【水文学与水文地质学】5第五章小流域暴雨洪峰流量的计算

参数 A tn
利用此式求得n和A
怎么建立重现期T与A的关系？
利用下列公式：
这个表的数是怎么得到的？ 对于表5-3，给定一个T，就会有一个雨强与时间关系曲线，每 一个雨强与时间关系曲线，就会求一个A值，这样就建立了A-T 之间的关系
（2）图解法按照上例计算
• 见excel计算表5-4
(3)最小二乘法的应用
要因素，建立理论模式，并利用实测资科求得公式中的参数， 其计算成果具有较好的精度。
第三节 地区经验公式法
• 根据本地区的实测洪水或调查资料，直接建立洪峰流量与有关 主要因素之间的相关关系，探求地区暴雨洪水经验性的规律
第四节 暴雨强度公式 （重点）
1、点雨量资料的整理
（1）观测雨量 （2）记录i-t列表
净雨历时tc的计算
f
下面计算平均损失强度
平均损失强度的计算 RR：查下表
对于tc>τ情况， 5-46a很难解。
补充： 图解法：图5-9 迭代法：不动点迭代；二分法
结合excel表图5-9曲线说明
暴雨洪峰流量推理公式求解步骤总结
（1）求n、A： • 等值线图 • 水文所公式
图解法、最小二乘法 经验值
H 24 据当地多年平均最大24h暴雨量等值线图可查阅
Cs=3.5Cv
Kp＝1+Cv p
• 2．最大日降雨量法(《室外排水设计规范》 )
t:降雨历时(min); T:设计重现期(a)； C、n、b为地方性参数，可参照邻近有自记雨量计资料且气 象条件相似的地区进行推算，或依据实践经验推求； q20:当T＝1a，t＝20min时的本地区暴雨强度
以5-1为例
二乘法与图解法各有优缺点
3.求解公式i= A 中参数
(t b)n
（1）采用试摆法：见例题EXCEL （2）采用最小二乘法
p 第三节 .缺乏自记雨量计资料情况下求解 参数
• 1．等值线图法 :《水文手册》中一般都附有暴雨公 式参数A， n 的等值线图. A也可用下式计算
，
水科院公式
Tc>τwk.baidu.com洪峰流量是由全部面积上的部分净 雨形成 ，洪峰延长
Qm：全面汇流洪峰 i：净雨强度 K：换算系数
第四节 暴雨洪峰流量推理公式
• 1.基本原理 • 净雨强度不随时间和空间变化条件下，根据等 流时线汇流原理推导出的流域出口断面处最大 流量的计算公式，也就是全面汇流时的洪降流 量计算公式
Qm ：为流域产流强度
二、小流域设计洪水计算方法与大中 流域有所不同，有以下一些特点
• • ①由于小流域面积较小，暴雨分布在一定时段内是 相对均匀的，先后强度也是一致的； • ②小流域面积小，自然地理条件趋于单一，流城内 各部分的地貌情况比较接近； • ③地面上的陈水，经植物截留、填洼并达到土壤持 水量后入渗率是接近稳定的；
（2）求τ0
（3）求 f
(4)求tc
（5）求ψ、τ
3.小流域暴雨地区性经验公式 （略）
• ④地表汇流、形成洪峰的历时较短，小流域上的小型水利工程对 洪水的调节能力一般较小，工程规模主要受洪峰流量控制，因而 对设计洪峰流量的要求高于对设计洪水过程的要求；
• ⑤因小流域上修建的工程数量通常很多，而水文站很少，往往缺 乏实测流量资料，故实际计算时概化程度较高。
第二节 推理公式法
• 是一种由暴雨资料推求洪峰流量的简化计算方法 ； • 它以暴雨形成洪水的成因分析为基础，考虑影响洪峰流量的主
：为洪峰流量；
i:为平均降雨强度； f:为降雨损失强度； F:为流域面积； K:为单位换算系数； a:为参数，a＝0．278.
2.水科院水文所公式
:流域汇流时间以h计
:洪峰流量径流系数,量纲为1
n: 暴雨强度衰减指数, 量纲为1 F: 流域面积km2 A: 设计频率暴雨雨力mm/h
雨力A,和衰减指数n用前面的统计作图方法来算。 流域特征参数--面积F,流域长度L，流域比降J：测量和地图量取
AB
C
C=B/A
• （3）多年汇总，按累计时段，分别计算频率
雨强 频数 频率
（4）将频率转化为重现率
（5）利用表5-3中数据绘图
• 有三种
各参数的含义？
A:雨力；t：雨强，T：重现期；n：衰减指数 雨力:一次暴雨过程中最大1h暴雨的平均强度
2.求解暴雨强度公式中参数
(1)求解原理
• 求解公式i=
为地区参数
hd 为多年平均最大日降雨量(mm)
3. 流域汇流分析计算
• 流域汇流分析计算就是将坡地漫流与河槽集流 两个相继发生的汇流过程作为一个整体来处理， 运用等流时线法把前述的净雨过程推演为出口 断面的流量过程，获得最大洪峰流量表达式。
等流时线是指将流域上汇流时间相等点连成的 线，即每条线上的各水质点在一定时间同时到 达出流断面
流域汇流时间值的计算
汇流时间
L:流域长度,km; V：平均汇流速度,m/s; J：流域平均比降; M：汇流参数。
联立求解：得Qm，τ
流域汇流时间含义：由流域最远点至其出口断面所经
历的时间
求Ψ
：τ时段内的总净雨量 ：T=tc 时产生的总净雨量，主雨 峰产生的净雨量。
• 对于tc<τ情况,解方程组5-46b
ht：t时段的净雨 W：等流时面积（相邻两条等流时线之间的面积）
假定 汇流时间：5∆t ， 净雨历时：3 ∆ t
各项的含义和洪水表现出的规律？P134 K：单位换算系数。
对于均匀降雨，得到以下结论
• Tc(净雨历时)<τ（汇流时间）:洪峰流量是由部分面积上的全部净 雨形成
Tc=τ:洪峰流量是由全部面积上的全部净 雨形成
本节内容结束
第五章 小流域暴雨洪峰流量的计 算(重点)
主要内容 本章介绍推理公式法和地区经验公式法。
第一节 基本概念
• 一、小流域 • 面积的范围一般在300km2以下。具体范围大小需要根据计算公式在推
求过程中的实际条件来确定。地形平坦时．可以大至300-500kM’；地 形复杂时，有时限制在10-30kM’以内。