小域設(shè)計洪水計算概述

1、小域設(shè)計洪水計算概述由分水緘所包圍的河流集水區(qū)域，分地曲集水區(qū)和地下集水區(qū)兩類.如果地面集水區(qū)域和地下集水區(qū)域和車合，稱為閉合流域；如杲不巫合，則稱為非講合流域。平時所稱的流域，一般都播用合流域*毎條河濂都有自己的渝域.一個大流域可以按照水系等級分成數(shù)個小流域，小流域又可以分成更小的流域小流域概念國內(nèi)外沒有一個嚴格的說明通常莫設(shè)計點暴雨能代表設(shè)計面暴雨.i般地指流域面積在WOE*以上、lOOOkd以下的汰域自然地理條件趨干單絕大多數(shù)小流域沒有水文站.缺乏實測徑流資斡.設(shè)計洪水的內(nèi)穽包括：設(shè)計洪峰流量沒計洪水總星fn設(shè)計洪水過程線g由流域內(nèi)下了尿畫或迅速地融解冰雪大量的徑流很快匯入河中，造成河中

2、流星急增*水位猛滋因而發(fā)生洪水”此時可以通過水文箱站測得相應(yīng)的洪水過親線.洪水總歷時就是漲洪歷時和遐洪歷時之和；一次洪水的總水匣稱為洪水總量.設(shè)計洪邯流顯系指設(shè)計洪水的最大流量.對于堤防、橋涵、訓(xùn)節(jié)能力較小的水癢壽,一般只考慮設(shè)計洪峰流童。例如，堤防的設(shè)計標誰為百年一遇，只要求堤防能防范百年一遇的洪峰流量*至于洪水總量務(wù)幾洪水11程線形狀如何均厲不重翌，因此稱h峰控制打大型水庫工程中，由于有較大的調(diào)節(jié)庫容，洪峰流疑的柞用就不顯著，而洪水敝量則起著決定防洪庫容大小的重要作用.設(shè)計洪水主要由某種時段的洪水量來確定。如設(shè)計標準為千年遇，即指設(shè)計時段的洪水戢應(yīng)該是千需遇'而柏應(yīng)的洪雌則不一定是

3、千年一遛*這稱為臼以蚩控制J應(yīng)該指出，大務(wù)數(shù)工程是峰與童對工程設(shè)計都右影響往往耍烤與雖同時結(jié)合控制。設(shè)計洪水過程線是注水流晁隨時間的變化過程，它的形狀有單峰的.也有多舞的"蜒大流屋的出現(xiàn)也有遲早的不同°這些都懿響丿K陣時設(shè)計所以有必要定出設(shè)計木過程線的形狀【號2.2小流域設(shè)計洪水計算的特點小流域設(shè)計洪水計算，與大中流域相比有許多特點，并且廣泛用于中小型水利工程、鐵路、公路、橋梁、農(nóng)田、城市及廠礦排水等工程的規(guī)劃設(shè)計中，因此水文學(xué)上常常作為一個專門的問題進行研究。小流域設(shè)計洪水計算的主要持點是：1）絕大多數(shù)小流域都沒有水文站，缺乏實測徑流資料甚至降雨資料，也即屬于無水文資料的

4、情況。2）小流域面積小，自然地理條件單一，擬定計算方法時，允許作適當?shù)暮喕丛试S作岀一些概化的假定。3）中小型水利工程分布廣、數(shù)量多計算方法在基本保證精度的前提下應(yīng)力求簡便。4）計算方法力求能由一般水利工程技術(shù)人員學(xué)握。假定暴雨洪水同頻率，洪水由暴雨形成，洪水呈級大小不僅與暴雨的蚩級大小有關(guān),還與暴雨時空分布、流域前期影響雨量和流域下墊面條件等關(guān)系密切。那么要求某一設(shè)計頻率的洪水，就存在對應(yīng)的暴雨設(shè)計標準如何定的問題，為此假定暴雨洪水同頻率I唄2.3小流域設(shè)計洪水計算方法小流域設(shè)計洪水計算-般可以通過兩種方法實現(xiàn):一、由流呈資料推求設(shè)計洪水；二、由雨量資料推求設(shè)計洪水.山流顯資料推求設(shè)計洪水

5、就是對年最人流量及各種歷時的年最大洪量作頻率分析，并按照典型放大法求岀某一重現(xiàn)期的、作為設(shè)計依據(jù)的洪水過程線。由暴雨推求洪水，不僅必要，而且有比較好的資料基咄。雨址的觀測要比流量觀測容易，且不易受下墊面條件變化的影響，而且雨量站在面上的分布相對水文站而言是相當稠密的，觀測年限也比較長，這不僅為直接利用暴雨資料求設(shè)計洪水提供了方便，而且為研究暴雨的地區(qū)變化規(guī)律，以便推求無資料流域的設(shè)計暴雨提供了良好的條件。由于絕大多數(shù)小流域均無實測流量資料，其設(shè)計洪水計算多采用雨量資料間接推求。隨著中小型水利丁程的蓬勃發(fā)展，在吸收國外先進經(jīng)殮的皐礎(chǔ)上，對小流域設(shè)計洪水計算方法進行了廣泛的研究和實踐，積累了豐富的

6、經(jīng)驗，逐步形成了具有我國特色的整套方法，這些方法概搖起來有四種：推理公式法、地區(qū)經(jīng)驗公式法、歷史洪水調(diào)査分析法和瞬時綜合單位線法。思路都是以暴雨形成洪水過程的理論為棊礎(chǔ)，并按設(shè)計暴雨一設(shè)計凈雨一設(shè)計洪水的次序進行計算。第三章詳細介紹無資料的小流域設(shè)計洪水計算的具體原理及方法，本論文開發(fā)的軟件系統(tǒng)適用于無資料小流域的設(shè)計洪水計算。2.4小流域設(shè)計洪水計算原理關(guān)于小流域設(shè)計洪水計算各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）均有詳細的最雨洪水計算手冊供杳用，按各?。ㄗ灾螀^(qū)、右轄市）的規(guī)定流域面積在lOOOkn?內(nèi)的流域其設(shè)計洪水可依據(jù)暴雨洪水計算手冊進行計算。由暴雨資料推求設(shè)計洪水，分設(shè)計暴雨計算、產(chǎn)流計算、匯流計算三

7、個部分。1）設(shè)計暴雨計算：由手冊查算流域中心處暴雨均值、變差系數(shù)0、偏差系數(shù)G,對于有實測暴雨資料的地區(qū)可直接采用其實測資料。求得統(tǒng)計歷時的設(shè)計頻率的雨量，再由點面折減系數(shù)，査算得設(shè)計面雨城。2）產(chǎn)流計算:流域降雨形成流域?qū)缈诘暮哟◤搅鳎篌w上分為兩個過程，第一步是降雨經(jīng)過截留、填洼、下滲、蒸發(fā)等損失的過程，扣除這些損失之后，剩下的部分稱為凈雨，在數(shù)量上就等十它所形成的徑流深。在我國常稱凈由量為產(chǎn)流量，降由轉(zhuǎn)化為凈甬的過程為產(chǎn)流過程，關(guān)于凈雨的計算稱之為產(chǎn)流計算.據(jù)山西省已有小流域測站的地表巖土、植被、地形、地貌等條件，可劃分出十六種地類，先由手冊查得待計算流域所屈地類，并進行適用條件的檢驗，最后根據(jù)實際類別采用“非飽和產(chǎn)流”或"飽和產(chǎn)流”的分析方法來計算。3）匯流計算：流域降雨形成流域出口的河川徑流，其第二個過程是：凈雨沿著地面和地下匯入河網(wǎng)，然后經(jīng)河網(wǎng)匯流形成流域?qū)缈诘膹搅鳎@個過程稱作流域匯流過程.關(guān)于這部分的計算稱Z為匯流計算。匯流計算包括設(shè)計洪峰流呈計算和設(shè)計洪水過程線推求兩個部分。小面積洪水匯流包括坡面與河槽的匯流，根據(jù)坡面及洪水河槽的植破條件，同時考慮河道其他一些阻水條件，我省將匯流地類劃分為六類。