小流域推理公式计算设计频率的洪水
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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 +=。
面,“规Ⅱ”、“规Ⅲ”、“ 规Ⅳ” 分别代表规范推荐的三类下垫面 ,如选择“手工输入”项时,需在“G6”单元格中输入相应数据。
4、“c6”单元格中的暴雨历时选择方式有“自动”、“手动”两个选项,一般选择“自动”项即可,此时可由程序根据计算所得的汇流时间自动选择暴雨历时,所选历时符合:τ≤1h, 暴雨历时=60m; 1h<τ≤6h, 暴雨历时=6h; 6h<τ≤24h, 暴雨历时=24h 。
选择“手动”项时,需在“c8”单元格中选择所需历时。
2、表中白色单元格中的数据需手工输入或作出选择,浅绿色单元格的数据由程序自动求得。
特别注意输入数据改变后需按“计算”按钮(“n16”单元格)后方能更新计算结果,同时程序亦能自动隐藏前次遗留的计算结果并提示按钮.
3、“E4”单元格中的下垫面分类有7个备选项,其中:“浙Ⅱ”、“浙Ⅲ”、“浙Ⅳ” 分别代表浙江省水电设计院综合的三类下垫面,“规Ⅱ”、“规Ⅲ”、“ 规Ⅳ” 分别代表规范推荐的三类下垫面 ,如选择“手工输入”项时,需在“G6”单元格中输入相应数据。
4、“c6”单元格中的暴雨历时选择方式有“自动”、“手动”两个选项,一般选择“自动”项即可,此时可由程序根据计算所得的汇流时间自动选择暴雨历时,所选历时符合:τ≤1h, 暴雨历时=60m; 1h<τ≤6h, 暴雨历时=6h; 6h<τ≤24h, 暴雨历时=24h 。
选择“手动”项时,需在“c8”单元格中选择所需历时。
5、本表系在原网友发布的“按24小时暴雨计算洪峰的电子表”的基础上,根据按《浙江省短历时暴雨图集》(浙江省水文勘测局2003年2月发布)计算洪峰的需要改编而成,欢迎来函交流指正,E-mail:sljljf@,鲁建范 2005.11。
附录A 洪水频率计算A1 洪水频率曲线统计参数的估计和确定A1.1 参数估计法A1。
1.1 矩法。
对于n 年连序系列,可采用下列公式计算各统计参数: 均值∑==ni i X n X 11 (A1)均方差 ∑=--=ni i X X n S 12)(11或 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=∑∑==n i n i i i X n X n S 1212)(111 (A2) 变差系数XSC v =(A3)偏态系数3313)2)(1()(vni i s C X n n X X n C ---=∑=或3313112132)2)(1()(23vn i ni i ni i ni i i s CX n n n X X X n X n C --+⋅-=∑∑∑∑==== (A4)式中 X i --系列变量(i=1,…,n); n ——系列项数。
对于不连序系列,其统计参数的计算与连序系列的计算公式有所不同.如果在迄今的N 年中已查明有a 个特大洪水(其中有l 个发生在n 年实测或插补系列中),假定(n —l )年系列的均值和均方差与除去特大洪水后的(N-a )年系列的相等,即l n a n l n a N S S X X ----==,,可推导出统计参数的计算公式如下:)(111∑∑+==--+=nl i i a j j X l n a N X N X (A5)⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+--=∑∑++==n l i i a j jv X X l n a N X X N XC 1212)()(111 (A6)331313)2)(1()()(vn l i ia j j s C X N N X X l n a N X X N C --⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+-=∑∑+== (A7) 式中 X j ——特大洪水变量(j=1,…,a );X i ——实测洪水变量(i=l +1,…,n )。
A1.1。
2 概率权重矩法。
概率权重矩定义为⎰=10)(dF x xF M j j j=0,1,2,… (A8)皮尔逊Ⅲ型频率曲线的三个统计参数不能用概率权重矩的显式表达.但经推导有:o M X = (A9))21(01-=M M H C v (A10) 2/3/0102M M M M R --=(A11) 式中,H 和R 都和C s 有关,并已有近似的经验关系如下:⎪⎩⎪⎨⎧≤≤--=++-=)431()3/4(154.9472.1051.1341.1612.0432R R R u u u u u C s(A12)⎪⎩⎪⎨⎧<≤--=++-+=)341()3/4()1(60938.36315.2985.29545.314.02432R R R V V V V V H (A13)为保证C v 和C s 有二位小数准确,要求在用式(A11)计算R 时,M 0、M 1和M 2的计算值至少达到5位有效数字.1 根据连序系列计算概率权重矩.将洪水系列按从大到小顺序排列,样本概率权重矩按下式计算:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-----=--==∑∑∑===n i i n i ini io n n i n i n X n M n in X n M X n M 12111)2)(1()1)((1111 (A14)2 根据含历史洪水特大值的不连序样本计算概率权重矩。