小流域流量计算
小流域暴雨洪峰流量的计算
水科院公式
H 24 据当地多年平均最大24h暴雨量等值线图可查阅
Cs=3.5Cv
Kp＝1+Cv p
缺乏自记雨量计资料情况下求解参数
2．最大日降雨量法(《室外排水设计规 范》 )
t:降雨历时(min); T:设计重现期(a)； C、n、b为地方性参数，可参照邻近有自记雨量计资料且气 象条件相似的地区进行推算，或依据实践经验推求； q20:当T＝1a，t＝20min时的本地区暴雨强度
为地区参数
hd 为多年平均最大日降雨量(mm)
流域汇流分析计算
流域汇流分析计算就是将坡地漫流与河槽集流 两个相继发生的汇流过程作为一个整体来处理， 运用等流时线法把前述的净雨过程推演为出口 断面的流量过程，获得最大洪峰流量表达式。
等流时线是指将流域上汇流时间相等点连成的 线，即每条线上的各水质点在一定时间同时到 达出流断面
iHale Waihona Puke 为平均降雨强度 f：降雨损失，F:流域面积面积
i:为平均降雨强度； f:为降雨损失强度； F:为流域面积； K:为单位换算系数； a:为参数，a＝0．278.
水科院水文所公式
流域汇流时间以h计
洪峰流量径流系数,量纲为1
n: 暴雨强度衰减指数, 量纲为1 F: 流域面积 km2 A: 流域面积
（2）图解法按照上例计算
见excel计算表5-4
(3)最小二乘法的应用
以5-1为例
二乘法与图解法各有优缺点
求解公式i= A 中参数
(t b)n
（1）采用试摆法：见例题EXCEL （2）采用最小二乘法
p
缺乏自记雨量计资料情况下求解参数
1．等值线图法 :《水文手册》中一般都附有暴雨公 式参数A， n 的等值线图. A也可用下式计算
小桥涵水文计算
当汇水面积F<3平方公里时，也可用下式计算：
QS CSF
3
径流形成法资料收集
1)汇水区面积 (1)利用1／50000地形图求算 (2)实测 (3)实测与估算相结合的方法 假定汇水区面积为矩形，在汇水区范围内选择 有代表性的河沟平均横断面和纵断面，实测平均断 面的宽度B和平均长度L .
I2 2)主河沟平均坡度
3 2
4 5
汇水面积较小(一般平原区F<1．0平方公里 山岭区F<0．5平方公里） 按简化公式进行计算，结果偏差较大。
这时还应用下式计算比较，选其较小者：
2 径流流量 经验公式
（1）在汇水面积小于10平方公里 时
QS KF
(2) 当有降雨资料时
n
K——径流模数，附表3——17 n——地区指数，附表3——18
损失参数 : (mm/h)
北方
K1 S P
1 2
南方：
K2SP A
K1、K2 ———附表3-3
1, 2 , ———附表3-3
2 经验公式
QP ( S P ) A
m
2
QP CS P A
3
地貌系数，附表3-5 m, 2 指数，附表3-5 C, , 3 系数，指数，附表3-6
QS (h z) F
3 2
4 5
暴雨径流厚度h：由以下四因数查附表3-12
(1) 暴雨分区，附表3-7； (2) 公路洪水频率，表1-6； （3）汇水区吸水类型；附表3-9或3-10 （4）汇水时间，附表3-11
考虑洪峰传播、降雨不均匀、水库湖泊等影响
QS (h z) F
第六章 小流域设计洪峰流量的计算
雨强(mm/min)
4 在绘制好的雨强频率(次频率)曲线上读取不同频率
(次频率)不同历时的雨强t1，=5 m并in将频率(次频率)换算成
重现期制成i-t-T关系表
t2=10 min
t3=15
t4=20
5 根据雨强-历时-重现期关系表，在直角坐标纸上点绘
i-t-T相关线，称为暴雨特性曲线P131
3 洪水调查途径：根据洪水调查资料直接选配总体分 布曲线，或采用分区洪峰流量综合频率分布曲线推 求设计流量
本章重点介绍推理公式法(暴雨径流途径)，简要介绍 地区经验公式
§6.2 小流域设计暴雨
一 暴雨和设计暴雨
➢ 暴雨标准与流域自然地理条件、流域面积大小和降 雨强度有关
➢ 设计暴雨：据工程设计要求，确定设计频率的一定 时段的暴雨量及其在时间上的分配和地区上的分布
i 1
式中，r为重现期的总项数P134
二 公式i=S/(t+b)n中参数的推求
➢
对
it , P
(t
SP 两边取对数，得 b)n
lg it,P lg SP n lg(t b)
把 lg (t+b)看作自变量，lg it,p作为函数，上式也是一
直线方程式，其中 lg S为截距，n为斜率，所以参数n，
5
小0流.06 域设计暴雨是计算设计时段指定频率p的最大34平
0.04
均暴雨强度，但雨强-历时关系没有频率意义
2
0.02
1
0
0
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
降雨历时t/min
雨强(mm/min)
小流域洪峰流量计算的公式
小流域洪峰流量计算的公式1、推理公式f Q n sm τψ278.0=当τ≥c t ，时，n su τψ-=1 当τc t ，时，nc t n -⎪⎭⎫ ⎝⎛=1τψn H s -=12424n--=410ψττ()nnnsF L mJ ----⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=414431410278.0τ()nc s n t 11⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=μm Q ——设计频率的洪峰流量（m 3/s ）ψ——洪峰径流系数τ——汇流历时(h)S ——暴雨雨力(mm/h)n ——暴雨衰减指数，其分界点为1小时，当t<1，取n=n 1，当t 1，取n=n 2μ——产流历时内流域内的平均入渗率（mm/h ）c t ——产流历时24H ——设计频率的最大24小时雨量（mm ）计算步骤1、根据地形图确定流域的特征参数F 、L 、J2、由公式4131FJ L =θ计算θ值，并根据相关公式计算汇流参数m3、由暴雨μ的参数等值线图确定设计流域的暴雨参数特征值24H 、C V 、C S 、n 1或n 2，并由皮尔逊Ⅲ型，结合频率查表，确定指定频率下的K p 值，由()241224H K s K S n p p p -== 4、有《四川省水文手册》，查出n-44的值，并根据ns m -⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=44410383.0θτ计算0τ值5、查表确定μ值，并计算n sτμ，查图由n 、n sτμ两坐标的焦点值，确定洪峰径流系数ψ6、根据《四川省水文手册》，查出n-41的值，计算流域汇流时间n--=41ψττ，计算τ值2、水利水电科学研究院的经验公式 适用于流域面积小于100km 2.32ksFQ m =洪峰流量参数K 可有下表3、公路科学研究所nm kFQ =指数n 为面积指数，当101≤≤F 时，K 值如下表梯形断面830)'(189.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=i m m nQ h ，)1(2200m m h b -+=，212'm m +=。
工程水文学小流域暴雨洪峰流量计算
5Δt
ω4
4Δt
ω１
ω3
ω2
3Δt
Δt
2Δt
流域出口断面流量的计算
出流断面在第i 时段出流量是由第一块面积ω１上 的本时段净雨，第二块面积ω２上一时段净雨……等
所合成的:
Qi
ri1
ri12
...
hi t
1
hi1 t
2
...
式中，ri－第i 时段地面净雨强度。
时段 (h)
地面净雨 等流时面 hs(mm) 积ω (km2) h1=5mm
式中，ft— t 时刻的下渗率； f0— 初始下渗率； fc— 稳定下渗率； β— 递减指数；
式中f0、fc及β都是反映土壤特性的参数，只能根据
实验资料推求。
fo
ft= fc+(fo- fc)e- t
F
霍顿下渗曲线
fc fc
t
6.2.3 设计净雨量的推求
初损后损法 径流系数法 相关法 水量平衡法
iF
i2 f3
i3 f2
i4f1
i2 f3 +i3 f2 +i4 f1=3if
iF
i3 f3
i4 f2
i3 f3 +i4 f2
=2if
i4 f3
i4 f3
=if
Qm=KiF
部分流域汇流 tc<τ
m i f q1
q2
q3
q4
Q
Qm
1 i1 f1 i1 f1
i1 f1
=if
2 i2 f2 i1 f2
i2 f1
1 f n
A
当tc<τ时：
n
tc
1n
（2）损失参数 f
城市排涝河道设计流量的近似计算
城市排涝河道设计流量的近似计算1.径流系数法径流系数法是一种简便的计算方法，适用于城市小流域或雨洪事件较为稳定的情况。
计算步骤如下：-根据所在地的降雨特点，选择相应的径流系数（一般为0.3-0.8）；-根据小流域面积和设计降雨强度，计算出小流域内的平均雨量；-将平均雨量乘以径流系数，即可得到设计流量。
2.曼宁公式法曼宁公式法适用于城市排涝河道的设计，在排水主河道的断面取样点进行流速和横断面积的测量，然后应用曼宁公式计算设计流量。
曼宁公式表达式为：Q=K×A×R^(2/3)×S^(1/2)其中，Q为设计流量，K为流量系数，A为横断面积，R为水力半径，S为水流坡降。
这些参数需要根据具体情况进行测定或估算。
3.等频率法等频率法根据经验公式计算不同设定频率下的雨水来水流量。
计算步骤如下：-根据所在地的降雨特点，选择相应的设定频率（如50年、100年等）；-使用经验公式计算出相应设定频率下的设计降雨强度；-根据小流域面积，计算出小流域内的来水流量。
需要注意的是，以上方法仅为近似计算方法，实际的城市排涝河道设计流量可能受到多种因素的影响，如地形、土地利用等。
因此，在实际设计中，应根据具体情况结合多种方法综合考虑，确保排涝系统的安全性和可靠性。
此外，还应注意选择合适的暴雨情景进行设计。
暴雨情景通常根据历史降雨资料和气象预报等数据进行分析，并结合相关工程经验进行确定。
设计时应考虑不同频率的暴雨事件，以满足不同等级暴雨条件下的排水要求。
综上所述，城市排涝河道设计流量的近似计算方法有径流系数法、曼宁公式法和等频率法等。
设计时应综合考虑多种因素，并选择合适的设计暴雨情景，以确保排涝系统的安全性和可靠性。
小流域设计洪水计算(主讲推理公式法)
Qm——待求最大流量（m3/s）；
m——汇流参数； J——流域平均纵比降；
σ、λ ——反映沿流程水力特性的经验指数。对于一般 山区河道采用σ=1/3，λ=1/4。
WUHEE
将σ=1/3，λ=1/4代入（8-12）式得：
0.278
L 1/ 4 m J1/ 3Qm
将上式代入 Qm 0.278
Qm,p=C p· Fn
式中，Cp——随频率变化的综合系数；n ——经验指数；各省、 市水文手册中可查。
WUHEE
例如湖南、江西的Cp、n值表
WUHEE
二、多因素公式
Qm, p Ch24 , p F n Qm, p Ch24 , p f F
n
n Qm, p Ch24 J f F ,p
第八章
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
小流域设计洪水计算
概述 小流域设计暴雨计算 设计洪峰流量的推理公式 计算洪峰流量的地区经验公式 设计洪水过程线的推求
WUHEE
8.1
概述
一、小流域设计洪水特点 1. 缺少实测资料(流量和暴雨资料)。
中、小型水库，涵洞，城市和工矿区的防洪工程
a、由实测暴雨资料分析得到; b、从水文手册中的n值分区图上查取。 （2）Sp的计算 t· it,P=Pt,p=Sp· t1-n
a、地区水文手册中的Sp等值线图插取; b、由式（8-2）知：Sp=Pt,p· tn-1 ∵ P24,p已知（t=24h） ∴ Sp=P24,p· 24n2 -1
WUHEE
概化过程线法 概化线型有三角形、五边形和综合概化过程线等形式。 一、三角形概化设计洪水过程线 已知:设计洪峰流量Qm,p；P24,p
小流域水文流量计算方法探讨
小流域水文流量计算方法探讨摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越重视小流域水文流量计算，小流域水文流量计算对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍小流域水文流量计算方法的有关内容。
关键词小流域；水文；流量；计算；方法；工程；引言水文分析计算是工程设计的第一步，其成果是决定工程规模、效果和投资的最关键因素，因此，对水文分析的资料引用、计算方法和参数定量等，均须予以充分的重视。
目前全国各地水利部门根据历年实践经验和理论探讨, 制定了各种小流域流量计算公式和相应的图表。
但由于我国幅员辽阔,将各地区划分到很小的范围也不大可能, 故各参数是简化了的概略值, 地区差异较大。
所以寻找一种适合本地区的流量计算公式就显得尤为重要。
一、工程概况某水库修建于上世纪70 年代, 地处山区,枢纽工程由大坝、溢洪道、输水压力管、坝后电站组成, 均质土坝, 坝顶长133 m, 集雨面积98.87 km2,坝顶宽5m, 最大坝高44 5m, 正常运用洪水标准为50 年一遇, 非常运用洪水标准为1 000年一遇。
在距大坝约 4 4 km 的上游有一小型水库, 地处山区, 均质土坝, 最大坝高22 3 m, 坝顶长134 m, 集雨面积2.63km2。
正常运用洪水标准为30 年一遇, 非常运用洪水标准为300 年一遇。
二、水文计算当对该水库进行水文计算时, 对于P =2% 、P= 3.33% 的设计洪水而言, 设计洪水可由其自身集雨面积设计洪水迭加上游水库相应标准设计洪水调洪后下泄流量而得。
对于P= 0 1% 的设计洪水来说, 由于已超过上游水库的防洪标准, 必须考虑上游水库溃坝洪水的影响。
2.1上游水库溃坝水流计算2.1.1基本方程上游水库为均质土坝, 属逐渐溃坝类型, 但由于溃坝水流冲击力极强, 从决口开始到基本形成最终稳定断面时为止, 为时很短, 为安全计, 可考虑按瞬时溃坝处理。
对于瞬时彻底溃坝的水流流态, 是一种非恒定的不连续波的运动, 满足如下方程:涌波基本方程式:式中w 为溃坝洪水涌波波前速度; h1为涌波通过的上游某一断面时的水深; h2为溃坝下游某一断面的恒定流水深; Q1、Q2分别为涌波通过两个断面时的流量; v2为溃坝下游某一断面的恒定流水的速度( 与h2相对应) 。
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隧道口排水（小流域流量计算）
一、计算方法
该计算采用暴雨推算法。
暴雨推理他是运用成因分析与经验推算相结合的方法，从实测的暴雨资料入手，应用地区综合分析方法来分析暴雨资料和地区特征关系，从而间接地推求设计流量。
是一种半理论半经验的计算方法。
一次暴雨降雨在满足了植物滞留、洼地蓄水和表土储存后，当后降雨强度超过入渗能力时，超渗的雨量将沿着坡面汇流入河网。
而决定小流域洪峰流量大小（即影响产流与汇流）的主要因素，一般有降雨量、降雨强度、降雨的时空分布和下垫面（如植物滞留洼地蓄水、土壤蒸发、入渗；汇水区的大小、形状、坡度）等。
暴雨推理法把汇水区上的产、汇流条件概括简化，并引入一些假定，从而建立起主要因素和洪峰流量之间的推理关系和经验关系，通过统计分析计算，定量其参数，最后得到计算公式。
说明：本计算中有的参数均来自于十天高速水文计算书（第五册第一分册），有的来自现场，有的则来自有设计院提供的CAD地形图。
二、基本公式及使用情况
暴雨推理公式：
式中：QP——规定频率为P时的洪峰流量（m3/s）；
SP——频率为P时的雨水（mm/h）,该地区取值62；
μ——损失参数（mm/h）；。