洪峰流量经验公式
- 格式:docx
- 大小:19.15 KB
- 文档页数:1
防洪工程常用计算公式 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-防洪工程常用计算公式在抗洪抢险中,经常遇到一些技术问题,也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题,本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下,以供大家在抗洪抢险中参考、探讨:㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计:暴雨:12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。
每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。
设计暴雨的计算公式:①设计点雨量计算公式:Htp=KpHt(式中:Ktp——设计点雨量;Kp——皮尔逊曲线值;Ht——最大雨量均值;t——欲求时间;)②设计面雨量计算公式:Ht面=atHt(式中:Ht面——设计面雨量;at——暴雨线性系数;Ht——设计历时点雨量;at、bt——暴雨线性拟合系数;)③暴雨系数计算公式:at=(式中:at、bt——线性拟合参数;F——流域面积;)④多年平均径流量计算公式:Wp=1000yF(式中:Wp——多年平均径流量;y——多年平均径流深;F——流域面积;)⑤设计频率年径流深计算公式:yp=yKp(式中:y——多年平均径流深;Kp——频率模比系数;)⑥多年平均年径流系数计算公式:α=y/x =W/1000Fx(式中:α——多年平均年径流系数;y——年径流深;x——多年平均降雨量;)⑵洪水设计:①洪水特征:一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念:一次降雨形成的洪水过程线,反映洪水的外形,过程线上的最大值就是洪峰流量,用Q表示。
洪峰最高点就是洪峰水位,用Z表示。
洪水过程线和横坐标所包围的面积,经过单位面积换算求得,就是洪水总量,用W表示。
洪水过程线的底宽是洪水总历时,用T表示。
从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时,用t1表示。
从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时,用t2表示。
适用于流域面积不大于10km 2的小流域洪峰流量计算
重现期(年)
200100502010C 20.0560.0530.050.0460.044深圳地区
K P 3.05 2.74 2.42 1.988 1.661
举例:计算龙岗5km 2集雨面积,50年一遇洪峰流量Q P (m 3
/s)84.18
举例:计算宝安2km 2集雨面积,10年一遇洪峰流量
Q P (m 3/s)22.24
深圳地区宝安市区及龙岗
盐田大鹏半岛深汕合作区 H 24(mm)170
180
200
220230
深圳地区
C V
一般取0.50.55
广东省洪峰流量经验公式:Q P =C 2×H 24P ×F 0.84 式中:C 2—根据重现期而定;H 24P =H 24×K P ,H 24查“广东省年最大24小时点雨量均值等值线图”,K P 根据重现期和C V 值而定(查广东省洪峰流量经验公式皮尔逊Ⅲ型曲线KP值表),C V 查“广东省年最大24小时点雨量变差系数等值线图(C S /C V =3.5)”。
重现期而定;H24P=H24
据重现期和C V值而定
东省年最大24小时点
550
0.0410.05
1.326
2.59。
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 +=。
防洪工程常用计算公式2010-8-28 强新泉摘自新浪强新泉的博客在抗洪抢险中,经常遇到一些技术问题,也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题,本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下,以供大家在抗洪抢险中参考、探讨:㈠暴雨洪水设计⑪暴雨设计:暴雨:12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。
每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。
设计暴雨的计算公式:①设计点雨量计算公式:Htp=KpHt(式中:Ktp——设计点雨量;Kp——皮尔逊曲线值;Ht——最大雨量均值;t——欲求时间;)②设计面雨量计算公式:Ht面=atHt(式中:Ht面——设计面雨量;at——暴雨线性系数;Ht——设计历时点雨量;at、bt——暴雨线性拟合系数;)③暴雨系数计算公式:at=(式中:at、bt——线性拟合参数;F——流域面积;)④多年平均径流量计算公式:Wp=1000yF(式中:Wp——多年平均径流量;y——多年平均径流深;F——流域面积;)⑤设计频率年径流深计算公式:yp=yKp(式中:y——多年平均径流深;Kp——频率模比系数;)⑥多年平均年径流系数计算公式:α=y/x =W/1000Fx(式中:α——多年平均年径流系数;y——年径流深;x——多年平均降雨量;)⑫洪水设计:①洪水特征:一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念:一次降雨形成的洪水过程线,反映洪水的外形,过程线上的最大值就是洪峰流量,用Q表示。
洪峰最高点就是洪峰水位,用Z表示。
洪水过程线和横坐标所包围的面积,经过单位面积换算求得,就是洪水总量,用W表示。
洪水过程线的底宽是洪水总历时,用T表示。
从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时,用t1表示。
从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时,用t2表示。
洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。
即T=t1+t2。
一般情况下,一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。
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。
适用于流域面积不大于10km 2的小流域洪峰流量计算
重现期(年)
200100502010C 20.0560.0530.050.0460.044深圳地区
K P 3.05
2.74
2.42 1.988
1.661
举例:计算龙岗5km 2集雨面积,50年一遇洪峰流量Q P (m 3/s)84.18
举例:计算宝安2km 2集雨面积,10年一遇洪峰流量
Q P (m 3/s)22.24
深圳地区宝安市区及龙岗
盐田大鹏半岛深汕合作区 H 24(mm)170
180
200
220230
深圳地区
C V
一般取0.50.55
广东省洪峰流量经验公式:Q P =C 2×H 24P ×F 0.84 式中:C 2—根据重现期而定;H 24P =H 24×K P ,H 24查“广东省年最大24小时点雨量均值等值线图”,K P 根据重现期和C V 值而定(查广东省洪峰流量经验公式皮尔逊Ⅲ型曲线KP值表),C V 查“广东省年最大24小时点雨量变差系数等值线图(C S /C V =3.5)”。
现期而定;H24P=H24
重现期和C V值而定
东省年最大24小时点
550
0.0410.05
1.326
2.59。
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)
2052
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)。
防洪工程常用计算公式在抗洪抢险中,经常遇到一些技术问题,也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题,本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下,以供大家在抗洪抢险中参考、探讨:㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计:暴雨:12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。
每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。
设计暴雨的计算公式:①设计点雨量计算公式:Htp=KpHt(式中:Ktp——设计点雨量;Kp——皮尔逊曲线值;Ht——最大雨量均值;t——欲求时间;)②设计面雨量计算公式:Ht面=atHt(式中:Ht面——设计面雨量;at——暴雨线性系数;Ht——设计历时点雨量;at、bt——暴雨线性拟合系数;)③暴雨系数计算公式:at=(式中:at、bt——线性拟合参数;F——流域面积;)④多年平均径流量计算公式:Wp=1000yF(式中:Wp——多年平均径流量;y——多年平均径流深;F——流域面积;)⑤设计频率年径流深计算公式:yp=yKp(式中:y——多年平均径流深;Kp——频率模比系数;)⑥多年平均年径流系数计算公式:α=y/x =W/1000Fx(式中:α——多年平均年径流系数;y——年径流深;x——多年平均降雨量;)⑵洪水设计:①洪水特征:一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念:一次降雨形成的洪水过程线,反映洪水的外形,过程线上的最大值就是洪峰流量,用Q表示。
洪峰最高点就是洪峰水位,用Z表示。
洪水过程线和横坐标所包围的面积,经过单位面积换算求得,就是洪水总量,用W表示。
洪水过程线的底宽是洪水总历时,用T表示。
从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时,用t1表示。
从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时,用t2表示。
洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。
即T=t1 t2。
一般情况下,一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。
相邻两次以上的降雨,前面降雨形成的洪水没有泄完,后面降雨形成的洪水接踵而来,称为复式洪水过程。
用EXCEL进行洪峰流量计算一、前言在水利工作中,经常需要计算设计洪水的洪峰流量,如水库的调洪演算、防洪堤的高度、拦沙坝的大小等等许许多多方面,都要知道洪峰流量的大小,推求洪峰流量一般有4种方法,一种是根据流量资料,通过频率的分析计算来求出设计洪水的洪峰流量;第二种是根据暴雨资料,通过频率计算求出设计暴雨,再通过流域的产流和汇流计算,推求出设计洪水的洪峰流量;第三种是经验公式法,利用简化的经验公式来估算设计洪水的洪峰流量;第四种是推理公式法。
在缺乏资料的小流域内,利用推理公式是推求洪峰量的主要方法。
由推理公式计算设计洪峰流量,需要计算三个方程:从以上的公式可看出,要求得洪峰流量Qm,必须求得Ψ和τ的值,而Ψ和τ互为参变,传统的方法是通过图解法和诺模图法求解,图解法需要画图,比较麻烦,诺模图法需要查图,容易出错,精度也不高。
还有没有快捷而又精准的方法呢答案是肯定的,这就是用EXCEL来计算洪峰流量。
EXCEL是我们常用的软件,其简洁的界面、丰富的函数、可编程的宏语言常常使我们事半功倍,工作轻松而更有效率。
下面就用推理公式法推求洪峰流量为例,介绍EXCEL在其中的应用。
二、计算方法为使叙述清晰易懂,下面以用编辑好的表格为例,介绍在EXCEL表格中用推理公式计算洪峰流量的方法。
见图1。
图1首先,在1至10行输入要用到的基本公式,目的是让人一目了然,了解计算的来龙去脉,也便于以后的理解。
@在14至18行输入基本数据,包括流域面积、河流长度、河道平均坡降、暴雨衰减指数、流域中心最大24小时降雨量,其中暴雨衰减指数和最大24小时降雨量可以从水文手册上查取,有条件的最好将之扫描下来,保存到表格文件的同一目录下,在计算表格中用超级链接将之链接起来,今后查算就十分方便了,再也不用东翻西找,鼠标一点超级链接就可查算。
第20至24行是计算雨力的值,最大24小时降雨量变差系数可由水文手册上查取,偏差系数一般采用变差系数的倍值,离均系数与设计频率有关,可查表计算,将离均系数表全部录入,放入另一张工作表中,见图2:图2我们一般常用的频率有5、10、20、30、50、100、200、300、500、1000年一遇,为实现离均系数自动查算,还需要动一番脑筋,离均系数表的横列为频率,纵列是Cs值,在离均系数表的N3和N4单元格中分别填入“=推理公式法!E21”、“=100/推理公式法!F22”,在N9单元格中填入:“=INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1),MATCH(INDIRECT(AD DRESS(4,14,)),2:2,1)))+(INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1)+ 1,MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,)),2:2,1)))-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRE SS(3,14,)),A:A,1),MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,)),2:2,1))))*(N3-INDIRECT(ADDRESS (MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1),1)))/(INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(AD DRESS(3,14,)),A:A,1)+1,1))-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A, 1),1)))”,这个算式的作用是用提供的频率和Cs值通过内插法得出离均系数的值,其中用到了INDIRECT、ADDRESS、MATCH三个函数,其用法可以参看EXCEL的帮助。