λ取0.1; m —主河道粗糙系数,(065.0—,1糙率为n nm =)15065.011===n m ; a —主河道洪水河槽横断面的边坡坡度,a =1.18;H —通过设计洪峰流量Q P 时涵前积水深(m );σh —通过Q P 时河槽内的天然水深(m);L —主河道长度,L= km;F —汇水面积,F= km 2; I —主河道平均坡度, ‰。
①涵前积水根据实际地形确定H 为 米。
②163838581283)1(137.4IQ aa mh P ⨯+⨯⨯=σ= ③==σh H K ④==σξh LI ⑤1)2)(()1(122--+----=k k k k k ξξξξη =⑥=-=)1(ληP A Q Q ⑦=-AAP Q Q Q 故不考虑涵前积水影响,本次设计流量采用Q= m 3/s (三)涵洞过水能力计算涵洞两侧边墙为浆砌石重力墙,洞顶采用钢筋砼板,选择为无压流态。
小流域暴雨洪峰流量的计算
06
案例分析
某小流域暴雨洪水计算实例
流域概况
某小流域位于山区,流域面积约为100平方公里,地形复杂,植 被覆盖率高,降雨量较大。
计算方法
采用暴雨洪水法,根据历史暴雨资料和流域特征,计算洪峰流量。
计算结果
根据计算,该流域的洪峰流量为200立方米/秒。
不同计算方法的比较分析
对比方法
对比了暴雨洪水法、水文模型法和径流系数法三种计算方 法。
规划设计
在水利工程规划和设计中,洪峰流量 计算是评估工程防洪能力、制定防洪 措施的重要依据。
02
暴雨洪水形成原理
降雨形成洪水的过程
降雨
01
降雨是洪水形成的基础,其量、强度和持续时间直接影响洪水
的规模和特点。
地表径流
02
降雨在地表形成径流,冲刷地面,携带大量泥沙和杂物,形成
洪水。
地下水
03
地下水受到降雨影响,水位上升,与地表径流相互影响,共同
暴雨洪水计算的应用
在防洪规划中的应用
防洪标准确定
根据暴雨洪水计算结果,确定防洪工程的设防标准,为防洪规划 提供科学依据。
洪水风险分析
通过对暴雨洪水的计算和分析,评估洪水发生的可能性和影响范 围,为制定防洪减灾措施提供依据。
洪水调度方案制定
根据暴雨洪水计算结果,制定合理的洪水调度方案,优化水库、 河道等水利工程的调度运行。
THANKS
感谢观看
基础设施破坏
暴雨洪水对城市基础设施 如道路、桥梁、房屋等造 成严重破坏,影响正常生 活和经济发展。
洪峰流量计算的意义
预警预报
科学研究
准确计算洪峰流量是预警预报的重要 依据,有助于提前采取应对措施,减 少灾害损失。
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 +=。
工程水文学第九章小流域暴雨洪峰流量计算
试算:
假设 Qmp=100 代入(1) τ=1.023
τ=1.023 代入(2) Qmp=101.7
假设 Qmp=101.7 代入(1) τ=1.019
τ=1.019 代入(2) Qmp =102
损失参数
降雨过程与入渗过程示意图
是指产流历时tc内的平均损失强度。
R=P-I0-ftc
–
6.3 流域汇流
流域上各点的净雨,经过坡面汇入河网,再由河网流达出口断面,总称汇流。从坡面和土壤表层汇入河网的,称为坡面汇流,其历时较短,一般只有几十分钟至几小时;另一部分渗入地下,经由地下途径注入河网的,称为地下汇流,历时可长达几天或几十天。
i2 f2
i1 f3 +i2 f2=2if
iFtc
4
i2 f3
i2 f3 =if
Qm=KiFtc=Kifm
结论:
tc≥τ Qm=KiF
tc<τ Qm=Kifm
6.3.4 暴雨洪峰流量公式
基本原理: 推理公式是从成因概念出发,认为降落在流域上的暴雨经过产流和汇流,按等流时线的原理,形成流域出口的洪峰流量。
按Cs=3.5Cv=1.4,查离均系数表得φ1%=3.27
计算得
P24,1% = (φ1%Cv+1)
=120(0.4×3.27+1)
=277(mm)
A1% = P24,1% / t 1-n2
=277 / 241-0.76
02
=6.31
03
m=0.54θ0.15
04
=0.54×6.310.15
05
=0.71
06
(4)流域汇流参数
洪峰流量的计算
设计洪水3.4.1暴雨洪水特性鸭嘴河流域洪水主要由暴雨形成。
流域内暴雨一般出现在6~9月,且多连续降雨,受地形影响,降雨量不大。
据木里县气象站1970~2002年33年实测资料统计,最大一日降水量为77.4mm(1997年8月15日)、最大三日降水量111.6mm (1981年7月14日~16日)、最大五日降水量144.8mm(1981年7月14日~18日)。
鸭嘴河洪水出现时间与暴雨一致,洪水最早出现在5月,最迟出现在11月,但量级和强度较大的洪水一般出现在6~9月。
据邻近流域九龙河乌拉溪水文站1985~2004年20年实测资料统计,年最大流量最早出现在6月20日,最迟出现在9月4日,年最大洪水出现在6~7月的次数占全年的70%。
鸭嘴河流域的洪水具有峰不高、量较大、洪水历时长的特点。
一次洪水过程约2~3天,但洪水总量主要集中在一天。
鸭嘴站1990~1992年3年实测资料中,最大洪水发生在1991年,最大一日降水量58.5mm,洪峰流量为150m3/s,最大一日洪量1123万m3,三日洪量2809万m3,最大一日洪量占三日洪量的40%。
3.4.2设计洪水鸭嘴站仅有1990~1992年3年实测水文资料,且无法插补延长其洪水系列。
故采用推理公式法由设计暴雨推求布西水库设计洪水。
3.4.2.1布西水库坝址设计洪峰流量计算推理公式法洪峰流量计算公式:Q=ψ(s/τn)F式中:Q——最大流量,m3/s;ψ——洪峰径流系数;s——暴雨雨力,mm/h;τ——流域汇流时间,h;n——暴雨公式指数;F——流域面积,km2。
(1)流域特征值在1/50000的地形图上,量算鸭嘴河布西水库坝址的流域特征值,见表。
表鸭嘴河布西水库坝址流域特征值表(2)设计暴雨1)设计点雨量由于流域内缺乏短历时暴雨资料,本次蓄水安全鉴定各时段设计暴雨参数采用四川省水文局2006年出版的《四川省暴雨统计参数等值线图集》查算。
与初设报告根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》(以下简称《手册》)查算的成果相同,见表。
洪峰流量经验公式
以上各参数在广东省暴雨径流查算图表使用手册和广东省水文图集广东省水文总站编2013年版中查阅
广东省洪峰流量经验公式
《广东省洪峰流量经验公式》是1976年提出的,其适用范围是汇水面积F<10km2。其具体形式如1所示。
(式1)
式中:
Q1%—频率为100年一遇的洪峰流量(m3/s);
H24,1%—24小时点暴雨量(mm),H24,1%=K1%×JZ24,1%查广东省水文手册及水文图集可得
在K434+500~K464+000段 取K1%=2.52,JZ24,1%=165
在K464+000~K479+600段 取K1%=2.56,JZ24,1%=172
在K479+600~K485+445.477段 取K1%=2.11,JZ24,1%=150;
C2—地区经验参数,取0.053;
F—流域面积(km2)
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3.4设计洪水
3.4.1暴雨洪水特性
鸭嘴河流域洪水主要由暴雨形成。
流域内暴雨一般出现在6~9月,且多连续降雨,受地形影响,降雨量不大。
据木里县气象站1970~2002年33年实测资料统计,最大一日降水量为77.4mm(1997年8月15日)、最大三日降水量111.6mm(1981年7月14日~16日)、最大五日降水量144.8mm(1981年7月14日~18日)。
鸭嘴河洪水出现时间与暴雨一致,洪水最早出现在5月,最迟出现在11月,但量级和强度较大的洪水一般出现在6~9月。
据邻近流域九龙河乌拉溪水文站1985~2004年20年实测资料统计,年最大流量最早出现在6月20日,最迟出现在9月4日,年最大洪水出现在6~7月的次数占全年的70%。
鸭嘴河流域的洪水具有峰不高、量较大、洪水历时长的特点。
一次洪水过程约2~3天,但洪水总量主要集中在一天。
鸭嘴站1990~1992年3年实测资料中,最大洪水发生在1991年,最大一日降水量58.5mm,洪峰流量为150m3/s,最大一日洪量1123万m3,三日洪量2809万m3,最大一日洪量占三日洪量的40%。
3.4.2设计洪水
鸭嘴站仅有1990~1992年3年实测水文资料,且无法插补延长其洪水系列。
故采用推理公式法由设计暴雨推求布西水库设计洪水。
3.4.2.1布西水库坝址设计洪峰流量计算
推理公式法洪峰流量计算公式:
Q=0.278ψ(s/τn)F
式中:Q——最大流量,m3/s;
ψ——洪峰径流系数;
s——暴雨雨力,mm/h;
τ——流域汇流时间,h;
n——暴雨公式指数;
F——流域面积,km2。
(1)流域特征值
在1/50000的地形图上,量算鸭嘴河布西水库坝址的流域特征值,见表3.7。
表3.7 鸭嘴河布西水库坝址流域特征值表
设计断面流域面积F(km2)坝址以上干流长度L(km)河道比降J(‰)
布西坝址40938.012.4
(2)设计暴雨
1)设计点雨量
由于流域内缺乏短历时暴雨资料,本次蓄水安全鉴定各时段设计暴雨参数采用四川省水文局2006年出版的《四川省暴雨统计参数等值线图集》查算。
与初设报告根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》(以下简称《手册》)查算的成果相同,见表3.8。
表3.8 鸭嘴河布西坝址以上流域不同时段设计点雨量表(单位:mm)
频率(%)
时段均值Cv Cs/Cv
0.020.050.10.20.51251020
6小时400.35 3.512411*********.684.476.866.858.850.4 24小时500.35 3.5611510696.083.573.563.0
2)设计面雨量
按《手册》,雅砻江干流属Ⅴ1区。
点面折减系数α可通过查《手册》中“四川省分区综合暴雨时面深关系表”得到;鉴于布西水库坝址集水面积超过该表“使用上限面积”,故还对点面折减系数α进行修正。
修正系数k经《手册》分析,6小时、24小时分别为0.94、0.96。
修正后的点面折减系数α修正=kα,见表3.9。
表3.9 鸭嘴河布西水库坝址面折减系数表
流域面积(km2)时段面折减系数α修正系数k修正后的面折减系数α修正
6小时0.8380.940.788 409
24小时0.8830.960.848根据修正后的点面折减系数和流域的设计点雨量,可求得鸭嘴河布西水库坝址以上流域的设计面雨量,见表3.10。
表3.10 鸭嘴河布西水库坝址以上流域不同时段设计面雨量表(单位:mm)
频率(%)
时段
0.020.050.10.20.512510
20
6小时97.790.685.179.672.266.560.552.646.339.7 24小时797.589.981.470.862.353.4
(3)产流参数
产流参数μ:鸭嘴河流域属川西南山区,计算式如下:
=3.6F-0.19,Cv=0.23,Cs=3.5Cv。
(4)汇流参数
汇流参数m:鸭嘴河流域属川西南山区,计算式如下:
θ=1~30时,m=0.221θ0.204
θ=30~300时,m=0.025θ0.845
式中:θ为流域特征参数:θ=L/(J1/3F1/4),
L——河长,km;
J——比降,绝对值;
F——流域面积,km2。
(5)设计洪峰流量计算
根据以上参数,采用水科院推理公式法进行设计洪水计算。
布西水库坝址处设计洪水成果见表3.11。
表3.11 布西水库各频率洪峰流量计算成果表(推理公式法)
P(%)h24nspτμΨτQpm′
0.02131.20.7856466.416.1886 2.50600.676918.277975210.52258
0.05121.70.7856461.616.5739 2.37360.669118.780754680.52258
0.10114.40.7856457.916.8965 2.27130.662719.203954280.52258
0.20107.00.7856454.117.2516 2.16670.655719.672053890.52258
0.5097.00.7856449.117.7830 2.02440.645620.376693380.52258
1.0089.40.7856445.218.2445 1.91280.637020.992733000.52258
2.0081.50.7856441.318.7733 1.79680.627421.703112620.52258
5.0070.80.7856435.819.6155 1.63440.612822.843962140.52258
10.0062.30.7856431.520.4129 1.50140.599623.934161770.52258
20.0053.20.7856426.921.4366 1.35420.583625.347051410.52258
50.0039.40.7856420.023.5302 1.11330.554228.2736491.10.52258
2。