依據(jù)暴雨資料推算設(shè)計(jì)洪水的方法課件

依據(jù)暴雨資料推算設(shè)計(jì)洪水的方法§1概述

§2設(shè)計(jì)暴雨的計(jì)算

§3由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水

§4可能最大暴雨及可能最大洪水的估算

適用條件：

（1）流量資料不足；

（2）徑流系列的一致性受到破壞；

（3）與其它方法推求設(shè)計(jì)洪水結(jié)果相互驗(yàn)證。計(jì)算程序：

（1）推求設(shè)計(jì)雨量；

（2）擬定設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程；

（3）由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水

1概述

一、設(shè)計(jì)雨量

有充分長(zhǎng)度面雨量資料：流域點(diǎn)雨量資料充分并可以推求足夠長(zhǎng)度的流域面平均雨量系列。有充分長(zhǎng)度點(diǎn)雨量資料：少數(shù)點(diǎn)雨量資料系列較長(zhǎng)，但無(wú)法推求足夠長(zhǎng)度流域面平均雨量系列。點(diǎn)雨量資料缺乏或不足：點(diǎn)雨量資料長(zhǎng)度不足以點(diǎn)繪點(diǎn)雨量頻率曲線。2設(shè)計(jì)暴雨的計(jì)算流域具有充分雨量資料流域具有點(diǎn)雨量資料流域點(diǎn)雨量資料不足或缺乏計(jì)算流域面平均雨量統(tǒng)計(jì)各時(shí)段最大面雨量流域雨量點(diǎn)面關(guān)系內(nèi)插并統(tǒng)計(jì)流域中心時(shí)段最大點(diǎn)雨量流域各時(shí)段設(shè)計(jì)面雨量根據(jù)區(qū)域綜合資料流域中心雨量統(tǒng)計(jì)參數(shù)mx、Cv、Cs查算流域中心設(shè)計(jì)時(shí)段點(diǎn)雨量點(diǎn)繪流域中心點(diǎn)雨量頻率曲線點(diǎn)繪時(shí)段面雨量頻率曲線計(jì)算流域中心設(shè)計(jì)時(shí)段點(diǎn)雨量地區(qū)綜合動(dòng)點(diǎn)動(dòng)面關(guān)系三種資料條件下推求流域設(shè)計(jì)面雨量計(jì)算框圖二、設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程擬定

1、選擇典型暴雨過(guò)程的原則（1）暴雨強(qiáng)度高、降水總量大（接近設(shè)計(jì)條件，放大后變形?。?；（2）降雨過(guò)程有足夠的代表性（易出現(xiàn)）；（3）主雨峰偏后（對(duì)工程不利）2、放大方法（1）同頻率法（常用）；（2）同倍比法3、由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水

（一）設(shè)計(jì)凈雨

1、產(chǎn)流方案制定（1）有一定的流量資料：直接流域制定產(chǎn)流方案（分析外延的其合理性）（2）缺乏流量資料：移用相鄰相似流域產(chǎn)流方案（進(jìn)行必要的修正和可行性論證）

2、設(shè)計(jì)Pa的推求

擴(kuò)展暴雨法；

同頻率法；

分析法；

典型暴雨法。

擴(kuò)展暴雨法：在統(tǒng)計(jì)暴雨資料時(shí),加長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)時(shí)段以包括前期降雨。例如根據(jù)設(shè)計(jì)需要只統(tǒng)計(jì)7天暴雨,但由于要計(jì)算Pa,就得在7天暴雨前增添30天統(tǒng)計(jì)時(shí)段,得出37天的設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程,其中最后7天核心暴雨是用來(lái)計(jì)算設(shè)計(jì)洪水的,前30天的雨量?jī)H用于計(jì)算設(shè)計(jì)Pa。

同頻率法：

同時(shí)進(jìn)行Ｐ和Ｐ＋Ｐａ兩種系列的頻率計(jì)算，由設(shè)計(jì)頻率的Ｐ＋Ｐａ值減去同一頻率的Ｐ值,差額作為所求的設(shè)計(jì)Ｐａ值：

Ｐａｐ＝（Ｐ＋Ｐａ）ｐ－Ｐｐ。

分析法：根據(jù)流域水文氣象和地理特性、設(shè)計(jì)條件、經(jīng)驗(yàn)分析或查手冊(cè)得出設(shè)計(jì)Pa

。在濕潤(rùn)地區(qū)，當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高時(shí)，可取Pa＝Im

。

典型暴雨法：如果所采用的實(shí)際典型年降雨量的頻率接近設(shè)計(jì)頻率，可以采用實(shí)際前期降雨作為計(jì)算設(shè)計(jì)Pa的依據(jù)。

（二）由設(shè)計(jì)凈雨推求設(shè)計(jì)洪水

有流量資料：?jiǎn)挝痪€法（注意分析外延的可靠性）

無(wú)流量資料：地區(qū)綜合單位線法

【算例】某流域F＝4200km2，推求百年一遇設(shè)計(jì)洪水。流域具有1959－1962四年流量資料和1950－1979三十年面雨量資料。

1、設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算

（1）設(shè)計(jì)暴雨統(tǒng)計(jì)時(shí)段：根據(jù)工程要求選擇為1、3、7天；

（2）設(shè)計(jì)雨量：雨量頻率計(jì)算得P1p＝108.0mm；P3p＝182.0mm；P7p＝270.0mm（3）典型雨量：選擇1955年一次暴雨過(guò)程，計(jì)算典型雨量P1D＝63.2mm；P3D＝108.5mm；P7D＝148.6mm（4）計(jì)算同頻率放大倍比

（5）同頻率法推求得設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程同頻率法推求得設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程2、設(shè)計(jì)凈雨推求

（1）繪制降雨徑流相關(guān)圖，產(chǎn)流參數(shù)：

Em＝8.0mm；Im＝100mm；（2）分析穩(wěn)定入滲率：

fc＝12mm/d；（3）土壤含水量：

Pa,0＝100mm；

Pa,t+1＝0.92Pat＋Pt－Rt

（4）由降雨徑流相關(guān)圖查算設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程；

(5）劃分地表、地下凈雨過(guò)程地表、地下凈雨推求3、推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程

（1）分析單位線，由地表凈雨推求地表徑流過(guò)程Qs；（2）地下徑流過(guò)程簡(jiǎn)化為等腰三角形，峰位于地表徑流停止點(diǎn)。由地下凈雨推求地下徑流過(guò)程Qg；（3）地表徑流與地下徑流相加，得設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線Qp。Qgi＝i×236/11＝

i×21.45推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線4可能最大暴雨及可能最大洪水的估算

在現(xiàn)代氣候條件下,一個(gè)地區(qū)或一個(gè)特定流域,從物理成因上說(shuō),一定時(shí)段內(nèi)有其可能最大雨量,稱為可能最大降水,用PMP表示,即ProbableMaximumPrecipitation?？赡茏畲蠼邓纬傻暮樗Q為可能最大洪水,用PMF表示,即ProbableMaximumFlood。

目前,用水文氣象法推求PMP的基本思路是對(duì)典型暴雨進(jìn)行極大化推求PMP。選擇典型暴雨時(shí)，應(yīng)注意選擇強(qiáng)度大、歷時(shí)長(zhǎng)、暴雨時(shí)空分布對(duì)流域產(chǎn)生洪水峰、量及過(guò)程線均惡劣的暴雨典型。

表示區(qū)域內(nèi)一定歷時(shí)、一定面積PMP地理變化的等值線圖稱為PMP等值線圖。PMP等值線圖的繪制是利用前述推求PMP的計(jì)算方法計(jì)算選定地點(diǎn)的PMP值，經(jīng)過(guò)時(shí)-面-深、地區(qū)等項(xiàng)修勻，再勾繪成等值線圖。一般僅繪制24hPMP等值線圖,然后利用長(zhǎng)短歷時(shí)暴雨關(guān)系、點(diǎn)面關(guān)系推求其它歷時(shí)、面積的PMP值。

本章小結(jié)：（1）熟練掌握降雨徑流相關(guān)法，初損后損法產(chǎn)流方案的建立，及有關(guān)參數(shù)計(jì)算。掌握不同資料下設(shè)計(jì)洪水的推求方法，