暴雨洪水计算分析

《灌溉与排水工程设计规范》表3.1.2灌溉设计保证率灌水方法地区作物种类灌溉设计保证率（%）地面灌溉干旱地区或水资源紧缺地区以旱作为主50〜75以水稻为主70〜80本干旱地区或水资源不稳定地区以旱作为主70〜80以水稻为主75〜85湿润地区或水资源丰富地区以旱作为主75〜85以水稻为主80〜95喷灌、微灌各类地区各类作物85〜95表3.3.3灌排建筑物、灌溉渠道设计防洪标准建筑物级别12245防洪标准（重现期a）100〜5050〜3030〜2020〜10103.3.3灌区内必须修建的排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按5~10a确定。附录C排涝模数计算C.0.1经验公式法。平原区设计排涝模数经验公式：Q=KRmAn （C.0.1）式中：q 设计排涝模数（m3/s•km2）R 设计暴雨产生的径流深（mm）K——综合系数（反应降雨历时、流域形状、排水沟网密度、沟底比降等因素）m——峰量指数（反应洪峰与洪量关系）N——递减指数（反应排涝模数与面积关系）K、m、n应根据具体情况，经实地测验确定。（规范条文说明中有参考取值范围）C.0.2平均排除法1平原区旱地设计排涝模数计算公式：守矗印.2-1）式中qd 旱地设计排涝模数（m3/s•km2）R 设计暴雨产生的径流深（mm）T——排涝历时（d）。说明：一般集水面积多大于50km2。参考湖北取值，K=0.017,m=1,n=-0.238,d=32.平原区水田设计排涝模数计算公式:P一时'一「 _2）86.4T式中qw 水田设计排涝模数（m3/s•km2）P——历时为T的设计暴雨量（mm）h1 水田滞蓄水深（mm）ET' 历时为T的水田蒸发量（mm）,一般可取3~5mm/d。F 历时为T的水田渗漏量（mm）,一般可取2~8mm/d。说明：一般集水面积多小于10km2。h1=hm-h0计算。hm、h0分别表示水稻耐淹水深和适宜水深。《土地整理工程设计》培训教材第四章农田水利工程设计第二节：（五）渠道设计流量简化算法续灌渠道流量推算（1） 水稻区可按下式计算0.667aAeQ= 3600如式中：a——主要作物种植比例（占控制灌溉面积的比例）。A——该渠道控制的灌溉面积。e——典型年主要作物用水高峰期的日耗水量（mm）,根据调查确定，一般粘壤土地区水稻最大日耗水量8~11mm，最大13mm。t——每天灌水时间（小说），一般自流灌区24小时，提水灌区20~22小时。门一一渠系水利用系数。（2） 旱作区可按下式计算amAQ= 3600如式中：m——作物需水量紧张时期的灌水定额，m3/亩。T——该次灌水延续时间，天。第四节：（二）排水流量（1）、（2）前面两种计算公式同《灌溉与排水工程设计规范》（3）丘陵山区：10km2<FW100km21KPF3式中：q 设计排水模数（m3/s•km2）；K 流量参数，可按表4.4-8选取。P 设计暴雨强度，mm/h；F 汇水面积，km2。FW10km2qm=KbFn-1式中：、一一径流模数，各地不同设计暴雨频率的径流模数可按表4.4-9选用;n 汇水面积指数，按表表4.4-9选用，当FWlkm2，取n=1。表4.4-8流量系数K值a汇水区类型地面坡度（％°）Ka石山区>150.60〜0.55丘陵区>50.50〜0.40黄土丘陵区>50.47、0.37平原坡水区>10.40〜0.30表4.4-9山丘区的％和n值地区不同设计暴雨频率的％值n20%10%4%华北1316.5190.75东北11.513.515.80.85东南沿海1518220.75西南1214160.75华中141719.60.75黄土高原67.58.50.80第五节：防洪工程一一设计洪水（P170）暴雨洪水的汇流计算Q=0.278-F或T=0.278——-——m t mJ1/3Q1/4m式中：Qm——洪峰流量，m3/s。h 在全面汇流时代表相应于T时段的最大净雨，在部分汇流时代表单一洪峰的净雨，mm。F 流域面积，km2。T——流域汇流历时，h。m——汇流参数，见下表4.5-4；L——沿主河从出口断面至分水岭的最长距离，km。J——沿流程的平均比降。表4.5-4小流域下垫面条件分类表类别雨洪特征、河道特性、土壤植被调节简单描述推理公式洪水参数m值0=1~100=10~300=30~90I北方半干旱地区，植被条件较差，以荒坡、梯田或少量的稀疏林为主的土石山区，旱作物较多，河道呈宽浅型，间隙性水流，洪水陡涨陡落。1.0〜1.31.3~1.61.6~1.8II南、北方地理景观过度区，植被条件一般，以稀疏林、针叶林、幼林为主的土石山区或流域境内耕地较多0.6~0.70.7~0.80.8~0.95III南方、东北湿润山丘区，植被条件良好，以灌木林、竹林为主的石山区，或森林覆盖率答40%〜50%，或流域内多为水稻田，或以优良草皮为主，河床多砾石、卵石，两岸滩地杂草丛生，大洪水多为尖廋型，中小洪水多为矮胖型。0.3~0.40.4~0.50.5~0.6IV雨量丰沛的湿润山区，植物条件优良，森林覆盖度可高达70%以上，多为深山原始森林区，枯枝落叶层厚，壤中流较丰富，河床呈山区型，大卵石，大砾石河槽，有跌水，洪水多为陡涨陡落。0.2~0.30.3~0.350.35~0.4说明：本表可作为无资料条件下确定m值的参考，表中。二L/J1/3L、J定义同上2.坡面汇流计算（P174）山丘区洪峰流量计算：Qm=0.278（Sp-1）F式中：Qm——相应于某一频率的洪峰流量，m3/s；Sp——设计雨强，即1h的雨量，mm/h；F 坡面面积，km2。《贵州省暴雨洪水计算实用手册》 （贵州省水利厅编，1983）第五节雨洪基本计算式综合推导及其选定径流系数C法模式（适用汇水范围：10km2<FW1000km2）雨洪计算基本公式25km2<FW300km2Qp=0.357Y0.922•f0.125•J0.082•F0.834•[CKpH24]1.23 （3-5-2）300km2<FW1000km2Qp=0.674Y0.922・f0.125・J0.082・F0.723-[C^H^i』 （3-5-3）式中：Qp——设计频率为P的洪峰流量，m3/s。f——流域形状系数，f=F/L2。Y——地区汇流参数的非几何特征系数，查表（3-4-1）P21F 流域面积，km2。L 自分水岭起算的主河长度，km。J——主河道比降。KH=H——设计频率P的流域中心24小时点雨量（mm）。p24 24PC——相应于T时间内，流域平均降雨量的洪峰径流系数，查附表（九）P78应用计算步骤：①先用简化式算出Qpn,再计算汇流时间t。F0.32 1T"0.278• •——（3-7-4）Y•J0.09•f0.13Q0.25pn由汇流时间T是在，1<TW6小时，或6<t<24小时分别采用（3-7-1）或（3-7-2）计算。或者用上述两式作出的专用换算系数表，见附表（十三）、（十四）P79、80页。标准流量的换算式：。四-rQ•Q^均（二）小汇水面积外延方面QpW'p•F0.863 （3-6-1）（贵州省洪水调查资料经验公式）W'p——频率P的洪峰模系数，其值如下表重现期（年）10~2020〜5050〜100100~200Wp5.658.0212.419.2采用雨洪法简化的小面积洪水计算式:Qp=Wp•F0-937 其Wp值如下：重现期（年）10~2020〜5050〜100100〜200Wp4.55〜5.965.96〜7.907.90〜11.911.9〜14.0另一种形势的雨洪法简化的小面积洪水计算式:Qp=（Wp）•F2/3 其wp值如（表3-7-2）所示。P34表（3-7-2） （Wp）统计表重现期F(km2)雨区多雨区一般雨区较少雨区少雨区十年1010.38.476.85.233013.811.49.147.04三、标准计算式的简化雨洪计算基本公式简化式（一）25km2<FW300km2Qpn=0.21yo.922•F0.834•[CKH]1.23 （简化式一）300km2<FW1000km2Qp=0.40Y0.922•F0.723•[CKpH24]i.23小流域汇水简化式（二）、（三）Q=0.011[H-32]1.23•F0.94 （简化式二）Qpn=Wp•F0.94 （简化式三）Wp——频率P的洪峰模系数，其值如下式计算：Wp=0.011[H24p-32]1.23C——相应于T时间内，流域平均降雨量的洪峰径流系数，查附表（九）P78汇流时间T计算：

F0.32 1(3F0.32 1(3-7-5)2Q0.25

pn简化式应用计算步骤：②先用简化式算出Qpn，再计算汇流时间t。l宇£（3-7-5）pn由汇流时间t是在，1<tW6小时，或6<t<24小时分别采用（3-7-1）或（3-7-2）计算。或者用上述两式作出的专用换算系数表，见附表（十三）、（十四）P79、80页。标准流量的换算式：。四-rQ•Q^均《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（修订本） -一小汇水流域部分（贵州省水文总站一一王继辉）小汇水面积雨洪基本计算公式修订公式：（1） 当25km2<FW300km2,并且。<30时，Q=0.357丫0.922・f0.360•J0.240・Fo.716-[CKH]1.23 （修订1式）P 1 p24式中：Qp——设计频率为P的洪峰流量，m3/s。f——流域形状系数，f=F/L2。Y1——地区汇流参数的非几何特征系数，查表（1-2）F 流域面积，km2。L 自分水岭起算的主河长度，km。J——主河道比降。KpH24=H24P——设计频率P的流域中心24小时点雨量（mm）。C——洪峰径流系数，查表（3）0——流域几何特征值，0=L/（J1/3-F1/4）（2） 当10km2<F<25km2时，Q=0.254Y0.922・f0.360・J0.240・F0.819-[CKH]1.23 （修订2式）p 1 p24（3） 当F<10km2时，即TW1小时。Qp=0.481YJ0.571.f0.223・J0.149・F0.890•[C'Sp、]1.143 （修订3式）C、——洪峰径流系数表，查表4.Sp,——设计暴雨雨力，即最大1小时设计雨量，而不用最大24小时设计雨量换算。雨洪基本计算修订公式的简化：(1)当25km2<FW300km2,并且。<30时，Q=0.113丫0・922-Fo.716-[CKH]1.23 (修订1式)P 1 p24 A(2)当10km2<F<25km2时，Q=0.080Y0.922-Fo.819-[CKH]1.23 (修订2式)P 1 p24 A(3)当F<10km2时，Qp=0.235y^0-571•Fo.890•[C'Sp、]1.143 (修订3A式)根据产流、汇流条件再次简化：当10km2<F<25km2时，Qp=0.031•[H24-32]1.23-Fo.819 (简化2B式)或QpW、广Fo.819 (简化2C式)甲、p——频率P的洪峰模系数，其值如下式计算：甲、p=0.031・[H24p-32]1.23当F<10km2时，Qp=0.131・[CS」1.143・F0.890 (简化3式)或QpW、、p・Fo.819 (简化3C式)ip p=0.131・[CS']1.143Sp——即为最大1小时设计雨量H60p=KpH60均值《贵州暴雨洪水计算综述》发表于2000年3月《贵州水力发电》当300km2<A<1000km2时，TOC\o"1-5"\h\zQ=0.674丫0.922・f0.125・J0.082・Ao.723・[CKH]1.23 (18)p 1 3p24当25km2<A<300km2时，且。>30时，\o"CurrentDocument"Q=0.375y0.922・f0.125・J0.082・Ao.834・[CKH]1.23 (19)p 1 3p24当25km2<A<300km2时，且。<30时，Q=0.375y0.922・f0.360・J0.240・Ao.716・[CKH]1.23 (20)p 1 3p24集水面积A<50km2的特小流域，流域几何特征参数。值一般都小于30。当10m2<F<25km2时，Q=0.234丫0.848・f0.331・J0.221・Ao.834・[CKH]1.212 (21)p 1 3p24当1km2<A<10km2时，Qp=0.481Y]0.571・f0.223・J0.149・Ao.890・[C、Sp]1.143 (23)备注：流域汇流时间T，可参照《贵州暴雨洪水计算实用手册》和相关文献介绍的方法推求。若要求精度不很高，对于流域面积较小的，也可参照下列范围选用：当AW5〜8km2时，t可近似选用小于等于1h左右。当AW50km2时，t可近似在6h范围内选用。狭长形