小流域设计洪水(行业相关)

) x 24
(1
3.54 0.54) 100
制。例如：水利部门 F ≤ 200 km2 ，公路交通部门F ≤
100 km2 。小流域设计洪水计算，与大中流域相比，
有自己的特点，因此水文学上常常作为一个专门的问
题进行研究。小流域设计洪水计算的主要特点是：
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① 绝大多数小流域都没有水文站，即缺乏实测径流资 料，甚至降雨资料也没有。
② 小流域面积小，自然地理条件比较单一，拟定计算 方法时，允许作适当的简化，即允许作出一些概化性 假定。例如假定短历时设计暴雨时空分布均匀等等。
线图，查算出各种历时的流域设计雨量，如24h设计 暴雨量等。（如果有实测资料，可直接推求设计雨
量）
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工程设计中常用的暴雨历时有： 城市排水：5、10、15、20、30、45、60、90、120 min 水利部门：1、3、6、12、24 h
② 将各种历时的设计雨量建立暴雨公式，就可利用暴 雨公式推求任一历时的设计雨量；
如：x24P 、x6P 、x1P 。
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2. 用暴雨公式计算任一历时的设计雨量
有了特定历时的设计暴雨量（如：x24P 、x6P 、 x1P ），就可以建立暴雨公式。大量资料的统计成果表 明，暴雨强度和历时的关系可用指数方程来表达，它
反映一定频率某历时的平均降雨强度 at，P 与该历时 t 的关系，称为短历时暴雨公式。暴雨公式最常见的形
位线法。其中应用最广泛的是推理公式法，它的思路
是以暴雨形成洪水过程的理论为基础，并按设计暴雨
→设计净雨→设计洪水的顺序进行计算。
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二、 小流域设计暴雨的计算 针对小流域水文资料缺乏的特点，设计暴雨推求
常采用以下步骤：
① 根据省（区）水文手册（包括有关的水文图集，
如《暴雨径流查算图表》）中绘制的暴雨参数等值
③ 小流域分布广、数量多。因此，所拟定的计算方法， 在保证一定精度的前提下，力求简便。
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④ 小型工程一般对洪水的调节能力较小，工程规模主 要受洪峰流量控制，因此，小流域设计洪水，主要推 求设计洪峰流量，对洪水过程线的要求低，一般采用 概化过程线。
小流域设计洪水的计算方法很多，如：推理公式
法、地区经验公式法、历史洪水调查分析法和综合单
根据该流域中心点位置，查该省水文手册得24h暴 雨的统计参数及暴雨递减指数 ：
x24 100mm,CV 0.54,CS 3.5CV , n1 0.60, n2 0.72
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由CS 及 P 查皮尔逊Ⅲ型曲线Φ值表，得ΦP=3.54， 24 h 设计点雨量及SP：
x24，P
(1 C PV
当 1 h ≤ t ≤ 24 h： xt，P SP t1n2 x24，P 24n2 1 t1n2
当t<1h： xt，P SP t1n1 x24，P 24n21 t1n1
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(10 4)
(10 5)
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3. 设计面雨量计算
按上述方法所求得的设计流域中心点的各种历时 的点暴雨量，需要转换成流域平均暴雨量，即面暴雨 量。各省（自治区、直辖市）的水文手册中，刊有不 同历时暴雨的点面关系图或点面关系表，可供查用。
10 - 6 小流域设计洪水计算
Design Flood for Small Watershed
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一、 概 述
铁路、公路建设中的小桥涵、中小型水利工程、
农田、城市及厂矿排水等工程的规划设计中的洪水设
计，大多集水面积小，属小流域。小流域通常指集水
面积不超过数百平方公里的小河小溪，但并无明确限
(mm)
(10 2)
计算步骤：
已知：流域中心
x 24，CV，CS
(3.5
~
4)C ，n，n
V
1
2
求出24h设计暴雨量 x24，P。
由式（10-2）：
x24，P
a24，P
24
SP 24n2
24
SP
241n2
SP x24，P 24n21
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（10-3）
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由式（10-2）（10-3），可求出任意历时 t 的设计 雨量：
数地区n与P无关，在 t=1h的前后发生变化，
SP=0.1%
记t<1h为n1，t=124h为
SP=1%
n2。n1、n2各地不同，各省（自治区、直辖市）
已根据各自分析的n1、
n2绘成了等值线图或分
1h
lg t
区查算图。
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频率为P、历时为 t 的暴雨量： xt，P at，P t SP t1n
n：暴雨参数、暴雨递减指数或暴雨衰减指数。
暴雨递减指数n与历时长短有关，且随地区而变 化，可根据自记雨量资料分析。首先对实测各种历时 的雨量进行频率分析，求得各种频率的设计雨强at，P 及相应的历时t，然后推求n。由（10-1）式可知：
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lg at，P lg SP nlg t
用图解法可求得n。根 据我国资料分析，大多 lg at，P
式为：
at，P
SP tn
(10 1)
式中，at，P ：历时为t，频率为P的平均暴雨强度， mm/h；
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10
at，P
SP tn
(10 1)
SP ：频率为P，历时为1h的平均暴雨强度（average rainfall intensity for duration t = 1h with frequency P），称为设计雨力，mm/h。
4. 设计暴雨的时程分配 在推求小流域设计洪水中，需要计算设计暴雨过
程。这时常采用分区概化时程分配雨型来推求。
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【 例 1 】鱼龙溪流域位于某省第二水文分区，拟在此 建一小水库，试推求 P=1% 的设计洪水。为此，应先 推求 P=1% 的设计暴雨及其时程分配过程。
（1）计算1、3、6、24h 流域设计雨量
③ 按分区概化雨型或移用邻近流域典型暴雨，用同 频率法控制放大，求得设计暴雨过程。
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1. 特定历时的设计暴雨计算
由各省区的《暴雨径流查算图表》和《水文手册》
查取。例如湖北省1985年印发的《暴雨径流查算图表》 中，就提供了7d、3d、24h、6h、1h及10min的暴雨参 数等值线图，CS/CV值全省统一用3.5。据此，便可查出 设计流域中心点位置的某特定历时暴雨的均值、CV 及 CS/CV，进而求得该历时设计频率的雨量。