小流域洪峰流量计算的公式
水文学第六章
K2
.5 0.5 0.278L0 F 2
x K1 0.95K 2 计算k1、k2，
r 2.1( K1 K 2 ) 0.06
A2 S 2 3
1
-
查表6.14得Cn，计算n'=nCn，查图6.14、6.15得P1、P
计算洪峰流量Qm
P--一次暴雨的总降雨量，mm；
I 0 --初损量，mm；
f --后损的平均下渗率，mm/h； t c --净雨历时或产流历时，h(或min)。
第六章 小流域暴雨洪峰流量的计算 6.3 流域汇流
1、理解和掌握暴雨洪水形成过程，能够分
析一次暴雨过程的下渗曲线与降水曲线的 关系； 2、掌握等流时线相关概念、原理； 3、掌握等流时线法推求暴雨洪峰流量。
2、暴雨损失分类： 植物截留： 蒸发量： 填洼： 下渗：暴雨损失的主要部分是下渗损失。
第六章 小流域暴雨洪峰流量的计算 6.2 设计净雨量的推求
二、 下渗 1、下渗的物理过程 按水分所受的力和运动特征，下渗可分三个阶段： 渗润阶段： 渗漏阶段： 渗透阶段： 2、下渗曲线与下渗量累积曲线 下渗率(下渗强度)：单位时间内渗入单位面积土壤中的 水量,记为f，以mm/min或mm/h计。 下渗能力：在一定下垫面条件下，有充分供水时的下渗 率。
等各点的连线，称为 等流时线。 共时径流面积 ： 等流时线与流域分水线
所构成的面积。
第六章 小流域暴雨洪峰流量的计算 6.3 流域汇流 断面流量：
设一次降雨：净雨深为R （mm）；净雨强度i = R/ Δt （mm/h）
R Qi K f i Kif i t
k——单位换算系数，当流量Q 以m3/s计， h 以mm计，
小流域设计洪水计算
二、短历时暴雨公式 （一）公式的制定
（二）年最大24小时设计暴雨量的计算
1、有日雨量资料
先求得P1,p，P24,P=(1.1~1.3) P1,p
2、无资料情况下 查等值线图，得到流域中心处的均值、Cv及 Cs(常用Cs=3.5Cv)
P24, p K p P24
（三）短历时暴雨公式
1、公式形式
当tc＜τ
htc P
sp n t c 1 n
1
1、产流历时的确定
sp t c 1 n
1 n
2、洪峰径流系数ψ的确定
当≥τ时：
1
sp
n
当＜τ时：
tc n
1 n
第八章
§8-1 概述
小流域设计洪水计算
§8-2 小流域设计暴雨
§8-3 推理公式法推求洪峰流量
§8-4 经验公式法推求洪峰流量 §8-5 设计洪水总量及设计洪水过程线
§8-1 一、小流域的含义
概述
1、从流域汇流条件看
2、小流域多属无资料情况 3、小流域集雨面积
干旱区：300~500km2以下 湿润地区：100~200km2以下
二、小流域设计洪水计算的特点 1、小流域绝大多数没有水文站，缺乏流量和 自记雨量资料。 2、小型工程设施，一般对洪水的调蓄能力较 弱，其规模主要受洪峰控制，因此方法可 着重于洪峰流量的计算。 3、因工程小，面广量大，因此计算方法应简 单易行，容易为基层技术人员接受。
三、小流域设计洪水计算方法 1、是由设计暴雨推求相应的洪水；
mm/h；
——流域汇流历时，即流域最远处的水质
点到达出口断面所需的汇流时间，h；
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
山洪流量计算道路排水边沟(采用广东省洪峰流量(小流域)经验公式)
垃圾场进场道路边沟水及涵管力计算1. 计算原则（1）山洪流量计算方法，采用广东省洪峰流量（小流域）经验公式。
（2）汇水面积：根据1：10000地形图，划分汇水区域，匡算汇水面积。
（3）采取50年一遇设计标准。
（4）截洪沟采用矩形断面的明渠，排水能力按照采用非满流箱涵条件进行计算，明渠安全超高取0.3~0.5m。
2. 水力计算（1）山洪流量计算公式：Qp = C2·H24P·F0.84式中：Qp——设计洪峰流量（m3/s）；C2——计算系数，按照50年一遇，取0.050。
H 24P ——计算系数，H24P=352.6F——汇流面积（km2）根据测量各截洪沟系统汇水面积，按照上式计算山洪流量，结果见下表：系统汇水面积(km2) 山洪流量（m3/s）AK0+148 0.016 0.55AK0+630 0.02 0.66AK0+897 0.022 0.72AK1+245 0.017 0.58AK1+400 0.02 0.66（2）截洪沟断面尺寸及流量校核截洪沟采用矩形断面的明渠，排水能力按照采用非满流箱涵条件进行计算，明渠安全超高取0.3~0.5m。
公式： Q=Av ，v=2132 1R i n式中：Q——设计流量（m3/s）；A——设计过水断面面积（m2）v——设计流速（m/s）n——粗糙系数，取0.013 R——水力半径（m）i——水力坡降系统山洪流量（m3/s）截洪沟尺寸BxH（m）设计坡度过流能力（m3/s）是否满足AK0+148 0.55 DN1500 0.0015 2.27 是AK0+630 0.66 DN1500 0.0015 2.27 是AK0+897 0.72 DN1200 0.0015 1.5 是AK1+245 0.58 DN1200 0.0015 1.5 是AK1+400 0.66 DN1200 0.0015 1.5 是。
小流域设计洪水计算
§8-1 概述 §8-2 小流域设计暴雨 §8-3 推理公式法推求洪峰流量 §8-4 经验公式法推求洪峰流量 §8-5 设计洪水总量及设计洪水过程线
§8-1 概述 一、小流域的含义 1、从流域汇流条件看 2、小流域多属无资料情况 3、小流域集雨面积 ❖干旱区：300~500km2以下 ❖湿润地区：100~200km2以下
（一）公式的制定 （二）年最大24小时设计暴雨量的计算 1、有日雨量资料
先求得P1,p，P24,P=(1.1~1.3) P1,p 2、无资料情况下 查等值线图，得到流域中心处的均值、Cv及
Cs(常用Cs=3.5Cv) P24, p K p P24
（三）短历时暴雨公式
1、公式形式
at, p
sp tn
0.278——单位转换系数。
二、设计暴雨计算 最大τ时段设计暴雨的平均强度为：
a , p
sp
n
三、产流计算———确定ψ
ψ是指参与造成洪峰流量的净雨量与最大τ时
段内的降雨量之比值。
当tc≥τ
h
P
当tc＜τ
htc
P
1
tc
1
n
sp
n
1、产流历时的确定
1
tc
1
nspຫໍສະໝຸດ n 2、洪峰径流系数ψ的确定
三、暴雨公式的历时转换计算 若设计历时t<t0（即t<1h），则：
P24, p s pt1n1 P24, p 24 t n2 1 1n1
P24,
p
t 1n1` 241n2
若设计历时t>t0（即t>1h），则：
P24, p s pt1n2 P24, p 24n2 t1 1n2
四川大学第八章 小流域设计洪水计算
例如湖南、江西的Cp、n值表
二、多因素公式
Qm,p =Ch24,pF n
式中，f=F/L2——流域形状系数。 例如：安微省山区小河洪峰流量经验公式为：
QP = Ch12.42,1P F 0.73
同时把山区分为4类：深山区(C=0.0514)、浅山区(C=0.0285)、 高丘区(C=0.0239)、低丘区(C=0.0194)。
《工程水文学》
8/38
第八章 小流域设计洪水计算
8.1 概述 8.2 小流域设计暴雨计算 8.3 设计洪峰流量的推理公式 8.4 计算洪峰流量的地区经验公式 8.5 设计洪水过程线的推求
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 2. 小型水利工程一般对洪水的调节能力较小,工程规
L 1/3 Qm
1/4
(2) 当τ≤tc时，由式（8-12）计算 ；当τ>tc时，由式 （8-11）计算 ;
= n( tc )1 n
=1 u =1 u n
S p1 n
Sp
Sp
Qˆ
四 实例
{例]某地区欲修建一座小型水库，该水库积水面积F=7.4km2， 干流长度L=4.1km，J=0.036。用试算法计算坝址百年一遇的洪 峰流量。
解：
t
= 22.6h
1
Sp n n c (1
u
) =
8.4 计算洪峰流量的地区经验公式
洪峰影响因素
暴雨特性（强度、历 时） 流域几何形特征（河长、比降、集水面 积）
地质地貌特征（植被、土壤、地质）
一、单因素公式
以流域面积F作为洪峰流量的主要影响因子，建立二者间 的关系，其形式为：
广东省小流域设计洪水计算
讲授：舒晓娟
1.1设计暴雨计算
1.1.1设计点雨量计算 《广东省暴雨径流查算图表》编制了年最 大10分钟、1小时、6小时、24小时、3天点 暴雨均值、Cv等值线图，可取CS=3.5Cv，从 皮尔逊III型曲线Kp值表查取相应于设计频率 P%的Kp,按公式 H tp K p H t 算出Htp
1.1设计暴雨计算
其它历时的HtP面是采用暴雨公式Htp面=Sp×t1-np 进行计算。公式中的Sp、np是指相应频率P%面 雨量的暴雨力和暴雨递减指数，1- np、Sp的计 算公式如下： 当1h t 6h 时：
1 n p (1~6) 1gH6 p面 1gH1P面 1g 6 1g1 1g ( H 6 P面 / H1 p面 ) 1g 6
1.1设计暴雨计算
1.1.3设计暴雨过程的计算
广东省应用模糊聚类方法根据实测 降雨资料分析设计雨型，得到广东省分 区最大24小时设计雨型（暴雨时程分配） 表及广东省分区最大3天设计雨型（暴雨 时段分配）表。设计毛雨过程的计算就 可以将以上求得的各历时设计面雨量， 按照设计雨型进行分配得到。
1.2产流计算
1.1设计暴雨计算
1.1.2设计面暴雨量的计算 按本工程的集水面积F，在工程所在亚 区规定采用的设计暴雨定点定面关系图 （即点面换算系数at~历时t~集水面积F关 系图）上查求历时t为1小时、6小时、24 小时、3天（即72小时）的点面换算系数at， 乘以相应历时的设计点雨量Htp,即可求得 相应历时的设计面雨量Htp面=Htp×at。
S p H1 p面
1.1设计暴雨计算Fra bibliotek当6h t 24 h 时：
1g H 24 P面 1g H 6 p面 1g 24 1g 6 1g ( H 24 p面 / H 6 p面 ) 1g (24 / 6） 1g ( H 24 P面 / H 6 p面 ) 1g 4
小流域流量计算公式验证情况及结果
小流域流量计算公式验证情况及结果 （一）验证方法及公式说明 1、验证方法： 利用地方暴雨径流计算公式和铁三院暴雨径流计算公式计算出 的百年流量与用形态法推算出的流量进行比较分析来确定小流域地 区的暴雨径流的计算办法和采用的有关参数是否合适。
2、公式说明： 1）形态法： 用调查所得到的历史洪水位和确定的重现期， 根据河流的断面和 坡度计算出在这一水位时的流量。
2）辽宁省地方公式： 本次勘测范围为赤峰市、翁牛特旗和巴林右旗原属于辽宁省，后 经行政区划调整归入内蒙古自治区， 线位跨经主要河流也属辽河水系, 故采用辽宁公式进行验证计算。
Qp=0.278φp· ip· F ip=Pτp 面/τ Qp-----设计洪峰流量（m3/s） φp---设计洪峰径流系数，查《辽宁省暴雨洪水察算图表》附表 9 ip-----相当于汇流时间τ的设计面暴雨强度（mm/h） F-----集水面积（km3） Pτp 面-----一定频率下τ历时的设计面暴雨（mm）τ-----径流时间（h）(可按水文分区根据 L/ J0.5 查得附图(21) 求得) L-----控制地面以上的河流长度（km） J-----河道平均坡度，以千分率计算。
3）推理单位线法(三院二法)： 根据《小流域暴雨洪水计算—推理单位线法》 推 理 单 位 线 法 设 计 洪 峰 流 量 计 算 公 式 如 下 ：Q P = B * (1 . 22 * 9 . 17 * φ 1 * S * nD− 0 . 17*F0 .9A * I 0 .26 n * y ) *( ) 0 .8 Ly上式中 A、B、φ1 均为参数，可从《小流域暴雨洪水计算—推理 单位线法》P43 页表 7-1 查取。
Sp-----频率为 P 的雨力(mm/min) n-----为暴雨衰减系数。
(本次验证采用沙通线参考数值) D、y-----参数，可按下式计算：y=1 1 − 0 . 33 * nD = 1 － n L-----流域长度，从分水岭算起（km） I-----流域坡度，从分水岭算起，用加权法计算。
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小流域洪峰流量计算的公式
1、推理公式
f Q n s
m τ
ψ278.0=
当τ≥c t ，时，n s
u τψ-=1 当τ
c t ，时，
n
c t n -⎪
⎭
⎫ ⎝⎛=1τψ
n H s -=
12424
n
--=410ψ
ττ
()
n
n
n
sF L mJ ----⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛=
414431410278.0τ
()n
c s n t 1
1⎥
⎦⎤⎢⎣
⎡-=μ
m 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 2
μ——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 、J
2、由公式4
13
1
F
J L =θ计算θ值，并根据相关公式计算汇流参数
m
3、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
24
H 、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()2412
24H 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n
s m -⎥⎥
⎥
⎥
⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=44
410383.0θτ计算0
τ值
5、查表确定μ值，并计算n s
τμ，查图由n 、n s
τμ两坐标
的焦点值，确定洪峰径流系数ψ
6、根据《四川省水文手册》，查出n
-41的值，计算流域汇流时间n
--=41
ψ
ττ，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.
3
2
ksF
Q m =
洪峰流量参数K 可有下表
3、公路科学研究所
n
m kF
Q =
指数n 为面积指数，当101≤≤F 时，K 值如下表
梯形断面
8
30)'(189.1⎥
⎦
⎤
⎢⎣⎡-=i m m nQ h ，)1(
2200m m h b -+=，212'm m +=。