由雨量資料推求設計洪水(編輯修改稿)
2025-02-04 14:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 華南理工大學水利水電工程系黃國如 ? 在推求防洪斷面 B以上流域的設計暴雨時，必須分成兩部分，一部分來自防洪水庫 A以上流域的暴雨，另一部分來自 AB區(qū)間上的暴雨。 ? 實際工作中，一般先對已有實測大暴雨資料的地區(qū)組成進行分析，了解暴雨中心經(jīng)常出現(xiàn)的位置，并統(tǒng)計 A庫以上和區(qū)間暴雨所占的比重等，作為選擇設計暴雨地區(qū)分布的依據(jù)，再從工程規(guī)劃設計的安全與經(jīng)濟考慮，選定一種可能出現(xiàn)且偏于不利的暴雨面分布形式，進行設計暴雨的模擬放大。 設計暴雨的地區(qū)分布 華南理工大學水利水電工程系黃國如 由設計暴雨推求設計洪水 內(nèi)容提要： 由設計暴雨推求設計凈雨 由設計凈雨推求設計洪水 設計暴雨的前期流域蓄水量 W 或前期影響雨量 Pa計算 學習要求： 掌握設計情況下產(chǎn)匯流計算方案的擬定、前期影響雨量 Pa計算和流域匯流計算。 華南理工大學水利水電工程系黃國如 擬定產(chǎn)流計算方案 設計流域到底應選擇什么樣的產(chǎn)流計算方法，應根據(jù)本流域的特點、資料情況、過去的經(jīng)驗和設計上的要求等進行考慮。例如對于南方濕潤多雨地區(qū)，多采用前期流域蓄水量為參數(shù)的降雨徑流相關圖法。為了容易向設計條件外延，多采用蓄滿產(chǎn)流模型。但也有不少單位應用初損后損法，認為該法能保證設計的精度。 （ 1）流域水文模型 （ 2）暴雨徑流相關圖法 （ 3）初損后損法 由設計暴雨推求設計凈雨 華南理工大學水利水電工程系黃國如 確定設計暴雨的前期流域蓄水量 W或前期影響雨量 Pa （ 1）經(jīng)驗法 因 Pa變化在 0～ Im之間，設計情況下取： Pa,P= KIm 式中： K=0～ ，設計標準較高的濕潤地區(qū) K=，一般 K=～ ；設計標準較低的干旱地區(qū) K=0。例如黑龍江省取 ～ ，陜西省取 ～ ，湖北、湖南、浙江省取 。 由設計暴雨推求設計凈雨 華南理工大學水利水電工程系黃國如 （ 2）擴展設計暴雨過程法 在擬定設計暴雨過程時，加長暴雨歷時，增加暴雨的統(tǒng)計時段，把核心暴雨前面一段也包括在內(nèi)。例如，原設計暴雨采用 7日 3個統(tǒng)計時段，現(xiàn)增長到30日，即增加 1 30日 2個統(tǒng)計時段。分別作上述各時段雨量頻率曲線，選暴雨核心偏在后面的 30日降雨過程作為典型，而后用同頻率分段控制縮放得到 7日以外 30以內(nèi)的設計暴雨過程。后面 7日為原先縮放好的設計暴雨核心部分，是推求設計洪水用的。前面 23日的設計暴雨過程用來計算 7時設計暴雨發(fā)生時的 Pa值。 由設計暴雨推求設計凈雨 華南理工大學水利水電工程系黃國如 （ 3）同頻率法 對于某統(tǒng)計歷時，在從實測暴雨資料摘錄年最大暴雨量 x時，還同時計算 x的前期影響雨量 Pa，并求出 (x+ Pa)，于是有 x和(x+ Pa)兩個系列，通過頻率計算，由前者求得設計暴雨量 PＰ，由后者求得同頻率的 (x+ Pa)P，則設計暴雨相應的 Pa，Ｐ 為 ? 對以蓄滿產(chǎn)流為主的濕潤地區(qū)，同頻率法和擴展設計暴雨法都比較好，但計算工作量都很大。 Im折算法最簡便，經(jīng)驗性強，有不少單位使用。 由設計暴雨推求設計凈雨 華南理工大學水利水電工程系黃國如 推求設計凈雨過程 根據(jù)設計的 Pa,p和擬定好的產(chǎn)流計算方案，便可像由實際暴雨推求凈雨一樣，將設計暴雨過程轉(zhuǎn)化為設計凈雨過程。但必須注意 :設計暴雨，尤其是可能最大暴雨往往比實測的暴雨大得多，因此應用降雨地面徑流相關圖法和初損后損法時，將有一個向設計條件外延的問題。此時應結(jié)合產(chǎn)流機制和本地區(qū)的實測特大暴雨洪水資料進行分析，將產(chǎn)流方案外延到設計暴雨或可能最大暴雨的情況，然后再求設計地面凈雨或可能最大地面凈雨。若應用蓄滿產(chǎn)流計算方案則無此問題。 由設計暴雨推求設計凈雨 華南理工大學水利水電工程系黃國如 將設計凈雨轉(zhuǎn)化為設計洪水的步驟大體是 （ 1)擬定地面匯流計算方案，一般采用單位線法作匯流計算。 （ 2)按擬定的地面匯流計算方案，計算設計地面凈雨的地面徑流過程， RＳ (t)───Q Ｓ (t) （ 3)選定地下徑流匯流計算方案，計算設計地下凈雨的地下徑流過程， Rg (t)───Q g (t) （ 4)將設計的地面徑流過程與設計的地下徑流過程迭加，即得設計洪水過程線。 Q(t)=QＳ (t)+Qg(t) 由設計凈雨推求設計洪水 華南理工大學水利水電工程系黃國如 例題： 某流域集水面積 F=3360km２ ，為解決下游灌溉、防洪問題，擬在流域出口處建一大型水庫，為此，需要推求該處百年一遇設計洪水。 ?根據(jù)該流域?qū)崪y資料情況，不可能由流量資料直接推求設計洪水?，F(xiàn)實可行的途徑是采用由暴雨資料推求設計洪水。計算步驟： 設計暴雨的推求 該流域降水資料充分，直接按面雨量系列計算 1日和 3日設計面雨量，然后按 1993年暴雨典型同頻率控制放大，得 3日設計暴雨過程。 由設計凈雨推求設計洪水 華南理工大學水利水電工程系黃國如 設計凈雨的推求 （ 1）由 5年同期觀測的降雨徑流資料分析，得出該流域降雨地面徑流相關圖（ x+Pa）～ RS，分析得流域平均蓄水容量 Im=100mm，流域蓄水量日消退系數(shù) K=。 （ 2）設計 Pa按 Im用經(jīng)驗法確定。根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗，取 r=，故百年一遇設計暴雨得 Pa,1%=100 =80mm。 （ 3）根據(jù)（ x+Pa
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