表8.4.1鱼龙溪流域中心点各种历时暴雨的统计参数
历时T(h) 雨量均值(mm) CV Cs/CV
1 40 0.42 3.5 6 68 0.47 3.5 24
100
0.54 3.5
该流域的面积为451.4km2,查水文手册得各种历时的点面折减系数为a1=0.684,a6=0.754,a24=0.814。折算后各种历时的设计暴雨量(面雨量)为
1h设计雨量X1P=0.684×95.6=65.4mm 6h设计雨量X6P=0.754×176.8=133.3mm 24h设计雨量X24P=0.814×291=236.9mm (2)计算3h设计面雨量
由1h和6h设计雨量内插,求得设计3h雨量x3P=101.2mm。 (3)计算设计暴雨过程
将上面所得各种历时的设计暴雨量X1P、X3P、X6P、X24P按该水文分区的概化雨型(表8.4.2)进行分配,得表8.4.2所示的设计暴雨过程。
表8.4.2鱼龙溪P=1%的设计面暴雨过程
时段
(△t=1h) 典型暴雨分配百分比(%)
设计暴雨(mm)
(P=1%) 占x1 占(x3-x1) 占(x6-x3) 占(x24-x6)
1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 4 4.1 5 5 5.2 6 5 5.2 7 7 7.3 8 38 13.6 9 100 65.4 10 62 22.2 11 52 16.7 12 33 10.6 13 15 4.8 14
12
12.4
15 17 17.6 16 9 9.3 17 12 12.4 18 5 5.2 19 5 5.2 20 9 9.3 21 5 5.2 22 5 5.2 23 0 0 24 0 0 合计
100
100.0
100
100
236.9
8.4.3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。 ——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
(8-4-4~8-4-6)
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。
——试算法
该法是以试算的方式联解式(8.4.4)(8.4.5)和(8.4.6),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、CV、Cs/CV)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、XTP,进而由损失参数μ计算设计净雨的TB、RB。 ③将F、L、J、TB、RB、m代入式(8.4.4)(8.4.5)和(8.4.6),其中仅剩下Qm、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Qm,代入式(8.4.6)得到一个相应的τ,将它与tc比较,判断属于何种汇流情况,再将该τ值代入式(8.4.4)或式(8.4.5),又求得一个Qm,若与假设的一致(误差不超过1%),则该Qm及τ即为所求;否则,另设Qm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8.4.1。
图8.4.1推理公式法计算设计洪峰流量
流程图 ——图解交点法
该法是对(8.4.4)(8.4.5)和(8.4.6)分别作曲线Qm~τ及τ~Qm,点绘在一张图上,如图8.4.2所示。两线交点的读数显然同时满足式(8.4.4)(8.4.5)和(8.4.6),因此交点读数Qm、τ即为该方程组的解。