水文分析计算

1水文分析计算

水文分析计算是规划的重要环节，是确定临水控制线、外缘控制线、划定河道管理范围的主要技术依据。水文分析计算，包括准备工作、设计洪水计算、水面线计算等步骤。应逐条河流、分段计算。

1.1准备工作

准备工作包括选择控制断面，计算流域面积和控制集水面积，收集暴雨洪水资料等。

1.选择控制断面。控制断面应选择干流河口、拦河建筑物坝轴线、主要支流汇合口下游的顺直河段。控制断面具体位置，根据规划河段的具体情况确定。

2.计算流域面积和控制集水面积。流域面积为河口断面或控制断面以上，沿着分水岭勾绘的流域总面积；控制集水面积为规划河段典型控制断面以上，按照城市（城镇）规划，实际汇入规划河段的集水面积。

流域面积100km2及以上河流的流域面积，可直接采用《重庆市主要河流和城镇河道岸线保护与利用管理规划汇编》（2013年版）和区县政府已批准的集水面积1000-100km2以上河流的《河道岸线利用管理规划》（2008-2020）中的数据。

流域面积100km2以下河流的流域面积和控制集水面积，可在1:10000地形图上用求积仪计算。流域地形图，以能画出分水岭和便于面积计算为准，要求图纸清晰。

3.收集暴雨洪水资料。通过实测、调查、分析等方式收集暴雨洪水资料。暴雨洪水资料最好是本流域的实测洪水资料，或历史洪水调查资料。

1.2设计洪水计算

设计洪水计算主要包括以下工作：一是选择暴雨洪水计算依据或参证站，再根据代表站的数据资料情况；二是根据河道流域情况和设计洪水计算方法的适用条件选择与之符合的计算或推算方法；三是对设计洪水计算成果进行合理性分析，对设计洪水计算成果进行修订。

1.2.1依据站和参证站的选择

依据站，应该为本河道的暴雨洪水实测站点。

参证站，为与水文计算流域相关的站点。应是邻近河流或邻近区域的站点，或与水文计算流域同属一个雨区或产汇流关系相近的站点。

1.2.2计算方法

1.2.2.1方法选择

根据河段的具体情况，按《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）要求选用洪水计算方法。当规划河段洪水受到下游干流洪水的顶托影响时，洪水计算应以规划河段的洪水为主，结合下游干流洪水顶托，洪水线取两种情况的外包线。

设计洪水计算方法按有资料和无资料两种情形选择。有资料的，采用水文比拟法等；无资料的，采用暴雨推求设计洪水计算法。

1.2.2.2水文资料收集整理

1. 收集、整理河流水位、流量等基础资料时，对资料条件较差的河流（河段），应进行暴雨洪水调查或收集邻近流域和区域的暴雨洪水主要参数资料。设计依据站径流系列代表性不足而又难以延长系列时，可参照参证站长、短系列的统计参数或通过地区综合，对设计依据站的径流计算成果进行调整或加以说明。

2. 在有较长实测水文资料时，可直接用频率分析方法按以下步骤计算：①收集、整理、考证所需的基本水文资料，分析水文资料系列的代表性；②对水文资料系列进行频率分析；③由频率分析求出符合设计标准的水文特征值；④选择符合设计要求的时空分布作为典型，按设计值放大或缩小，求得设计条件下的水文特征值的时空分布；⑤计算成果合理性分析论证。

3. 在短缺实测水文资料时，主要依据水文现象之间的某些客观联系，再按不同情况采用不同方法。常用方法有：相关分析法、等值线图法、经验公式法、水文比拟法、水文调查法等。

①相关分析法。根据水文现象之间的相关关系，利用观测系列较长的水文资料，以延长观测系列较短的水文资料。例如根据降雨与径流关系，通过观测系列较长的降雨资料，延长径流量资料，然后按有资料情况下的水文计算方法进行计算。

②等值线图法。各种水文等值线图表示该水文特征值及其统计参数在地区上的分布规律。一般先根据观测历史较长的测站的资料，绘制这些水文等值线图，然后通过内插，求得指定地点的水文设计数据。

③经验公式法。先建立需要计算的水文特征值与其他水文特征值、某些地理参数之间的经验关系，以推求工程设计所需要的设计水文特征值。

④水文比拟法。即在流域水文气象条件和下垫面情况基本近似的前提下，把有水文资料的流域的水文特征值、统计参数或典型时空分布直接（或作适当修正后）移用到无资料的流域作为设计依据。

⑤水文调查法。例如调查无资料地区的历史暴雨洪水情况，作为设计依据等。上述两种水文资料条件之间没有一个明确的界限，而且相对于频率分析的要求现有资料的年限长度还不足。所以即使在有较长的实测水文资料条件下,也要广泛运用后者的各种方法,进行分析论证。

重庆地区常用方法有水文比拟法、推理公式法、综合单位线法、暴雨公式推求设计流量等，一般不少两种以上方法同时计算，主要方法适用条件。

1.2.2.3.水文计算方法适用条件

1.水文比拟法的适用条件

如果两流域相距不远，气候条件和下垫面条件相似，集水面积差小于15%，可以直接采用面积指数比，否则需考虑降水和径流系数等的差别进行改正。

2.推理公式法的适用条件

推理公式是假定在流域汇流时间τ内,降雨强度I、径流系数C和汇流速度V三者的时空分布都是均匀的,流域形状呈矩形,并且洪水前底水为零,而建立起来的。因此,推理公式只适用于山区丘陵区小流域的设计洪水计算,

而不适用于平原河流和平原河网地区计算。适用于流域集水面积50km 2以下，山区丘陵区小流域。

3.综合单位线法适用条件

综合单位线法指根据流域特征与单位线要素或参数之间的经验关系，由流域特征推求出单位线要素而求得的单位线。流域自然地理特征一般指流域面积F ，平均比降J 等；单位线要素一般指时段单位线的洪峰流量qm ，洪峰滞时tp ，单位线底长T,或瞬时单位线参数m1(=n.K)等。一般先进行单位线的单站综合，然后进行单位线的地区综合，供推求无资料地区单位线应用。适用于流域集水面积50km 2以以上，流域坡度不大的小流域。 4.暴雨公式推求设计流量方法适用条件

《室外排水设计规范》（GB50014-2006）推荐的雨水流量计算公式：

Qs=q ΨF (4.2.2)

式中：Qs －雨水设计流量（L/s ）； q －设计暴雨强度[L/(s ·hm 2)]； Ψ－径流系数； F －汇水面积（hm 2）。

适用于城市区和城市规划区的河道设计洪水计算，原则上集水面积应小于1km 2。重庆市主城区（都市区）应采用重庆市城乡建设委员会2013年发布重庆市主城区暴雨强度修订公式：

（1）沙坪坝 1 年≤P ≤10年时： 4

26.0)

6.947()lg 633.01(609.6315++=

t P q (L/s •104m 2

)