小橋涵水文計算-徑流形成法

公路橋涵設(shè)計01徑流的形成影響徑流流量的因素第三節(jié)徑流形成法

02徑流形成法計算公式03徑流形成法徑流：徑流指陸地上的降水匯流到河流、湖庫、沼澤、海洋、含水層或沙漠的水流的總稱。降雨引起的地表徑流冰川消融引起的地表徑流徑流地面徑流凈雨在流域內(nèi)形成的地表水流

/view/608236.htm吸入土壤中的水流，遇到不透水的地層，可形成地下徑流河川徑流水流匯集到河流后，在重力作用下沿著河道流動的水流地面徑流的大小用徑流厚度（mm）表示，它與降雨強度的量綱相同。徑流形成法徑流形成法降雨過程：坡面漫流河槽集流消退流域蓄滲徑流形成過程示意圖徑流形成法在一次降雨過程中，并非全部降雨都流入橋涵，而有一部分水流消耗于植物截留、填洼、土壤入滲及蒸發(fā)等，這部分消耗的雨量稱為損失，損失后剩余的雨量稱為凈雨。一、徑流的形成原理：徑流形成法是從分析匯水區(qū)形成和影響地面徑流的因素著手，建立這些因素與設(shè)計流量的函數(shù)關(guān)系，求得設(shè)計流量的方法。影響地面徑流的因素暴雨強度匯水面積土壤類型地形…降雨的蓄滲階段：水量全水泵于植物截留、地表坑洼蓄滲及地表土壤吸收中，地面無徑流

其中：——地面徑流厚度（mm）——累計降雨量（mm）——土壤吸收厚度（mm）——地面坑洼蓄滲、植物截留的厚度一、徑流的形成隨著降雨歷時的增加，土壤吸水逐漸飽和，吸水能力也隨之減弱，部分雨水開始存留在地面起伏不平的坑洼中。徑流厚度等于這段時間內(nèi)的降雨量與這段時間的雨量損失之差

為計算方便，我國暴雨分區(qū)的徑流厚度表按z=0編制，即一、徑流的形成二、影響徑流流量的因素暴雨特征匯水區(qū)特征匯水區(qū)地形其它因素二、影響徑流流量的因素1.暴雨特征降雨強度，降雨歷時，降雨范圍，降雨的均勻性。

2.匯水區(qū)特征：（1）匯水區(qū)面積的大小及形狀匯水面積大，徑流量大。在匯水面積相等的情況下，流域區(qū)內(nèi)各部分徑流到達橋涵時間越接近，形成的洪峰流量就越大。通常扇形匯水區(qū)（上大下?。┍乳L條形匯水區(qū)的徑流流量大。（2）匯水區(qū)地表情況：土壤類別：土壤的吸水能力和含水量植物覆蓋：影響地面的截留作用，減小徑流流量的形成三、徑流形成法計算公式經(jīng)驗公式：根據(jù)實踐經(jīng)驗建立徑流流量與徑流因素函數(shù)關(guān)系的公式成因推理公式：根據(jù)徑流形成的因素和條件，通過分析、推理而建立的徑流流量與徑流因素函數(shù)關(guān)系的公式。徑流成因推理公式計算繁雜，實用性差，生產(chǎn)上一般多用徑流成因簡化公式和經(jīng)驗公式。徑流形成法計算公式主要適用于匯水面積A≤30km2的小流域1.徑流成因簡化公式其中：——設(shè)計流量（m3/s）——地貌系數(shù)，根據(jù)地形、主河溝平均縱坡、匯水面積查附表——匯水面積（km2）——暴雨徑流厚度（mm），根據(jù)橋涵位置的暴雨分區(qū)（查附表、公路等級相應(yīng)的設(shè)計洪水頻率、匯水區(qū)土壤吸水類屬和匯流時間（四個因素查附表——植物截留或地表洼地滯留的攔蓄厚度（mm），查附表徑流形成法計算公式上式為未考慮洪峰傳播、降雨不均勻、水庫湖泊等影響折減的公式。當考慮這些因素時，計算公式為：其中：——洪峰傳播影響的流量折減系數(shù)，查附表——匯水區(qū)降雨不均勻的折減系數(shù)，查附表——小水庫或湖泊影響的折減系數(shù)

小水庫或湖泊的折減系數(shù)當建筑物上游有永久性水庫時，其流量折減系數(shù)可由下式計算，或由附表查得其中：——溢洪流量對入庫流量比值，一般在0.6~0.9之間，當缺乏資料時可用0.7——水庫控制的匯水面積（km2）——橋涵位置以上全匯水面積（km2）

徑流形成法計算公式當匯水面積較?。ㄒ话闫皆瓍^(qū)A<1km2、山嶺區(qū)A<0.5km2）時，按簡化公式計算，結(jié)果偏差較大。這時可用下式計算比較，選其較小者其中：——徑流厚度（mm），含義同前——匯水面積（km2），含義同前2.徑流流量經(jīng)驗公式（a）在匯水面積小于10km2時，可按經(jīng)驗公式進行計算：

其中：——徑流模量，查附表1-17——地區(qū)指數(shù)，查附表1-18徑流模量和地區(qū)指數(shù)

由于我國幅員廣大，K、n值的劃分十分粗略，計算結(jié)果往往出入很大，一般可根據(jù)當?shù)卣{(diào)查資料，制定適合于各地區(qū)的K、n值。方法如下：（1）在地區(qū)內(nèi)選擇一些使用情況良好并經(jīng)受過較大雨洪考驗過的小橋涵，用形態(tài)調(diào)查或直接類比法推算出相應(yīng)的洪水流量Q1、Q2……Qn，測出相應(yīng)的匯水面積A1、A2……An（2）按照不同的地形（一般按山區(qū)、丘陵、平原三種地形）劃分，在雙對數(shù)格子上點繪出Q=f(A)關(guān)系曲線。（3）由Q=f(A)關(guān)系曲線反求K、n值2.徑流流量經(jīng)驗公式（b）當有降雨資料時，其中：——系數(shù)，按不同地貌確定，查附表1-19——相應(yīng)于設(shè)計洪水頻率的一小時降雨量（mm），可從當?shù)赜炅空救〉觅Y料。當匯水面積A<3km2時，也可用下式計算計算公式1.徑流成因簡化公式：當匯水面積較?。ㄒ话闫皆瓍^(qū)A<1km2、山嶺區(qū)A<0.5km2）時，按簡化公式計算，結(jié)果偏差較大。這時可用下式計算比較，選其較小者。計算公式2.徑流流量經(jīng)驗公式（a）在匯水面積小于10km2時，可按經(jīng)驗公式進行計算：

（b）當有降雨資料時，當匯水面積A<3km2時，也可用下式計算徑流形成法的資料收集匯水區(qū)匯水面積測量主河溝長度及平均坡度測量匯水區(qū)土壤吸水類屬調(diào)查匯水區(qū)植物覆蓋情況調(diào)查匯水區(qū)農(nóng)田水利情況調(diào)查系數(shù)取值系數(shù)取值條件系數(shù)取值系數(shù)取值條件匯水面積A/km216.55.5主河溝平均坡度i（‰）610水庫控水面積/km212.5地貌系數(shù)/ψ0.0610<A<20I=6‰0.09A≤10I=10‰?yún)R水時間τ/min4510<A<2030A≤10徑流厚度h/mm45暴雨分區(qū)17區(qū)；Ⅲ類土；匯水時間45min39暴雨分區(qū)17區(qū)；Ⅲ類土；匯水時間30min滯留徑流厚度z/mm15稀林，樹冠所遮蓋的面積占全面積的百分比