福建省小流域洪水计算方法介绍福建省小流域洪水计算方法介绍.doc

福建省小流域洪水计算方法介绍 王钢，福建省水电干校 ………………………. 模型一 ： 水文CAD推理公式法模型 功能 已知流域特征和暴雨图集中暴雨特征参数F、L、J和H1 Cv1、H6 Cv6、H24 Cv24 以及沿海与内地不同的地形特征从而进行计算洪峰流量QM，汇流时间t以及洪水过程线。 计算原理 推理公式是我省中小型水利工程设计洪水通常采用的方法，它是假定汇流时间内降雨强度均匀，且将汇流面积曲线概化为矩形，导出如下公式： 当tc=τ时，即全面积汇流情况下： Qm=0.278F*Ht/τ 当tcτ时，即部分汇流情况下： Qm=0.278F*Htc/τ 通过代入法求解未知数 Qm与T: Qm=0.278F*Ht/τ ………………………………...① τ=0.278*L/(m*J1/3*Qm1/3)………………………② 由于不同地方的m值所调试出的参数值是不同的，所以，m值需经一系列的参数计算才能求得，详见公式计算步骤。 ………………… 用推理公式法计算设计洪水 确定稳定入渗率fc值： ……………………. 分割时段的地表净雨和地下净雨： ……………………. 计算汇流参数m值： ……………………. 计算地表洪峰流量： ……………………. 计算设计洪量： 计算地表洪水过程线： 计算地下洪水过程线： 计算设计洪水过程线： 四、实例与操作 模型二 ： 瞬时单位线法模型 一、功能 已知流域特征和暴雨图集中暴雨特征参数F、L、J和 H1 Cv1、H6 Cv6、H24 Cv24 以及沿海与内地不同的地形特征从而进行计算洪峰流量QM及洪水过程线。 二、原理 瞬时单位线是纳希于1957年提出来的。所谓瞬时单位线是指流域上分布均匀，历时趋于无穷小，强度趋于无穷大，总量为一个单位的地面净雨量在流域出口断面形成的地面径流过程线。 υ(0,t)=1/Kг(n)(t/K)n-1 e-n/K 式中 υ(0,t)表示t时刻瞬时单位线的纵高； г——伽马函数； n——反映流域调蓄能力的参数，相当于线性水库的个数或水库的调节次数； K——线性水库的蓄泄参数，相当于流域汇流时间的参数，具有时间因次。 三、公式计算步骤 1、设计暴雨的计算： 若流域内有实测雨量资料，则应该用实测雨量资料计算各时段的设计暴雨及暴雨递减指数。 若流域内无实测雨量资料，则依下列步骤推求设计暴雨： （1）查算设计流域各种历时的暴雨参数： （2）计算设计频率的各种历时降雨量。 （3）计算各种历时的面雨量： （4）推求设计雨量的时程分配： 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，三天的设计雨量可按下述方法扣损。 （1）查设计流域地点的所在产流分区，确定降雨径流相关图的参数Wm和b值，并计算设计前期土壤含水量W含水量Wo=0.83Wm （2）根据Wo的设计值和降雨量过程，在确定的降雨径流相关图上，列表进行时段控损。 计算设计洪水 （1）确定稳定入渗率fc值： （2）分割时段的地表净雨和地下净雨： 计算瞬时单位线参数n,K： 我省沿海区和内陆区所进行参数调试的结果不一致，所以，对于参赛的选取分为沿海区和内陆区： 内陆区公式如下： n=… β= m1i = 沿海区公式如下： n= β= m1i= 计算出n, β, m1i m1= m1i*(i/10)-β 由此计算出K=m1/n 计算时段单位线和地表洪水过程线：根据前面确定的n,K两参数和计算时段长△t，查《时段单位线用表》或由《S曲线查用表》转换得所需要的时段单位线，再乘以各时段的地表净雨并逐段相错一个时段进行叠加即得地表洪水过程线。 计算地下洪水过程线和设计洪水过程线： 地下洪水过程线：即将地下洪水W下按等腰三角形分配，其底宽是地表洪水过程性底宽的两倍，洪峰流量 Qm下=Wf/(3600T)，式中的T，是按计算所得的地表洪水过程线实际底宽为准，不作固定数，然后与地表好出水过程线叠加得设计洪水过程线。