《工程水文学》(第4版)第9章由暴雨资料推求设计洪水要素.ppt

工程水文学 (Engineering Hydrology) 【设计暴雨时程分配】典型案例 【由暴雨资料推求设计洪水应用】典型案例1 某中型水库流域面积为341km2，位于雨量丰沛的湿润地区，为了防洪复核，根据雨量资料的条件，拟采用暴雨资料来推求P=2%的设计洪水。 解： 1、推求设计暴雨 （1）确定设计暴雨的最长时段。根据设计流域洪水涨落较快以及水库调洪能力不强的特点，设计暴雨的最长时段设定为1d。 （2）推求点暴雨系列参数 （3）求设计点暴雨量 当P=2%，最大的1d设计点暴雨量为 296 mm。 （4）求设计面暴雨量 通过点面关系图，由流域面积F=341km2,查图得暴雨点面折减系数?为0.92，则，当P=2%，最大的1d设计面暴雨量为：PP=2%=0.92?296=272mm。 （5）求设计暴雨过程 由设计面暴雨量P2%=272mm，再可根据设计地区概化的暴雨分配比例，对设计面暴雨进行时程分布（见下表），以P=2%的最大的1日设计面暴雨量272mm分别乘以表中百分数即得设计暴雨过程。 设计暴雨过程计算表 272 24.6 46.2 171.3 29.9 设计面暴雨量（mm） 100 9 17 63 11 概化的典型暴雨过程（占1天的百分数％） 合计 4 3 2 1 时段序号（?t=6h） 2、求设计净雨过程 分析：已知设计流域的Im=100mm，由同频率法求到设计条件下的Pa=78mm，可见，设计流域为湿润地区，包气带缺水量少，假定损失量主要发生在降雨初期（即降雨在第一个时段内损失量即为流域土壤的缺水量：100－78=22mm），而其余时段内的降雨全部产流。则可根据各时段内的设计面暴雨量扣除相应损失量求出设计净雨，然后再对地面净雨量和地下净雨量进行分配（具体计算过程详见计算表）。 设计暴雨及其设计净雨过程计算表 29.4 9.0 9.0 9.0 2.4 地下净雨量（mm） 220.6 15.6 37.2 162.3 5.5 地面净雨量（mm） 250 24.6 46.2 171.3 7.9 设计净雨量（mm） 272 24.6 46.2 171.3 29.9 设计面暴雨量（mm） 100 9 17 63 11 概化的典型暴雨过程（占1天的百分数％） 合计 4 3 2 1 时段序号（?t=6h） 7.9=29.9-22 如何划分出地面净雨和地下净雨？ 根据实测洪水资料分割得到的地下径流和净雨过程的分析，求到本流域的稳定下渗率fc=1.5 mm/h。则由时段内净雨扣除相应的下渗量即为地面净雨。 合计 4 3 2 1 时段序号（?t=6h） 29.4 1.5?6=9.0 1.5?6=9.0 1.5?6=9.0 下渗量fc??t(mm) 29.4 9.0 9.0 9.0 2.4 地下净雨量（mm） 220.6 15.6 37.2 162.3 5.5 地面净雨量（mm） 250 24.6 46.2 171.3 7.9 设计净雨量（mm） 假定：净雨历时与设计净雨量占设计暴雨量的比值呈正比 3、推求设计洪水过程线 采用单位线法推求，已知设计流域的大洪水的单位线见计算表中的第（3）栏。则由地面净雨过程通过单位线推流计算得设计地面径流过程见计算表中的第（5）栏。 而设计地下径流过程概化为等腰三角形出流，其总量＝地下净雨总量，设地下径流峰值出现在地面径流停止的时刻，地下径流过程的底长为地面径流底长的二倍。 流域流量过程线计算表 3480.5 157.8 220.6 ? 15 14 0 0 13 2.8 2.8 0 12 13.6 6.9 6.7 0 11 56.5 10.9 16.4 29.2 0 0 10 115 16.8 26.6 71.4 1.0 1.8 9 183 27.1 40.2 113.6 2.4 4.4 8 282 38.4 64.7 175.3 3.8 7.0 7 433 52.7 91.5 282.4 5.9 10.8 6 612 77.4 125.7 399.3 9.6 17.4 5 760 13.1 184.5 548.6 13.5 24.6 15.6 4 855 0 31.2 805.0 18.6 33.8 37.2 3 163.0 0 136.3 27.3 49.6 162.3 2 4.6 0 4.6 8.4 5.5 1 0 0 0 0 (5) (4) (3) (2) (1) h1?q/10 h1?q/10 h1?q/10 h1?q/10 地面径流流量过程 Q (m3/s) 部分流量过程(m3/s) 单位线纵坐标 q (m3/s) 净雨深 h(mm) 时段数 (