基于Excel迭代法的小流域暴雨洪峰流量计算.PDF

理论研讨 基于Excel迭代法的 小流域暴雨洪峰流量计算 杨梦云 张根喜 。王风华 (1．湖北省公安县长江干堤 防汛指挥部 ，公安434300；2．湖北省荆州市长江河道管理局公安分局勘测设计院， 公安434300；3．湖北省荆州市长江 防汛指挥部 ，荆州434000) 摘 要 ：小流域暴雨洪水的计算方法较 多，但这些方法计算较为繁琐 、复杂，根据对长寿河洪峰流量的实验计算， Excel结合迭代法具有计算快捷，精确度 高的特点。根据迭代公式的收敛性，洪峰径流 系数 ≤0．9时，可将洪峰流 量值 () 适当加大，以使其尽快收敛。实验结果表明，Excel迭代计算适合于缺乏资料 时小流域暴雨洪峰流量的推 求，并且应用Excel的VBA功能，可在Excel表格 中直接反映迭代次数和每次迭代的相关值。 关键词：迭代法；Excel；小流域；暴雨洪峰流量 中图法分类号：TV122．5 文献标识码 ：B 文章编号 ：1673—9246(2013)O2—58一O3 径流查算 图表 中绘制的暴雨参数等值线 图等 ，结合流 1引 言 域地形 图，确 定流域 的几何特征值 F、 、．，(F为流 小流域设计洪水 的推求 ，与大 中流域 比较而言 ，小 域面积 ； 为河长 ；，为主河道平均坡降)，汇流参数 流域具有观测站少 ，观测资料不足 ，调蓄能力较差 ，工程 m ，暴 雨损 失强度 ，设计暴 雨参 数 S，暴雨衰 减指 基本尺寸的确定常常取决于设计洪峰流量的特点，因此， 数 n。汇流参数的选取可 以参考 陈家琦等在 1985年编 小流域设计洪水的推求以推求设计洪峰流量为主。根据 写 的 小流域暴雨洪水计算》 中对于不同下垫面类型 水利水 电工程设计洪水计算规范》(SL44-1993)…，设 和流域特征值分类归纳的汇流参数值 。 计洪水的推求可采用采用流量或者雨量资料进行计算。 确定 F、 、t，、m、／z、S、n之后 ，设计大于零 的任 但在小流域的暴雨洪水计算 中，因为缺乏实测及调查 的 意洪峰量值为 q ，由流域特征值及 Q 计算汇流历时 暴雨洪水等水文资料 ，故采用与大 中流域不同的方法估 r，由产汇流参数及暴 雨参数计算产流历 时 t，通过 算设计洪水 。小流域暴雨洪水的计算方法较多 ，概括起 ．r与 t的比较判别汇流条件 ，根据汇流条件确定洪 来有 以下4种 ：推理公式法 、地 区经验公式法、历史洪水 峰径流系数妒，并计算出Q ，若IQ一QI≤o．001计 调查分析法和综合单位线法 。实践 中一般采用 的是推理 算 结 束 ，否 则 ，以 Q 为 假 设值 重新 计 算 ，直 至 公式法 。在近十多种推理公式 中，影响最大 、使用较广 Q 一Ql≤0．001为止。 泛 的则是水科院法。推理公式的解法一般有 图解法 、试 根据 以上步骤 ，编绘推理公式法计算小流域暴雨洪 算法 、图解分析法 ，但这些方法或计算繁琐 、复杂 ，或精 峰流量流程 图如 图 1所示 。图l中 ， 为最 大 24h暴 度不高 ，误差较大 。本文根据非线性方程的简单迭代 雨统计参数 ；K 为皮尔逊Ⅲ型 曲线的模 比系数 ；S为 法收敛定理 ，在计算长寿河的设计洪峰流量 时，用迭代 某设计频率最大 1h降雨量 ，单位mm／h(也 叫设计暴 法及Excel(本文实例所用 Excel为Excel2003版本 ，下 雨参数或设计频率的雨力)。 同。)计算缺乏资料 时小流域暴雨洪峰流量 ，使繁琐 的 3计算实例 手工计算被计算机所代替 。 3-1计算过程 2迭代法计算步