第四章-设计洪水流量的推求.ppt

第四章 设计洪水流量的推求 二、根据地区性经验公式推求设计流量 1.等值线图的利用 分区性的等值线图常见的有 、Cv、Cs、雨量等等值线图。从图中可查(计算)得点和面的统计参数(应注意两地区交界处的处理)。在使用等值线图取得统计参数时，应注意其合理性。在得到 、Cv、Cs之后，用下式计算设计洪水值： 第四章 设计洪水流量的推求 2. 洪水经验公式 （1）常见形式为 （2）统计参数的经验公式为 F为流域面积； K、n’为地区经验性参数和指数。 变差系数Cv：各省均有相应公式(在各省的水文手册等资料中可以查得)。 偏差系数Cs：一般采用Cs/Cv=2～4。 第四章 设计洪水流量的推求 3. 使用范围 一般用于流域面积F小于50000km2的中等流域的桥位。首先在地图上勾绘出桥位以上的流域面积F，视流域大部分在哪一分区中，就可采用该分区公式。 第四章 设计洪水流量的推求 第五节 小流域暴雨洪峰流量 推算方法 第四章 设计洪水流量的推求 什么是小流域？ 由于所分析问题的特性及采用计算方法的特点不同，小流域没有统一的数量定义。 对于搜集资料的流域面积变化幅度比较大、降雨的时间空间变化不大的地区、流域的产流汇流条件比较一致的地区，流域面积可规定得大些，否则就小些。 铁一院、中科院地理研究所、铁科院西南研究所共同制定的方法中规定可用到100km左右；铁二院50km以下。 第四章 设计洪水流量的推求 小流域的特点： 实测洪水资料较难获得，进行洪痕调查也较困难，故前述推求设计洪水流量的方法难以应用； 由于流域小，形成暴雨的气象条件比较一致；且暴雨点面关系不太复杂； 汇流时间短，处理暴雨的时程变化比较容易； 地形地貌易于概化，形成洪水的诸因素变化幅度小。 因此可借助暴雨资料推求设计洪水流量。 第四章 设计洪水流量的推求 中小流域常常流量资料不足或代表性差，无法直接用流量资料推求设计洪水； 适用条件： 人类活动对径流的影响，破坏了洪水资料系列的一致性； 与其它方法推求设计洪水结果相互验证； 无资料地区小流域的设计洪水推求。 第四章 设计洪水流量的推求 影响小流域洪峰流量的主要因素： 暴雨：暴雨强度大小、分布规律等对洪峰流量的大小和特征影响显著。 流域的自然地理因素(下垫面因素)：影响到降雨后的水流损失(产流)和水流向河沟的汇聚(汇流)。 第四章 设计洪水流量的推求 小流域洪峰流量的主要计算方法： 推理公式法：从径流的成因出发，研究暴雨、产流和汇流过程，利用逻辑推理，建立起某种概化条件下的洪水形成公式，即推理公式。 经验公式法：在水文相似区域内，利用一定数量资料，建立设计洪峰流量与流域自然地理因素和气候因素之间的相关关系，用来估算同类地区无资料工点的设计洪峰流量。 第四章 设计洪水流量的推求 一、径流成因分析 二、推理公式 三、经验公式 第四章 设计洪水流量的推求 一、径流成因分析 流域内，自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程，称为径流形成过程。 径流形成过程 产流过程 汇流过程 降水过程 流域蓄渗过程 坡面漫流过程 河槽集流过程 第四章 设计洪水流量的推求 植物截留 入渗 填洼 降雨过程 流域蓄渗过程 + + ll 损失 降雨径流 净雨 _ = 坡面漫流、表层流径流、地下水汇流 河槽集流过程 第四章 设计洪水流量的推求 (一)、设计暴雨分析与计算 1、暴雨及暴雨强度 2、设计暴雨强度 3、暴雨强度与面积的关系 (二)、流域产流分析与计算 (三)、流域汇流分析与计算 第四章 设计洪水流量的推求 1、暴雨及暴雨强度： 暴雨：是衡量降雨强度的一个指标等级。 大雨：雨落如倾盆，屋檐流水落地四溅，平地起水，日降雨量25～50mm； 暴雨：比大雨猛烈，雨点大而集中，平地涨水快，易有山洪暴发，日降雨量50 ～ 100mm； 大暴雨或特大暴雨：日降雨量超过100mm。 从产流的要求出发，铁科院峨眉径流站规定：凡一次连续降雨(降雨间歇时间不超过2h者)，其降雨量超过50mm 者，或1h内降雨量超过25mm者，或短时平均雨强大于0.3mm/min者，均作为暴雨。 第四章 设计洪水流量的推求 雨强：单位时间内的降雨量称为雨强。由于降雨历时不同雨强也不同。 在降雨强度过程线上，从暴雨核心部分开始逐渐向远离核心的两边计算 ti，则历时为ti的最大平均雨强 i 随 ti 变化