推理公式法进行洪峰流量计算

excel在推理公式法计算洪峰流量中的应用Excel 在推理公式法计算洪峰流量中的应用在水利工程和水文研究领域，准确计算洪峰流量是一项至关重要的任务。

而推理公式法作为一种常用的计算方法，结合 Excel 的强大功能，能让这一过程变得更加高效和便捷。

说起洪峰流量，大家可能会觉得这是一个很专业、很复杂的概念。

其实啊，简单来讲，洪峰流量就是在一次洪水过程中，流量达到的最大值。

想象一下，洪水像一头凶猛的野兽，奔腾而来，而洪峰流量就是这头野兽最凶猛的那一刻。

那为什么要用推理公式法来计算洪峰流量呢？这是因为它基于一些基本的水文原理和经验关系，能够在一定的条件下给出相对可靠的结果。

但是，传统的手工计算方法不仅繁琐，还容易出错。

这时候，Excel 就闪亮登场啦！就拿我之前参与的一个小型水库的防洪设计项目来说吧。

那时候，为了计算洪峰流量，我们可是费了不少功夫。

一开始，大家都拿着纸和笔，埋头苦算，一会儿查这个参数，一会儿算那个系数，搞得焦头烂额。

后来，我提议用 Excel 来试试，大家都将信将疑。

我打开 Excel 表格，先把推理公式中需要的各种参数，比如流域面积、暴雨强度、汇流时间等等，一一列在不同的列中。

然后，根据推理公式，在相应的单元格中输入计算公式。

这可不像平时做个简单的加减法，这里面涉及到很多函数和逻辑判断。

比如说，要根据不同的条件选择不同的计算公式，就得用到 IF 函数。

在输入公式的过程中，我可是小心翼翼，眼睛都不敢眨一下，生怕出错。

每输入一个公式，我都会仔细检查几遍，确保没有遗漏和错误。

当我终于把所有的公式都输入完毕，按下回车键的那一刻，心里别提多紧张了。

结果出来的那一刻，大家都围了过来。

看着屏幕上显示的计算结果，大家都松了一口气。

Excel 不仅计算速度快，而且结果准确，大大提高了我们的工作效率。

通过这个小小的例子，大家可以看到 Excel 在推理公式法计算洪峰流量中的巨大作用。

它不仅能够快速准确地完成计算，还能够方便地对不同的参数进行调整和比较。

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。

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。

设计频率的模比系数即Kp值查询
汇流参m表
，如大于150mm
降雨历时为24小时的迳流Array 1、优点：本方法计算公式为简化小流域推理公式，计算结果与原型公式比较，产生的
应用方便。

2、使用说明：输入流域面积F、干流长度L、河道平均坡降J、暴雨递减指数历时24小时的降雨迳流系数а24，即可自算出相应频率的洪峰流量和洪水总量。

3、汇、表2中查取。

4、先取n=n1(τ≤1），求出一个洪峰流量Q p和τ，当计算的τ≤1时，当设τ≤1，算出的τ＞1，再设τ＞1，计算出τ＞1时，可取n=(n1+n2)/2，再进行计算见I12
数即Kp值查询表(Cs=3.5Cv)
汇流参数m表
70~150mm，如大于150mm时m值略有减小，小于70mm时m值略有增加。

Ф=L/J(1/3)
为24小时的迳流系数
结果与原型公式比较，产生的误差最大不超过百分之一，可直接求解，省去联解过程，道平均坡降J、暴雨递减指数n、n1、n2、年最大24小时降雨量均值H24、模比系数K P和流量和洪水总量。

3、汇流参数m和历时24小时的降雨迳流系数а24值，均可从表1和τ，当计算的τ≤1时，洪峰流量Q p即为所求。

如τ＞1，则应取n=n2重新计算。

p
可取n=(n1+n2)/2，再进行计算。

5、tc>24时D8中的u值为D11中的值，洪峰流量结果。

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 +=。

0.027621327
设计频率的模比系数即Kp 值查询
汇流参
m 表
，如大于150mm
降雨历时为24小时的迳流 1、优点：本方法计算公式为简化小流域推理公式，计算结果与原型公式比较，产生的
应用方便。

2、使用说明：输入流域面积F、干流长度L、河道平均坡降J、暴雨递减指数时24小时的降雨迳流系数а24，即可自算出相应频率的洪峰流量和洪水总量。

3、汇流表2中查取。

4、先取n=n1(τ≤1），求出一个洪峰流量Q p和τ，当计算的τ≤1时，洪设τ≤1，算出的τ＞1，再设τ＞1，计算出τ＞1时，可取n=(n1+n2)/2，再进行计算。

I12
数即Kp值查询表(Cs=3.5Cv)
汇流参数m表
70~150mm，如大于150mm时m值略有减小，小于70mm时m值略有增加。

Ф=L/J(1/3)
为24小时的迳流系数
结果与原型公式比较，产生的误差最大不超过百分之一，可直接求解，省去联解过程，道平均坡降J、暴雨递减指数n、n1、n2、年最大24小时降雨量均值H24、模比系数K P和历量和洪水总量。

3、汇流参数m和历时24小时的降雨迳流系数а24值，均可从表1、τ，当计算的τ≤1时，洪峰流量Q p即为所求。

如τ＞1，则应取n=n2重新计算。

当取n=(n1+n2)/2，再进行计算。

5、tc>24时D8中的u值为D11中的值，洪峰流量结果见
0.303295
.
1462
0.002284
0.00128 0.231。

推理公式法计算设计洪峰流量推理公式法就是基于暴雨形成洪水得基本原理推求设计洪水得一种方法。

1、推理公式法得基本原理推理公式法计算设计洪峰流量就是联解如下一组方程)6.7.8(278.0)5.7.8(,278.0)4.7.8(,278.04/13/11mc cn cp m c n p Q mJ L t F t t SQ t F S =<⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=≥⎪⎪⎭⎫⎝⎛--τττμτμτ便可求得设计洪峰流量Q ｐ，即Q m ，及相应得流域汇流时间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得流域,需查有关图集。

从公式可知，洪峰流量Ｑｍ与汇流时间τ互为隐函数，而径流系数ψ对于全面汇流与部分汇流公式又不同,因而需有试算法或图解法求解.1、 试算法该法就是以试算得方式联解式（８。

7．４)(8、7、5）与（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，确定流域得几何特征值Ｆ、L 、J ,设计暴雨得统计参数(均值、ＣV 、C ｓ / ＣV ）及暴雨公式中得参数n (或ｎ1、ｎ2)，损失参数μ及汇流参数ｍ。

③ 将F 、Ｌ、J 、R B 、T B 、m 代入式（８。

7．4）(8、7、5）与（8、7、6)，其中仅剩下Q m 、τ、R s,τ未知,但R s ，τ与τ有关，故可求解.④ 用试算法求解。

先设一个Ｑm ,代入式（８.７.6）得到一个相应得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 ,若与假设得一致（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。

２、 图解交点法该法就是对（8。

7。

的那部分成峰暴
计算步骤：2、点F22输入频率。

白色的请输入数值
100年一遇10年一遇24小时暴雨等值图24降雨量变差系数
2请在左边输入频率式中
广西中小河流设计洪水计算方法研究　P45
水保水文　P113
1、在E17、E18、E20输入数值，可点击左边的链接查找。

3、选择输入F6的值4、点“解方程”按钮，完成洪水计算。

水利工程，集雨面积
小，可以认为设计暴雨的历时都大于流域汇流时间，属全面流情况，而设计暴雨中参与形洪峰流量流量的只是其中雨强大，历时为τ的那部分成峰暴，因τ值较小，一般可假定成暴雨的雨强在时间和地区分布都是均匀的。

这样，可以不考设计暴雨的点面雨量的折算和型分配问题，只要求出流域中处符合设计频率在一定历时内平均雨强就可以了。

1、推理公式法：①洪峰流量（集雨面积小于2km 2） 洪峰流量按下式计算：Q s =式中：Q s —洪峰流量；K —径流系数，取；I —最大1h 降雨强度（mm/h ），查《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》计算得5年一遇最大1h 降雨强度；11H K I P •=F —集水面积(km 2)，根据地形图及项目区实际情况确定。

②排水沟设计流量过水能力按明渠恒定均匀流计算：式中：A —过水断面面积（m 2）；C —谢才系数 ；R —水力半径（R=A/X ）；n —糙率，取n =；X —湿周；i —渠道纵坡，取%。

③洪水计算（集雨面积小于300km 2） 推理公式法基本公式：Q =ψ(S /τn )F = ψi F式中：Q —设计最大洪峰流量，m 3/s ； ψ—洪峰径流系数；i —最大平均暴雨强度，i=S/t n ；S —暴雨雨力，即最大1h 暴雨量，mm/小时； τ—流域汇流时间，小时； n —暴雨公式指数； F —流域面积，km 2。

①确定设计流域的集雨面积F ，河道长度L 以及河道比降J ； ②由流域特征系数θ计算汇流参数m 值；流域特征系数：4131F J L•=θ (3-1)当θ=1～30时，204.040.0m θ•= (3-2) 当θ=30～300时，636.0092.0m θ•= (3-3) ③设计点暴雨：由暴雨等值线图确定设计流域的暴雨特征值：6/1H 、1H 、6H 、24H 及其相应的Cv 、Cs ，并根据Cs=由皮尔逊Ⅲ型频率表查出设计频率的K p 值，算出H p ；p K H H p •= (3-4)④设计面暴雨：根据流域重心位置查得流域暴雨折减系数，并对暴雨折减系数进行修正；660.94a a =修正 (3-5) 242496.0a a =修正 (3-6)⑤计算各时段暴雨公式指数n 1、n 2、n 3以及设计频率的暴雨雨力S ；当历时t=6～24小时范围内时：⎪⎪⎭⎫⎝⎛•+=ppH H 2463lg 661.11n (3-7) 124324-•=n P P H S (3-8)当历时t=1～6小时范围内时：⎪⎪⎭⎫⎝⎛•+=p pH H 612lg 285.11n (3-9) 1626-•=n P P H S (3-10)当历时t=1/6～1小时范围内时：⎪⎪⎭⎫⎝⎛•+=ppH H 16/11lg 285.11n (3-11) 16/11)61(-•=n P P H S (3-12)⑥假定用n 3作初试计算(如属面积很小的设计流域，亦可先用n 1作试算)，算出当ψ=1的流域汇流时间t 0；当ψ=1时的流域汇流时间：nS m -⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛•=44410383.0t θ (3-13)⑦算出产流参数μ值，计算洪峰径流系数ψ值；当Cv=、Cs=、K p =时，19.0p 4.8-••=F K μ (3-14)n S0t 1.1-1μψ•= (3-15)⑧计算设计流域汇流时间t ，如果t 不是介于6～24小时，则应改用n 2或n 1并改算出相应的S ，然后从⑥起重新计算；流域汇流时间：nt --•=410t ψ(3-16)⑨用推理公式计算出设计最大流量；推理公式的基本关系式：F SQ •••=n t278.0ψ (3-17) ⑩校核：由第⑨步的最大设计流量反求m '值与由第②步确定的m 值是否十分接近。

设计频率的模比系数即Kp值查询
汇流参m表
，如大于150mm
降雨历时为24小时的迳流Array 1、优点：本方法计算公式为简化小流域推理公式，计算结果与原型公式比较，产生的
应用方便。

2、使用说明：输入流域面积F、干流长度L、河道平均坡降J、暴雨递减指数时24小时的降雨迳流系数а24，即可自算出相应频率的洪峰流量和洪水总量。

3、汇流表2中查取。

4、先取n=n1(τ≤1），求出一个洪峰流量Q p和τ，当计算的τ≤1时，洪设τ≤1，算出的τ＞1，再设τ＞1，计算出τ＞1时，可取n=(n1+n2)/2，再进行计算。

I12
数即Kp值查询表(Cs=3.5Cv)
汇流参数m表
70~150mm，如大于150mm时m值略有减小，小于70mm时m值略有增加。

Ф=L/J(1/3)
为24小时的迳流系数
结果与原型公式比较，产生的误差最大不超过百分之一，可直接求解，省去联解过程，道平均坡降J、暴雨递减指数n、n1、n2、年最大24小时降雨量均值H24、模比系数K P和历量和洪水总量。

3、汇流参数m和历时24小时的降雨迳流系数а24值，均可从表1、τ，当计算的τ≤1时，洪峰流量Q p即为所求。

如τ＞1，则应取n=n2重新计算。

当取n=(n1+n2)/2，再进行计算。

5、tc>24时D8中的u值为D11中的值，洪峰流量结果见。

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。