洪水计算范例

2.4 洪水

2.4.1 洪水的暴雨特性、洪水成因、洪水的时空分布规律

流域地处副热带北缘，属山地温带湿润气候，是南北冷暖气流交绥要道，夏季受西风带天气系统的控制和副热带系统的影响，有时受两系统共同作用，锋面活动显著，降雨充沛，实测降水资料统计表明,流域年平均降水分布主要集中在5～10月,年最大暴雨发生在6月～8月居多。一次大的降雨过程多集中在一天内，主要降雨历时为8～12h 。

##河洪水由暴雨形成．因流域地处南北冷暖气流交绥要道，每遇较强降雨均可形成一次洪水过程，如遇深厚的强冷空气入侵，便可导致大强度的暴雨，即可发生特大洪水，其洪水特征受暴雨强度和地形的影响，暴雨主要集中在5～10月，由于该流域暴雨强度大，河床坡降陡，洪水汇流时间短，致使洪水暴涨暴落。主要大洪水均系单峰,由于流域森林植被较好，河槽调蓄能力强，使得主峰段持续时间较长，峰型略胖。 2.4.2 设计洪水

1、计算依据及基本方法

依据GB50201～94《防洪标准》、SL252～2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》及工程布置，确定##三级电站等级为V 等，永久性水工建筑物为5级。次要建筑物为5级，##三级电站坝址处按10年一遇设计，50年一遇校核。电站厂房按30年一遇设计，50年一遇校核。

##河流域##三级电站所在的##河流域位于##省水文气象分区第Ⅷ区，##河流域##三级电站坝、厂址设计洪水采用瞬时单位线法，地区小流域经验公式等方法计算，以互验成果的合理性。

2.4.3 采用小流域经验公式法推求设计洪水

1、暴雨经验公式法推求设计洪水

根据《##省暴雨径流查算图表》第Ⅷ小流域洪峰流量经验公式推算，其公式如下：

β

t m KH Q = 式中：m Q —相应频率的洪峰流量，m 3/s ；

K —与流域面积、形状有关的综合系数； β—造峰指数； t H —造峰雨量，mm 。 其中：n

F t d

t d t H H )24(2424

++= 52.035.0F t =，242424H H F α=，a bF -+=)1(24α。

上述公式中：

a =0.168，

b =0.0054，d =0.2，n =0.65； β=1.63×(F +0.5)-0.036 (山区扇形流域)； K =0.026F 0.75 (山区扇形流域)。

各种频率设计点雨量根据各电站坝址、厂房以上流域重心位置，查《##省暴雨径流查算图表》中的暴雨参数等值线图，计算成果见表2.4.3-1。 2.4.4 由暴雨资料用瞬时单位线法推求设计洪水

##河流域位于水文气象分区第Ⅷ区，##三级电站坝址流域面积F=128.8km 2，主河道长L=14.46km ，主河道加权平均比降J=44.26‰，厂房以上流域面积F=173.62km 2，主河道长L=17.7km ，主河道加权平均比降J=44.89‰。##三级电站坝址处和厂房处流域的特征参数如下表2.4.4-1。

表2.4.3-1 ##河流域##三级电站坝址、厂房处小流域经验公式法洪水计算成果

表2.4.4-1 ##三级级电站坝址和厂房处流域特征

（1）点雨量

由于##河流域缺乏实测短历时暴雨资料，只能根据各电站坝址以上流域中心位置查1985年版《##省暴雨径流查算图表》，得出设计点雨量的均值H和变差系数Cv：

1小时：H

1

=35mm，Cv=0.42；

6小时：H

6

=51mm，Cv=0.44；

24小时：H

24

=82mm，Cv=0.48。

设计暴雨点雨量H

p点=HK

P

，kp查C

S

=3.5C

V

皮Ⅲ型曲线，kp值表得设计和校核

点雨量见表2.4.4-2～表2.4.4-3。

（2）面雨量

流域轴向与典型雨图轴向夹角小于30°，不需要作线性改正，点面系数拟采用《##省暴雨径流查算图表》表8计算值。

表2.4.4-2 ##三级电站坝址处设计点面暴雨成果表

表2.4.4-3 ##三级电站厂房处设计点面暴雨成果表

（3）设计净雨

采用概化雨型，瞬时单位线参数按##省水文分区第Ⅷ适用的公式计算：

m

1

=1.64F0.231L0.131J-0.08 n=0.529F0.25J0.2

初损I=22.5mm，稳损F

C =0.061561.0

24

R。

各历时设计暴雨公式：

1≤t≤6，H

t面=H

1面

t1-n1，n

1

=1+0.558lnβ

1

，β

1

=H

1面

/H

6面

；

6≤t≤24，H

t面=H

6面

6n2-1×T1-n2，n

2

=1+0.721lnβ

2

，β

2

=H

6面

/H

24面

。

由于##三级电站坝址和厂房处的流域面积不一，其设计净雨时段△t，净雨历时tc选择如下表2.4.4-4。

表2.4.4-4 ##三级电站坝址、厂房净雨时段△t，净雨历时tc选择表

（4）设计洪水

由净雨及时段单位线算出地表径流过程，加上地下径流过程，可以得到各频率的设计洪水过程线，为保证成果精度，以上设计计算过程均在visuaibasic6.0编程计算，设计洪水成果见表2.4.4-5。