湖南省中小河流设计洪峰流量经验公式分区表
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0.489 0.489
径流分配系
F(km2)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(计算取值)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(一区)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(二区)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(三区)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(四区)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(五区)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(六区)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(七区)
湖南省最大24小时降雨概化过程线(八区)
湖南省暴雨点面关系表:设计暴雨的点面关系系数α~流域面积F(km2)~降
t ~流域面积F(km 2)~降雨时间t关系
Q m/∑Q i。
中小河流桥梁设计中的防洪评价计算摘要:中小型河流防洪评价计算是公路桥梁设计中的一项重要内容,包括水文资料的分析、设计洪水流量及洪水高程计算、桥孔行洪设计计算等。
本文以内江市长江大道小青龙河大桥防洪评价计算为应用实例,概述了中小型河流公路桥梁所处流域有实测水文资料时的防洪评价计算的计算方法。
关健词:中小型河流桥梁设计防洪评价计算Abstract: the middle and small rivers flood control evaluation calculation in design of the highway bridge is an important content, including hydrological data analysis and design flood flow and flood elevation calculation, QiaoKong flood design calculation, etc. This paper NaJiangShi Yangtze river avenue little QingLongHe bridge flood control evaluation calculation for application examples, this paper Outlines the small and medium river highway bridge in a river basin of the hydrological data flood control evaluation, the calculation method.Key words: small and medium-sized river bridge design flood control evaluation calculation内江市长江大道小青龙河大桥位于东兴区新建村右岸和东兴区高桥镇圣林村左岸。
第二节设计洪峰流量及设计洪量的推求由流量资料推求设计洪峰及不同时段的设计洪量,可以使用数理统计方法,计算符合设计标准的数值,一般称为洪水频率计算。
一、资料审查在应用资料之前,首先要对原始水文资料进行审查,洪水资料必须可靠,具有必要的精度,而且,具备频率分析所必须的某些统计特性,例如洪水系列中各项洪水相互独立,且服从同一分布等。
除在第三章谈到审查资料的可靠性之外,还要审查资料的一致性和代表性。
为使洪水资料具有一致性,要在调查观测期中,洪水形成条件相同,当使用的洪水资料受人类活动如修建水工建筑物、整治河道等的影响有明显变化时,应进行还原计算,使洪水资料换算到天然状态的基础上。
洪水资料的代表性,反映在样本系列能否代表总体的统计特性,而洪水的总体又难获得。
一般认为,资料年限较长,并能包括大、中、小等各种洪水年份,则代表性较好。
此可见,通过古洪水研究,历史洪水调查,考证历史文献和系列插补延长等增加洪水列的信息量方法,是提高洪水系列代表性的基本途径。
根据我国现有水文观测资料情况,SL44—93规定坝址或其上下游具有较长期的实测水资料(一般需要30年以上),并有历史洪水调查和考证资料时,可用频率分析法计算计洪水。
二、样本选取河流上一年内要发生多次洪水,每次洪水具有不同历时的流量变化过程,如何从历洪水系列资料中选取表征洪水特征值的样本,是洪水频率计算的首要问题。
根据SL44—93规定,应采用年最大值原则选取洪水系列,即从资料中逐年选取一个大流量和固定时段的最大洪水总量,组成洪峰流量和洪量系列。
固定时段一般采用l、3、5、7、15、30天。
大流域、调洪能力大的工程,设计时段可以取得长一些;小流域、调洪能力小的工程,可以取得短一些。
在设计时段以内,还必须确定一些控制时段,即洪水过程对工程调洪后果起控制作用的时段,这些控制时段洪量应具有相同的设计频率。
同一年内所选取的控制时段洪量,可发生在同一次洪水中,也可不发生在同一次洪水中,关键是选取其最大值。
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。
1洪峰流量计算
控制流域面积1km2,流域属黄土丘陵沟壑区第Ⅱ副区,由于流域面积较小,无实测和调查洪水资料,所以洪峰流量计算采用《榆林地区实用水文手册》中汇水面积相关法计算,计算公式为:
Q p=C p×F n
式中:Q p—频率为P的设计洪峰流量;
C P—不同频率的地理参数;
n—经验指数;
F—流域面积,km2。
从《榆林地区实用水文手册图集》中查得该流域位于Ⅱ区,n=0.69,C10=23.9,C20=32.5,C30=44.2,C50=52.7,C100=60.1,C200=75.1,C300=83.2,F=1km2,计算结果见表1。
2洪水总量计算
采用《水土保持治沟骨干工程技术规范》推荐的公式计算:
W P=0.1·α·H24P·F
H24P=Kp·H24P
式中:W P——频率为P的设计洪水总量(万m3);
α——24小时洪量径流系数;
H24P——频率为P的24小时暴雨量(mm);
H24P——多年平均最大24小时暴雨量均值(mm)。
其它符号含义同前。
由《榆林地区实用水文手册》查得,k10=1.83,k20=2.30,k30=2.51,k50=2.94,k100=3.44,k200=3.92,k300=4.22,α10=0.22,α20=0.26,α30=0.28,α50=0.29,α100=0.30,α200=0.31,α300=0.32,H24=57mm,C V=0.65,Cs/Cv=3.5,经计算得不同频率的设计洪水总量和24小时暴雨量见表1。
不同频率洪峰流量和洪水总量表
表1。