浙江省短历时暴雨

浙江省短历时暴雨
浙江省短历时暴雨

浙江省短历时暴雨

目录

前言

1、概述

1.1修编缘由

1.2主要依据和技术途径

1.3编图成果

2、暴雨特征

2.1产生暴雨的主要天气系统

2.2最大点暴雨量的分布

2.3暴雨日数与暴雨水资源

3、暴雨统计参数值线图

3.1暴雨统计参数的估算

3.2暴雨统计参数等值线图绘制

4、定点定面关系

5、暴雨时、日雨型

5.124小时概化雨型

5.2暴雨日程分配

6、使用说明

6.1使用范围

6.2使用规定

6.3计算举例

附表:

附表4-1浙江省定点定面关系表

附表6-1皮尔逊-Ⅲ型曲线模比系数Kp值表

附表6-2皮尔逊-Ⅲ型曲线模比系数Φp值表

附图:

附图1、浙江省雨量站点分布图

附图2-1浙江省实测和调查最大10分钟点雨量分布图附图2-2浙江省实测和调查最大60分钟点雨量分布图附图2-3浙江省实测和调查最大6小时点雨量分布图附图2-4浙江省实测和调查最大24小时点雨量分布图附图2-5浙江省实测和调查最大3天点雨量分布图附图3-1浙江省最大10分钟点雨量均值等值线图

附图3-2浙江省最大60分钟点雨量均值等值线图

附图3-3浙江省最大6小时点雨量均值等值线图

附图3-4浙江省最大24小时点雨量均值等值线图

附图3-5浙江省最大3天点雨量均值等值线图

附图3-6浙江省最大10分钟点雨量变差系数等值线图附图3-7浙江省最大60分钟点雨量变差系数等值线图附图3-8浙江省最大6小时点雨量变差系数等值线图附图3-9浙江省最大24小时点雨量变差系数等值线图附图3-10浙江省最大3天点雨量变差系数等值线图

前言

当前存在的洪涝灾害、水资源短缺和水污染三大水问题中,暴雨是产生洪涝灾害的主要根源,研究暴雨的时空分布与数量特值,是科学减灾的重要内容之一。

建国以后,我省先后三次编制暴雨统计参数等值线图。第一次是1958年编制的《浙江省水文手册》,第二次是1970年编制的《浙江省水文图集》,第三次是在1979年编制的《浙江省可能最大暴雨图集》。这些“手册”、“图集”在我省水利水电工程建设的规划、设计、管理,公路、铁路桥涵设计和其它国民经济建设中发挥了重要作用。随着时间的推移,暴雨资料系列不断增长,资料信息量(站年数)剧增,创历史记录的短历时大暴雨不断发生,暴雨量级不断刷新。上次编图以来,水文科技水平、计算技术和表达手段已取得长足进步,为充分利用水文信息资源、分析研究暴雨的量级和时空分布规律创造了条件。基于以上原因,1997年水利部水文司“文环[1997]61号”部署全国开展短历时暴雨等值线图的修编工作,并在浙江省进行试点,以此推动全国的暴雨等值线修编工作。在省水利厅的领导下,省水文勘测局成立了领导小组和技术小组,开展了包括短历时暴雨统计参数等值线、暴雨时面深关系、暴雨雨型、城市暴雨公式等内容的研究工作。本研究选的水文资料,其观测年限一般都在35年以上,资料条件和编图技术都较1979年编图时好,其编图成果更符合我省的暴雨分布规律和自然地理特征。1999年9月全国暴雨编图技术组在南京组织召开的华东片拼图会议上,我省成果通过审查并与邻省等值线合理拼接。2003年2月,省水利厅在杭州召开评审会通过了本成果,并建

议将主要成果颁发试行。现刊布《浙江省短历时暴雨》,在试行过程中,各地可以参考其它相关成果,根据“多种方法,综合分析,合理选定”的原则,最终确定设计暴雨数值。

随着降雨量资料的不断积累,对暴雨量级和时、空分布规律出现的新变化要及时总结分析,以便在使用过程中不断地进行修订和完善。

1、概述

1.1修编缘由

(1).我省上次(1979年)编制了两个历时(24hr,72hr)暴雨的统计参数等值线(资料截止1975年,资料系列22年),由省水利厅审查颁发使用至今。由于上次编图后,暴雨资料系列增加了近一倍,选用站数由198站增至637站(站点分布见附图1),比上次选用站数增加3.2倍,暴雨资料信息量增加5.4倍。不少地方发生了大暴雨,据1213站统计,实测最大24小时暴雨发生在1975年以前的占总数的70.3%,发生在1976年以后的占总站数的29.7%,即暴雨刷新率达29.7%。资料系列的延长和大暴雨的发生,大大提高了暴雨统计参数的质量,故应增加新资料进行修编。

(2).上次仅用45个站点资料绘制点暴雨衰减指数等值线图,并以间接的方法推求24小时以下历时设计暴雨。由于暴雨衰减指数对设计暴雨量的大小极为敏感,当暴雨衰减指数n相差0.05时,相应

1小时雨量值可相差17.3%;如果又以n

点代替n

值,当洪水的峰量

关系成1.3次方关系时,由此计算求得的最大流量可偏大23%。因此本次修编增加了6hr、60min、lOmin暴雨统计参数等值线,提高了成果的可靠程度,并有利于进行各历时参数之间的协调。

(3).通过原编成果的试用,也发现一些应予修正的地方。这是水文研究成果应在一段时间后进行检查的正常要求。

(4).当前水文技术水平及计算表达手段均有不同程度的发展,除为修编工作提供了有利条件外,还对统计参数的计算分析和成果表达提出了新的要求。尽可能采用较先进的计算机技术及电子地图,最终

将纸质成果推进为电子出版物是社会进步的表现。

(5).适应当前工程建设中经济和安全的要求,及时提出新版成果。

1.2主要依据和技术途径

(1).本次暴雨图集修编以《水利水电工程设计洪水规范》S644—93、《水利水电工程设计洪水计算手册》(水利水电出版社,1995)的有关内容和全国暴雨统计参数等值线修编技术组提出的《全国暴雨统计参数等值线图修编工作大纲》(以下简称“大纲”)为主要依据。

(2).充分利用国家水文资料数据库,最大限度地发挥计算机在检索、统计、分析、运算、储存方面的功能。

(3).采用具有约束准则的基因遗传算法适线和目估适线相结合方法分析各历时暴雨统计参数。

(4).应用地理信息系统、电子地图和等值线绘图软件,并结合专家经验进行综合分析、合理协调勾绘暴雨统计参数等值线。

1.3编图成果

本次编图主要立足于吸收1979年编图的成功经验,全面总结浙江有暴雨资料记录以来的暴雨特性和时空分布规律,利用一切可能利用的暴雨资料信息和尽可能新的技术手段,补充、修正原编成果,增加研究内容。以科学、合理、实用为主要目的,满足社会经济发展对暴雨研究成果的需求。本编图成果主要包括:暴雨特征;五种历时(10min、60min、6hr、24hr、3d)实测和调查最大点雨量分布图;五种历时暴雨统计参数值线图;不同历时暴雨定点定面关系;暴雨时、日雨型和使用说明。

2、暴雨特征

浙江省地处我国东南沿海,位于中纬度和低纬度的过渡地带,不仅受西风带天气系统,而且也受低纬度东风带天气系统的影响。同时它又位欧亚大陆的最东端,太平洋的西北岸,是世界最大陆地和最大水体的交界面,冬季受寒潮和强冷空气的影响频繁,夏季常有台风活动,复杂的天气系统与浙江西高东低的地势和多样的地貌类型相结合而成为全国暴雨灾害高发的地区之一。

2.1产生暴雨的主要天气系统

根据多年的实况资料统计、分析,浙江省产生暴雨的主要天气系统如下:

2.1.1台风(热带风暴)暴雨

这类暴雨主要由台风所致,暴雨区一般发生在台风行进方向的右前方。雨量的大小与台风本身的结构和登陆地点、发生区域的地形条件、当时的环流背景等密切相关。若台风在闽北略南登陆,在浙南沿海发生大暴雨;若台风在闽北或浙南登陆,浙江东南部沿海迎风坡发生大暴雨;若台风在浙中登陆,浙北出现大暴雨。根据浙江的地形条件,这类暴雨多发生在山脉迎风坡或由两支山脉形成的喇叭口附近。多年来这类台风暴雨中心和暴雨分布基本固定,与我省沿海地形、山脉走向一致。最为典型的是发生在1960年的7号台风产生的暴雨。另外,台风登陆后与弱冷空气相遇,中纬度的斜压系统和热带的正压系统结合,增加了能量的不稳定性,有利于大暴雨的产生。前者如1963年的第12号台风,后者如1962年的14号台风产生的大暴雨。

2.1.2锋面暴雨(包括涡切变线)

春末夏初,西北低槽活动频繁,引导冷空气分股南下,与西南偏南季风带来的暖湿空气相遇产生暴雨。降雨从浙南开始,雨带逐步向北推进,到6月上旬,江南地区冷暖空气交绥,常形成东~西走向的地面静止锋。高空切变线与之对应,当高空低槽沿切变线东移,诱导低涡及地面气旋发生、发展,常出现持续性的暴雨天气,即梅雨暴雨。1955年6月18日~22日在钱塘江流域发生的暴雨就是典型的涡切变暴雨。

2.1.3东风波暴雨

在副热带高压南侧的东风层里,受到扰动后产生的波动俗称东风波。它形成的V形低压槽区,槽线呈东北西南向,槽西部为东北风,东部为东南风,在东风气流的引导下自东向西传播,当这种波动发展深厚时产生大暴雨。如1988年7月29日~30日发生在宁海、奉化、嵊县、新昌、三门等五县(市)交界的天台山地区的暴雨就是典型的东风波暴雨。

2.2最大点暴雨量分布

2.2.1各历时最大点暴雨量分布

自有实测资料以来至2000年的14055个雨量站,均参加实测最大点雨量的挑选。在15′×15′经纬网格内选最大的一个实测值标注在100万分之一图上如附图2-1~2-5,比较直观地反应了各历时实测最大点雨量分布情况。

(1).实测最大10分钟暴雨:全省实测最大10分钟雨量一般为20~35mm,最大为泰顺县的龟伏站达6l.2mm(1989年6月10日)。地区分布不明显。

(2).实测最大60分钟暴雨:在浙东、浙南沿海地区为90~llOmm,

局部超过120mm,如水家洋、温州市西山、矴步头;浙北80~120mm,局部超过120mm。全省实测最大60分钟雨量发生在湖州市埭溪站165.4mm(1964年9月10日)、其次德清站152.Omm(1964年9月16日);其他地区80~lOOmm之间,局部超过lOOmm,如雪峰站达147.7mm(1976年9月2日)。

(3).实测最大6小时暴雨:在浙东、浙南沿海的四明山、天台山、括苍山及南、北雁荡山的迎风坡上实测最大6小时点雨量200~300mm,局部地区超过300mm,如苍南县澄海站420.7mm(1990年9月4日),苍南县马站站412.4mm(1990年9月4日),象山县西周站372.5mm(1990年8月31日)、宁海县榧坑站354.9mm(1988年7月29日)、苍南县宜山站313.2mm(1991年10月3日)等,其他地区为150~230mm。

(4).实测最大24小时暴雨:在浙东、浙南沿海的四明山、天台山、括苍山及南、北雁荡山的迎风波上实测最大24小时点雨量350~500mm,局部大于600mm,如象山县西周站617.2mm(1990年8月30日)、乐清市砩头站622.4mm(1994年8月21日)、乐清市庄屋站617.Omm(1960年8月1日调查);浙西、浙北地区实测最大24小时点雨量250~350mm,局部大于500mm,如临安市市岭站681.2mm(1956年8月1日调查),安吉县马峰庵站584.4mm(1990年8月31日);内陆腹地为200~350mm。

(5).实测最大3天暴雨:在浙东、浙南沿海的四明山、天台山、括苍山及南、北雁荡山一带的迎风坡上实测最大3天暴雨量在400mm~600mm,局部地区可达700mm以上。如乐清市庄屋站实测最大3天暴雨821.1mm(1960年8月1日),余姚市夏家岭站748.3mm(2000

年9月12日),鄞县清塘头站733.Omm(1963年9月11日);浙北、浙西北地区350~450mm,局部地区可达600mm以上,如临安市市岭站实测最大3天暴雨688.2mm(1956年7月31日),安吉县马峰庵站634.8mm(1999年8月31日);内陆腹地为300~350mm。

2.2.2年最大点暴雨统计参数的地区分布

均值反映暴雨量级的大小。各历时年最大点雨量均值总的分布趋势是沿海山地大于内陆腹地。天目山、龙门山、四明山、天台山、括苍山至南北雁荡山迎风坡上为多个分散的高值区,呈现“7”字型分布;内陆腹地为低值区。变差系数反映暴雨量的年际变化,历时越短暴雨量的年际变化越小,反之暴雨量的年际变化越大。变差系数除最大10分钟、最大60分钟总的分布趋势是从西北向东南递减外,其余历时是沿海山地高于内陆腹地。沿海和内陆腹地年最大暴雨均值、变差系数变化范围如表2-1。

表2-1全省各历时暴雨均值,变差系数变化范围

沿海山地内陆腹地历时

均值(mm)变差系数均值(mm)变差系数10min19~210.30~0.3518~190.35~0.40 60min46~540.40~0.5038~460.40~0.45 6hr75~1200.50~0.6060~800.40~0.50 24hr120~2200.50~0.6595~1400.40~0.50 3d180~2800.50~0.65140~2000.40~0.50

2.2.3最大点雨量记录

浙江省实测或调查各历时最大点雨量记录如表2-2。其量级分别为国内实测或调查最大10分钟86.5mm(台湾红叶谷)、60分钟245.1mm

(广东东溪口)、6小时830.1mm(河南林庄)、24小时1672.6mm(台湾新寮)、3天2623.0mm(台湾大埔)的71%、67%、51%、41%和31%。

表2-2浙江省实测或调查最大点雨量记录

历时站名所在市(县)雨量(mm)发生年月日10min龟伏温州市泰顺县龟伏乡61.21989.6.10 60min埭溪湖州市郊区埭溪乡165.41964.9.10

6hr澄海温州市苍南县澄海乡420.71990.9.4

24hr市岭杭州市临安市临目乡682.1*1956.8.1

3d庄屋温州市乐清龙西乡821.11960.8.1注“*”为调查值。

2.3暴雨日数与暴雨水资源

按有关部门标准,日雨量≥50mm暴雨,日雨量≥100mm为大暴雨,日雨量≥200mm为特大暴雨。对全省具有41年以上日雨量资料的317站进行统计。

2.3.1暴雨、大暴雨、特大暴雨日数

全省平均暴雨日数为4.4天,最多年份可达7~21天,其分布为浙东南、浙西部为4~7天,内陆腹地为3~4天;全省平均大暴雨日数为2.5天,最多年份可达6~21天,共分布浙东南、沿海山地3~6天、内陆腹地1~4天。

特大暴雨日数,全省在0.05~0.80天之间,浙江沿海及其山地明显大于内陆。特大暴雨日数0.05天线所包围的地区在天目山、龙门山、四明山、天台山、括苍山及南、北雁荡山一带。而在遂昌~西屏~丽水~柳城范围内、金华江、武义江河谷平原和浦阳江上游(黄宅以上)、壶源江上游(寺前以上)自有实测资料以来尚未发生过特大暴

雨。

2.3.2暴雨水资源

多年平均年暴雨量(将全年所有日雨量≥50mm的降水量的总和称为“年暴雨量”)为暴雨水资源。我省暴雨水资源量为344亿m3,占全省水资源总量的36.7%。其分布是浙东南沿海山地为400~700mm,浙西为300~500mm,内陆腹地为200~300mm。暴雨水资源占年降水量的比率在0.20~0.35之间,其分布浙东南0.25~0.35,浙西为0.20~0.25,内陆腹地为0.15~0.20。

3、暴雨统计参数等值线图

3.1暴雨统计参数的估算

暴雨选样采用年最大值法,统计时段为10min、60rain、6hr、24hr、3d五种历时。经验频率采用数学期望公式P=[m/(n+1)]%,理论频率曲线线型用皮氏—Ⅲ型曲线。为了使统计参数合理、稳定,尽量与邻近站暴雨资料对比,检查系列中是否遗漏特大值。

表达点暴雨的多年变化规律的统计参数包括均值(H)、变差系数(Cv)、偏态系数(Cs)和历年最大值,上述统计参数的计算是编制短历时暴雨等值线图的关键环节。本次暴雨统计参数估计采用如下组合方案(见表3-1)。

表3-1暴雨统计参数估算方案

参数估计方案准则适线(多历时目估适线)

单历时目估适

线

定倍比变倍比变倍比

1√

2√

3√

3.1.1准则适线

准则适线完全由计算机完成,避免了人为因素的影响。为了使所求参数更趋合理,在参数计算过程中增加下述限制条件:

(1).各历时频率曲线千年一遇不相交;

(2),给定变差系数(Cv)、偏态系数与变差系数比值(Cs/Cv)的取值范围。

频率计算软件提供纵标平方和最小及纵标绝对值和最小两种适线准则计算暴雨统计参数。每种方法均带二类约束。其一,先按基因遗传算法计算最优单站多历时暴雨统计参数,接着计算各历时千年一遇的设计值并检验设计值是否满足千年一遇不相交的约束条件,如果

×不满足则建立历时与千年一遇设计值回归关系log(H0.1

%)=A+B log(T i),然后通过回归方程计算出对应交叉历时千年一遇的设计值,加入相应系列中重新进行参数估计,直到各历时均满足约束条件为止。其二,我省采用的暴雨参数范围为:均值1.0倍;变差系数Cv 在0.25~0.80;变倍比Cs/Cv在2.0~5.5范围内取值,定倍比C S/Cv则固定为3.5。

3.1.2多历时目估适线

多历时参数目估协调软件是直接调用约束准则适线结果作为初值,经人工综合协调后确定;各站各历时的暴雨统计参数,并可画出多历时暴雨数据点与相应理论频率曲线。多历时目估适线时考虑以下几个方面:

各历时暴雨参数随历时渐变,暴雨统计参数随历时变化协调,不应有忽大忽小等反常现象;注重上部经验点据与理论频率曲线的拟合情况;调整和修改各历时的统计参数使设计值的时深关系合理。

3.1.3单历时目估适线

此次暴雨参数单历时目估适线是在频率曲线适线软件上完成。经上述准则适线,多历时目估适线后的统计参数成果,再一次进行单历时目估适线复核和修正。分析人员可直接针对计算机屏幕上经验频率点据与理论分布曲线的配合情况,通过目估适线按钮调整Cv与Cs /Cv两个统计参数,直至理论频率曲线与经验频率点据配合较好为

止。除此之外,还可以对实测暴雨系列中有必要的缺测资料进行插补和按《水利水电工程设计洪水计算手册》的要求和方法进行特大值的处理及移置。充分考虑实测最大点雨量分布情况,对个别气候一致、地形条件相近似的地点,移置邻近站特大值或者实测最大值参加频率分析,使各历时暴雨统计参数与历时关系和设计值的时深关系更为协调。

3.2暴雨统计参数等值线图绘制

暴雨统计参数等值线图绘制,采用计算机自动勾绘和专家交互相结合的方法。目前商用或免费的等值线绘制软件所涉及的插值方法多样,不同插值方法适用于不同要求等值线的绘制。暴雨统计参数中,变差系数等值的走向必须考虑临近区域内站点变差系数值的大小,因此绘出的等值线相对较为概化。而均值等值线的走向则比较关注每一点的具体数值,适当照顾临近站点数值,绘图时各有侧重。因此等值线的勾绘时应区别使用不同的插值方法。为此,我们进行了各种等值线绘制软件共十余种插值方法的优劣比较,最后确定用VerticalMaper 软件绘制变差系数等值线,用Surfer软件绘制均值等值线,在上述勾绘的等值线初图的基础上,根据各站各历时统计参数数值的大小、地形地貌、实测最大值分布以及分析人员的经验等进行综合分析、协调平衡,经相同历时和不同历时合理性检查,反复调整,最终完成各历时暴雨统计参数等值线图。

3.2.1载体

本研究所用工作底图统一使用由全国暴雨统计参数等值线修编技术组提供的国家测绘总局1:100万全要素电子地图。该地图包含行政区、居民地、铁路、公路、水系、地貌等要素。电子地图按1:100

万全国标准分幅(4°×6°)形式存放,存放格式为ARC/INFO的Eoo 格式。为了方便地进行新旧两种等值线图的比较,我省统一使用等角投影方式。

3.2.2技术平台

本次编图选用的地理信息系统支撑软件为MapinfoProfessional 4.5标准软件(地理信息系统主产品软件)、Ardink(ARC/INFO与Mapinfo格式转换软件)、VerticalMapper和Surfer7.0(勾绘等值线软件)。

3.2.3等值线计算机绘制

3.2.3.1均值等值线的绘制

均值等值线的绘制主要由Surfer软件完成。该软件是一个独立软件,具有9种网格点插值方法供选择,并能对绘制的等值线进行低、中、高度平滑。在提供的9种插值方法中,最小曲率面插值法既能象等高线的勾绘一样以等权重对待每一点数值,又能较好地处理已知点外部曲线的走向,最接近于直线内插勾绘的等值线,是降雨量均值等值线勾绘的最合适的方法。该法直接打开降雨量站点经度、纬度和时段降雨量均值的Excel数据文件,快速绘制出等值线矢量图后,转入Mapinfo进行各项操作后形成均值等值线初图。

3.2.3.2变差系数等值线的绘制

变差系数等值线图的绘制主要由VerticalMaper软件来完成。该软件是Mapinfo的配套软件,安装后直接进入Mapinfo菜单,选中该菜单后即可进行等值线的绘制。该软件的网格点插值具有距离平方成反比、矩形插值和具有平滑功能的三角形插值三种方法。其中距离的平方成反比的插值方法,即沿经、纬度方向划分网格,每个网格的交

点,认为是距邻近若干站点参数值的距离平方的加权平均值,也就是距离插值点越近的站对插值点贡献率越大,反之贡献率越小。所考虑的站数由搜索半径确定,一般搜索半径越大,所插之值越均化。根据我省情况,经反复试验比较确定搜索半径范围一般取用5~7站。此法由于考虑了搜索半径内各站点对插值点的贡献率,较综合地反映了变差系数的区域变化。计算机在网格的基础上,按一定的算法绘出等值线,并通过Mapinfo工具对行政区界外的部分进行擦除,叠加上需要的图层,并对需要表达的内容进行标注后作为变差系数等值线初图。

3.2.4各历时统计参数等值线的专家交互协调

计算机勾绘出等值线初图的基础上,再对各历时暴雨统计参数等值线图进行综合分析和协调。在协调时主要考虑的因素有:

(1).以多历时目估适线法估计的各历时暴雨统计参数为依据,以资料系列较长的站(n≥35年)的统计参数为主要依据点,资料系列较短的站(n<35年),作为参考点。

(2).反映地形与气象条件对暴雨统计参数的影响。我省暴雨统计参数等值线的高低值区分布和走向与地形情况比较一致。梅雨控制区和台风雨控制区其暴雨统计参数应有明显差异。

(3).暴雨时深关系相对协调一致。

(4).各历时实测的最大点雨量分布,无论对多历时目估适线,还是等值线的勾绘,协调平衡与合理性检查都应予以特别关注。

经综合分析,R(Cs/Cv)统一采用3.5倍,各历时统计参数等值线图如附图3-1~3-10。

4、定点定面关系

暴雨时面深关系是反映各历时暴雨随面积的变化规律,是在工程水文计算中由暴雨推求设计洪水的重要环节。通过对我省各历时时面深关系的分析与综合,提出用设计点雨量与之对应的点面关系,计算流域的设计面雨量的方法。即:

H F=αH A(4-1)

式中:H F——面雨量(mm)

H A——量(平均定点雨量mm)

α——系数

定点定面关系为在一个较大地区范围内不同面积的多个流域(或具有固定边界的小区)的暴雨面平均雨深(包括面积为零的点雨量)的统计参数与流域(或小区)面积的地区综合关系。由于一个流域(或小区)各次暴雨选用的代表地点和边界是固定不变的,故称为定点定面关系,用于设计暴雨点面雨量的转换。全省共选取资料条件较好、雨量站点较多又相对固定、有完整连续的自记雨量记录的流域13个,流域面积从71.9~1429km2,其中汤浦以上选由大套小的4个流域,以利比较。考虑到我省1972年以后水文年鉴中有完整连续的自记雨量摘录,因此使用资料年限,从1972年至2000年。

在选定的10个流域中,按1hr,3hr,6hr,24hr,3d五种历时,在各年4~10月份汛期降水量摘录表中滑动挑选各站逐年最大点雨量,组成各站五种历时点雨量系列;逐年滑动计算10个流域(定面)五种历时同一起迄时间的流域面雨量,取其最大值作为该年相应五种历时的流域最大面雨量,组成五种历时流域年最大面雨量系列;对同

一历时的年最大面雨量系列进行频率分析,适线确定五种历时各自的统计参数;流域内各站同一历时的年最大点雨量系列按大小顺序排列,求出流域各站同序号最大点雨量的算术平均雨量H A(称平均定点雨量),组成新的五种历时流域平均定点雨量系列,进行频率分析,适线确定五种历时平均定点雨量统计参数。在目估适线时适当考虑雨量历时关系的合理性。

10个流域中有5个在梅雨控制区,5个台风控制区,同一历时平均定点雨量和相应定面雨量的变差系数Cv、Cs/Cv基本相同,由此计算和综合均值的定点定面关系。根据公式4—1得:

α=H F/H A(4-2)

在单对数纸上点绘以历时(T)为参数的点面系数(α)与流域面积(F)的关系即α~T~F关系,可知α值无明显的地区性或者天气系统分类规律,且随面积的增大而减小,同一面积点面系数随历时(T)减小而减小,符合普遍规律。与其它省综合成果比较,成果合理。本省定点定面综合成果见附表4—1。

暴雨强度公式计算方法

暴雨强度:指单位面积上某一历时降水的体积,以升/(秒?公顷)(L/(S?hm2))为单位。专指用于室外排水设计的短历时强降水(累积雨量的时间长度小于 120 分钟的降水) 暴雨强度公式:用于计算城市或某一区域暴雨强度的表达式 二、 其他省市参考公式: 三、暴雨强度公式修订 一般气候变化的周期为10~12年,考虑到近年来的气候变化异常,5~10年宜收集新的降水资料,对暴雨强度公式进行修订,以应对气候变化。 工作流程: 1.资料处理; 2.暴雨强度公式拟合(单一重现期、区间参数公式、总公式); 3.精度检验; 4.常用查算图表编制; 5.各强度暴雨时空变化分析 注意事项: 基础气象资料 采用当地国家气象站或自动气象站建站~至今的逐分钟自记雨量记录,降水历时按 5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 分钟共11种,每年每个历时选取 8 场最大雨量记录; 年最大值法资料年限至少需要 20 年以上,最好有 30 年以上资料; 年多个样法资料年限至少需要 10 年以上,最好有 20 年以上资料。 统计样本的建立 年多个样法:每年每个历时选择8个最大值,然后不论年次,将每个历时有效资料样本按从大到小排序排列,并从大到小选取年数的 4 倍数据,作为统计样本。 年最大值法:选取各历时降水的逐年最大值,作为统计样本。 (具有十年以上自动雨量记录的地区,宜采用年多个样法,有条件的地区可采用年最大值法。若采用年最大值法,应进行重现期修正) 具体计算步骤: 一、公式拟合

1.单一重现期暴雨强度公式拟合 最小二乘法、数值逼近法 2.区间参数公式拟合 二分搜索法、最小二乘法 3.暴雨强度总公式拟合 最小二乘法、高斯牛顿法 二、精度检验 重现期~10 年 < /min < 5% 三、不同强度暴雨时空变化分析 城市暴雨的时间变化特征分析 (1)各历时暴雨年际变化特征——可通过绘制各历时暴雨出现日(次)数的年际变化图,分析各历时暴雨的逐年或年代变化特征。 (2)暴雨样本年际变化特征——可以各年降水数据入选各历时基础暴雨样本的比例外评价指标,分

2 水文气象

2 水文气象 2.1 地理位置与流域概况 2.1.1 地理位置 本工程位于百江镇罗佛溪上,工程建设区位于百江镇小京口村上游约380m处。 2.1.2 流域概况 工程区域位于前溪上游的罗佛溪上,前溪为分水江的一条主要支流。前溪流域是分水江的主要支流,流域面积333.3km2,其中桐庐县境内部分为320.6km2,余属淳安县。流域内地势自南西向北东倾斜,沿溪两岸为小平原和山坡地,是当地产粮区,其余均为高山峻岭,地形复杂,坡度、坡向多变。 前溪河道宽8~100m,主流长39.5km,河床平均比降约3.2‰。前溪源头成“Y”状,西为罗佛溪,南为罗溪。其中主流罗佛溪源于百江镇翰坂村上游的枝笔尖(海拔934m)东坡木龙坞(海拔415m),沿途流经百江镇的翰坂、郭村、东辉等村;在东辉村坑口纳塔岭之水后称前溪,后经后河、小京村、百江、联盟和分水镇的大路、儒桥、里湖、天英、城西、武盛等村,沿九龙山经白沙入分水江。 2.1.3 建设区河道概况 工程所处河段相对较平直,河道左岸为山体,间有狭长片人工栽植的竹林,无明显河岸挡墙,右岸为已建堤防,堤后为农田。 现状河床的中部有明显的冲积型堆地,均为砾石、粗砂类,河岸附近略显冲沟,整治河段呈现明显的“U”形,河面宽为35~37m,枯水季节平均水面宽度仅约2.0~3.0m,大部分为行洪滩地。 河床出露层主要为粗砂及圆砾及少量砂土。行洪滩地多年来变化不大,滩面线较为稳定。

2.2 气象 前溪流域为北亚热带南缘季风气候区,温暖湿润,雨量充沛,四季分明,多年平均气温16.5℃,月平均最高气温28.8℃(7月),月平均最低气温1.4℃(1月),极端最高温度41.7℃(1966年8月10日),极端最低温度达零下9.5℃(1969年2月6日),平均水汽压16.6hPa,平均相对湿度79%,平均水面蒸发量1258.1mm(直径为20cm的蒸发皿的观测值),平均风速1.6m/s,实测最大风速为16.5m/s,无霜期252天,年平均日照时数1991.4小时。流域内年平均雨量1539.2mm,年平均径流深810mm;雨量时空分布不均,3月至9月为多雨期,10月到次年2月为少雨季节。2.3 水文分析 2.3.1 水文基本资料 设计流域现有的水文测站概况见表2-1。 表2-1 由于本流域的特殊位置,受台风和热带风暴活动的影响次数较少,故台汛期大都以干旱少雨天气为多;每年10月16日~翌年4月15日为非汛期。此时流域处于蒙古冷高压的东南部,受变性大陆气团控制,天气以晴

武汉暴雨强度公式的推算与优化.

中南民族大学 毕业论文(设计) 学院:资源与环境学院 专业:水文与水资源工程年级:2012 题目: 武汉暴雨强度公式的推算与优化 学生姓名:周凯学号:2012215335 指导教师姓名:黄治勇职称:研究员 年月日

中南民族大学本科毕业论文(设计)原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日

目录 摘要: (1) Abstract (1) 1概论 (2) 1.1论文选题背景及研究意义 (2) 1.1.1论文的选题背景 (2) 1.1.2 论文选题的研究意义 (2) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.3 本论文研究的内容 (4) 2 实验过程 (4) 2.1 所用资料 (4) 2.2 武汉市降雨频率分析 (5) 2.3 降水极大值的时间分布特征 (6) 2.4 暴雨日年际变化特征分析 (6) 2.5暴雨过程特征分析 (7) 3 暴雨强度公式修订 (8) 4.1 结论 (14) 4.2 讨论 (15)

武汉暴雨强度公式的推算与优化 摘要:作为一个千万级人口的大城市,武汉处在我国南北气候过度带,暴雨灾害频繁发生,在面对城市发展对排水系统有更高的要求时,必须要有准确的暴雨强度公式来给城市的雨水排水系统的设计做依据。本文对国内外的研究暴雨公式进行阐述,并通过武汉近年来降雨分布、频率等资料(1951-2012),对武汉市降雨频率、降水极大值时间分布特征、暴雨日年际变化特征和暴雨过程特征进行了分析,在指数分布、耿贝尔、皮尔逊三种现行的几种研究方法进行了适用性、差异性的探讨并从中选取皮尔逊法对武汉暴雨强度公式进行拟合。再通过对暴雨强度公式的精度进行检验,并最终得出相对准确的暴雨强度公式。并在降雨分析过程中发现如下几个结论:武汉年降雨量在近几年有上升趋势、丰水年与枯水年的一个循环平均年数为15年、夏季暴雨日占全年暴雨日的64.5%、在武汉24小时降雨量情况中16时占24小时降雨量的比例最大,约占38.9%。且降雨分布主要集中在13至18时这7个小时内。通过以上结论可以为武汉暴雨预警及洪水设计提供针对性的预防。 关键词:暴雨强度公式、重现期、降雨历时 Calculation and optimization of heavy rain intensity formula in Wuhan Abstract:As one of ten million population in large cities, Wuhan in China, the climate in the north and south over the zone, the rainstorm disasters occur frequently, in the face of urban development of drainage system and higher requirements which must be accurately the rainstorm intensity formula to do according to the design of urban rainwater drainage system.In this paper, the domestic and foreign research on the rainstorm formula is described, the existing research methods are applied, the differences are discussed and the suitable method is chosen to fit the Wuhan rainstorm intensity formula. Key words: Heavy rain intensity formula, Recurrence period, Duration of rainfall

玉溪市中心城区暴雨强度公式

玉溪市中心城区暴雨强度公式(修订)1.总则 1.1 编制的必要性和目的 城市暴雨强度公式编制是城市室外排水工程规划设计的重要基础性工作。我国已经进入高速城市化时期,特大城市和城市群的出现,城市“热岛效应”凸现。城市降雨特征会发生局地性变化。已有数据表明,部分城市每隔10年左右出现超过历史记录的特大暴雨,玉溪近年来突发性、短时特大暴雨频发。依据水文气象频率分析的理论,基于已有的降雨记录数据,采用数理统计的方法得到的城市暴雨量、暴雨强度、降雨历时、时间空间的分布等,是科学表达城市降雨规律的一种方法,同时要认识到这种方法的科学性和局限性,以指导具体工作。 城市财富的聚集和市民生活水平的提高、城市地下空间的开发利用等因素使得城市对灾害的承受能力趋弱,降雨特征的趋势性变化对城市的防灾减灾提出挑战。新建、扩建城市室外排水设施的规划建设以及已建城市排水设施历史欠账问题的解决,都需要对城市降雨规律进行科学表达和定量分析。因此,开展城市暴雨强度公式的编制及修编是非常必要的。 为了适用国家需求和玉溪城市发展需求,指导城市暴雨强度公式的编制及修编,特编制本编制玉溪本地暴雨强度公式。 1.2条款涉及的国家颁布的有关标准如下(但不限于) (1)《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2013年版)

(2)《地面气象观测规范》(QX/T 52-2007) (3)《地面气候资料30 年整编常规项目及其统计方法》(QX/T 22-2004) (4)《地面气象观测资料质量控制》(QX/T 118-2010) (5)《数值修约规则与极限数值的表示和判定》(GB/T 8170-2008) (6)《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93) (7)《城市排水工程规划规范》(GB 50318-2000) (8)《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003) (9)《公路排水设计规范》(JTJ 018-97) 2.资料及方法 降雨资料是暴雨强度公式推算的基础,暴雨强度公式及查算图表编制应以国家气象站自记降雨资料为依据,资料使用玉溪市红塔区国家基本气象站1981年1月至2014年12月逐分钟降水自记资料。降雨资料完整、合理,所用资料真实可靠。 暴雨强度公式及计算图表的编制国家相关规范推荐的方法基础上进行推算,推算方法及过程科学合理,采用滑动统计降雨历时的年度最大值雨量,滑动步长为1min,降雨频率分布曲线拟合中经用皮尔逊Ⅲ型、指数型、耿贝尔型函数的最小二乘法和高斯牛顿法运算比较。三种函数曲线的最小二乘法均能通过对均方差计算。均能通过平均绝对均方差不宜大于0.05mm/min;在较大降雨强度的地方,平均相对均方差不宜大于5%规定的检验,皮尔逊Ⅲ型、

(安全生产)瑞安市集云山水库大坝安全技术认定综合评价报告

1 工程基本情况 1.1 工程概况 瑞安市集云山水库位于瑞安市锦湖街道横山偏北山腰,水系属愚溪,集雨面积2.2km2。工程于1958年9月动工兴建,竣工于1960年2月。水库总库容163.59万m3,正常库容136.70万m3。水库枢纽由拦水坝、溢洪道、老放空涵管、放空遂洞和泄流明渠组成。水库下游有锦湖街道和12个村庄,最近距离1km,还有104国道,最近距离10km。水库影响人口3万人,耕地1000亩。该水库是一座以防洪、供水、灌溉为功能的综合利用的小(1)型水库,现有灌溉农田面积650亩,年供水量180万m3。 本工程水库由于运行时间较长,为了保证水库大坝的安全运行,根据水利厅《关于印发浙江省小型水库大坝安全技术认定办法(试行)的通知》要求,应对该水库大坝进行安全技术认定。 2008年6月,我所受瑞安市锦湖街道办事处的委托,承担《瑞安市集云山水库大坝安全技术认定综合评价报告》的编制工作。 1.2 主要特性指标 集云山水库总库容163.59万m3,根据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定,水库规模为小(1)型,工程等级为Ⅳ等。 (一)拦水坝 拦水坝坝型为粘土心墙坝,最大坝高25.70m,坝顶高程为119.45~119.58m(假设高程,下同),坝顶宽2.3~2.7m,坝顶长度215m,防

浪墙顶高程为120.35~120.38m,宽0.5m。上游坝坡坡比从上到下分别为1:1.93、1:1.43、1:6.0,均为干砌石护坡,在高程112.92m处为宽5.5m的平台。下游坝坡坡比从上到下分别为1:2.52、1:9.17、1:2.72,其中高程101.45m以下为排水棱体,底宽19.0m,高程101.45m以上为土坡。坝体粘土防渗心墙底宽19.50m,顶宽4.30m,顶高程为118.52m。 (二)溢洪道 溢洪道位于大坝左侧,为开敞正槽式溢洪道,进口底高程116.40m,进口底宽13.9m,泄槽长56.5m,为山体开挖而成。 (三)老放空涵管 老放空涵管位于坝体右侧,为钢筋砼结构,洞长70m,洞径0.6m,进口底高程99.75m,出口底高程99.15m,进口处配置插板闸门和1台螺杆式启闭机,启闭力为3T。目前,该放空涵管已封堵,停止使用。 (四)放空隧洞 放空隧洞位于大坝右岸山体内,隧洞洞径1.7×1.7m,全长171.647m,进口中心高程99.75m,出口中心高程95.416m,为城门型无压隧洞。 (五)泄流明渠 放空隧洞下游即为泄流明渠,全长94.357m,渠道宽度1.5m,深度1.0m,纵坡9.0%。 工程有关特性指标见表1-1。

七里塘水库报废论证报告(评审后改)之令狐文艳创作

目录 令狐文艳 1概述1 1.1 编制目的1 1.2 编制依据及执行标准2 1.3 编制原则3 2工程现状4 2.1 水库现状4 2.3大坝安全评价及结论10 2.3.1大坝工程质量评价10 2.3.2大坝防洪能力校核11 2.3.3 渗流安全分析18 2.3.4水库运行管理18 2.3.5综合结论19 3水库报废理由20 3.1水库灌溉基本丧失20 3.2水库防洪功能缩减严重20 3.3结论20 4水库报废风险评估22 4.1水库报废对环境的影响22 4.2水库报废对经济的影响22 4.3水库报废对社会的影响22

4.4水库报废对河道行洪的影响23 4.5结论23 5水库报废规划方案25 5.1规划原则25 5.2规划标准25 5.3水库报废前期宣传教育工作26 5.4水库报废方案设计26 6水库报废后相关事宜处理31 6.1水库报废后农田灌溉、防洪问题的处理31 6.2水库报废后淤积泥沙处理31 6.3水库报废后水库财产管理问题32 6.4水库报废后水库管理人员安置问题32 6.5非工程措施32 7结论与建议34 7.1结论34 7.2建议34 附图

1概述 1.1 编制目的 七里塘水库于1956年5月竣工,是一座以灌溉为主,并兼有防洪、水产养殖等综合效益的小(2)型水库。水库来水为发源于东陈村山塘的渠道,流经前王、大头畈、张家村汇入七里塘水库,而后流经黄泥塘、前屋村汇入石泄溪,最终汇入孝顺溪。七里塘水库坝址以上控制流域面积2.45km2,主河道长约3.81km,河床平均比降5.62‰。水库影响下游村庄为黄泥塘、前屋、张宅村,影响人口953人。水库灌溉面积480亩,养鱼水面面积126亩。 水库大坝为均质土坝,枢纽建筑物由大坝、溢洪道及泄洪闸三部分组成。大坝长285m,高2.6m,坝体坐落于坚隔土之上。 七里塘水库从建国初期兴建至现在未进行过除险加固处理,水库运行至今出现一系列问题,处于半荒废状态:水库大坝在施工期由于坝底部分土质较差,部分块石充垫土层碾压不实,汛期易造成集中漏水;沿坝轴线的坝体内埋设的倒虹吸管产生多处裂缝;迎水坡冲刷严重;溢洪道已破损,正常蓄水位下降0.8m;泄洪闸未安装完全,不能正常启闭,没有实际使用功能。 受当时财力、物力以及技术条件的限制,工程存在着施工质量差、管理设施不健全等问题;根据《金义都市新区规划(2012-2030年)》的新区用地规划,七里塘水库下游的灌溉农田将变为

浙江省短历时暴雨

浙江省短历时暴雨

目录 前言 1、概述 1.1修编缘由 1.2主要依据和技术途径 1.3编图成果 2、暴雨特征 2.1产生暴雨的主要天气系统 2.2最大点暴雨量的分布 2.3暴雨日数与暴雨水资源 3、暴雨统计参数值线图 3.1暴雨统计参数的估算 3.2暴雨统计参数等值线图绘制 4、定点定面关系 5、暴雨时、日雨型 5.124小时概化雨型 5.2暴雨日程分配 6、使用说明 6.1使用范围 6.2使用规定 6.3计算举例

附表: 附表4-1浙江省定点定面关系表 附表6-1皮尔逊-Ⅲ型曲线模比系数Kp值表 附表6-2皮尔逊-Ⅲ型曲线模比系数Φp值表 附图: 附图1、浙江省雨量站点分布图 附图2-1浙江省实测和调查最大10分钟点雨量分布图附图2-2浙江省实测和调查最大60分钟点雨量分布图附图2-3浙江省实测和调查最大6小时点雨量分布图附图2-4浙江省实测和调查最大24小时点雨量分布图附图2-5浙江省实测和调查最大3天点雨量分布图附图3-1浙江省最大10分钟点雨量均值等值线图 附图3-2浙江省最大60分钟点雨量均值等值线图 附图3-3浙江省最大6小时点雨量均值等值线图 附图3-4浙江省最大24小时点雨量均值等值线图 附图3-5浙江省最大3天点雨量均值等值线图 附图3-6浙江省最大10分钟点雨量变差系数等值线图附图3-7浙江省最大60分钟点雨量变差系数等值线图附图3-8浙江省最大6小时点雨量变差系数等值线图附图3-9浙江省最大24小时点雨量变差系数等值线图附图3-10浙江省最大3天点雨量变差系数等值线图

前言 当前存在的洪涝灾害、水资源短缺和水污染三大水问题中,暴雨是产生洪涝灾害的主要根源,研究暴雨的时空分布与数量特值,是科学减灾的重要内容之一。 建国以后,我省先后三次编制暴雨统计参数等值线图。第一次是1958年编制的《浙江省水文手册》,第二次是1970年编制的《浙江省水文图集》,第三次是在1979年编制的《浙江省可能最大暴雨图集》。这些“手册”、“图集”在我省水利水电工程建设的规划、设计、管理,公路、铁路桥涵设计和其它国民经济建设中发挥了重要作用。随着时间的推移,暴雨资料系列不断增长,资料信息量(站年数)剧增,创历史记录的短历时大暴雨不断发生,暴雨量级不断刷新。上次编图以来,水文科技水平、计算技术和表达手段已取得长足进步,为充分利用水文信息资源、分析研究暴雨的量级和时空分布规律创造了条件。基于以上原因,1997年水利部水文司“文环[1997]61号”部署全国开展短历时暴雨等值线图的修编工作,并在浙江省进行试点,以此推动全国的暴雨等值线修编工作。在省水利厅的领导下,省水文勘测局成立了领导小组和技术小组,开展了包括短历时暴雨统计参数等值线、暴雨时面深关系、暴雨雨型、城市暴雨公式等内容的研究工作。本研究选的水文资料,其观测年限一般都在35年以上,资料条件和编图技术都较1979年编图时好,其编图成果更符合我省的暴雨分布规律和自然地理特征。1999年9月全国暴雨编图技术组在南京组织召开的华东片拼图会议上,我省成果通过审查并与邻省等值线合理拼接。2003年2月,省水利厅在杭州召开评审会通过了本成果,并建

暴雨强度公式计算方法

一、定义 暴雨强度:指单位面积上某一历时降水的体积,以升/(秒?公顷)(L/(S?hm2))为单位。专指用于室外排水设计的短历时强降水(累积雨量的时间长度小于120 分钟的降水) 暴雨强度公式:用于计算城市或某一区域暴雨强度的表达式 二、 其他省市参考公式: 三、暴雨强度公式修订 一般气候变化的周期为10~12年,考虑到近年来的气候变化异常,5~10年宜收集新的降水资料,对暴雨强度公式进行修订,以应对气候变化。 工作流程:

1.资料处理; 2.暴雨强度公式拟合(单一重现期、区间参数公式、总公式); 3.精度检验; 4.常用查算图表编制; 5.各强度暴雨时空变化分析 注意事项: 基础气象资料 采用当地国家气象站或自动气象站建站~至今的逐分钟自记雨量记录,降水历时按5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 分钟共11种,每年每个历时选取8 场最大雨量记录; 年最大值法资料年限至少需要20 年以上,最好有30 年以上资料; 年多个样法资料年限至少需要10 年以上,最好有20 年以上资料。 统计样本的建立 年多个样法:每年每个历时选择8个最大值,然后不论年次,将每个历时有效资料样本按从大到小排序排列,并从大到小选取年数的4 倍数据,作为统计样本。 年最大值法:选取各历时降水的逐年最大值,作为统计样本。 (具有十年以上自动雨量记录的地区,宜采用年多个样法,有条件的地区可采用年最大值法。若采用年最大值法,应进行重现期修正) 具体计算步骤: 一、公式拟合 1.单一重现期暴雨强度公式拟合 最小二乘法、数值逼近法

二分搜索法、最小二乘法

江西省暴雨强度计算公式

序号 县(市)名 暴雨强度公式 (L/s ·hm 2) 资料记录年数(a ) 备注 1 南昌 64 .0)4.1()69.01(1598++= t LgP q 35 用7年自动记录雨量资料统计法求得 64 .0)4.1()69.01(1386++= t LgP q (487,423) 2 新建 64 .0)4.1() 69.01(1464++=t LgP q 18 446 3 景德镇 7 .0)8() 60.01(2226++=t LgP q 27 370 4 萍乡 79 .0)10() 78.01(2619++=t LgP q 30 308 5 九江 7 .0)8() 60.01(2307++=t LgP q 73 383 6 彭泽 66 .0)8() 58.01(1350++=t LgP q 15 248 7 湖口 7 .0)8() 60.01(2198++=t LgP q 32 365 8 瑞昌 7 .0)8() 60.01(1707++=t LgP q 14 284 9 都昌 7 .0)8() 60.01(1323++=t LgP q 20 220 10 德安 74 .0)9() 70.01(1171++=t LgP q 12 74 .0)9() 70.01(1771++= t LgP q A=1771?166 11 永修 64 .0)4.1() 69.01(1330++=t LgP q 30 405 12 星子 7 .0)8() 60.01(1860++=t LgP q 29 309 13 武宁 79 .0)10() 78.01(2273++= t LgP q 18 368 14 修水 79 .0)10()78.01(3246++= t LgP q 21 用6年自动记录雨量资料统计法求得 79 .0)10()78.01(3006++= t LgP q (382,354) 15 上饶 71 .0)5() 47.01(2374++= t LgP q 22 463 16 婺源 71 .0)5() 47.01(1818++= t LgP q 23 355

暴雨强度公式选择

某市为推求当地的暴雨强度公式,收集有30年自记雨量记录。每年选择了降雨强度较大的8场雨,然后按降雨强度不论年次而按大小由第1号排到第240号,最后选取了前120号降雨作为最终的统计资料。其中排在第30号的那场雨的降雨资料如下:降雨历时5、10、15、20min 的累计降雨量分别为9、15、19、22mm 。试计算该场雨各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i (mm/min )值;并根据你计算的i 值,从下列三个暴雨强度公式中选取一个比较适合该市的暴雨强度公式,)ha s /L () 14t ()76lgP .01(3600q 84.01?++=、)ha s /L ()12t ()77lgP .01(2500q 74.02?++=、)ha s /L ()3.6t ()71lgP .01(1800q 71 .03?++=。并利用该公式计算上述第30场雨降雨历时为120min 时的累计降雨量。(暴雨强度均保留小数点后两位,降雨量单位为mm ,保留小数点后一位)

解: (1)i t=5min =9/5=1.80(mm/min ); i t=10min =15/10=1.50(mm/min ); i t=15min =19/15=1.27(mm/min ); i t=20min =22/20=1.10(mm/min )。 (2)排在第30号的这场雨的重现期)a (14301430mM 1NM P ≈?+?=+= ①利用第一个暴雨强度公式)ha s /L ()14t ()76lgP .01(3600q 84 .01?++=计算各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i 如下: )min /mm (82.1167114) (5)76lg1.01(3600i 0.845min t =?++==; );min /mm (49.1167114)(10)76lg1.01(3600i 0.84 10min t =?++== );min /mm (27.1167114) (15)76lg1.01(3600i 0.8415min t =?++== 。)min /mm (11.1167114)(20)76lg1.01(3600i 0.8420min t =?++= = 利用最小二乘法选择最佳暴雨强度公式, 0006 .0)10.111.1()27.127.1()50.149.1()80.182.1()i ?i (Q 22222j j 1=-+-+-+-=-=∑ ②利用第二个暴雨强度公式)ha s /L () 12t ()77lgP .01(2500q 74.02?++=计算各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i 如下: )min /mm (84.1167112)(5)77lg1.01(2500i 0.74 5min t =?++==; );min /mm (52.1167112) (10)77lg1.01(2500i 0.7410min t =?++== );min /mm (31.1167112)(15)77lg1.01(2500i 0.74 15min t =?++== )min /mm (15.1167112)(20)77lg1.01(2500i 0.7420min t =?++= = 利用最小二乘法选择最佳暴雨强度公式,

瑞安市集云山水库大坝安全技术认定综合评价报告

瑞安市集云山水库大坝安全技术认定综合评价报告 1

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1 工程基本情况 1.1 工程概况 瑞安市集云山水库位于瑞安市锦湖街道横山偏北山腰,水系属愚溪,集雨面积2.2km2。工程于1958年9月动工兴建,竣工于1960年2月。水库总库容163.59万m3,正常库容136.70万m3。水库枢纽由拦水坝、溢洪道、老放空涵管、放空遂洞和泄流明渠组成。水库下游有锦湖街道和12个村庄,最近距离1km,还有104国道,最近距离10km。水库影响人口3万人,耕地1000亩。该水库是一座以防洪、供水、灌溉为功能的综合利用的小(1)型水库,现有灌溉农田面积650亩,年供水量180万m 3。 本工程水库由于运行时间较长,为了保证水库大坝的安全运行,根据水利厅<关于印发浙江省小型水库大坝安全技术认定办法(试行)的通知>要求,应对该水库大坝进行安全技术认定。 6月,我所受瑞安市锦湖街道办事处的委托,承担<瑞安市集云山水库大坝安全技术认定综合评价报告>的编制工作。 1.2 主要特性指标 集云山水库总库容163.59万m3,根据水利部<水利水电工程等级划分及洪水标准>(SL252- )规定,水库规模为小(1)型,工程等级为Ⅳ等。 (一)拦水坝 拦水坝坝型为粘土心墙坝,最大坝高25.70m,坝顶高程为 - 3 -

119.45~119.58m(假设高程,下同),坝顶宽2.3~2.7m,坝顶长度215m,防浪墙顶高程为120.35~120.38m,宽0.5m。上游坝坡坡比从上到下分别为1:1.93、1:1.43、1:6.0,均为干砌石护坡,在高程112.92m处为宽5.5m的平台。下游坝坡坡比从上到下分别为1:2.52、1:9.17、1:2.72,其中高程101.45m以下为排水棱体,底宽19.0m,高程101.45m以上为土坡。坝体粘土防渗心墙底宽19.50m,顶宽4.30m,顶高程为118.52m。 (二)溢洪道 溢洪道位于大坝左侧,为开敞正槽式溢洪道,进口底高程116.40m,进口底宽13.9m,泄槽长56.5m,为山体开挖而成。 (三)老放空涵管 老放空涵管位于坝体右侧,为钢筋砼结构,洞长70m,洞径0.6m,进口底高程99.75m,出口底高程99.15m,进口处配置插板闸门和1台螺杆式启闭机,启闭力为3T。当前,该放空涵管已封堵,停止使用。 (四)放空隧洞 放空隧洞位于大坝右岸山体内,隧洞洞径1.7×1.7m,全长171.647m,进口中心高程99.75m,出口中心高程95.416m,为城门型无压隧洞。 (五)泄流明渠 放空隧洞下游即为泄流明渠,全长94.357m,渠道宽度1.5m,深度1.0m,纵坡9.0%。 工程有关特性指标见表1-1。 - 4 -

暴雨强度公式参数率定方法

暴雨强度公式参数率定方法 朱颖元 根据实测雨强记录,用最小二乘法为准则的高斯—牛顿迭代法直接求解暴雨公式的参数,算法简单,可以减少计算误差,提高参数的精度。 1 问题的提出 短历时暴雨强度公式是城市排水设计中推求雨水量的公式,常用的型式为: (1) 式中n——暴雨衰减指数 b——时间参数 A——雨力,随重现期T而变 A与T的关系常采用下式表示: A=A1(1+Clg T) (2) 式中A1、C——参数 由式(1)、(2)可得: (3)

式(3)可表示为: i=f(t,T;A1,B,b,n) (4) 式中f——已知的非线性函数 t——暴雨历时 T——重现期(自变量) A1、B、b、n——参数 暴雨公式中参数的率定目前仍存在一些尚待研究的问题,首先是短历时暴雨资料采用哪种概率理论分布模型[1、2];其次是统计参数估计。目前统计参数估计的方法很多,大致可以分两类,第一类为参数估计法;第二类为适线法。二者均不具有任何约束条件,一次仅能对一个样本进行估参。短历时暴雨具有多种历时,因此具有多个样本。若采用上述任一种方法对各种历时的暴雨资料逐一估计出统计参数,再将频率曲线绘在同一张图上,就有可能出现不同历时暴雨频率曲线相交的不合理情况。除了经验适线法可以人为对参数进行调整外,其余估参方法均无能为力。而可以同时对多个样本进行参数估计且能协调不同历时暴雨频率曲线之间参数关系的估参方法目前尚未见到。最后是式(1)中参数率定问题,一般的方法是:先对暴雨资料进行频率分析,求出各种历时指定重现期的设计雨强值。再对式(1)进行线性化变换,即式(1)两端取对数使之成为一线性方程。根据设计雨强值用图解法或最小二乘法确定出参数A、b和n。最后,根据式(2)及算出的A值用最小二乘法推求出参数A1和C。这种计算方法实际上是多次辗转相关,而辗转相关已被证明是不可能提高计算精度的[3]。

防洪堤设计说明书(A3)

工程名称:梅屿河溪外山头至梅底段防洪堤工程设计单位:瑞安市云江水电勘测设计所 设计证书编号:丙级122130-sb 审定: 李敏 校核: 冯武 设计: 李敏 目录 第一章、基本情况 (1) 一、工程概况 (1) 二、现状及治理目标 (1) 第二章、水文 (2) 一、气象 (2) 二、水文 (2) 第三章、工程地质 (3) 一、地形地貌、地质 (3) 二、筑堤土石料 (3) 第四章、工程任务和规模 (4) 一、工程任务及规模 (4) 二、防洪标准 (4) 第五章、工程布置及建筑物 (4) 一、堤线的平面布置 (4) 二、河道断面及防洪堤断面结构拟定 (4) 三、水力计算 (5) 四、河道疏浚 (6) 五、断面稳定计算 (6) 六、堤岸及堰坝末端冲刷深度计算 (8) 第六章、施工组织设计 (9) 一、施工条件 (9) 二、施工准备和交底 (9) 三、施工排水 (10) 四、防洪堤的工程施工 (10) 第七章、工程管理设计 (12) 一、管理机构及职责 (12)

二、管理的范围 (12) 三、工程检测与维护 (12) 第八章、设计概算 (13) 一、编制依据 (13) 二、基础资料 (13) 三、工程投资概算 (13) 第一章基本情况 一、工程概况 河溪小流域地处瑞安市中西部,属飞云江水系,发源于梅屿乡大山尖,自西北至东南贯穿全乡,流经大田坪、洞桥、大岙底、外山头、梅底、屿头、外三甲、东山头,经荆梅水闸在八甲注入飞云江,全长约12.8公里,平均坡降15.6?。其中梅底大桥以上长约6.8公里,平均坡降47.42?。梅底大桥以上流域面积14.4平方公里。河溪上游属山溪性河流,源短流急,洪水暴涨暴落,尤其在台风影响下极易造成洪涝灾害。 本工程属梅屿河溪外山头至梅底段防洪堤工程,位于瑞安市中部梅屿乡辖区内,外山头村至梅底村两岸,从上游河溪堰坝(桩号0-005)起,至下游梅底大桥(桩号0+658)止,治理溪流长为698m。其中主河道663m,支流35m。流域面积14.4平方公里,主溪流长6.8公里。设计堤顶高程主河道为21.5m~15.26m,支流堤顶高程为18.7~17.6;防洪堤结构采用直斜复合式砌石断面。 工程概算总投资约345.6万元。 二、现状及治理目标 梅屿乡地处瑞安市中西部山区,经济较为落后,由于地理位置和流域的特殊性,村庄基本顺溪流两旁而建,河溪呈狭带穿乡而过。目前,河溪外山头至梅底段两岸的防洪堤大部分为土堤及自然岸坡,防洪质量不高,防洪标准偏低,加上上游水土流失、河床淤高,影响河床的过流能力,水流向两岸切割加深,使原有防洪堤基础掏空,遇洪水有堤毁之危。近几年,已侵蚀部分农田,每年汛期,给沿岸村庄造成较大威胁。当地乡政府和人民迫切要求对河溪外山头至梅底段进行综合治理,对溪流进行改造,提高防洪能力,以确保沿岸人民的生命财产安全。本工程建成后,对改善当地水环境、提升村镇品位、促进当地农业经济的发展、加快农村现代化建设步伐,具有重要意义。本次工程治理的主要内容:主要为河道治理工程,以修筑防洪堤和河道疏浚为主。

河道治理实训报告之欧阳光明创编

目录 欧阳光明(2021.03.07)常山县芳村溪洁湖段治理工程2 1.基本资料2 1.1工程概况2 1.2水文气象3 1.2.1流域概况3 1.2.2气象3 1.2.3水文基本资料3 1.2.4设计暴雨4 1.2.5设计洪水4 1.3工程地质5 1.3.1区域地形与地貌概况5 1.3.2项目区工程地质条件5 1.3.3天然建筑材料6 2.工程任务和规模6 2.1概况6 2.2流域现状水利设施及存在的主要问题6 3 河道水面线推求及堤顶高程确定7 表4-6堤防工程的安全加高值10 4工程布置和主要建筑物设计11

4.1设计依据11 4.2设计思路与原则11 4.3防洪堤堤线布置11 4.4防洪堤护岸断面设计12 4.5河道及穿堤建筑物设计14 4.6河道清淤工程14 4.7环境、生态及亲水工程设计14 5施工组织设计14 5.1施工条件14 5.2天然建筑材料15 5.3施工导流15 5.4主体工程施工15 5.5施工总布置16 5.6施工总进度计划16 附件 常山县芳村溪洁湖段治理工程 1.基本资料 1.1工程概况 芳村溪洁湖段治理工程属于芳村溪中小流域治理二期工程项目内容之一。 芳村溪中小流域治理二期工程位于常山县境内。常山县位于浙江省西南部,东邻衢县,西接江西省玉山县,南连江山市,北与开化县、淳安县接壤。常山县公路交通较发达,东西向有320国道贯

穿,南北向有205国道经过。 芳村溪属钱塘江上游常山港左岸一支流,发源于海拔1342.3m 的昌湾尖。溪水流经横山路、新桥,纳山坑、布枧坞等支流至芙蓉下游,与西源及千溪坑汇合后继续南行经芳村、大桥,沿途有前溪、源前等溪水加入,经鲁士村后在招贤上游汇入常山港,转向东流经衢县,与江山港汇合后称为衢江,衢江为钱塘江主流。芳村溪集水面积354.2km2,主流河长50.6km。 2011年8月常山县编制完成了《浙江省常山县芳村溪河道整治规划》,规划提出了要在2011~2020年,通过近、远期工程的实施,基本完成芳村溪干、支流河道整治;基本形成较为完善的防洪体系,大幅度提高河道两岸的防洪标准,保护沿河两岸的村庄和农田。 根据《浙江省常山县芳村溪河道整治规划》,近期(2011~2015年)实施堤防、护岸20.05km,疏浚8.5km和堰坝9座,前溪、洁湖、大桥头、鲁士等重要村庄防洪标准达到10年一遇以上;远期(2016~2020年)实施堤防、护岸41.85km,疏浚18.9km和堰坝7座,里村、上初等重要村庄防洪标准达到10年一遇以上,其他沿河地势较高受冲刷严重的村庄和农田达到防冲效果。 芳村溪治理二期工程设计任务是在《浙江省常山县芳村溪河道整治规划》和《芳村溪中小流域治理一期工程初步设计》的基础上,按照新型城镇和新农村建设的要求,做好水利基础设施建设,同时尊重自然规律,区分轻重缓急,突出建设重点。整治后治理段河道防洪标准将达到10年一遇。 1.2水文气象 1.2.1流域概况 本项目建设位置分三处,第一处位于芳村溪河段20km处芳村镇政府所在地,河段入口以上流域面积126km2,整治河段长

河道治理实训报告

目录 常山县芳村溪洁湖段治理工程 (2) 1.基本资料 (2) 1.1工程概况 (2) 1.2水文气象 (3) 1.2.1流域概况 (3) 1.2.2气象 (3) 1.2.3水文基本资料 (3) 1.2.4设计暴雨 (4) 1.2.5设计洪水 (4) 1.3工程地质 (5) 1.3.1区域地形与地貌概况 (5) 1.3.2项目区工程地质条件 (5) 1.3.3天然建筑材料 (6) 2.工程任务和规模 (6) 2.1概况 (6) 2.2流域现状水利设施及存在的主要问题 (6) 3 河道水面线推求及堤顶高程确定 (7) 表4-6堤防工程的安全加高值 (10) 4工程布置和主要建筑物设计 (11) 4.1设计依据 (11) 4.2设计思路与原则 (11) 4.3防洪堤堤线布置 (11) 4.4防洪堤护岸断面设计 (12) 4.5河道及穿堤建筑物设计 (14) 4.6河道清淤工程 (14) 4.7环境、生态及亲水工程设计 (14) 5施工组织设计 (14) 5.1施工条件 (14) 5.2天然建筑材料 (15) 5.3施工导流 (15) 5.4主体工程施工 (15) 5.5施工总布置 (16) 5.6施工总进度计划 (16) 附件

常山县芳村溪洁湖段治理工程 1.基本资料 1.1工程概况 芳村溪洁湖段治理工程属于芳村溪中小流域治理二期工程项目内容之一。 芳村溪中小流域治理二期工程位于常山县境内。常山县位于浙江省西南部,东邻衢县,西接江西省玉山县,南连江山市,北与开化县、淳安县接壤。常山县公路交通较发达,东西向有320国道贯穿,南北向有205国道经过。 芳村溪属钱塘江上游常山港左岸一支流,发源于海拔1342.3m的昌湾尖。溪水流经横山路、新桥,纳山坑、布枧坞等支流至芙蓉下游,与西源及千溪坑汇合后继续南行经芳村、大桥,沿途有前溪、源前等溪水加入,经鲁士村后在招贤上游汇入常山港,转向东流经衢县,与江山港汇合后称为衢江,衢江为钱塘江主流。芳村溪集水面积354.2km2,主流河长50.6km。 2011年8月常山县编制完成了《浙江省常山县芳村溪河道整治规划》,规划提出了要在2011~2020年,通过近、远期工程的实施,基本完成芳村溪干、支流河道整治;基本形成较为完善的防洪体系,大幅度提高河道两岸的防洪标准,保护沿河两岸的村庄和农田。 根据《浙江省常山县芳村溪河道整治规划》,近期(2011~2015年)实施堤防、护岸20.05 km,疏浚8.5 km和堰坝9座,前溪、洁湖、大桥头、鲁士等重要村庄防洪标准达到10年一遇以上;远期(2016~2020年)实施堤防、护岸41.85km,疏浚18.9 km和堰坝7座,里村、上初等重要村庄防洪标准达到10年一遇以上,其他沿河地势较高受冲刷严重的村庄和农田达到防冲效果。 芳村溪治理二期工程设计任务是在《浙江省常山县芳村溪河道整治规划》和《芳村溪中小流域治理一期工程初步设计》的基础上,按照新型城镇和新农村建设的要求,做好水利基础设施建设,同时尊重自然规律,区分轻重缓急,突出建设重点。整治后治理段河道防洪标准将达到10年一遇。

浙江省水文图集长历时设计雨型分配方法、120min模式雨型分配表

附录A 浙江省水文图集长历时设计雨型分配方法 A.0.1长历时设计雨型可根据《浙江省短历时暴雨》等水文图集查算确定。 A.0.2定点数目的确定 规划范围内点雨量参数定点数目不得少于表A.0.2的规定,各历时平均点雨量参数取算术平均值。 表A.0.2 面积和定点数目表 面积(km 2) <10 10~19 20~49 50~99 100~199 200~500 定点数目 1 1~2 2~3 3~4 4~5 5~7 A.0.3 规划范围内面雨量的查算 根据规划区所在地,由图集附图可查得各历时(10min 、60min 、6h 、24h )的点雨量均值及变差系数Cv ;根据规划面积,由图集附表可查得各历时的点面系数α;各历时面雨量H 均值由各历时点雨量均值分别乘以相应历时的点面系数确定;根据各历时面雨量均值H 、变差系数Cv 和Cs/Cv=3.5,可查得p Φ值或p K 值,并按下列公式计算各历时设计面雨量p H 。 H K H p =p 或 ()H C H v p p Φ+=1 (B.0.3-1) A.0.4 分段暴雨衰减指数的计算 不同频率暴雨衰减指数n 值,由下列公式计算: 当i t 在10~60min 之间,()601010,60/lg 285.11n H H += 当i t 在1~6h 之间,()616,1/lg 285.11H H n += 当i t 在6~24h 之间,()24624,6/lg 661.11H H n +=

A.0.5 24h 内每10min 的设计面雨量的计算 当i t 在10~60min 之间,()60 ,10110i 10/n i t H H -= 或 ()60 ,1016060/n i i t H H -= 当i t 在1~6h 之间,6 ,111n i i t H H -=或()6 ,116i 6/n i t H H -= 当i t 在6~24h 之间,24 ,616)6/(n i i t H H -=或()24 ,612424/n i i t H H -= 相邻历时i t 雨量之差,即可得到24h 内每10min 的设计面雨量。 A.0.6 历时24h 、步长10min 的设计雨型分配 10min 雨量老大项的末时刻排在18:00~21:00范围内,10min 雨量老二项排在老大项的左边;其余项从大到小奇数项排列在左边,偶数项排在右边,当右边排满24:00后,余下各项10min 雨量按大小依次向左边排列,得出历时24h 、步长10min 的设计雨型。

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