小流域流量計(jì)算

1、隧道口排水（小流域流量計(jì)算）一、計(jì)算方法該計(jì)算采用暴雨推算法。暴雨推理他是運(yùn)用成因分析與經(jīng)驗(yàn)推算相結(jié)合的方法，從實(shí)測的暴雨資料入手，應(yīng)用地區(qū)綜合分析方法來分析暴雨資料和地區(qū)特征關(guān)系，從而間接地推求設(shè)計(jì)流量。是一種半理論半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算方法。一次暴雨降雨在滿足了植物滯留、洼地蓄水和表土儲(chǔ)存后，當(dāng)后降雨強(qiáng)度超過入滲能力時(shí)，超滲的雨量將沿著坡面匯流入河網(wǎng)。而決定小流域洪峰流量大小（即影響產(chǎn)流與匯流）的主要因素，一般有降雨量、降雨強(qiáng)度、降雨的時(shí)空分布和下墊面（如植物滯留洼地蓄水、土壤蒸發(fā)、入滲；匯水區(qū)的大小、形狀、坡度）等。暴雨推理法把匯水區(qū)上的產(chǎn)、匯流條件概括簡化，并引入一些假定，從而建立起主要因素和洪

2、峰流量之間的推理關(guān)系和經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，通過統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，定量其參數(shù)，最后得到計(jì)算公式。說明：本計(jì)算中有的參數(shù)均來自于十天高速水文計(jì)算書（第五冊第一分冊），有的來自現(xiàn)場,有的則來自有設(shè)計(jì)院提供的CAD地形圖。二、基本公式及使用情況暴雨推理公式：SQ0.278亠嚇PTn式中：Q規(guī)定頻率為P時(shí)的洪峰流量（m3/s）；PS頻率為P時(shí)的雨水（mm/h），該地區(qū)取值62；P卩損失參數(shù)（mm/h）；暴雨遞減指數(shù)，按匯流時(shí)間及分區(qū)范圍查表取值為0.62；匯流時(shí)間（h）；F匯流區(qū)面積（kF）。（2）確定匯水區(qū)幾何參數(shù)在暴雨推理公式的查表及計(jì)算系數(shù)中，需要確定的匯水去幾何參數(shù)有三個(gè)：即匯水面積F（km2）、主河溝長度L

3、（km）主河溝平均坡度I（%。）。Z（3）公式中兩個(gè)因子的計(jì)算方法及適用性1）損失參數(shù)u的計(jì)算損失參數(shù)的計(jì)算考慮了以下幾點(diǎn)：按超滲產(chǎn)流概念，假定把地面點(diǎn)的所示概念話為產(chǎn)流流逝內(nèi)所示等于常熟；影響損失參數(shù)的因素，主要考慮了土壤種類、植被、降雨量、匯水面積及地形情況等幾項(xiàng)；分類和分區(qū)給出個(gè)系數(shù)和指數(shù)值。已扣除法（即計(jì)算固定損失率的方法）經(jīng)行計(jì)算。計(jì)算公式u，Kg式中：K1系數(shù)，查表為0.90；卩指數(shù)，查表為0.88；即u，KS卩1，0.90 x620.88，34.01（mm/h）1P2）匯流時(shí)間的計(jì)算匯流時(shí)間是依據(jù)以下幾點(diǎn)經(jīng)行計(jì)算：將匯水區(qū)內(nèi)降雨概化為平均凈雨過程，假定同一時(shí)段的匯水區(qū)內(nèi)凈雨是相同

4、的。多小流域均按全面匯流計(jì)算。因匯水區(qū)面積小，匯流時(shí)間相應(yīng)也短，故一般凈雨（產(chǎn)流）歷時(shí)t時(shí)段的部分最大凈雨造峰，即ct，時(shí)，則此是可以取代t。cc不產(chǎn)生產(chǎn)主曲雨不產(chǎn)生序硝7一&-降雨過程與入滲示意圖不計(jì)匯流過程，但計(jì)算最大匯流洪峰流量。r-i吋冋t流域徑流形成過程a.主要考慮匯水區(qū)特征、降雨量和地形等因素。計(jì)算公式：K3IZ式中：匯流時(shí)間（h）,查表得0.62；L主河溝長度（Km）,按實(shí)際現(xiàn)場地形量得實(shí)際主河溝長度為0.5km；I主河溝平均坡度（。），現(xiàn)場勘查得ZI二h/L=35/500=70%o；ZS頻率為P時(shí)的雨力（mm/h）,s=62；PPK3系數(shù)，查表為0.80；1指數(shù)，查表為0.71

5、。L0.50.71t=K1=0.80，=1.851I0.07Z根據(jù)徑流量形成的區(qū)域圖測得匯水面積F=152594.3m2=0.15km2,測考慮到在CAD地形圖中按【查詢】一【面積】量出的是平面面積，所以本計(jì)算書中匯水面積F取量測值的6.67倍，已做安全保證。F=1km2根據(jù)暴雨推理公式：SQ二0.278（氏-）Fptn6210-3二0.278,（-34.01）,1,1061.850.62丿3600=0.64m3/s三、經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式I：Q二中（S-丿mF2pP經(jīng)驗(yàn)公式II：Q二CS卩F3pp式中：Sp頻率為p時(shí)的雨量（mm/h）；損失參數(shù)（mm/h）；地貌系數(shù)，查表為0.27；指數(shù)，查表分

6、別為1.08，0.96；m、九23F匯水區(qū)面積（km2）C、,、九系數(shù)，指數(shù)，查表分別為0.025、1.40、0.95；按經(jīng)驗(yàn)公式（1）計(jì)算Q=（S-卩）mF入2pP=0.27-皿為106人=2.47（m3/s）按經(jīng)驗(yàn)公式（2）計(jì)算Q二CS,F人二0.025x（5210-3）.4（103）95=0.361（m3/s）取最大值為Qp=2.47m3/s,因此只要修筑的排水設(shè)施的斷面排水流量大于2.47m3/s就可保證河流的正常排放。按照相關(guān)要求隧道口排水溝斷面圖如下圖所示：0.3DJ由于本斷面采用明渠加暗管的形式排水，管涵斷面面積A=2X3.14X1三4=1.57（m2）斷面面積A2=（2.5+3）X1.5三2=4.125（m2）對明渠定常均勻流：水力坡度i、水面坡度ip（壓力坡度）、渠底坡度ib相等，即i=ip=ib=0.07即：總比能線、比壓線、渠底坡面線是三條平行的直線。計(jì)算水流流速有兩種方法：曼寧公式和巴甫洛夫斯基公式。曼寧公式（適用于nV0.02及RV0.5米渠底坡度較陡的明渠）v=1R3i2c=1R1n粗糙系數(shù)（查表）。nnv與R、n的關(guān)系：R越大v越大：A一定時(shí)，R大則濕周小，摩擦阻力小;n越大v越?。簄大，摩擦阻力