降雨区划技术.doc

天马行空官方博客： ；:1318241189； 群：175569632全国山洪灾害防治规划全国山洪灾害防治规划降降雨雨区区划划技技术术细细则则（试行）（试行）全国山洪灾害防治规划领导小组办公室全国山洪灾害防治规划领导小组办公室二二○○○○四年一月四年一月目 录前前 言言..............................................................................................11 资料收集资料收集......................................................................................22 规划区域分区的原则和方法规划区域分区的原则和方法......................................................43 单站设计暴雨单站设计暴雨..............................................................................53.1 直接频率计算法.....................................................................53.2 暴雨等值线图法.....................................................................64 暴雨等值线图暴雨等值线图..............................................................................94.1 实测暴雨极值线图.................................................................94.2 设计暴雨等值线图.................................................................95 降雨区划降雨区划....................................................................................106 实例实例............................................................................................11前 言我国江河众多，地形复杂，降雨时空分布不均，山洪灾害频繁，严重威胁着山丘区人民生命财产安全，已经成为当前防洪减灾中的突出问题。

本次规划所述山洪灾害是指由于降雨在山丘区引发的洪水及由山洪诱发的泥石流、滑坡等对国民经济和人民生命财产造成损失的灾害各省（区、市）有山洪灾害防治任务的山丘区为规划区域导致山洪灾害有其自然因素和社会因素山洪灾害防治区划是从这两方面因素对规划区域进行分区降雨是触发山洪灾害的最主要的外因，降雨区划着重从降雨的角度对规划区域进行区划，目的是为山洪灾害防治提供基础资料，同时为山洪灾害重点防治区和一般防治区划分提供支撑因此，这里所指的降雨区划是一种狭义的降雨区划，而且重点在临界雨量的基础上进行的，总体思路为先将规划区域分为临界雨量基本一致的分区，然后分析计算出规划区域的设计暴雨等值线图，比较每个分区临界雨量指标与设计暴雨的关系，确定降雨区划1 资料收集资料收集（1）搜集规划区域内现有气象台(站)、雨量站、水文站的分布情况，并填写表 1；按 1：100 万比例尺绘制规划区域水系站网分布图，并将站点标注在图上，以全面了解区域内的气象、雨量及水文站点分布情况表表 1 规划区域内气象、水文和雨量站观测情况统计表规划区域内气象、水文和雨量站观测情况统计表序号 站名 测站类型所在 流域所在地经度纬度 观测内容雨量观测 年限观测 方法（2）搜集规划区域已有的最新暴雨等值线图、暴雨统计参数等值线图。

包括最大 10 分钟、30 分钟、1 小时、3 小时、6 小时、24小时暴雨等值线图和对应的统计参数（均值、变差系数 Cv、偏态系数 Cs）等值线图等3）搜集规划区域山洪灾害多发期雨量站历年降雨资料内容包括山洪灾害多发期逐日降水资料、历年分时段最大降雨量的特征值（包括 10 分钟、30 分钟、1 小时、3 小时、6 小时、24 小时最大降雨系列）及降雨过程等搜集各时段最大暴雨系列时统一填写表2表表 2 2 山洪灾害多发区域山洪灾害多发区域 站暴雨特征值表站暴雨特征值表 10 分钟30 分钟1 小时3 小时6 小时24 小时年份雨量时间雨量时间 雨量 时间 雨量 时间 雨量 时间 雨量 时间……2000 年最大平均注：1. 表中时间指最大时段雨量所发生的起始时间，雨量为相应时段内年最大雨量单位： mm 2. 表中资料系列从建站观测时开始2 规划区域分区的原则和方法规划区域分区的原则和方法降雨分区选择临界雨量基本一致的区域作为分区单元以此为原则，将规划区域以地形、地貌、地质条件进行初步分区，在每个分区里选择资料条件较好，灾害记载资料较完善的典型区域（典型区确定详见《临界雨量分析计算细则》中相关内容）分别计算其各时段的临界雨量（计算方法见《临界雨量分析计算细则》 ） 。

如各典型区域临界雨量基本一致，可以综合出区域临界雨量，则认为该区域可以作为一个降雨区划基本单元否则，要将该分区进一步按临界雨量指标进行细分，直至每个小分区可以综合出区域临界雨量这样，将规划区域每个大分区按上述方法细分成小的临界雨量基本一致的降雨区划基本单元，制作降雨区划分区图层3 单站设计暴雨单站设计暴雨3.13.1 直接频率计算法直接频率计算法对于资料条件较好的省（区、市） ，一般要求按《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93)中要求进行具体计算方法参见《水利水电工程设计洪水计算手册》 ，现简述如下：（一）统计选样以年最大独立取样为原则进行选样，统计规划区域内雨量站各时段（10 分钟、30 分钟、1 小时、3 小时、6 小时、24 小时）最大降雨资料系列（系列应不少于 25 年，短历时系列可适当放宽，但应不少于 20 年） 二）经验频率公式、线型和参数估计方法（1）经验频率公式在 n 项连序暴雨系列中，按大小顺序排位的第 m 项暴雨的经验频率,采用下列数学期望公式计算： mp1nmpmnm,, 2 , 1在调查考证期 N 年中有特大暴雨个，其中有 个发生在 n 项连l序系列内，这类不连序暴雨系列中各项暴雨的经验频率可采用下列数学期望公式计算：①个特大暴雨的经验频率为：1NMpm,, 2 , 1M②个连序暴雨的经验频率为：ln 1)11 (1 lnlm NNpmnlm, 1（2）线型线型采用皮尔逊Ⅲ型曲线。

3）参数估计方法采用目估适线法或最小二乘法用计算机适线估计参数三）根据确定的三个参数（均值、Cv、Cs）计算出单站P=2%、5%、10%、20%的设计点暴雨值填写表 3表表 3 省（区、市）省（区、市） 站站 小时（分钟）设计暴雨成果表小时（分钟）设计暴雨成果表频率 P(%)序号站名经度纬度 2510203.23.2 暴雨等值线图法暴雨等值线图法对于资料较短缺的省（区、市） ，可以采用全国审查通过的《暴雨洪水查算手册》 （以下简称《手册》 ） 全国各省（区、市）水文部门 20 世纪 80 年代初编制了各省的《手册》 ，现已经把系列延长至20 世纪 90 年代后期或 21 世纪初， 《手册》中有 10 分钟、1 小时、6 小时、24 小时最大点雨量均值及变差系数 Cv 等值线图在本次设计点暴雨计算时，可以利用其成果：在规划区域内选择一定数量的代表站，利用《手册》中已有的暴雨等值线成果，计算出代表站的设计点雨量具体做法如下：（一）代表站的选定：选定的代表站要有经、纬度，资料系列较长，观测精度符合规范要求，代表站要有一定的数量，在规划区域分布尽量合理，主要要能反映出规划区内降雨特性的变化；（二）从《手册》上查出代表站的 10 分钟、1 小时、6 小时、24 小时时段雨量均值、变差系数 Cv（偏态系数 Cs 与 Cv 的倍比各省《手册》中都有规定） ，根据 Cv 和 Cs 查出各设计频率下的 φ 值（《手册》中有相应的表可供查用） ；（三）按下式计算其相应频率的设计点暴雨值：)1 (PPCvHH——时段雨量均值；H——设计频率 P 下的设计雨量；PH——设计频率 P 下查算的 值。

P这样可以计算出规划区域内代表站设计频率为P=2%、5%、10%、20%的上述四个时段的设计暴雨，同样填写表 3四）点雨量折算：《手册》编制的主要目的是为无实测水文资料地区工程设计洪水计算服务的，在《手册》的编制过程中主要考虑了各地区历史大暴雨及实测极值，勾绘过程中还考虑到各地自然地理条件的影响，Cv 值作了加大处理，还考虑边界地区与邻省计算成果拼接定线利用《手册》中等值线计算出的设计暴雨成果是为工程设计服务的而本次降雨区划的一个很重要指标临界雨量是从多次历史山洪灾害中找出的时段面雨量的最小值，两者的适用条件有差异，因而利用《手册》等值线图计算出的各频率设计点暴雨成果应进行必要的折算具体计算方法如下：（1）选择降雨资料条件较好，观测精度符合规范要求的站点，统计该站点 10 分钟、1 小时、6 小时、24 小时年最大时段降雨量系列，按 3.1 中的方法对该站直接进行频率计算，求出上述四个时段P=2%、5%、10%、20%设计频率下的设计点雨量；（2）利用《手册》中 10 分钟、1 小时、6 小时、24 小时最大点雨量等值线图查出上述代表站的时段降雨量均值、变差系数 Cv 值，按 3.2 中的方法计算出该站点的 P=2%、5%、10%、20%设计频率下的设计点雨量； 中国最庞大的资料库下载中国最庞大的资料库下载（3）计算各站点两种不同方法求得的设计点雨量成果间的折算系数，求出同时段、同频率折算系数的均值。

五）将代表站设计点雨量成果乘以相应的折算系数，求出新的代表站设计点雨量成果《全国山洪灾害防治规划技术大纲》中要求的 30 分钟、3 小时各频率设计暴雨在图集中没有时段等值线图，其设计点暴雨可采用单站频率计算法计算，也可利用暴雨衰减指数进行时段转换求得（《手册》中有暴雨衰减指数查算的图表可供查用） 4 暴雨等值线图暴雨等值线图绘制等值线图的底图采用各省（区、市）1：25 万电子地图，等值线图的绘制要与各相邻省（区、市）沟通、协调，等值线统一采用 Arcgis 格式，以便全国汇总4.14.1 实测暴雨极值线图实测暴雨极值线图统计区域内各站 10 分钟、30 分钟、1 小时、3 小时、6 小时、24 小时实测降雨量极值，点绘实测极值点，勾绘上述 6 个时段实测暴雨极值等值线图4.24.2 设计暴雨等值线图设计暴雨等值线图将规划区域内代表站相应时段相同频率的设计暴雨成果点绘在规划区域的电子地图上，分别勾绘出 10 分钟、30 分钟、1 小时、3小时、6 小时、24 小时设计频率 P=2%、5%、10%、20%的设计暴雨等值线图5 降雨区划降雨区划将规划区按临界雨量划分的降雨区划基本单元图层与规划区域等值线图图层叠加在一起，比较每一个降雨区划基本单元的临界雨量指标与各频率等值线图的关系，根据同时段各频率设计雨量成果与临界雨量大小关系，山洪灾害降雨区划分为五种类型：（1）山洪灾害高发降雨区临界雨量≤P=20%的设计值雨量的区域（2）山洪灾害常发降雨区P=10%的设计值雨量≥临界雨量>P=20。