山東大中型水庫防洪安全復核洪水計算辦法

1、山東省大中型水庫防洪安全復核洪水計算辦法（78）魯水勘字第12號關(guān)于按照全國可能最大暴雨等值線圖進行大中型水庫防洪安全復核的通知煙臺、昌濰、泰安、濟寧、臨沂、惠民地區(qū)水利局（水利指揮部），淄博、棗莊水利局、嶗山、歷城縣水利局：一九七五年八月河南發(fā)生特大暴雨以后，水電部在鄭州召開了全國防汛和水庫安全會議。會議要求水電部和中央氣象局共同編制全國可能最大暴雨等值線圖（以下簡稱等值線圖），作為核算全國水庫保壩洪水的依據(jù)。在未編出以前各省應參照河南發(fā)生的特大暴雨制定本省的洪水計算辦法，作為水庫加固的依據(jù)，七六年在張店召開了水庫保安全設(shè)計會議，擬定了水庫保壩洪水計算辦法。二年來，全省大中型水庫據(jù)以進行了規(guī)

2、劃，大部分進行了施工，大大提高了水庫抗洪能力。今年一月水電部、中央氣象局聯(lián)合發(fā)出了全國可能最大暴雨等值線圖（試用稿）»,要求各地試用。我局為應用此項全國統(tǒng)一的可能最大暴雨資料，編寫了山東省大中型水庫防洪安全復核洪水計算辦法（試用稿）以下簡稱辦法（試用稿）。并邀請有關(guān)專家有關(guān)地區(qū)水利局同志進行了核算、討論。大家同意這個辦法。現(xiàn)隨文轉(zhuǎn)發(fā)，見附件（一）。一九七六年二月全省水庫保安全設(shè)計會議制定的“關(guān)于水庫保壩的洪水計算方法”即行廢止。經(jīng)用辦法（試用稿）難處了二十七座大中型水庫，除黃前水庫外，其他水庫雨量均較1976年采用的計算方法為小，水庫加固規(guī)模一般都有所減少，希立即按照辦法（試用稿）重

3、新復核所屬大中型水庫的防洪通過能力，重新修訂保安全加固工程措施，估算相應的工程量，投資，并將復核結(jié)果，按本文附件（三）的要求，在四月底以前報告送我局。在計算中有些什么問題希及時與我局聯(lián)系。對于工程措施變動較大的，要重新編報保安全工程修正規(guī)劃，按照我局（76）魯水勘字第28號文規(guī)定的審批權(quán)限，逐級上報，待批準后再據(jù)以編制擴大初步設(shè)計。附件：（一）山東省大中型水庫防洪安全復核灌水領(lǐng)教地（試用稿）（二）防洪安全復核中需要注意的問題（三）*水庫按全國可能最大暴雨等值線圖保安全復核成果對比表一九七八年三月二十二日抄報：省革委、水利水電部、水電部規(guī)劃設(shè)計管理局、水電部暴雨辦公室、治淮委員會、黃河水利委員會

4、、省計委、省建委、省家辦。抄送：省氣象局、省治淮南四湖流域工程指揮部、青島市城建局、各大中型水庫所在縣水利局、各大中型水庫管理局（所）附件：（一）山東省大中型水庫防洪安全復核灌水領(lǐng)教地（試用稿）（二）防洪安全復核中需要注意的問題（三）*水庫按全國可能最大暴雨等值線圖保安全復核成果對比表一九七八年三月小型水庫設(shè)計計算辦法1、計算流域綜合特征參數(shù)K,K=L/（J1/3F2/5）,K=L/（J0.333F0.41）L干流長度，J干流坡度，F(xiàn)流域面積2、當J>0.1時，查泰沂山南區(qū)qm-H-K關(guān)系線，H24小時最大降雨，當J<0.1時，查泰沂山南區(qū)丘陵qm-H-K關(guān)系線，求得洪峰模數(shù)qm。

5、3、計算設(shè)計Qm=F.qm。4、以各設(shè)計頻率H24*75%,加上設(shè)計前雨P(guān)a=40mm。查P+Pa-R線，求得洪量=0.1*F*R。W5、計算洪水歷時T=0.18Qm6、按概化三角形法，漲水段歷時=1/3T,落水段歷時=2/3T,分配洪水過程。7、按原調(diào)洪方案進行調(diào)計算。附件一:山東省大中型水庫防洪安全復核計算辦法（試用稿）根據(jù)水電部（17）水電規(guī)字126號，中央氣象局氣業(yè)字第154號文件規(guī)定，結(jié)合我省兩年來分析資料的結(jié)果，對“關(guān)于水庫保壩的洪水計算方法”一文，作了新的修改，特提出本辦法供各地使用。一、設(shè)計暴雨采用我省分析并經(jīng)全國拼圖審定的成果“山東省二十四小時可能最大暴雨等值線圖”此圖用多種

6、方法算出主要控制站點的可能最大暴雨如下表。將表（一）各站可能最大暴雨數(shù)表（一）山東省部分主要站24小時可能最大暴雨成果表測站名稱石埠子九山成山頭夏鎮(zhèn)一級湖莒縣峰城九臺北九水夏口寧津ag諸城臨胸榮城微山微山莒口1A棗莊諸城嶗山臨邑寧津本站最大值499398458576317.6347.6400385406466254.7Cv0.700.700.650.650.650.660.650.600.600.600.65采H125115120115118120120120120100100用Cs/Cv3.53.53.53.53.53.53.53.53.53.53.5值PmP1200113011001100

7、11001080110011001100800800值（簡稱PmP值）點繪到1/100萬圖上，據(jù)此色繪等值線圖，經(jīng)過合理分析和上級主管部門批準，定出最后成果，見附圖（1-3）,這就是本次核算應采用成果。由圖查得24小時可能最大點雨量，經(jīng)長短歷時換算求出各種歷時雨量如表（二）。表（二）山東省各種歷時點雨量成果表（最大點處）地區(qū)1小時2小時3小時6小時12小時24小時取人二日太沂山南300452648900112812001500濰河流域300452648900112812001500太沂山北及汶河25037754075094010001250膠東半島27537356581410341100137

8、5查用可能最大暴雨等值線圖時應注意如下幾個問題：1、泰安地區(qū)泰山頂是一封閉的1000毫米小圈，此線是為了反映海拔1500米局部地形的特征而色繪，查用時，當工程位置在圈內(nèi)可用1000毫米數(shù)值，工程位置在圈外一律考慮大地形的影響。如狼貓山、錦繡川、臥虎山、釣魚臺位于蒙陰1000毫米和濟南900毫米之間，查用時不考慮局部地形（即泰山小圈1000毫米線）影響，上述四處數(shù)值可采用900910毫米。2、煙臺地區(qū)榮成、成山頭和青島嶗山為1100毫米線，此線部分數(shù)值落海，等值線走向慶入海封閉，所以即墨、海陽、乳山、文登等縣屬1000毫米以南地區(qū)，采用1000毫米為宜。3、臨沂地區(qū)費縣，位于兩個1100毫米之間

9、，說明費縣應低于1100毫米數(shù)值，查用時參照1000-1100毫米等值線內(nèi)插，日照位于1000毫米范圍炎內(nèi)，西北部有1100毫米小圈，查用時應為1000-1100毫米之間。4、本圖查用時仍采用直線內(nèi)插法，先在圖上找出工程位置，估繪流域面積界線，等分流域面積找出流域重心，最后，按等值線數(shù)值、直線比值內(nèi)插本工程可能最大暴雨數(shù)值。二、點面雨量關(guān)系在已知24小時可能最大點雨量后，要獲得設(shè)計流域某一特定時段的可能最大面雨量。我省習慣用點面關(guān)系轉(zhuǎn)換法進行，本次根據(jù)我省大暴雨歷時、面積、雨深資料，綜合出本省點面雨量關(guān)系換算表如表（三）。此表對中小流域面積使用簡便，也保證精度，對大面積（500km2以上）水庫

10、，可套用典型雨圖自行量算點面關(guān)系，使用雨圖要求，將聊起圖（6-7）套在相同比例尺的工程流域面積內(nèi)，按雨圖方位、雨量中心和流域面積重心重合允許順逆轉(zhuǎn)動不超過20度，然后量出本流域面積的點面關(guān)系乘以流域重心的可能最大暴雨數(shù)值即億求的設(shè)計面雨量。表（三）點面量關(guān)系換算系數(shù)表面積（平方公里）工15305010015020030040050010001小時折減系數(shù)1.000.960.950.910.880.850.800.770.750.653小時折減系數(shù)1.000.970.960.930.900.880.840.810.790.676小時折減系數(shù)1.000.980.970.940.920.890.86

11、0.840.820.7024小時折減系數(shù)1.000.980.970.950.930.920.890.880.860.78三日折減系數(shù)1.000.990.980.970.960.950.930.910.890.81說明全省采用一個點面關(guān)系不再分區(qū)三、日程反時程分配（雨型）本次分析采用我省實測25場大暴雨時、面、深資料，按長包短取樣，內(nèi)包控制，分區(qū)綜合確定我省各種歷時的比值，如表（四），長歷時三日雨量由下式求得：H30=K*H24式中K由附圖（五）查得。表（四）山東省各種歷時比值表（K）分區(qū)1小時3小時6小時12小時24小時三日泰沂山南北區(qū)255475941001.25-1.30(1.28)膠東丘

12、陵區(qū)2551.474.1941001.19-1.25魯北平原區(qū)244566.5841001.19-1.23由表（三）、表（四）數(shù)值，并采用我省典型暴雨定位分配求得我省分區(qū)一小時、二小時雨型，如表（五八）可供使用。表（五）泰沂山南北區(qū)一小時雨型表適用流域面積（K局日次日程分配時段分配（%12:456789101112131415161718192021222324各種面積通用Hi日=0.35*(H3日-H24)30.623.331.38.22.33.8第二天H日=0.65*(H3日-H24)3030.69.42.620.45.30.80.9F<100第三天H30=H>410.50.2

13、0.110.90.60.80.91.54.48.85.716.32512.76.52.73.93.33.20F101-300第三天%=Hm10.50.20.121.92.61.31.41.54.98.85.715.522.81185.533.23.23.20F301-500第三天H日=H410.51.21.121.93.62.32.41.55.18.85.71420115.533.233.20F501-1000第三天H30=H>410.51.21.132.43.63.33.41.55.18.85.513.718.8104.533.233.20表（六）泰沂山南北區(qū)二小時雨型表適用流域面積2

14、（Km）日次日程分配時段分配（%123456789101112各種面積通用第一天H日=0.35*(H3日-H24)53.940.06.1第二天H20=0.65*(H3日-H24)30.040.0237F<100第三天Hm=H41.50.31.91.42.413.22237.79.23.2F101-300第三天Hm=H41.50.33.93.92.913.721.234.58.51.43.2F301-500第三天Hm=H41.52.33.95.93.913.919.7318.56.23.2F501-1000第三天Hm=H41.52.35.46.94.913.919.229.07.56.23

15、.2表（七）膠東地區(qū)一小時雨型表適用流域面積（K局日次日程分配時段分配（%12:456789101112131415161718192021222324各種面積通用Hi日=0.35*(H3日-H24)30.623.331.88.22.33.8第二天H日=0.65*(H3日-H24)3030.69.42.620.45.30.80.9F<100第三天H30=H>40.4).46.47.58.925.017.57.77.56.20.81.53.02.00.20.60.30.30.60.80.70.50.60.6F101-300第三天%=Hm1.71.86.77.59.222.815.86

16、.97.55.60.81.53.02.00.40.80.50.50.81.00.90.50.90.9F301-500第三天H日=H44.04.07.57.09.720.013.56.57.05.10.81.53.02.00.51.00.60.61.01.11.00.61.01.0F501-1000第三天H30=H>45.65.68.516.99.918.812.36.26.74.40.51.22.71.70.61.00.70.71.01.21.10.71.01.0表（八）膠東地區(qū)二小時雨型表適用流域面積2（Km）日次日程分配時段分配（%123456789101112各種面積通用第一天H日

17、=0.35*(H3日-H24)53.940.06.1第二天H20=0.65*(H3日-H24)30.040.023.07.0F<100第三天Hm=H40.813.933.925.213.72.35.00.80.61.41.21.2F101-300第三天Hm=H43.514.232.022.713.12.35.01.21.01.81.41.8F301-500第三天Hm=H48.014.529.720.012.12.35.01.51.22.11.62.0F501-1000第三天Hm=H411.215.428.718.511.11.74.41.61.42.21.82.0范圍分區(qū)小于300km2

18、山丘地區(qū)30010001000以上平原區(qū)山丘平原混合區(qū)線號Pa線號Pa線號Pa線號Pa膠東半島區(qū)2404456451350平原占%系數(shù)K200.06膠萊河谷區(qū)南部山區(qū)64084545451450300.12北部山區(qū)74094545451450400.20泰沂山北區(qū)一般地區(qū)64084545451450500.30張店以西840104545451450600.41泰沂山南區(qū)一般地區(qū)14034545451050700.53鄭蒼地區(qū)44054545451050800.68大汶河流域津鐵以西640845454513501001.00津鐵以東44064545451350900.83湖東丘陵區(qū)4406458

19、451250表（九）山東暴雨徑流關(guān)系使用范圍表注：平原面積占全面積大于20%,從所在地區(qū)線號查出Rw,R平，用本表系數(shù)K按下式求出R混，R混=Rw-K（RwR平）。表（十）山東省P+PaR關(guān)系表線號(R)P+Pa12345678910111213145064444442000000100413834333028282522201815131120013512912312011511010610092878376736830023222621821420920019518517617116716115515040033032431630830329028327126025525124523723

20、250042642041240439938637936735835134734133332860052251650850049548247546345444744743742942470061861260459659157857155955054353953352552080071370769969168667366665464563863462862061590080880279478678176876174974073372972371571010009038978898818768638568448358288248188108051100998992984976971958951939

21、93092391991390590012001100108710791071106610531046103410251018101410081000995130011951182116711601155114011301122111711131109110310951090140012901277126012501246123012201210120812061204119811901185150013851372135213431340132513101300130813031299129312851280四、暴雨徑流關(guān)系我省尚未測到可能最大洪水，因此設(shè)計情況下的產(chǎn)流計算仍采用底部配合上部外

22、延。本次根據(jù)1974年我省分析的1496次洪水資料，分區(qū)綜合出降雨徑流關(guān)系為依據(jù)。上部外延參照一九七四年濰河大水，石埠子、九臺、輝村、墻赤、牟山、峽山、三里莊、高崖等水文站資料，這些站流域面積變化范圍是200600平方公里，徑流系數(shù)變化在0.720.95之間。本次徑流系數(shù)以0.95為上限控制，做成山東暴雨徑流關(guān)系如表（九）、（十）。查用時先根據(jù)工程位置在附圖（4）中確定本工程劃區(qū)，然后由表（九）中確定Pa使用線號，再由表（十）查得相應凈雨深R值。五、設(shè)計洪水流量過程計算設(shè)計凈雨過程（時程分配），經(jīng)流域坡面及河槽調(diào)蓄后，在設(shè)計斷面處形成一個地表洪水流量過程線。我省過去推求過程線方法有單位線法、綜

23、合單位線法、瞬時單位線法。本次討論中各地建議采用我省綜合的瞬時單位線法推求入流過程為好。茲將瞬時單位線使用說明如下：1 .應用公式0.330.270.20_0.17瞬時單位線參數(shù)：M1=0.196FJRTc以上M1公式中系數(shù)0.196為一般山丘地區(qū)的。其他各類地區(qū)如下表:表（十）Mi公式中0.196換取值如下表地區(qū)入黃山丘地區(qū)一般山丘平原混合區(qū)平原占全面積(%)入黃山丘平原混合區(qū)平原占全面積（%)系0.24|<706050403020<706050403020數(shù)).2700.2580.2460.2330.2270.2080.2700.2650.2600.250.2500.245M1

24、公式中：F一流域面積（平方公里）J河道干流平均坡度（米/米）R一凈雨深（毫米）Tc一凈雨歷時（小時）2 .應用方法根據(jù)F、J和選定的雨型求出每天的凈雨深R,以及每天產(chǎn)生凈雨的總歷時Tc,代入M1公式，即可求出每天的M1。如用的雨型時段為1小時，應以M1從“山東省山丘地區(qū)、山丘平原混合區(qū)瞬時單位線參數(shù)M1與1小時單位線關(guān)系表”（瞬表1）查出單位線，如用的雨型時段為2小時，應以M1從“山東省山丘地區(qū)、山丘平原混合區(qū)瞬時單位線參數(shù)M1與2小時單位線關(guān)系表（肯表2）”查單位線。一般當M1小于2.0,最好用時段為1小時的雨型。從（瞬表1）或（瞬表2）查出的線，均系時段凈雨深R=10毫米，流域面積F=10

25、0平方公里。如流域面積為F,以F/100乘以上表查出的線流量，即得該流域的單位線；如時段凈雨深為R,則以R/10乘以上柱塞注出的單位線流量，即得該時段凈雨深所產(chǎn)生的洪水流量過程。根據(jù)所用的雨型求得的各時段凈雨深，推求各時段凈雨深抽產(chǎn)生的洪水流量過程，錯開時段，并予疊加，即可求出洪水流量過程。以上求出的設(shè)計洪水流量過程應再加上基流，基流的大小，可按流域面積每100平方公里，基流為一秒立方米的比例計算。3 .各類地區(qū)的劃分為便于洪水計算時分別采用M1公式中的系數(shù)，將我省各類地區(qū)區(qū)分如下：按流域內(nèi)平原占全面積等于、小于10%、10%90%、大于90%,依次區(qū)分為山丘地區(qū)、山丘平原混合區(qū)、平原地區(qū)（平

26、原面積系指山區(qū)外的平原地帶或山區(qū)內(nèi)較大的盆地的面積，河道兩側(cè)狹長河谷臺地不算平原面積）。另外，徑流流入黃河的地區(qū)，由于地質(zhì)、暴雨成因等條件雨有所不同的性質(zhì)，故其山丘地區(qū)、山丘平原混合區(qū)前面加“一般”二字，以示區(qū)別。瞬時單位線參數(shù)M1與1小時、2小時單位線關(guān)系見本文附錄（一）。六、大中型水庫算例某水庫位于泰沂山北區(qū)，流域面積F=786km2,河道干流坡度J=0.0042米/米，流域內(nèi)無平原。要求按工程現(xiàn)狀求水庫可能最大洪水過程及水庫最大泄量、最高水位。（1）由附圖1“山東省24小時可能最大暴雨等值線圖”查得該庫H24=1000a毫米，H三H=KH24,K值查附圖（5）為1.238,貝UH三日=1

27、000*1.238=1238毫米。（2）根據(jù)面積由表（三）查得點面積換算系數(shù)K24=0.82毫米，K三日=0.84,由此逢得面雨為H三日=1000*0.82=820毫米，H三日=1238*0.84=1040毫米。（3）降雨日程分配：由表（五）查得Hi日XH3-H24）*0.35=77毫米，士日=（H3-H24）*0.65=143毫米，H3=H24=820毫米。（4）凈雨計算：從附圖（四），本庫劃區(qū)為泰沂山北區(qū)張店以東，由表（九）得知Pa=45（查8號線）,則：H1+Pa=77+45=122毫米；H2+Pa=143+45=188毫米；H3+Pa=820+45=965毫米；查表（十）分別求得第一天

28、Ri=42毫米，第二天R2=91毫米，第三天R3=716毫米。（5）凈雨時程分配：由表（六）泰沂山南北區(qū)二小時雨型表，凈雨分配如下：日程凈雨分配過程（mm）凈雨分配過程（At=2小時）123456789101112第一天(%)53.940.06.14222.616.82.6第一天%30.040.023.07.09127.336.420.96.4第三天%1.52.35.46.94.913.919.229.07.56.23.271610.716.538.749.435.199.5137.5207.653.744.422.9（6）求各天的M1值：由表中得知Tc1=6小時，Tc2=8小時，Tc3=22

29、小時。本庫F、J均已知代入0.33,-0.270.200.17Mi=0.196FJRTc第一天M1=0.196*7860.330.0042-0.2742-0.2060.17=0.196*9.0*4.4*0.475*1.356=5.0第二天M1=0.196*7860.330.0042-0.2742-0.2080.17=7.77*0.407*1.425=4.5第三天M1=0.196*7860.330.0042-0.2742-0.20220.17=7.77*0.27*1.69=3.5。(7)當已知各水尺M1,就可根據(jù)水文附錄(一)瞬表2查得單位線流量乘以各時段凈雨過程疊加復合后，為地表流量過程加入基

30、流就是本庫洪水過程線，演算過程見表(十二)(十三)。(8)調(diào)洪計算，我省多采用雙輔助曲線或單輔助曲線進行調(diào)洪演算，本例采用單輔助線調(diào)洪，即qVq2關(guān)系，起調(diào)水位136.0米，調(diào)出最大泄量10300秒立方，相應最高At2水位145.27米。(具體調(diào)洪演算從略)(9)由于本庫面積較大，采用暴雨圖法進行校核。由本文附圖(67)為南北向雨圖，按暴雨中心和流域重心重合的原則，首先用透明紙劃出1/20萬流域面積圖，將雨圖等值線按上述要求繪在流域面積圖上，按本例算表量取計算點面雨折減系數(shù)。由所算的折減系數(shù)K24=0.76,K三日=0.78,算得面雨量為H24*F=1000*0.76=760毫米，H三日*F=

31、1238*0.78=965毫米。套雨圖點面折減系數(shù)比查表要小，查表本例H24為0.82,雨圖為0.76,兩者差0.06,其他計算步驟同上，故略。為安全起見，本例采用查表法成果即H24時，K=0.82。等值線(1/2)(Hi+H2)(mm)籠罩面積F(km2)F1-F2(km2)區(qū)間水量(103m3)累積水量(103m3)Hf=(6)/(3)(mm)K(1)(2)(3)(4)(5)(6)(8)499mm474.512458800450mm1245880042520386300400mm32714510037518770000350mm51421510032514848100300mm66226320027512434100250mm7862973003780.76378/4992*水庫套雨圖點面系數(shù)計算表F=786km附錄（一）山東省山丘地區(qū)、山丘平原混