工程水文学第九章小流域暴雨洪峰流量计算

1、第六节小流域暴雨洪峰流量的计算小流域特点：(F 其汇 流时间分别等于心=力直2 = 2从t3 = 3At.oAt2At3At流域出口断面流量的计算出流断面在第，时段出流量是由第一块面积上的本时段净雨,第二块面积上一时段净雨 所合成的:八hh._,Qi = F69| + 斤+. = H0）。+ Ar Ar式中第/时段地面净雨强度。时段(h)地面净雨 hs (mm)等流时面 积co (km2)部分流量Q (m3/s)Q (m3/s)hi=5mmh2=:28mnih3=44mmh4=3mm(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)05580032812027027644130561500206

2、93115603112360608128253337489168951560382985303389918241121346936745211563343253324622442332939817114677、90 二讨论1. 降雨分布不均匀问题实际降雨在流域面上分布可能是不均匀的。如果能求出 各等流时面积上的时段平均雨量 计算精度可提高。2. 流速变化问题若流速大小随流量而变,等流时面积就不是恒定数值,使 计算结果与实际情况存在差别 一般情况是以峰为准 采用 使洪峰流量误差最小的流速数值作为绘制等流时曲线的依据。3. 河槽调蓄问题按照等流时线的假定,同一等流时线上水量同时到达出流断 面，但由

3、于各干、支流之间的干扰,漫滩影响,断面流速分布 不均等原因,使这种假定不符合实际,而是高速质点先到,低 速质点后到,又按假定,各等流时面积之间没有水流交换,只 有先后次序之别,实际上是快速和慢速质质点互相混杂,严格 的面积出流次序是没有的。这就是等流时线未考虑河槽的调蓄 问题。因此,等流时线方法只宜用于小流域,因为河槽调蓄作 用小。633HIKmhrrlvH654321mbL1Lf1L1L1L LL LkJ-*1q233L31q3q4II3A +4LIINii f3 +i2 f2 +i3 f =3ifh f2+ i2 f=2if士IIQOQmuKiFUSfcAH4321m21Lf1fL生L L

4、LL Aq2q3LII12AIIK1AIIQ帛帛OQmHKiRFKifm634 暴雨洪峰流量公式 结论：1 tcVTQm=Kif12 tcTQm=KiF6.4暴雨洪峰流量的推理公式基本原理:推理公式是从成因概念出发,认为降落在流域上的暴雨经 过产流和汇流，按等流时线的原理，形成流域出口的洪峰 流量。基本假走:a）设计暴雨与损失时间和空间分布均匀。b）设计暴雨与设计洪水同频率。c）流域汇流符合线性规律。c）流域汇流面积随汇流时间的增加而均匀增加。代入Q = KiF得洪峰流量公式:= 0,278 0 -73推理公式参数估算(1)甲值当tcT时：w _(2 )损失参数7方法:查区域或流域水文手册方法

5、2 :计算公式可以证明丄,f= (1-n ) n 丽 1-证明:i = Atn = (1 n)dt当 i=/时t=tctn代入得证r = 0.278 - VV = mSQmA出口概化为三角形，取a=l/3;；! = 1/ 4代入上式得t = 0.278msQfr(5 )汇流参数m的取值:方法:查水文手册方法2 :由实测流量资料反推:ol/3n 1/4 匕方法3 :采用经验公式,如-S3F”4【算例湘江支流某地欲修建一座水库,地点位于北纬28。以南f集水面积293km2 f干流长度2.56km r干流坡度0.033。推求坝址处百年一遇的洪峰流量。由邇罔省小型水库水文手册雨量参数图,查算得流域中心

6、点冷 120mm ;亿=0.4 ; Cs/Cv= 3.5 ; n2 = 0.76 ;= 0.62按Q=35G=1.4 ,查离均系数表得% = 3.27计算得卩24.1%=1 )= 120(0.4x3.27+1)=277 ( mm )A% =卩24,1%/ 2谥=277 / 24-0 76 =129 ( mm/h )知 H2 mm、h(3)翥slKnc尸丄(l;)?Ml、nH 二 1,076 ) 129、20 一 1、076H 36& h(4 )流域汇流参数e= “a q/4=2.65/0.033“ x 293】/4= 6.31n?= 0.54015= 0.54x6.31 15 = 0.71(5)设计洪峰匕的试算试算：将结果代入推理公式得T=3.235Qmp25（1）Qmp = 105.1T-2.39tc t （2）Qmp = 189.7T - 1tc t （3）假设 QmpO 代入（1） t= 1.023t =