暴雨洪水计算分析

暴雨洪水计算分析
《灌溉与排水工程设计规范》
表3.1.2灌溉设计保证率
表3.3.3灌排建筑物、灌溉渠道设计防洪标准
3.3.3灌区内必须修建的排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按
5~10a确定。

附录C 排涝模数计算
C.0.1经验公式法。

平原区设计排涝模数经验公式： Q=KRm A n （C.0.1）
式中：q ——设计排涝模数（m 3/s·km 2） R——设计暴雨产生的径流深（mm ）
K——综合系数（反应降雨历时、流域形状、排水沟网密度、沟底比降等因素） m——峰量指数（反应洪峰与洪量关系） N——递减指数（反应排涝模数与面积关系）
K 、m 、n 应根据具体情况，经实地测验确定。

（规范条文说明中有参考取值范围）C.0.2平均排除法
1平原区旱地设计排涝模数计算公式： q d =
R
(C . 0. 2-1) 86. 4T
式中 qd ——旱地设计排涝模数（m 3/s·km 2） R——设计暴雨产生的径流深（mm ）T ——排涝历时（d ）。

说明：一般集水面积多大于50km 2。

参考湖北取值，K=0.017，m=1，n=-0.238，d=3
2. 平原区水田设计排涝模数计算公式：
q w =
P -h 1-ET ' -F
(C . 0. 2-2)
86. 4T
式中q w ——水田设计排涝模数（m 3/s·km 2）
P ——历时为T 的设计暴雨量（mm ） h 1——水田滞蓄水深（mm ）
ET`——历时为T 的水田蒸发量（mm ），一般可取3~5mm/d。

F ——历时为T 的水
田渗漏量（mm ），一般可取2~8mm/d。

说明：一般集水面积多小于10km 2。

h 1=hm -h 0计算。

h m 、h 0分别表示水稻耐淹水深和适宜水深。

《土地整理工程设计》培训教材
第四章农田水利工程设计
第二节：（五）渠道设计流量简化算法
1. 续灌渠道流量推算（1）水稻区可按下式计算
Q =
0. 667αAe
3600t η
式中：α——主要作物种植比例（占控制灌溉面积的比例）。

A ——该渠道控制的灌溉面积。

e ——典型年主要作物用水高峰期的日耗水量（mm ），根据调查确定，一般粘壤土
地区水稻最大日耗水量8~11mm，最大13mm 。

t ——每天灌水时间（小说），一般自流灌区24小时，提水灌区20~22小时。

η——渠系水利用系数。

（2）旱作区可按下式计算
Q =
αmA
3600Tt η
式中：m ——作物需水量紧张时期的灌水定额，m 3/亩。

T ——该次灌水延续时间，天。

第四节：（二）排水流量
（1）、（2）前面两种计算公式同《灌溉与排水工程设计规范》（3）丘陵山区：
a ．10km 2
式中：q m ——设计排水模数（m 3/s·km 2）； Ka ——流量参数，可按表4.4-8
选取。

Ps ——设计暴雨强度，mm/h；F ——汇水面积，km 2。

b ．F ≤10 km2 q m =Kb F n-1
式中：K b ——径流模数，各地不同设计暴雨频率的径流模数可按表4.4-9选用； n ——汇水面积指数，按表表4.4-9选用，当F ≤1km 2，取n=1。

表4.4-8流量系数K a 值
表4.4-9山丘区的K b 和n 值
1
3
第五节：防洪工程——设计洪水（P170） 2. 暴雨洪水的汇流计算
Q m =0. 278
h
τ
F 或τ=0. 278
L
1/4
mJ 1/3Q m
式中：Q m ——洪峰流量，m 3/s。

h ——在全面汇流时代表相应于τ时段的最大净雨，在部分汇流时代表单一洪峰的净雨，mm 。

F ——流域面积，km 2。

τ——流域汇流历时，h 。

m ——汇流参数，见下表4.5-4；
L ——沿主河从出口断面至分水岭的最长距离，km 。

J ——沿流程的平均比降。

表4.5-4小流域下垫面条件分类表
2. 坡面汇流计算（P174）
山丘区洪峰流量计算：Q m =0.278(SP -1)F
式中：Q m ——相应于某一频率的洪峰流量，m 3/s； S P ——设计雨强，即1h 的
雨量，mm/h； F——坡面面积，km 2。

《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（贵州省水利厅编，1983）
第五节雨洪基本计算式综合推导及其选定
径流系数C 法模式（适用汇水范围：10km 2
0.922
·f 0.125·J 0.082·F 0.834·[CKp H 24]1.23 (3-5-2)
300km 2
0.922
·f 0.125·J 0.082·F 0.723·[CKp H 24]1.23 (3-5-3)
式中：Q p ——设计频率为P 的洪峰流量，m 3/s。

f ——流域形状系数，f=F/L2。

γ——地区汇流参数的非几何特征系数，查表（3-4-1）P21 F ——流域面积，km 2。

L ——自分水岭起算的主河长度，km 。

J ——主河道比降。

K p H 24=H24P ——设计频率P 的流域中心24小时点雨量（mm ）。

C ——相应于τ时间内，流域平均降雨量的洪峰径流系数，查附表（九）P78 应用
计算步骤：
① 先用简化式算出Q pn , 再计算汇流时间τ。

F 0. 321τ≈0. 278∙∙(3-7-4) 0. 25
γ∙J 0. 09∙f 0. 13Q pn
②由汇流时间τ是在， 1
(二) 小汇水面积外延方面
Q p =ψ`p ·F 0.863 （3-6-1）（贵州省洪水调查资料经验公式）ψ`p ——频率P 的洪峰模系数，其值如下表
采用雨洪法简化的小面积洪水计算式： Q p =ψp ·F 0.937 其ψp 值如下：
另一种形势的雨洪法简化的小面积洪水计算式： Q p =（ψp ）·F 2/3 其ψp 值如（表3-7-2）所示。

P34 表（3-7-2）（ψp ）统计表
三、标准计算式的简化雨洪计算基本公式简化式（一） 25km 2
0.922
·F 0.834·[CKp H 24]1.23 （简化式一）
300km 2
0.922
·F 0.723·[CKp H 24]1.23
小流域汇水简化式（二）、（三）
Qpn =0.011[H24p -32]1.23·F 0.94 （简化式二） Q pn =ψp ·F 0.94 （简化式三）
ψp ——频率P 的洪峰模系数，其值如下式计算：ψp =0.011[H24p -32]1.23
C ——相应于τ时间内，流域平均降雨量的洪峰径流系数，查附表（九）P78 汇流时间τ计算：
F 0. 321τ≈(3-7-5) 0. 25
2γQ pn
简化式应用计算步骤：
F 0. 321
(3-7-5) ② 先用简化式算出Q pn , 再计算汇流时间τ。

τ≈0. 25
2γQ pn
②由汇流时间τ是在， 1
《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（修订本）——小汇水流域部分
（贵州省水文总站——王继辉）
2. 小汇水面积雨洪基本计算公式修订公式：（1）当25km 2
1
0.922
·f 0.360·J 0.240·F 0.716·[CKp H 24]1.23 (修订1式)
式中：Q p ——设计频率为P 的洪峰流量，m 3/s。

f ——流域形状系数，f=F/L2。

γ1——地区汇流参数的非几何特征系数，查表（1-2） F ——流域面积，km 2。

L ——自分水岭起算的主河长度，km 。

J ——主河道比降。

K p H 24=H24P ——设计频率P 的流域中心24小时点雨量（mm ）。

C ——洪峰径
流系数，查表（3）
θ——流域几何特征值，θ=L/(J1/3·F 1/4) （2）当10km 2
1
0.922
·f 0.360·J 0.240·F 0.819·[CKp H 24]1.23 (修订2式)
（3）当F
1
0.571
·f 0.223·J 0.149·F 0.890·[C`SP`]1.143 (修订3式)
C`——洪峰径流系数表，查表4.
S P`——设计暴雨雨力，即最大1小时设计雨量，而不用最大24小时设计雨量换算。

3. 雨洪基本计算修订公式的简化：
（1）当25km 2
1
0.922
·F 0.716·[C Kp H 24]1.23 (修订1A 式)
（2）当10km 2
1
0.922
·F 0.819·[CKp H 24]1.23 (修订2A 式)
（3）当F
1
0.571
·F 0.890·[C`SP`]1.143 (修订3A 式)
根据产流、汇流条件再次简化：①当10km 2
Q p =0.031·[H24p -32]1.23 ·F 0.819 (简化2B 式) 或Q p =ψ`p ·F 0.819 (简化2C 式)
ψ`p ——频率P 的洪峰模系数，其值如下式计算：ψ`p =0.031·[H24p -32]1.23 ②当F
Q p =0.131·[C`SP`]1.143 ·F 0.890 (简化3B 式) 或Q p =ψ``p ·F 0.819 (简化3C 式) ψ``p =0.131·[C`SP`]1.143
Sp ——即为最大1小时设计雨量H 60P =KP H 60均值
《贵州暴雨洪水计算综述》发表于2000年3月《贵州水力发电》
（1）当300km 2
1
0.922
·f 0.125·J 0.082·A 0.723·[C3K p H 24]1.23 (18)
（2）当25km 230时， Q p =0.375γ
1
0.922
·f 0.125·J 0.082·A 0.834·[C3K p H 24]1.23 (19)
（3）当25km 2
1
0.922
·f 0.360·J 0.240·A 0.716·[C3K p H 24]1.23 (20)
集水面积A
1
0.848
·f 0.331·J 0.221·A 0.834·[C3K p H 24]1.212 (21)
（5）当1km 2
1
0.571
·f 0.223·J 0.149·A 0.890·[C`SP ]1.143 (23)
备注：流域汇流时间τ，可参照《贵州暴雨洪水计算实用手册》和相关文献介绍的
方法推求。

若要求精度不很高，对于流域面积较小的，也可参照下列范围选用：
当A ≤5~8 km2时，τ可近似选用小于等于1h 左右。

当A ≤50km 2时，τ可近似在6h 范围内选用。

狭长形流域（f 值较小的），流域内山坡较平缓及河道坡降较小的河流，τ值应偏大选用；宽短形流域（f 值较大的），流域内山坡较陡的及河道坡降较大的河流，τ值应偏小选用；此外流域内的地质（岩溶）、植被等对流域汇流时间τ也有影响。

对流域面积很小的特小流域，按《贵州暴雨洪水计算实用手册》的方法计算τ值，有时候偏大较大。

可用下式估算τ值。

τ=τ式中：ττ
槽
坡
坡
+τ
槽
=τ
坡
+L/3.6v均（25）
+为水流过山坡的坡流时间。

一般采用0.3~0.5h 。

；
=为水流流过河槽的汇（槽）流时间，以h 计；
v 均——为平均汇流速度，m/s。

山区采用1.2 m/s，半山区采用1.0 m/s，平原采用0.8 m/s。