【正文】 流域的設(shè)計(jì)暴雨量時(shí)，必須分成兩部分，一部分來自防洪水庫(kù) A 以上流域的暴雨，另一部分來自水庫(kù) A 以下至防洪斷面 B 這一區(qū)間面積上的暴雨。 2．縮放典型過程， 計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨的時(shí)程分配 選定了典型暴雨過程后，就可用同頻率設(shè)計(jì)暴雨量控制方法，對(duì)典型暴雨分段進(jìn)行縮放。 2．動(dòng)點(diǎn)動(dòng)面關(guān)系 在缺乏暴雨資料的流域上求設(shè)計(jì)面暴雨量時(shí)，以暴雨中心點(diǎn)面關(guān)系代替定點(diǎn)定面關(guān)系，即以流域中心設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量及地區(qū) 綜合的暴雨中心點(diǎn)面關(guān)系去求設(shè)計(jì)面暴雨量。也就是，對(duì)于一次暴雨某種時(shí)段的固定暴雨量，有一個(gè)相應(yīng)的固定面暴量，則在定點(diǎn)定面條件下的點(diǎn)面折減系數(shù) α 0: α 0=xF/x0 式中 xF、 x0—— 分別為某種時(shí)段固定面及固定點(diǎn)的暴雨量。 （ 3）大水年份，當(dāng)鄰近地區(qū)測(cè)站較多時(shí)，可繪制次暴雨或年最大值等值線圖進(jìn)行插補(bǔ)。若長(zhǎng)系列的站不在流域中心或其附近，這時(shí)，可先求出流域內(nèi)各測(cè)站 的設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量，然后繪制設(shè)計(jì)暴雨量等值線圖，用地理插值法 推求流域中心站的設(shè)計(jì)暴雨量。 特大值處理的關(guān)鍵是確定重現(xiàn)期。例如，福建長(zhǎng)汀縣四都站，根據(jù) 1972 年以前的最大一日雨量系列計(jì)算，其均值 = 102mm , =, = ( 頻率曲線如圖 72 中 1 線 )，據(jù)此計(jì)算求得萬年一遇最大 1 日雨量為 332mm。為提高面雨量資料的精度，需設(shè)法插補(bǔ)展延較短系列的多站面雨量資料。 對(duì)于大、中流域的暴雨統(tǒng)計(jì)時(shí)段，一般取 1 30 日，其中 7 日暴雨是一次暴雨的核心部分，是直接形成所求的設(shè)計(jì)洪水部分；而統(tǒng)計(jì)更長(zhǎng)時(shí)段的雨量則是為了分析暴雨核心部分起始時(shí)刻流域的蓄水狀況。自記雨量資料是以分鐘為單位記錄的雨量過程資料。由求得的設(shè)計(jì)暴雨，利用 產(chǎn)流方案推求設(shè)計(jì)凈雨過程，利用流域匯流方案由設(shè)計(jì)凈雨過程求得設(shè)計(jì)洪水過程。 （ 2）由于人類活動(dòng)的影響，使徑流形成的 條件發(fā)生顯著的改變，破壞了洪水資料系列的一致性。因此，可以通過暴雨資料，用人類活動(dòng)后新的徑流形成條件推求設(shè)計(jì)洪水。 由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水，其基本假定是設(shè)計(jì)暴雨與設(shè)計(jì)洪水是同頻率的。分段雨量資料一般以 12h 等不同的時(shí)間間隔記 錄的雨量資料。 某 流域有 3 個(gè)雨量站，分布均勻，可按算術(shù)平均法計(jì)算面雨量。一般可利用近期的多站平均雨量 x多與同期 少站平均雨量 x 少 建立關(guān)系。而四都站，1973 年出現(xiàn)一次特大暴雨，實(shí)測(cè)最大 1 日雨量達(dá) 332mm，恰好相當(dāng)于萬年一遇的數(shù)值，在四都站年最大 1 日雨量的經(jīng)驗(yàn)頻率分布圖上， 1973 年的暴雨量點(diǎn)據(jù)高懸于其他點(diǎn)據(jù)之上（特大值未作處理，適線后得出圖 82 中 3 線）， Cv 值高達(dá) ，與周圍各站的 Cv 相差縣殊。對(duì)特大暴雨的重現(xiàn)期必須作深入細(xì)致的分析論證，若沒有充分的依據(jù)，就不宜作特大值處理。 進(jìn)行點(diǎn)暴雨系列的統(tǒng)計(jì)時(shí)，一般采用定時(shí)段年最大法選樣。 （ 4）大水年份缺測(cè)，用其他方法插補(bǔ)較困難，而鄰近地區(qū)已出現(xiàn)特大暴雨，且從氣象條件分析有可能發(fā)生在本地區(qū)時(shí)，可移用該特大暴雨資料。有了若干次某時(shí)段暴雨量，則可有若干個(gè) α 0值。這種暴雨中心點(diǎn)面關(guān)系（見 圖 73 ）是按照各次暴雨的中心與暴雨分布等值線圖求得的，各次暴雨的中心的位置和暴雨分布不盡相同，所以說是動(dòng)點(diǎn)動(dòng)面關(guān)系。不同時(shí)段控制放大時(shí)，控制時(shí)段劃分不宜過細(xì)，一般以 7 日控制。在實(shí)際工作中，常采用以下兩種地區(qū)分布方法。 2 ．?dāng)U展暴雨過程法 在擬定設(shè)計(jì)暴雨過程時(shí)，加長(zhǎng)暴雨歷時(shí)，增加暴雨的統(tǒng)計(jì)時(shí)段，把核心暴雨前面一段也包括在內(nèi)。 上述三種方法中， 擴(kuò)展暴雨過程法 用得較多。在實(shí)測(cè)暴雨范圍內(nèi)應(yīng)用這些方案作匯流計(jì)算時(shí)，其誤差一般可以控制在容許范圍內(nèi)，當(dāng)用于罕見的特大暴雨時(shí)，線性假定有可能導(dǎo)致相當(dāng)大的誤差。通過點(diǎn)暴雨頻率 計(jì)算及參數(shù)的地區(qū)協(xié)調(diào)，得 =110mm， Cv= 、 Cs=，求得 P=2% 的最大 1日的設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量為 296mm，而通過動(dòng)點(diǎn)動(dòng)面的暴雨點(diǎn)面關(guān)系圖，用流域面積 341 km2查圖得暴雨點(diǎn)面折減 系數(shù)為 ，則 P=2% 的最大 1 日面設(shè)計(jì)暴雨量 x 面 1p=296=272mm 。 地面徑流過程加上地下徑流過程即得 P=2% 的設(shè)計(jì)洪水過程，如表 76 中（ 7）欄所示。 二、小流域設(shè)計(jì)暴雨 小流域設(shè)計(jì)暴雨與其所形成的洪峰流量假定具有相同頻率。通常用暴雨公式，即暴雨的強(qiáng)度 ~歷時(shí)關(guān)系將年最大 24h（或 6h 等）設(shè)計(jì)暴雨轉(zhuǎn)化為所需歷時(shí)的設(shè)計(jì)暴雨，目前水利部門多用如下公式形式： （ 71） 式中 at,p—— 歷時(shí)為 t，頻率為 P 的平均暴雨強(qiáng)度， mm/h。 圖 77 暴雨強(qiáng)度 歷時(shí) 頻率曲線 圖 77 上的點(diǎn)據(jù)是根據(jù)分區(qū)內(nèi)有暴雨系列的雨量站資料經(jīng)分析計(jì)算而得到的。 24h 雨量 x24,p 轉(zhuǎn)換為 th 的雨量 xx,p,可以先求 1h 雨量 x1,p(sp),再由 Sp轉(zhuǎn)換為 th 雨 量。 圖 78 表示 與降雨過程的關(guān)系。 （一）推理公式的形式 假定流域產(chǎn)流強(qiáng)度 在時(shí)間、空間上都均勻，經(jīng)過線性匯流推導(dǎo)，可得出所形成洪峰流量的計(jì)算公式，如 式（ 76） 所示。 （二）推理公式的實(shí)際應(yīng)用 實(shí)際上產(chǎn)流強(qiáng)度隨時(shí)間、空間是變化的，從嚴(yán)格意義講，是不能使用推理公式作匯流計(jì)算的。 （ 3）圖中陰影部分面積 A 恰好等于時(shí)段長(zhǎng)為 t 的設(shè)計(jì)暴雨量 xtp (用暴雨公式計(jì)算 )。 （二）設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算實(shí)例 【例 81】江西省流域上需要建小水庫(kù) 1 座。 表 77 QmＰ ～τ關(guān)系計(jì)算成果表 QmＰ = t 8 10 12 14 400 450 500 600 （ 4）繪圖。 經(jīng)驗(yàn)公式最早見于 19 世紀(jì)中期，由洪峰流量與流域面積建立關(guān)系。 式（ 719） 過于簡(jiǎn)單，較難反映小流域的各種特性，只有在實(shí)測(cè)資料較多的地區(qū)，分區(qū)范圍不太大，分區(qū)暴雨特性和流域特征比較一致時(shí)，才能得出符合實(shí)際情況的成果。通過對(duì)有實(shí)測(cè)資料地區(qū)的洪水過程線分析，求得能概括洪水特征的平均過程線。 小結(jié) 本章介紹了由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水的主要方法。公式的形式有： （ 720） （ 721） （ 722） 式中 f—— 流域形狀系數(shù)， f=F/L2； J—— 河道干流平均坡度； h24p—— 設(shè)計(jì)年最大 24h 凈雨量， mm ； —— 指數(shù)； C —— 綜合系數(shù)。以后，隨著工程建設(shè)的開展，各國(guó)在建立的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式方面做了許多工作，使經(jīng)驗(yàn)公式逐漸具備了新的形式和內(nèi)容。由圖 712 讀出 Qmp=510m3/s，τ =。 計(jì)算步驟如下： 1．流域特征參數(shù) F、 L、 J 的確定 F 為出口斷面以上的流域面積，在適當(dāng)比例尺地形圖上勾繪出分水嶺后，用求積儀量算。 2．產(chǎn)流歷時(shí) tc 與產(chǎn)流量計(jì)算 要根據(jù)損失參數(shù) 求 tc，必須首先建立瞬時(shí)雨強(qiáng) i 與 t 的函數(shù)關(guān)系（從 圖 711 可知它們是一一對(duì)應(yīng)且成反比關(guān)系）。 對(duì)于實(shí)際暴雨過程， Qmp的計(jì)算方法如下： 假定所求設(shè)計(jì)暴雨過程如 圖 710，產(chǎn)流計(jì)算采用損失參數(shù) 法。 —— 損失強(qiáng)度， mm/h。由此可見，當(dāng)設(shè)計(jì)暴雨和 值確定后，便可求出任一歷時(shí)的凈雨量及平均凈雨強(qiáng)度。如有些地區(qū)采用多段折線，也可以分段給出各自不同的轉(zhuǎn)換公式，不必限于上述形式。 暴雨遞減指數(shù) n 對(duì)各歷時(shí)的雨量轉(zhuǎn)換成果影響較大，如有實(shí)測(cè)暴雨資料分析得出能代表本流域暴雨特性的 n 值最好。 n—— 暴雨參數(shù) 或稱暴雨遞減指數(shù)。 （ 2）將特定歷時(shí)的設(shè)計(jì)雨量通過暴雨公式轉(zhuǎn)化為任一歷時(shí)的設(shè)計(jì)雨量。與大、中流域相比，小流域設(shè)計(jì)洪水具有以下三 方面的特點(diǎn)： （ 1）在小流域上修建工程數(shù)量很多，往往缺乏暴雨和流量資料，特別是流量資料。 表 75 P=5% 設(shè)計(jì)暴雨時(shí)程分配 時(shí)段數(shù)（△ t=6h ） 1 2 3 4 合計(jì) 占最大 1 日的百分?jǐn)?shù)（ %） 11 63 17 9 100 設(shè)計(jì)暴雨（ mm）