福建省暴雨径流查算图表推理公式法.doc
福建省推理公式计算设计洪水手册一、基本公式：推理公式是无资料地区由暴雨推求洪水比较常用的方法，我省中小型水利工程设计洪水的计算也通常采用这种方法（一般在流域面积200km2以下采用）。它是假定汇流时间内降雨强度是均匀，并将汇形面积曲线概化为矩形，导出如下计算公式：当时，即全面汇流情况下，(1)当时，即部分汇流情况下，.(2)式中：为地表净峰流量(m3/s )，F为流域面积（km2），为成峰的产流面积（即与tc相应的部份面积中最大的一块，km2）；为流域汇流历时（小时）；tc为地表产流历时（小时）；为汇流历时内的最大地表净雨量（毫米）；为产流历时内的地表净雨量（毫米）；0.278为换算系数。二、设计暴雨的计算1、查图法计算设计暴雨（1）查算设计流域各种历时的暴雨参数：根据设计流域所在地点，应用年最大各种历时的降雨量均值等值线图和变差系数等值线图，按地理内插法读取流域中心点的暴雨参数值，如果流域内有两条以上等值线通过，可按面积加权法计算。（2）计算设计频率的各种历时降雨量：根据上步查算的各种历时降雨量的变差系数Cv值，从皮尔逊型曲线的模比系数KP值表中（Cs/Cv=3.5）分别读取设计频率P的KP值，乘以相应的历时降雨量均值即得。（3）计算各种历时的面雨量：根据设计流域的面积和降雨历时，查读暴雨点面关系表（附表1），得暴雨点面折算系数，乘以相应的点雨量即得（流域面积在10km2以下直接采用点雨量，不打折扣）。（4）推求设计雨量的时程分配：把上面所求的设计降雨量代入24小时（或三天）的设计雨型表（附表3），即得设计雨量的时程分配。（5）设计净雨的计算：24小时的设计雨量不扣损，直接用设计雨量过程作为设计净雨过程。2、参证站法计算设计暴雨（1）选择在设计流域内或附近有实测短历时暴雨的雨量站为参证站，根据参证站实测各短历时（1小时、3小时、6小时、24小时）的暴雨资料，用经验公式计算其频率，皮尔逊型曲线适线，计算各短历时暴雨设计参数，得到各频率的设计暴雨量。（2）设计流域的点、面雨量换算：根据设计流域的面积和设计暴雨历时，查读暴雨点面关系表（附表1），得暴雨点面折算系数。用折算系数乘以参证站相应的点雨量，即得设计流域的面雨量（流域面积在10km2以下直接采用点雨量，不打折扣）。（3）推求设计雨量的时程分配：把上面所求的设计降雨量代入24小时（或三天）的设计雨型表（附表3），即得设计雨量的时程分配。（4）设计净雨的计算：24小时的设计雨量不扣损，直接用设计雨量过程作为设计净雨过程。三、地理参数计算1、河长L河长L为流域的分水岭至出口断面的总长度（单位：km），有多条支流时，应选择做为河源的支流量测其河长。2、河道平均坡降J河道平均坡降J为自分水岭至出口断面的河道平均比降（单位：）。计算方法：用相应比例的地图（1：1万或1：5万）分别做出各等高线与河流的正交点位置，从出口断面开始，分别列出各正交点的高程、，以及各正交点之间的距离、，然后用下列公式计算流域平均坡降J。四、雨力Sp及暴雨递减系数的计算雨力Sp即为t=1小时的雨强，Sp=R24.p*24n-1。暴雨递减系数分为、，其中为1小时以内暴雨递减系数，为124小时暴雨递减系数。推理公式计算设计洪水时所采用的为，即为124小时的暴雨递减系数。可用下式计算，也可查等值线图。式中：为参证点设计频率的最大24小时降雨的雨强，即，。五、设计洪峰流量及洪水过程线计算：1、试算法计算地表洪峰流量计算公式 式中：为径流系数； 为雨力； 为汇流时间。计算步骤：（1）汇流历时的计算：（2）计算汇流参数m值：先确定流域所在的汇流分区，由设计流域的特征参数F（km2）、L（km）、J（）计算，而后根据值及设计流域所在分区，用下式计算汇流参数m值：沿海 1.5时，；<1.5时，内陆 1.5时，；<1.5时，另外漳州地区汇流参数m值计算公式：。（3）确定稳定入渗率值：根据24小时设计净雨过程，计算次净雨平均强度次 ，其中T是净雨总量的有效历时，即降雨过程的首末各时段雨强不及0.5（毫米/小时）者不参加历时统计。然后以次值读相关表求得（毫米/小时）值。（4）雨力计算：（5）产流历时计算：（6）试错法计算：当时（一般情况时）； ； ； 计算方法是假定一个，代入式和式，求出，再用式求出，当时，得出的、即为所求值，否则重复上述步骤，直至符合要求。式中：L为自分水岭至出口断面的河道长度（km） J为自分水岭至出口断面的河道比降（） n为24小时暴雨递减系数。2、计算设计地表洪水过程线（1）把上述计算的24小时设计净雨过程，用值将各时段的净雨分割成地表净雨和地下净雨两个部分，可列表计算。其中=若计算结果>时，则取=，=-式中：为时段净雨；为总净雨；为稳定下渗率；t为净雨时段数（2）计算地表和地下设计洪量：分别由地表和地下净雨求得。地表洪量W表=1000 (m3)地下洪量W下=1000 (m3)（3）计算地表洪水过程线：先计算地表洪水过程线的形状系数，式中T是地表洪水过程线的底宽，24小时设计雨量固定为50小时，3天设计雨量固定为80小时。然后根据值查t关系表(附表6)的涨水部份和退水部份各个时刻t所对应的值，乘以地表洪峰流量Qm表即得。3、计算地下洪水过程线将地下洪量W下按等腰三角形分配，其底宽是地表洪水过程线底宽的两倍。地下洪峰流量计算公式：，式中T为50小时。地下洪峰流量出现在地表洪水过程线的50小时处，地下洪水过程线底宽是地表洪水过程线底宽的两倍即为100小时。所以按等腰三角形进行各时刻地下洪水流量分配，即可求得地下洪水过程线。4、计算设计总洪水过程线根据前面求得地表和地下洪水过程线，将地下洪水过程线的置于地表洪水过程线的终止点，其起涨点和地表洪水过程线的起涨点重合，中间过程按直线内插，然后把同时刻的流量叠加即得。4福建省暴雨点面关系表设计暴雨的关系表 附表1020406080100120140160180200220240300400500700100011.0000.9450.9110.8840.8640.8470.8340.8230.8150.8070.8000.7950.7900.7760.7570.7410.7120.67331.0000.9600.9310.9100.8930.8790.8670.8580.8510.8450.8400.8350.8300.8170.7980.7820.7530.71361.0000.9770.9570.9420.9280.9170.9070.8990.8920.8860.8810.8750.8710.8580.8390.8230.7930.753121.000.0.9860.9720.9610.9510.9430.9350.9280.9210.9150.9100.9050.9010.8890.8720.8580.8310.793241.0000.9910.9830.9750.9690.9640.9590.9530.9490.9440.9400.9360.9330.9230.9090.8950.8690.8333天1.0000.9950.9900.9850.9810.9770.9730.9700.9670.9650.9630.9600.9580.9500.9380.9270.9060.877福建省最大24小时降雨概化过程线附表2时间123456789101112 %3%R24-R63%R24-R63%R24-R63%R24-R64%R24-R64%R24-R67%R24-R67%R24-R67%R24-R67%R24-R67%R24-R67%R24-R6时间131415161718192021222324 %50%R3-R150%R3-R1100%R133%R6-R333%R6-R334%R6-R37%R24-R67%R24-R66%R24-R66%R24-R66%R24-R66%R24-R6福建省最大三天（包括最大24小时）设计雨型表附表3日程第一天第二天（最大24小时）第三天时段历时（小时）66666621366666占 H1 %100占（H3-H1）%100占（H6-H3）%100占（H24-H6）%204238占（H3天-H24）%01015202520100福建省次净雨强度与稳定入渗率相关表 附表4单位：毫米/小时0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.900.00.00.10.10.20.20.30.30.40.410.50.50.60.60.70.70.80.80.90.920.91.01.01.11.11.21.21.21.31.331.41.41.41.51.51.61.61.61.71.741.81.81.81.91.92.02.02.02.12.152.12.22.22.22.32.32.42.42.42.562.52.52.62.62.62.72.72.72.82.872.82.92.92.93.03.03.03.13.13.183.23.23.23.33.33.33.43.43.43.493.53.53.53.63.63.63.73.73.73.8103.83.83.83.93.93.93
