暴雨流量计算方法和步骤

暴雨流量计算方法和步骤谭炳炎汇编二。。八年四月于成都

详细计算方法和步骤如下（泥石流河沟汇流特点：全面汇流；＜tc）；1、F全面汇流，从地形图上量取；f部分汇流，即形成洪峰流量的部分面积，调查确定后从地形图上量取；2、L从地形图上量取；（分水岭至出口计算断面处的主沟长度）3、J主河沟平均坡降；（实测或地形图上量取）J=((Z0+Z1)•L1+(Z1+Z2)•L2+……(Zn-1+Zn)•Ln—2Z0・L}/L2当Z0=0时，上式变为：J={Z1・L1+(Z1+Z2)•L2+(Zn-1+Zn)•Ln}/L2fa3-1、J1/3；计算3-2、J1/4；； 计算4、H24 年均最大24小时雨量 mm；查等值线图或采用当地资料；5、Cv、Cs：Cv---变差系数（反映各次值与多年平均值的相对大小）Cs 偏差系数（反映各次值的偏差情况）；与当地的地理位置、降雨、地形、地貌、植被及汇水面积等因素有关。一般地区：Cs=Cv 梅雨期：Cs=3〜4Cv台风期： Cs=2〜3.CvCv＞的地区：Cs二Cv Cv＜的地区：Cs二Cv24KpH24p最大Cv24KpH24p最大24小时暴雨变差系数，查等值线图或采用当地资料；查皮尔逊ni型典线的模比系数表;设计频率p的最大24小时雨量(mm)；H24P=卬^H248、n值暴雨强度衰减指数；其分界点为一小时，n取值通常按下列二位小数取值：、、、、、、、、、、、、、当t＜1小时：取n=n1；查图或采用当地资料；多数情况都处于24乂＞1小时这一状况：取n=n2；求法：（1）：查图（！）（2）：采用当地资料；1）、四川省水文手册计算方法：手册给出了：10分钟、1小时、6小时、24小时、1日、3日、7日、和可能最大24小时等最大时段的暴雨和Cv等值线图、皮尔逊n型典线的模比系数Kp表供naan查用。使用时首先查出所在地的H^、H『H6、H24、Kp后，计算相应的H俸、H1p、H6p、H24P、值。再按需要求算各时段的设计暴雨量。A、当历时t=1/6〜1小时范围内：Htp=Sp((t)1-n1/6=H1p•(t)1-n1/6=H1/6p(t/6)n1/6—1式中：Sp=H1p^1n-1=H1p=H1/6P・(1/6)n1/6Tn1/6=1＋lg(H1/6p／H1p)B、当历时t=1〜6小时范围内：Htp=Sp•(t)1—n1=H1p•(t)1—n1=H6p•(t/6)1—n1式中：SP=H1p,1n-1=H1p=H6p*6n1-1n1=1＋lg(H1p／H6p)C、当历时t=6〜24小时范围内：Htp=Sp•⑴-24=H24P•(t/24)1-n24式中：SP=H24P*24n24—1=H6p,6n24—1n24=1＋lg(H6p／H24p)D、长历时(1〜7日)暴雨公式：Htp=H24Pmp=a＋blgP式中：T----设计暴雨的历时(日)；ab参数查附图；p――设计频率(％)9、Sp 设计频率的暴雨雨力（mm/h）；可用下式计算Sp=H24p／241－n也可查表按公式 Sp=H24（1+Cv24•）计算----查皮尔逊HI型典线的离均系数表（据Cs〜P%查对应的p）；Cs---最大24小时暴雨偏差系数，采用当地资料或取：Cs=10、 降雨历时=24小时的径流系数；查表或采当地资料；降雨历时=24小时的径流系数回"地区H24粘土类壤土类沙壤土类山区100〜200〜〜〜200〜300〜〜〜300〜400〜〜〜400〜500〜〜〜>500>>>丘陵区100〜200〜〜〜200〜300〜〜〜平原300〜400〜〜〜0.60400〜500〜〜〜>500>>>11、hR计算 hR=H24p地区综合设计暴雨所产生的地面径流深，一般用24小时降雨的径流深h24；12、hn计算R13计算SphnR14、产流参数(或称损失参数、入渗率,(mm/.随汇水面积减少而增大。受流域土壤、植被、暴雨特性(大小、历时、有无前期降雨等)有关，代表产流历时内的平均损失率。反映地表渗水能力而且与降雨。Sp当tc<24小时可由下式求出：或根据hR、n查图或按下式计算：SP1=(1-n)(hR)1-n当产流历时t>24小时：=(1—)H24/24 (mm/h)根据实测资料的对应分析，值随集水面积的减小而增大。在四川其平均变化关系为：=K-F-K值变化归纳如下：地区流域地形地貌平均K值CvCs=kCv青衣江〜鹿头山暴雨区相对高差在200m以上，地势较陡，切割较深，植被较好，有部分荒山或坡地二6•F-Cs=盆地丘陵区相对高差在200m以下，地势较平缓，植被较差，开垦度大，多为水平梯田二•F-Cs=盆缘山区、川西南山地同上。土层较薄，石灰岩分布较普遍。二•F-Cs=15、流域特征系数0计算：水科院式：0=L/J1/3四川计算式：0=L/(J1/3•F1/4)★注意：二式区别，相差△0=1/F1/4F越小△0越大，F越大△0越小，F102050100150F1/4△0

16、汇流参数①（或用符号m）：反映洪水的汇集特性，与河网（支沟）及沟槽水力特性等有关有资料时用公式计算。=0.278L/•①•J1/3无资料时则查汇流参数值表流域河道特征0=1〜300=30〜1000=100〜400周期性水流，陡涨陡落，宽浅河道，河床为粗砾石，植被覆盖差，黄土沟壑区，洪水挟带大量泥沙〜〜〜周期性或经常性水流，河床为卵石，有滩地并长有杂草，多灌木或田地〜〜〜雨量丰沛湿润地区，河床为山区型卵石、砾石河槽，植被较好、多水田〜〜〜经验统计：流域面积（km2）<1〜2020〜100100〜500①汇流参数四川省汇流参数①与流域特征系数0关系地区洪水特征及主要影响因素汇流参数式0=1〜300=30〜300盆地丘陵区造峰暴雨历时一般较短，层强度集中，植被较差，开垦度大，调蓄能力小，洪峰涨退快，基流较低=0=0盆缘区造峰暴雨历时一般较长，时空分布较均匀，植被较好，水系河网发育，调洪作用大，洪峰涨快退慢，基流较高=00川西南山区局地性强，造峰暴雨历时短，岩体破碎，土质疏松，透水性强，洪峰上尖下肥，基流较高=00对于天然滞洪作用（塘、田、岩溶发育地区、森林茂密）较大的流域，汇流系数尚需考虑修正系数。四川的资料为：0=30以下是坡面汇流为主，0=30以下

17、18、•J1/3/LSp•F计算计算19、T 17、18、•J1/3/LSp•F计算计算0Sp•F及n值查相关图，或按下式计算：T=【/4/(J1/3/L)•(Sp•F)1/4】4/4-n0=【/①/(0-Spi/4)】44-n20、21、2220、21、22、0计算匕nSp0 计算;与tn及n值杳图洪峰流量系数。当径流系数=i时，根据Sp0/求出；(8)、(21)、(22)三者的关系：

n=v匕nSp0人~~r匕nSp0n<』」：历时tc：=1一亡面<tc汇流时间小于产流.n/SP）〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜23、一T024、T23、一T024、TTT0流域汇流时间（小时）；与之间的理论关系：－1/（4－n）=T•0根据24步查图则为：T二T•N

0或根据实测资料计算。A、=tc汇流时间等于产流历时 tc==n0上Tn当Sp上Tn当Sp0<==1－B、全面汇流:==1－或Sp0>且（一n）〈的范围内，v值的计算可用下式:N

Tn（Sp0）计算。<tc汇流时间小于产流历时tc：v值变化不大，计算可用下式:N Tn（Sp0）计算，最大误差不超过必要时也可按下式计算：

=1一(Tn/Sp)"=/=/QpC、部分汇流：＞tc汇流时间大于产流历时tc：=n(tc/)1-nQp=・•f•SP/tcn25、计算Tn 计算26、计算Qp 按公式Qp=(乎Sp/Tn)F计算。27：产流历时Tc(小时)Tc=【(1-n)Sp/〃1/n全面汇流： Tc=【(1-n)(9)/(14)】"nWt28、大流域面积修正历紧毅)(D)：参见附表雨强与流域面积的关系：大于10km2的流域需进行修正。(见下表)对于大流域因为降雨的不均匀性需要进行修正；根据我国峨眉、子洲、天水、绥德、丹东、涝山、祁仪等站的实测记录统计其不均匀性平均修正系数：n=i/(1+•)或查下表(10km2以下修正系数小于10%故可不考虑修正)少雨区F(km2)123571015203040计算n1上限n2中值n3下限n4F(km2)5060708090100200300计算n1上限n2中值n3下限n4

多雨区F(km2)123571015203040计算n1上限n2中值n3下限n4F(km2)5060708090100200300计算n1上限n2中值n3下限n4推理公式计算设计频率暴雨洪峰流量用表工点名称：序号计算参数取值方法工点名称：方法1(2%)方法2 1(5%)1F(km2)汇水面积实测或从地形图上量测2L(km)主河道长度3主河道平均坡降J3-1J1/3计算

1/4h24多年平均最大24小时等时段雨量Cv24最大24小时等时段暴雨离差系数查省水文手册等值线图H-=24H=6H=iH=1/6Cv查省水文手册等值线图H-=24H=6H=iH=1/6Cv二24Cv=6Cv=iCv=1/6Kp模比系数Cv24=2%=5%=Cvi=2%=5%=查省水文手册查皮尔逊111型典线Kp=24Kp=6Kp=iKp=1/6Kp=24Kp=6Kp=iKp=1/6H~~=Kp•H设计频4率p 24的最大24小时雨量计算 (4)X(6)H^

24pH=

6PH=

ipH二

16PH^

24PH=

6PH=

ipH二i/6p8n2或（nJ暴雨强度衰减指数；n,：、、、、、、；in2：、、、、、1、查手册(p、20、21)图1-4与1-52、计算：★t=24〜6小时：n=11lg(H6/H24)★t=6〜1p小时：n=1+2lg(H1/H6)★t=1〜1/5小时：n=11lg(H6/H1)n=1n=2n=1n=29设计频率的暴雨雨力Sp(mm/h)=H24p/24…=HX24,n—1“*4p..一⑺义24n—110a降雨历时一24小时的径流系数a查手册（p、22）表：1-10山区沙壤土11地面径流深计算：（10）x

h口（mm）—HR 24p（数值上等于净雨深）(7)1213SphnR计算：（11）n计算：（9）/（12）—14（mm/h）产流参数（或称损失参数、入渗率）查图：（p、23）图1-6计算：一（1—n）（Sp）J_（hR）-n15流域特征系数—L/J1/3计算：(2)/(3-1)16汇流参数（有的公式用m表示）当J=〜可用下式计算其平均值=J』或地区特性计算（见附表）查手册（p、24）表：1-11川西南山地：一1〜30=00计算：

(16)X(3-1)/(2)18Sp•F计算：(9)X(1)19(小时)径流系数=1时的洪峰流量汇流时间=[4/(17)X(18)1/4】⑷蚀一田【(17)X(18)1/4】(4/{4—nD出自《铁路桥涵水文》查手册(p、24)图：1-7部分汇流计算：=[(4—n)]/(17)(4/{4—n})X(18)(1/{4—n})出自《给排水设计手册》20计算：(19)n21SPTn变幅：〜、」L1=1 计算：(14)X9(20)22洪峰流量系数：二、、、、、、、、、、、、、N=：是全面汇流与部分汇流的分界点八、、nW：全面汇流查手册(p、25)图1-8计算：WTc：全面汇流甲==1—口Sp一1(14/9•25)

=1 (14/9•25)或==1一(21)nN：部分汇流n(2724)(1-2或==1一(21)T>Tc：部分汇流=n(TC…n(27)/(24)】(1-n)23;变幅：〜0、，六L 、,六rtLr、n 计算：(24)1924流域汇流时间―T•(V)一1(4-n)-0•1/()T V(4-n)0计算：(19)X(22)-(4-n)、rxx25计算：(24)n、r26Qp(m3/s)=(乎,Sp/Tn)F―■—/\[、 —a—计算：[(22)X(9)/(25)]X(1)X(28)27Tc(小时)Tc=(1n)Sp/"】1/n全面汇Tc=【(：(14)】.流：1—n)()91/n28人流域面积修正系数(D)参见附表暴雨衰减指数n参数便查北泥石流沟调查、勘测定性或定量取值综合计算评判表省 县乡 县名序号评判因素选取法调查、勘测定性或定量取值N/M得分N/M得分N/M得分N/M得分1松散物活动程度现场调查21/16/12/1/2泥砂沿程补给长度比（％）L=l=16/12/8/1/3沟口泥石流活动强度14/11/7/1/4河沟纵坡（％。）9/7/5/1./5区域构造影响程度9/-7^5/./—6流域植被覆盖率（％）8/6/4/L/7河沟近期一次变幅（m）6/5/4/1/8岩性特征6/5/F/|/4J.-4-9沿沟松散物储量（104m3/km2）6/5/4/1/10沟岸山坡坡度（％。）5/4/3/1/11产沙区沟槽横断面5/4/工1/12产沙区松散物平均厚度（m）5/1八/43/J.1/13流域面积（km2）43/231/14流域相对高差（m）4/3/2/1/15河沟堵塞程度///16N总分计算17易发程度极易发116〜130中易发115〜87轻易发86〜44不发43〜1518重度查表2-3-11+①

1/aQn（见P、88）计算BQc（公式2-2-4）计算1/n（查各地水文手册）查表Vc（公式2-2-1）计算T调查Qw（公式2-2-6）计算19M总分计算20稳定程度很不稳定>不稳定〜基本稳定〜稳定<21发生频次调查高频中频低频极低频22发展期（表1-6-1）形成期发展期衰退期间歇期23降雨特征值调查或气象站提供H年均H..HH.r2411620%Q_= Qc=10%Q_= Qc=B5%Q-= Qc=B2%Q= Qc=B1%Q-= Qc=24危险性等级（表3-3-6）B极高很高中等较小25危害性等级（表3-3-5）特大大型中型小型25治理必要性（表2-4-2）必要要避让或不要26泥石流类型调查泥流型、泥石型、水石型、洪水

泥石流沟易发（严重）程度和流域环境动态因素数量化评判分级表序号影响因素量级划分极易发（A）N/M得分中等易发（B）N/M得分轻度易发（C）N/M得分不易发生（D）N/M得分1松散物活动严重程度崩坍、滑坡等重力侵蚀严重，多深层滑坡和大型崩坍，21/4.62崩坍、滑坡发育，多中小型滑坡和崩坍，16/3.52有零星崩坍、滑坡存在,12/2.64无崩坍、滑坡、或发育轻微，1/0.22人类不合理活动严重人类不合理活动中等人类不合理活动轻微无或很少集中补给为主集中十分散补给分散补给为主分散另星补给沟槽强烈切蚀，泥沙集团搬运突出沟槽切蚀中等，泥沙集团搬运明显沟槽切蚀轻微，泥沙分散搬运明显一般河流泥沙搬运表土疏松，坡面冲沟十分发育，表土较疏松，坡面冲沟发育局部地区表土疏松，坡面冲沟局部存在坡面冲沟很少沟槽有多处明显堵塞现象沟槽有中等堵塞现象沟槽有轻微堵塞现象无土的侵蚀程度（年均侵蚀模数（七4印2年）剧烈侵蚀>15000极严重侵蚀8000〜15000严重侵蚀5000〜8000中度侵蚀<50002泥砂沿程补给长度比（%）>6016/2.460〜3012/1.830〜108/1.2<101/0.153沟口泥石流活动强度有多期活动史、14/0.14有活动史、11/0.11有另星活动史、7/0.07无活动史1/0.01沟口堆积扇发育，可见新、老扇形地叠置，规模大，有龙头状（舌状）堆积，沟口堆积扇较发育，存在新、老扇形地，规模不大，龙头状（舌状）堆积不明显，沟口沟口堆积扇间或存在，也不完整，规模很小，无龙头状（舌状）堆积，无沟口堆积扇，仅有一般河道的边滩、心滩主河河形弯曲或堵塞，主河河形无较大变化主河河形无变化，主流受堆积扇挤压偏移。主流受迫偏移主流在高水位时受堆积扇偏，低水位时不偏强抬升区受大河切割时，扇形地可能不完整，反映不出真实情况。抬升区受大河切割时，扇形地可能不完整，反映不出真实情况。相对稳定区主支沟输沙处于平衡状态时，扇形地不发育4河沟纵坡（%0）>12°(213%。)12/2.4012°〜6°(213〜105%。)9/1.806°〜3°(105〜52%。)6/1.20<3°(52)1/0.20河沟特征沟槽冲淤、堵塞变化突出，沟槽有冲淤、堵塞变化，沟槽冲淤、堵塞变化少，沟槽冲淤变化小、无堵塞，有典型的泥石流堆积残痕，局部存在典型的泥石流堆积残痕，间或有泥石流堆积残痕，堆积为洪积，纵、横剖面呈锯齿形，不同滑纵、横剖面局部呈锯齿形，不同滑纵剖面接近园滑纵剖面园滑9 7 515区域构造影响程度强抬升区、快速下切，/缓抬升区，,/相对稳定区，/沉降区，/

危险性评估及其防治构造复合部、大构造带构造带构造边缘地带构造影响小或无影响六级以上地震区，四至六级地震区i四级以下地震区，无断层破碎带、主干断肠带、节理严重发育区L1— 一‘ 1顺沟断裂、流域内有中、小支断层、风化节理发育■过沟断裂、流域内有小断层或无、风化节理发育一般无6流域林、灌木植被覆盖率（%）<109/10〜307/30〜605/>601/植被类型荒山、秃岭草本幼林、稀疏林状林河沟冲淤变形特征（m）沟岸、沟槽均很不稳定，8沟岸很不稳定沟槽不稳定，6沟岸、沟底均较稳定，4沟岸、沟底均稳定17纵、横向均有明显的冲淤变化/纵向冲淤变化不突出，多横向扩展/冲淤变化不大/冲淤变化很小/>262〜151-4<18岩性特征软岩、黄土、风化严重的花岗岩/软硬相间风化较严重的花岗岩/风化强烈和节理发育的硬岩1/硬岩-L/沿沟松散物储量（104m3/km2）>10610〜555-14<119年均侵蚀模数（t/km2年）剧烈侵蚀>