《水電工程可能最大洪水計算規(guī)范》（NB-T 10234-2019）

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

水電工程可能最大洪水計算規(guī)范

CodeforProbableMaximumFloodCalculation

ofHydropowerProjects

NB/T１０２３４—２０１９

主編部門水電水利規(guī)劃設(shè)計總院

:

批準(zhǔn)部門國家能源局

:

施行日期年月日

:２０２０５１

２０２０北京

NB/T１０２３４—２０１９

前言

根據(jù)國家能源局關(guān)于下達(dá)年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制

?２０１６

修訂計劃的通知國能科技號的要求規(guī)范

()?(〔２０１６〕２３８),

編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究認(rèn)真總結(jié)實踐經(jīng)驗并在廣泛征求意見

,,

的基礎(chǔ)上制定本規(guī)范

,.

本規(guī)范的主要技術(shù)內(nèi)容是基本資料暴雨洪水特性及暴雨

:、

成因分析可能最大暴雨可能最大洪水成果合理性分析和成

、、、

果確定

.

本規(guī)范由國家能源局負(fù)責(zé)管理由水電水利規(guī)劃設(shè)計總院提

,

出并負(fù)責(zé)日常管理由能源行業(yè)水電規(guī)劃水庫環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委

,

員會負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋執(zhí)行過程中如有意見或建議請

.,

寄送水電水利規(guī)劃設(shè)計總院地址北京市西城區(qū)六鋪炕北小街

(:

號郵編

２,:１００１２０).

本規(guī)范主編單位中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限

:

公司

本規(guī)范參編單位河海大學(xué)

:

本規(guī)范主要起草人員張敏趙紀(jì)民范瑞琪馬崇祥

:

夏傳清朱禎程珂王濤

李國芳華家鵬張軍良樊明蘭

張勇鞠琳

本規(guī)范主要審查人員萬文功楊百銀劉光保晏忠林

:

葉緒綱楊大文張建華劉書寶

徐俊夏建榮張耀賓李曉偉

覃光華段瑋高潔樸苓

李仕勝

Ⅲ

NB/T１０２３４—２０１９

目次

總則

１???????????????????????１

術(shù)語

２???????????????????????２

基本資料

３?????????????????????４

基本資料收集和整理

３?１????????????????４

基本資料復(fù)核和評價

３?２????????????????４

暴雨洪水特性及暴雨成因分析

４????????????６

暴雨洪水特性分析

４?１????????????????６

暴雨成因分析

４?２??????????????????６

可能最大暴雨

５???????????????????８

一般規(guī)定

５?１????????????????????８

可能最大暴雨計算

５?２????????????????８

短缺資料地區(qū)可能最大暴雨計算

５?３???????????２０

可能最大暴雨的時空分布

５?４?????????????２１

可能最大洪水

６???????????????????２３

一般規(guī)定

６?１???????????????????２３

產(chǎn)流計算

６?２???????????????????２３

匯流計算

６?３???????????????????２７

流域水文模型

６?４??????????????????２９

合理性檢查

６?５???????????????????３０

成果合理性分析和成果確定

７?????????????３１

附錄氣象要素氣候?qū)W界限值

A????????????３３

附錄溫度對數(shù)壓力圖

B???????????????３４

附錄地面到指定壓力飽和假絕熱大氣中的可

C１０００hPa

降水量與露點關(guān)系表

１０００hPa?????????３５

附錄可能最大洪水計算專題報告目錄

D????????４１

Ⅳ

NB/T１０２３４—２０１９

本規(guī)范用詞說明

???????????????????４３

附條文說明

:????????????????????４５

Ⅴ

NB/T１０２３４—２０１９

１總則

１?０?１為規(guī)范水電工程可能最大洪水計算的原則內(nèi)容方法

、、

和技術(shù)要求制定本規(guī)范

,.

１?０?２本規(guī)范適用于水電工程可能最大洪水計算

.

１?０?３可能最大洪水計算應(yīng)著重收集設(shè)計流域及鄰近地區(qū)大暴

雨洪水特大暴雨洪水的資料充分利用歷史及調(diào)查的暴雨洪水

、,

資料

.

１?０?４可能最大洪水計算應(yīng)根據(jù)流域自然地理特征暴雨洪水

、

特性工程特性資料條件等合理確定

、、.

１?０?５可能最大洪水計算采用的計算方法及主要環(huán)節(jié)參數(shù)和

、

計算成果應(yīng)進(jìn)行合理性分析

,.

１?０?６可能最大洪水計算歷時應(yīng)根據(jù)設(shè)計流域暴雨洪水特性和

工程特性確定可能最大暴雨設(shè)計歷時應(yīng)根據(jù)設(shè)計流域暴雨洪水

.

特性可能最大洪水歷時確定

、.

１?０?７水電工程可能最大洪水計算除應(yīng)符合本規(guī)范外尚應(yīng)

,,

符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

.

１

NB/T１０２３４—２０１９

２術(shù)語

２?０?１可能最大暴雨

probablemaximumprecipitation

(PMP)

在現(xiàn)代氣候條件下設(shè)計流域給定歷時內(nèi)可能發(fā)生的最大暴

,

雨它是推算可能最大洪水的重要依據(jù)

..

２?０?２可能最大洪水

probablemaximumflood(PMF)

設(shè)計斷面可能發(fā)生的最大洪水可能最大洪水一般由可能最

.

大暴雨與設(shè)計流域不利的產(chǎn)流匯流條件組合推算

、.

２?０?３地表徑流

surfacerunoff

沿地表快速向河流某斷面匯集的水流

.

２?０?４地下徑流

groundwaterrunoff

潛水層或隔水層間的含水層向河流某斷面匯集的水流

.

２?０?５基流

baseflow

由前期降水形成的地下水和壤中流緩慢向河流某斷面匯集的

水流

.

２?０?６凈雨

netrainfall

降水扣除損失后的雨量

.

２?０?７持續(xù)時段最大露點

maximumpersistingdewpointin

aduration

持續(xù)一定歷時的露點最大值取值為該歷時內(nèi)的最小露點

,.

２?０?８可降水量

precipitablewater

單位面積地面以上整層大氣的水汽全部凝結(jié)并降至地面的降

水量

.

２?０?９假絕熱過程

pseudoadiabaticprocess

未飽和的濕空氣塊干絕熱上升至抬升凝結(jié)高度后飽和氣塊

,

繼續(xù)濕絕熱上升上升過程中凝結(jié)物形成并全部從氣塊脫落氣

,,

２

NB/T１０２３４—２０１９

塊下沉?xí)r沿干絕熱過程變化該過程為假絕熱過程

,.

２?０?１０暴雨一致區(qū)

stormhomogeneouszone

暴雨機制相同主要水汽來源及其入流方向相近地形特征

、、

類似的區(qū)域

.

３

NB/T１０２３４—２０１９

３基本資料

３?１基本資料收集和整理

３?１?１可能最大暴雨和可能最大洪水計算應(yīng)收集設(shè)計流域及鄰

近地區(qū)的基本資料包括

:

１自然地理資料主要包括地理位置地形地貌土壤

,、、、、

植被氣候

、.

２流域及河道特征資料主要包括流域的集水面積海拔

,、

高程水系河流的長度比降

、,、.

３氣象資料主要包括測站分布?xì)庀笥^測站和水文測站

,,

的降水調(diào)查和歷史文獻(xiàn)記載的大暴雨特大暴雨資料氣象觀

,、,

測站氣溫露點風(fēng)速和風(fēng)向蒸發(fā)積雪深度氣團(tuán)源地海表

、、、、,

水溫天氣圖衛(wèi)星云圖暴雨區(qū)劃分布圖

,,,.

４水文資料主要包括水文站網(wǎng)分布設(shè)計依據(jù)站和參證

,,

站的基本情況流量資料調(diào)查和歷史文獻(xiàn)記載的大洪水特大

、,、

洪水資料

.

５水電水利工程資料

.

６冰雪融水補給地區(qū)巖溶地區(qū)等特殊條件下可能最大洪

、

水設(shè)計所需資料

.

７地形圖降水反演資料

、.

３?１?２收集的基本資料應(yīng)檢查其來源測驗方法整編方法

,、、、

資料精度并進(jìn)行系統(tǒng)整理

,.

３?２基本資料復(fù)核和評價

３?２?１可能最大暴雨和可能最大洪水計算應(yīng)對依據(jù)的流域及河

道特征氣象水文等基本資料進(jìn)行檢查對各類極值特異值

、、,、

４

NB/T１０２３４—２０１９

資料應(yīng)進(jìn)行重點復(fù)核對有明顯錯誤或存在系統(tǒng)偏差的資料應(yīng)予

,

以改正并建檔備查對采用資料的可靠性作出評價

,.

３?２?２流域及河道特征資料應(yīng)采用最新的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)主

,,

要復(fù)核流域集水面積流域平均高程河流長度和河道比降

、、.

３?２?３氣象觀測資料應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量控制地面氣象觀測資料應(yīng)具

.

有代表性準(zhǔn)確性比較性氣象要素氣候?qū)W界限值應(yīng)符合本規(guī)

、、.

范附錄的規(guī)定

A.

３?２?４水文資料應(yīng)對設(shè)計依據(jù)站和參證站流量資料進(jìn)行可靠性

、

一致性代表性檢查并著重復(fù)核大洪水特大洪水資料

、,、.

３?２?５收集的水電水利工程資料宜進(jìn)行復(fù)核

.

５

NB/T１０２３４—２０１９

４暴雨洪水特性及暴雨成因分析

４?１暴雨洪水特性分析

４?１?１設(shè)計流域及鄰近地區(qū)暴雨特性分析的主要內(nèi)容應(yīng)包括

:

１暴雨概況主要包括暴雨發(fā)生季節(jié)出現(xiàn)頻次常見暴

,、、

雨中心位置強度持續(xù)時間暴雨極值分布

、、、.

２暴雨時空分布特性主要包括暴雨籠罩面積等雨量線

,、

圖形狀雨軸方位暴雨移動規(guī)律暴雨時程分配特點時面深

、、、、

關(guān)系

.

３歷史特大暴雨主要包括暴雨雨區(qū)范圍量級時空分

,、、

布移動規(guī)律暴雨類別和發(fā)生幾率

、、.

４?１?２設(shè)計流域及鄰近地區(qū)洪水特性分析的主要內(nèi)容及要求應(yīng)

包括

:

１洪水概況主要包括洪水發(fā)生季節(jié)及頻次歷時峰型

,、、、

洪峰流量時段洪量

、.

２洪水成因及時空分布

.

３洪水地區(qū)組成的規(guī)律性及干支流洪水遭遇特性

、.

４洪水特性應(yīng)重點分析實測和歷史特大洪水主要包括洪

,

峰流量時段洪量及重現(xiàn)期

、.

４?２暴雨成因分析

４?２?１暴雨成因分析的主要內(nèi)容應(yīng)包括暴雨環(huán)流形勢天氣系

、

統(tǒng)暴雨物理因子及地形對暴雨的影響

、.

４?２?２暴雨環(huán)流形勢和天氣系統(tǒng)分析應(yīng)包括以下內(nèi)容

:

１暴雨環(huán)流形勢主要包括西風(fēng)帶槽脊位置及其移動和發(fā)

,

展情況熱帶和副熱帶環(huán)流的演變

,.

６

NB/T１０２３４—２０１９

２暴雨天氣系統(tǒng)主要包括切變線低渦槽臺風(fēng)及熱

,、、、

帶氣旋鋒面天氣系統(tǒng)的溫壓場結(jié)構(gòu)強度移動速度方

、,、、、

向路徑

、.

３暴雨水汽通道

.

４?２?３形成暴雨的物理因子可根據(jù)資料條件進(jìn)行分析計算主

,

要包括露點水汽通量散度渦度垂直速度不穩(wěn)定能量

、、、、.

４?２?４地形對暴雨的影響可從地形的動力作用和云物理作用等

方面進(jìn)行分析

.

７

NB/T１０２３４—２０１９

５可能最大暴雨

５?１一般規(guī)定

５?１?１可能最大暴雨應(yīng)根據(jù)工程特性計算方法適用條件資

、、

料條件選用多種方法進(jìn)行計算可能最大暴雨成果應(yīng)經(jīng)過對比

,.

分析后合理確定

.

５?１?２短歷時可能最大暴雨計算宜采用當(dāng)?shù)乇┯攴糯蠓ū┯?/p>

、

移置法暴雨時面深概化法長歷時可能最大暴雨計算宜采用暴

、;

雨組合法

.

５?１?３典型暴雨應(yīng)符合設(shè)計流域可能最大暴雨氣象特征

.

５?１?４流域面平均雨量計算應(yīng)根據(jù)資料條件選用泰森多邊形法

、

算術(shù)平均法等雨量線法克里金法等方法受地形影響較大

、、.

時降水量應(yīng)進(jìn)行修正

,.

５?２可能最大暴雨計算

Ⅰ當(dāng)?shù)乇┯攴糯蠓?/p>

５?２?１設(shè)計流域有暴雨資料時可能最大暴雨應(yīng)采用當(dāng)?shù)乇┯?/p>

,

放大法計算當(dāng)?shù)乇┯攴糯蠓ㄖ饕ㄋ糯笏史?/p>

.、

大水汽輸送率放大水汽風(fēng)速聯(lián)合放大及水汽凈輸送放大典

、、.

型暴雨放大方法應(yīng)根據(jù)暴雨特性稀遇程度和流域特性等不同情

、

況確定

.

５?２?２當(dāng)?shù)湫捅┯隇楦咝П┯陼r典型暴雨應(yīng)采用水汽放大

,.

水汽放大應(yīng)符合下列規(guī)定

:

１水汽放大應(yīng)按下式計算

:

W

PmP

m＝W(５?２?２)

８

NB/T１０２３４—２０１９

式中P可能最大暴雨量

:m———(mm);

W最大可降水量

m———(mm);

W典型暴雨可降水量

———(mm);

P典型暴雨量

———(mm).

２可降水量宜按地面露點推求計算步驟應(yīng)符合下列規(guī)定

,:

１根據(jù)溫度對數(shù)壓力圖將測站觀測場海拔高度的露點

)

按照假絕熱過程換算至等壓面溫度對

１０００hPa.

數(shù)壓力圖應(yīng)符合本規(guī)范附錄的規(guī)定

B.

２由地面到指定壓力飽和假絕熱大氣中的可

)１０００hPa

降水量與露點關(guān)系表查算露點對應(yīng)

１０００hPa

等壓面至對流層頂?shù)目山邓靠刹捎?/p>

１０００hPa,

等壓面作為對流層頂高度地面到

２００hPa.１０００hPa

指定壓力飽和假絕熱大氣中的可降水量與

１０００hPa

露點關(guān)系表應(yīng)符合本規(guī)范附錄的規(guī)定

C.

３由地面到指定壓力飽和假絕熱大氣中的可

)１０００hPa

降水量與露點關(guān)系表查算露點對應(yīng)

１０００hPa

等壓面至設(shè)計流域地面平均高程的可降

１０００hPa

水量

.

４等壓面至對流層頂?shù)目山邓靠鄢?/p>

)１０００hPa１０００hPa

等壓面至設(shè)計流域地面平均高程的可降水量

.

３典型暴雨代表性露點選擇應(yīng)符合下列要求

:

１中緯度地區(qū)暴雨歷時超過典型暴雨代表性露

)６h,

點宜采用持續(xù)最大露點局地暴雨歷時短于

１２h;

典型暴雨代表性露點宜采用持續(xù)最大露

６h,３h

點熱帶地區(qū)典型暴雨代表性露點可采用持續(xù)

.２４h

最大露點

.

２露點應(yīng)在暴雨發(fā)生時間前一定時段內(nèi)選擇

).

３降水天氣如在地面存在明顯鋒面露點代表站應(yīng)在

),

鋒面暖區(qū)的大雨區(qū)邊緣選擇如地面無明顯鋒面存

;

９

NB/T１０２３４—２０１９

在露點代表站應(yīng)在暖濕氣流的入流方向上大雨區(qū)

,

邊緣選擇臺風(fēng)雨露點代表站應(yīng)在暴雨中心附近或

.

臺風(fēng)前進(jìn)方向的右側(cè)暴雨區(qū)邊緣選擇

.

４代表性露點應(yīng)取代表站群站同期露點平均值

).

５熱帶地區(qū)宜采用氣團(tuán)源地海表水溫

).

６代表性露點不應(yīng)高于同期最低氣溫

).

４可能最大露點確定應(yīng)符合下列要求

:

１可能最大露點持續(xù)時間應(yīng)與典型暴雨代表性露點持

)

續(xù)時間基本一致

.

２可能最大露點應(yīng)取可能最大暴雨露點代表站群站的

)

平均值

.

３當(dāng)露點資料系列在年以上時可能最大露點應(yīng)取

)５０,

持續(xù)時段歷史最大露點該值應(yīng)在典型暴雨發(fā)生的

,

相應(yīng)季節(jié)內(nèi)在降雨或趨向于降雨的天氣中選取

、,

應(yīng)排除由于局部因素形成的露點高值當(dāng)露點資料

;

系列不足年時可能最大露點應(yīng)采用年一遇

５０,５０

的露點當(dāng)露點資料短缺時可能最大露點可從全

;,

國或各省持續(xù)時段歷史最大露點等值線圖查讀應(yīng)

,

采用編圖后新出現(xiàn)的最大值檢驗可能最大露點不

.

應(yīng)超過氣團(tuán)源地的最高海表水溫

.

４熱帶地區(qū)宜采用最高海表水溫

).

５?２?３設(shè)計流域及鄰近地區(qū)缺乏特大暴雨資料而有較大的實測

暴雨資料時典型暴雨應(yīng)采用水汽效率放大水汽效率放大計算

,.

應(yīng)符合下列規(guī)定

:

１水汽效率放大應(yīng)按下式計算

:

ηW

PmmP

m＝ηW(５?２?３１)

式中η可能最大暴雨效率

:m———(１/h);

η典型暴雨效率

———(１/h).

１０

NB/T１０２３４—２０１９

２典型暴雨效率應(yīng)按下式計算

:

P

η

＝tW(５?２?３２)

式中t降水時段

:———(h).

３可能最大暴雨效率估算應(yīng)在下列方法中選用

:

１取實測暴雨效率的最大值

).

２取不同時段實測暴雨效率的外包值

).

３根據(jù)設(shè)計流域歷史特大洪水資料反推根據(jù)歷史洪水

).

推求歷史時段面雨量通過實測暴雨資料建立P

;η

相關(guān)關(guān)系推求歷史暴雨效率也可采用歷史暴雨

,

可降水量或借用典型暴雨可降水量推求歷史暴雨

效率

.

４按頻率分析確定采用年一遇的暴雨效率

),５０.

５?２?４入流指標(biāo)VW或風(fēng)速V與相應(yīng)的典型暴雨量P呈較好的

正相關(guān)關(guān)系且暴雨期間入流風(fēng)向和風(fēng)速較穩(wěn)定時典型暴雨可

,,

采用水汽輸送率放大或水汽風(fēng)速聯(lián)合放大水汽輸送率放大和水

.

汽風(fēng)速聯(lián)合放大計算應(yīng)符合下列規(guī)定

:

１水汽輸送率放大應(yīng)按下式計算

:

VW

P()mP

m＝VW(５?２?４１)

式中VW典型暴雨入流指標(biāo)

:———[m/(s?mm)];

VW最大入流指標(biāo)

()m———[m/(s?mm)].

２水汽風(fēng)速聯(lián)合放大應(yīng)按下式計算

:

?V??W?

P?m÷?m÷P

m＝èV??èW?(５?２?４２)

式中V典型暴雨風(fēng)速

:———(m/s);

V最大風(fēng)速

m———(m/s).

３風(fēng)指標(biāo)選擇應(yīng)符合下列規(guī)定

:

１風(fēng)代表站應(yīng)在設(shè)計流域暴雨水汽入流方向的測站中

)

１１

NB/T１０２３４—２０１９

選取當(dāng)水汽入流方向有多個測站時應(yīng)分析各測

.,

站入流指標(biāo)VW或風(fēng)速V與相應(yīng)典型暴雨量P的相

關(guān)關(guān)系并結(jié)合各測站資料系列長度及資料質(zhì)量等

,

因素綜合選定風(fēng)代表站

,.

２風(fēng)代表站的代表層應(yīng)在離設(shè)計流域地面平均高程

)

以內(nèi)進(jìn)行選擇設(shè)計流域地面平均高程低于

１５００m.

應(yīng)采用高度的風(fēng)設(shè)計流域地面平

１５００m,８５０hPa;

均高程為應(yīng)采用高度的

１５００m~３０００m,７００hPa

風(fēng)設(shè)計流域地面平均高程超過應(yīng)采用

;３０００m,

高度的風(fēng)熱帶地區(qū)宜選擇向暴雨區(qū)輸送

５００hPa.,

水汽的主要大氣層作為代表層

.

３代表性風(fēng)速應(yīng)選擇暴雨發(fā)生時間前一個時段的

)２４h

平均風(fēng)速

.

４極大化指標(biāo)選擇應(yīng)符合下列規(guī)定

:

１VW和VW的選擇應(yīng)保證所選暴雨與實測典

)()mmm

型暴雨環(huán)流形勢及天氣系統(tǒng)的相似性風(fēng)速可在代

.

表站水汽入流方向一定角度范圍內(nèi)選擇

.

２當(dāng)風(fēng)和露點資料系列在年以上時VW指標(biāo)

)５０,()m

應(yīng)在實測資料中選取與典型暴雨風(fēng)向接近的實測風(fēng)

V及其相應(yīng)的水汽W得VW再從中選取最大值

,,

VW作為極大化指標(biāo)VW指標(biāo)應(yīng)選取與典型

()m;mm

暴雨風(fēng)向接近的實測風(fēng)的最大值V再尋找實測最

m,

大值W將其乘積VW作為極大化指標(biāo)若風(fēng)

m,mm.

和露點資料系列不足年可采用年一遇的數(shù)

５０,５０

值也可分析VW或VW的季節(jié)變化曲線由

.()m,

此取用典型暴雨發(fā)生時的前后時段之內(nèi)的最

１５d

大值

.

５?２?５設(shè)計流域面積大暴雨天氣系統(tǒng)穩(wěn)定時典型暴雨可采

、,

用水汽凈輸送放大水汽凈輸送放大計算應(yīng)符合下列規(guī)定

.:

１２

NB/T１０２３４—２０１９

１水汽凈輸送放大應(yīng)按下式計算

:

F

PwmP

mF()

＝w５?２?５１

式中F最大水汽凈輸送量

:wm———(g);

F典型暴雨水汽凈輸送量

w———(g).

２典型暴雨水汽凈輸送量計算公式及計算步驟應(yīng)符合下列

規(guī)定

:

１典型暴雨水汽凈輸送量應(yīng)按下式計算

):

－nm

２

FvkjkjLt

w＝１０qp

gk＝j(luò)＝ΔΔΔ(５?２?５２)

∑１∑１

式中g(shù)重力加速度２

:———(cm/s);

n氣層數(shù)

———;

m計算周界上的控制點數(shù)

———;

vkj第k層計算周界上第個控制點的垂直于周界的風(fēng)

———j

速分量向內(nèi)為正向外為負(fù)

(m/s),,;

qkj第k層計算周界上第j個控制點比濕

———(g/kg);

L計算周界上控制點所代表的步長

Δ———(km);

p相鄰兩層氣壓差

Δ———(hPa);

t計算歷時

Δ———(s).

２可將設(shè)計流域邊界概化為矩形沿邊界布設(shè)控制點

),

的個數(shù)應(yīng)視概化流域邊界長短而定

.

３應(yīng)根據(jù)設(shè)計流域地面平均高程對設(shè)計流域地面至

)

的空氣柱進(jìn)行分層應(yīng)采用作為設(shè)

４００hPa.８５０hPa

計流域地面至空氣柱的代表層應(yīng)采用

８００hPa,

作為空氣柱的代表層應(yīng)

７００hPa８００hPa~６００hPa,

采用作為空氣柱的代

５００hPa６００hPa~４００hPa

表層

.

３實測資料檢驗應(yīng)符合下列規(guī)定

:

１典型暴雨應(yīng)按下式計算

):

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NB/T１０２３４—２０１９

F

Pw

≈Aρ(５?２?５３)

式中A計算周界所包圍的面積２

:———(km);

ρ水的密度３