洪峰流量的计算修订稿
贵州省暴雨洪水计算实用手册
贵州省暴雨洪水计算实用手册（修订本）小汇水流域部分二零零四年九月一、基本思路推理公式法，是最早用作根据暴雨资料间接推求设计洪水最大流量的方法之一。
我国于建国后，在铁路、公路、城市和工业区防洪排洪、城市排水以及中小型水电建设等方面，都广泛使用推理公式法计算设计洪水。
本次修订小汇水面积雨洪计算公式，主要考虑了影响雨洪计算公式结构的关键性的经验关系即汇流参数地区综合经验关系以及有关的边界条件，参照外省的类似经验关系并结合我省的实际情况进行修订，主要有以下几个方面：1、汇流参数m和流域几何特征值θ之间的地区综合关系m～θ，由于面积较小的小流域及特小流域中坡面汇流随着面积逐渐起主导作用，不同θ值的流域汇流条件相对的差异较小，因而m～θ线坡度较缓；随着面积的增大，河槽汇流比重加大，汇流速度增加较快，汇流参数m增长较多，汇流m～θ线坡度较陡。
所以，m～θ线是转折的。
参照《小流域暴雨洪水计算》一书综合国内几个地区m～θ关系及邻近省区m～θ关系的趋势，结合我省某些自然地理分类（如Ⅰ2类）点据分布情况，我省m～θ线大约在θ=30处转折，当θ＞30，m～θ线坡度较陡，即原《手册》确定的m=γθ0.73；当θ＜30，m～θ线坡度较缓，如附图中所定m=γ1θ0.22。
2、确定小面积m～θ的趋势时，由于我省实测小面积资料特少，因此，除考虑点据分布外，还对我省可能出现的最小θ和m值进行估计，假定流域汇水面积为1平方公里时，对于主河道坡降很大（如100%）的特小流域，设若干种流域形状系数，其最小的θ不小于3.0，取θ=3为应用范围的最小值。
由我省实测水文资料分析的汇流参数m值，最小值为m=0.4，原《手册》在与邻省区典型流域汇流参数比较的综合材料中，我省最小汇流参数为m=0.31～0.39，结合我省分类m～θ关系点据分布，Ⅰ2类（丘山间谷坝，强岩溶，植被差）的m值最低，其小面积的点据较多，依照其点据分布趋势，确定m～θ线在θ=30处转折后通过θ=3.0，m=0.3处，m～θ线与Ⅰ2类点据配合得还比较好，亦即在应用范围内取我省的最小汇流参数m=0.3。
某公园洪峰流量计算
＝1000×263.3×（0.45×0.495+1×0.035） ＝67865m3 ； 式中 W —— 次洪水总量（m3）
1
h —— 次降雨量（mm） ；
a —— 径流系数，建设区 a 1 取 0.45，水域 a 3 取 1；
F —— 流域面积（km ） ， F1 、 F 2 分别为建设区、水体水域
2
的面积。 1.1.3 调蓄水量计算 假定水体常水位为 H，修筑拦坝后水体最高洪水位维持在 H+1.5m（黄基） ，水体水面面积为 3.5ha。因此，水体的调蓄水量为：
V 滞 ＝1.5×35000
＝52500m3 式中： V 滞 —— 调蓄水量（m3） 则可初步确定水体防洪坝顶的标高为 H+2.5m。 1.1.4 最大泄洪流量计算
F —— 流域面积（km ） ， F1 、 F 2 分别为建设区、水体水域
2
的面积。 3.1.3 东湖调蓄水量计算 假定水体常水位为H， 修筑拦坝后水体最高洪水位维持在H+h （黄 基） ，水体水面面积为 3.5ha。且水体的调蓄水量W≥67865 m3 ∵ h×35000≥48070 ∴ h≥1.38m ∴ 取 h＝2.0m 则可初步确定水体防洪坝顶的标高为 H+3.0m。
Qp K p F
2/3
； 式中 Q p —— 设计洪峰流量（m3/s）
K p —— 流量模数，根据本工程所在地区和设计标准（重现期
20 年）查《广西水文图集》为 18； F —— 流域面积（km2） 则狮山公园水体洪峰流量为：
Qp K p F
＝18×0.53＝9.54 m3/s 3.1.2 洪水总量计算
洪峰流量计算
洪峰流量计算8.7.3推理公式法计算设计洪峰流量推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。
1.推理公式法的基本原理推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程X便可求得设计洪峰流量Qp，即Qm，及相应的流域汇流时间τ。
计算中涉及三类共7个参数，即流域特征参数F、L、J；暴雨特征参数S、n；产汇流参数μ、m。
为了推求设计洪峰值，首先需要根据资料情况分别确定有关参数。
对于没有任何观测资料的流域，需查有关图集。
从公式可知，洪峰流量Qm和汇流时间τ互为隐函数，而径流系数ψ对于全面汇流和部分汇流公式又不同，因而需有试算法或图解法求解。
1. 试算法该法是以试算的方式联解式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），步骤如下：①通过对设计流域调查了解，结合水文手册及流域地形图，确定流域的几何特征值F、L、J，设计暴雨的统计参数（均值、C V、Cs / C V）及暴雨公式中的参数n（或n1、n2），损失参数μ及汇流参数m。
②计算设计暴雨的Sp、X TP，进而由损失参数μ计算设计净雨的T B、R B。
③将F、L、J、T B、R B、m代入式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），其中仅剩下Q m、τ、Rs,τ未知，但Rs,τ与τ有关，故可求解。
④用试算法求解。
先设一个Q m，代入式（8.7.6）得到一个相应的τ，将它与t c比较，判断属于何种汇流情况，再将该τ值代入式（8.7.4）或式（8.7.5），又求得一个Q m，若与假设的一致（误差不超过1%），则该Q m及τ即为所求；否则，另设Q m仿以上步骤试算，直到两式都能共同满足为止。
试算法计算框图如图8.7.1。
图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图2. 图解交点法该法是对（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6）分别作曲线Q m~τ及τ~ Q m，点绘在一张图上，如图8.7.2所示。
两线交点的读数显然同时满足式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），因此交点读数Q m、τ即为该方程组的解。
《陕西省水文手册》洪峰流量计算参数分析
《陕西省水文手册》洪峰流量计算参数分析陕西省是一个农业大省，由于气候和地理环境的原因，自然灾害频发。
其中洪水灾害是最为常见的一种，给社会和经济发展带来了极大的威胁。
为了及时防御和预防洪水灾害，需要对陕西省的水文数据进行深入的分析和研究。
《陕西省水文手册》作为一本权威的参考资料，为我们提供了非常重要的数据和参数。
本文将通过对《陕西省水文手册》中洪峰流量计算参数的分析，来深入了解洪水发生机理和规律，为百姓的生命财产安全提供保障。
一、《陕西省水文手册》中的洪峰流量计算参数1.水文站点选取水文站点的选取是影响洪峰流量计算的关键因素。
选取的水文站点应具有代表性，能够反映该地区的水文特征。
在《陕西省水文手册》中，选取了264 个水文站点，涵盖了全省的主要水域地区。
该手册还对每个水文站点的地理位置、海拔高度、面积和来水量等信息进行了详细描述，为洪峰流量计算提供了基础数据。
2.径流系数径流系数是指降雨量和径流量之间的比值，它可以反映出区域内的径流能力和水文特征。
在《陕西省水文手册》中，将径流系数分为了中游和下游两种情况。
中游径流系数是0.50~0.60，下游径流系数是0.60~0.70。
这种划分方式与实际情况相符，有助于提高洪峰流量计算的准确性。
3.洪水面积洪水面积是指洪水期间水位以上被淹没的地面面积。
在《陕西省水文手册》中，对不同水位下的洪水面积进行了详细的计算和描述。
通过测量和统计，发现洪水面积与洪峰流量存在一定的相关性。
因此，在洪峰流量计算中，洪水面积的考虑是非常重要的。
4.发生时间洪水的发生时间可以反映出降雨和径流的时空特征，对洪峰流量的计算和预报具有重要的参考价值。
在《陕西省水文手册》中，不同水文站点的洪水发生时间被细致地记录了下来，并且根据历史数据和预测模型对未来洪水发生时间进行了预报。
这为水利防灾和抢险救援提供了重要的信息支持。
二、洪峰流量计算参数的分析1.径流系数对洪峰流量的影响径流系数是洪峰流量计算中非常重要的参数。
第六章 小流域设计洪峰流量的计算
通常暴雨的设计频率与洪水的设计频率相同，即某
一频率的洪水，认为是同一频率的暴雨形成的
二 小流域设计暴雨计算特点
1 小流域设计洪水主要是确定设计洪峰流量，故设计 暴雨应着重研究参与洪峰形成的对应时段暴雨 2 小流域汇流时间短，可假定造峰暴雨在时间上是均 匀分配的，但其强度随造峰暴雨时段长短而不同。因
第六章 小流域设计洪峰流量的计算
内 容： 6.1 概述 6.2 小流域设计暴雨 6.3 小流域暴雨强度公式参数的推求 6.4 暴雨强度公式参数的地区综合 6.5 推理公式 6.6 用推理公式计算设计洪峰流量 6.7 地区经验公式
重 点： 推理公式 用推理公式计算设计洪峰流量 难 点： 暴雨特性曲线的绘制 推理公式
1 0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
降雨历时t/min
降雨量h/mm
10
降雨强度i/mm.min-1
0.16
0.14 0.12
3 一般雨强随历时的增加而减小P129 大平均雨强及该时段的最大暴雨量 (=i*t) 0.08
0.06
0.04
9 8 7 6 5 4
4 有了雨强 -历时关系曲线，就可以求出任一历时的最 0.1
0.02 0
0
降雨深度 h/mm 1.3 2 2.55 3.35 4.6 5.7 7.8 8.9
降雨强度 i/mm.min-1 0.13 0.13 0.13 0.11 0.1 0.095 0.087 0.074
9 雨段起迄时间 起 8迄 22:12 22:22 7 22:16 22:31 6 22:13 22:33 5 22:12 22:42 22:09 22:54 4 21:59 22:59 3 21:43 23:13 2 21:13 23:13
水文计算算例修订稿
74
883
3 计算过程
计算设计水位
根据几何方法计算得：
经过多次几何方法计算，确定设计洪水流量Qs=(m3/s)对应的设计洪水位为(m)，即
H=(m)
计算河床各部分的过水面积和水面宽度
根据几何方法计算得：
左滩过水面积ω1=0(㎡)
河槽过水面积ω2=(㎡)
右滩过水面积ω3=0(㎡)
全断面过水面积ωs=ω1+ω2+ω3=(㎡)
—冲刷层内泥沙平均粒径，
—墩前行近流速；
由于一般冲刷采用64-2简化公式进行计算，因此，墩前行进流速 采用下式计算：
=
—床沙启动速度；
—墩前泥沙启动速度；
—指数
当 时， =1
当 时，
所以：
2用65-1修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷：
清水冲刷 ：
动床冲刷 ：
式中：
、 、 、 、 、 意义同65-2。
河床泥沙启动速度 ：
墩前起冲流速
河床粒径影响系数 ：
4全国水文分区经验公式：
公式的基本形式： 。…………………………（4）
根据分区表查90区的对应值： 值按取， 值取，
5采用全国水文分区经验公式
， ………………………………（５）
根据分区表查90区的对应值。查得 ， 则 ， / =，查得K1%=，
流量计算结果
序号
断面位置
河名及桥名
汇水面积F
(Km2)
河沟长L
27
33
998
40
1000
48
1002
64
1010
71
1016
3 计算过程
计算设计水位
根据几何方法计算得：
贵州省暴雨洪计算实用手册_修订本_
F L2
则 L F 0.5 f 0.5
m 1 0.22 将 V、τ、θ、λ、m、Sp、L 等代入(3-4-1)式并经转换后，即得设计洪峰流量 Qp 的基本 计算式：
3
QP 0.357 10.922 f 0.360 J 0.240 F 0.716 CK p H 24
域及特小流域中坡面汇流随着面积渐小而逐渐起主导作用，各站参与地区综合的 m 稳系反映 大洪水的汇流特征，不同θ值的流域汇流条件相对地差异较小，因而 m ～ θ线坡度较缓。 随着面积增大，河槽汇流比重加大 汇流速度增加较快，汇流参数 m 增大较多，汇流 m ～θ
线坡度较陡， 所以 m～θ线是转折的。 参照 《小流域暴雨洪水计算》 一书综合国内几个地区 m～ θ关系及邻近省区 m～θ关系的趋势，结合我省某些自然地理分类（Ⅰ2 类）点据分布情况， 我省 m～θ线大约在θ＝30 处转折，当θ＞30，m～θ线坡度较陡，即原《手册》确定的 m=r θ0.73；当θ＜30，m～θ线坡度较缓，如图中所定 m=rθ0.22。 ⑵确定小面积 m～θ的趋势时，由于我省实测资料特少，因此，除考虑点据外，还对我省
贵州省暴雨洪计算实用手册
（修订本）
小汇水流域部分 王继辉 （贵州省水文总站）
(在本次修订过程中，省水利水电勘察设计院史学政高级工程师和省水文总 站汪德麟高级工程师参加讨论在和确定修订方案及成果报告，对各应用单位对 《贵州省暴雨洪水计算实用手册》以关心并提出许多宝贵意见，特在此表示感 谢！ 本修订报告经贵州省水力电力厅黄付华副总工程师、 吴焕德总工程师审阅。 )
产流 分类 相应汇 流分类 流域特征 丘山间谷坝、 Ⅰ Ⅰ1Ⅰ2 中等岩溶、植 被较差 山区、少量岩 Hp(mm) 项目 平均 C 变化范围 100 0.65 0.52～ 0.77 0.72 0.61～ 0.81 0.66 0.53～ 0.77 150 0.76 0.63～ 0.85 0.81 0.74～ 0.88 0.77 0.66～ 0.85 200 0.82 0.74～ 0.88 0.86 0.80～ 0.94 0.82 0.74～ 0.88 250 0.86 0.79～ 0.91 0.89 0.84～ 0.92 0.86 0.83～ 0.91 300 0.88 0.83～ 0.92 0.91 0.87～ 0.94 0.88 0.83～ 0.92 400 0.91 0.87～ 0.94 0.93 0.90～ 0.95 0.91 0.87～ 0.94 500 0.93 0.90～ 0.95 0.94 0.92～ 0.96 0.93 0.90～ 0.95
洪峰流量计算本次所设计的洪水涵洞...
无压流洪涵设计一、水力计算（一）洪峰流量计算本次所设计的洪水涵洞穿越的山洪沟系无水文资料，按《辽宁省水文手册》计算设计洪水，防洪标准按20年一遇（P=5%）设计。
在万分之一地形图和实测地形图上量出集水面积（km2）、主河道长（L）、主河道平均坡降J（‰）。
（1）基本资料（2）暴雨洪水计算暴雨计算表各种频率洪峰流量计算表（二）涵前积水计算考虑涵前积水的洪峰流量根据下式计算：)1()1()1(ληλσ-=-=-⨯=P a P p a P A Q W WQ W W Q Q 1)2)(()1(122--+----=K K K K K ξξξξη K=σh H σξh LI =163838185283)1(137.4IQ aa mh P ⋅+⨯⨯=σ式中：Q A —考虑积水的设计频率洪峰流量（m 3/s ）； Q P —未考虑积水的设计频率洪峰流量，Q P = m 3/s ； W P —洪水总量(m 3)； W a —涵前积水体积（m 3） W σ—涵前主河槽内蓄水体积(m 3)；λη⋅—参数（σσηλW W 、W W a P ==）λ取0.1； m —主河道粗糙系数，（065.0—,1糙率为n nm =）15065.011===n m ； a —主河道洪水河槽横断面的边坡坡度，a =1.18；H —通过设计洪峰流量Q P 时涵前积水深（m ）；σh —通过Q P 时河槽内的天然水深(m)；L —主河道长度，L= km;F —汇水面积，F= km 2； I —主河道平均坡度， ‰。
①涵前积水根据实际地形确定H 为 米。
②163838581283)1(137.4IQ aa mh P ⨯+⨯⨯=σ= ③==σh H K ④==σξh LI ⑤1)2)(()1(122--+----=k k k k k ξξξξη =⑥=-=)1(ληP A Q Q ⑦=-AAP Q Q Q 故不考虑涵前积水影响，本次设计流量采用Q= m 3/s （三）涵洞过水能力计算涵洞两侧边墙为浆砌石重力墙，洞顶采用钢筋砼板，选择为无压流态。
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洪峰流量的计算
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设计洪水
3.4.1暴雨洪水特性
鸭嘴河流域洪水主要由暴雨形成。
流域内暴雨一般出现在6～9月，且多连续降雨，受地形影响，降雨量不大。
据木里县气象站1970~2002年33年实测资料统计，最大一日降水量为77.4mm（1997年8月15日）、最大三日降水量111.6mm（1981年7月14日~16日）、最大五日降水量144.8mm（1981年7月14日~18日）。
鸭嘴河洪水出现时间与暴雨一致，洪水最早出现在5月，最迟出现在11月，但量级和强度较大的洪水一般出现在6～9月。
据邻近流域九龙河乌拉溪水文站1985～2004年20年实测资料统计，年最大流量最早出现在6月20日，最迟出现在9月4日，年最大洪水出现在6~7月的次数占全年的70%。
鸭嘴河流域的洪水具有峰不高、量较大、洪水历时长的特点。
一次洪水过程约2~3天，但洪水总量主要集中在一天。
鸭嘴站1990~1992年3年实测资料中，最大洪水发生在1991年，最大一日降水量58.5mm，洪峰流量为150m3/s，最大一日洪量1123万m3，三日洪量2809万m3，最大一日洪量占三日洪量的40%。
3.4.2设计洪水
鸭嘴站仅有1990~1992年3年实测水文资料，且无法插补延长其洪水系列。
故采用推理公式法由设计暴雨推求布西水库设计洪水。
3.4.2.1布西水库坝址设计洪峰流量计算
推理公式法洪峰流量计算公式：
Q=ψ(s/τn)F
式中：Q——最大流量，m3/s；
ψ——洪峰径流系数；
s——暴雨雨力，mm/h；
τ——流域汇流时间，h；
n——暴雨公式指数；
F——流域面积，km2。
（1）流域特征值
在1/50000的地形图上，量算鸭嘴河布西水库坝址的流域特征值，见表。
（2）设计暴雨
1）设计点雨量
由于流域内缺乏短历时暴雨资料，本次蓄水安全鉴定各时段设计暴雨参数采用四川省水文局2006年出版的《四川省暴雨统计参数等值线图集》查算。
与初设报告根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（以下简称《手册》）查算的成果相同，见表。
表鸭嘴河布西坝址以上流域不同时段设计点雨量表（单位：mm）
2）设计面雨量
按《手册》，雅砻江干流属Ⅴ1区。
点面折减系数α可通过查《手册》中“四川省分区综合暴雨时面深关系表”得到；鉴于布西水库坝址集水面积超过该表“使用上限面积”，故还对点面折减系数α进行修正。
修正系数k经《手册》分析，6小时、24小时分别为、。
修正后的点面折减系数α
=kα，见表。
修正
表鸭嘴河布西水库坝址面折减系数表
根据修正后的点面折减系数和流域的设计点雨量，可求得鸭嘴河布西水库坝址以上流域的设计面雨量，见表。
表鸭嘴河布西水库坝址以上流域不同时段设计面雨量表（单位：mm）
（3）产流参数
产流参数μ：鸭嘴河流域属川西南山区，计算式如下：
=3.6F，Cv=，Cs=。
（4）汇流参数
汇流参数m：鸭嘴河流域属川西南山区，计算式如下：
θ=1～30时，m=θ
θ=30～300时，m=θ
式中：θ为流域特征参数：θ=L/(J1/3F1/4)，
L——河长，km；
J——比降，绝对值；
F——流域面积，km2。
（5）设计洪峰流量计算
根据以上参数，采用水科院推理公式法进行设计洪水计算。
布西水库坝址处设计洪水成果见表。
表布西水库各频率洪峰流量计算成果表(推理公式法)。