jB第五章小流域及城市设计洪水.ppt
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1、第五章第五章小流域及城市设计洪水小流域及城市设计洪水章章节内内容容小小流域洪水算特点流域洪水算特点1小小流域暴雨流域暴雨2由推由推理理公公 式式推求洪水推求洪水3 城城 市化市化水文的影响水文的影响5 地区公地区公式式推求洪水推求洪水4 城城 市市排水管排水管网网流量算流量算6 灌渠排水系流量灌渠排水系流量程程 7小流域设计洪水计算 小流域通常指集水面积不超过数百平方公里的小小流域通常指集水面积不超过数百平方公里的小河小溪,但并无明确限制。河小溪,但并无明确限制。 小流域设计洪水计算,与大中流域相比,有许多小流域设计洪水计算,与大中流域相比,有许多特点,并且广泛应用于铁路、公路的小桥涵、中特点
2、,并且广泛应用于铁路、公路的小桥涵、中小型水利工程、农田、城市及厂矿排水等工程的小型水利工程、农田、城市及厂矿排水等工程的规划设计中,因此水文学上常常作为一个专门的规划设计中,因此水文学上常常作为一个专门的问题进行研究。问题进行研究。小流域小流域设计洪水洪水计算方法的特点算方法的特点Z(1 1)方法必须适用于无资料地区)方法必须适用于无资料地区Z(2 2)方法应简便易行)方法应简便易行Z(3 3)方法可以着重推求设计洪峰)方法可以着重推求设计洪峰 我国目前情况下,绝大多数小流域既没有流量资我国目前情况下,绝大多数小流域既没有流量资料,又缺乏暴雨记录,设计洪水的计算方法必须适应料,又缺乏暴雨记录
3、,设计洪水的计算方法必须适应这种资料条件。这种资料条件。 面广量大的农田水利工程和城市雨洪排水工程,要面广量大的农田水利工程和城市雨洪排水工程,要求在一个短时期内给出相当量的设计成果,而且大多由求在一个短时期内给出相当量的设计成果,而且大多由基层负责规划设计,这就要求方法简便易行,便于掌握。基层负责规划设计,这就要求方法简便易行,便于掌握。 一般小型水库的蓄水库容较小,设计标准低,对一般小型水库的蓄水库容较小,设计标准低,对洪水的调蓄能力有限,设计洪峰对水库设计影响较大,洪水的调蓄能力有限,设计洪峰对水库设计影响较大,洪水过程线形状的影响较小。洪水过程线形状的影响较小。计算基本方法算基本方法Z
4、小流域设计洪水的计算方法概括起来有小流域设计洪水的计算方法概括起来有4 4种:种: 推理公式法、地区经验公式法、历史洪水调查推理公式法、地区经验公式法、历史洪水调查分析法、综合单位线法分析法、综合单位线法 其中应用最广泛的是推理公式法和综合瞬时单其中应用最广泛的是推理公式法和综合瞬时单位线法。它们的思路都是以暴雨形成洪水过程位线法。它们的思路都是以暴雨形成洪水过程的理论为基础,并按的理论为基础,并按设计暴雨设计暴雨设计净雨设计净雨设设计洪水计洪水的顺序进行计算。的顺序进行计算。Z小流域设计洪水计算,大多数采用由暴雨推求小流域设计洪水计算,大多数采用由暴雨推求洪水的方法,因此,首先需要推求设计暴
5、雨洪水的方法,因此,首先需要推求设计暴雨设计暴雨:设计暴雨:具有某一规定频率的一定时段的暴雨量或平均暴雨强度。具有某一规定频率的一定时段的暴雨量或平均暴雨强度。基本假定:基本假定:暴雨与其所形成洪峰流量或洪量具有相同的频率暴雨与其所形成洪峰流量或洪量具有相同的频率小流域暴雨特点小流域暴雨特点(1 1)历时短,一般从几十分钟到若干小时;)历时短,一般从几十分钟到若干小时;(2 2)缺乏实际观测资料)缺乏实际观测资料(3 3)面积小,可以忽略暴雨在地区上的分布不均匀性)面积小,可以忽略暴雨在地区上的分布不均匀性把流域中心点雨量作把流域中心点雨量作为流域面雨量,无需考流域面雨量,无需考虑点面雨量折算
6、点面雨量折算由最大由最大1 1日日设计雨量雨量X X1 1日日,p,p推求推求历时t t的的设计雨量雨量X Xt,pt,p设计暴雨推求常用步暴雨推求常用步骤:Z 根据省(区)水文手册(包括有关的水文图集,如根据省(区)水文手册(包括有关的水文图集,如暴雨径流查算图表暴雨径流查算图表)中绘制的暴雨参数等值线图,查算)中绘制的暴雨参数等值线图,查算出统计历时的流域设计雨量,如出统计历时的流域设计雨量,如2424h h设计暴雨量等;设计暴雨量等;Z 将统计历时的设计雨量通过暴雨公式转化为任一历时将统计历时的设计雨量通过暴雨公式转化为任一历时的设计雨量;的设计雨量;Z 按分区概化雨型或移用的暴雨典型同
7、频率控制放大,按分区概化雨型或移用的暴雨典型同频率控制放大,得设计暴雨过程。得设计暴雨过程。暴雨公式暴雨公式暴雨公式及暴雨公式及参数参数的推求的推求Z暴雨公式暴雨公式在一定频率情况下时段平均暴雨强度在一定频率情况下时段平均暴雨强度i i与历时与历时t t的关系式,称为暴雨公式。的关系式,称为暴雨公式。S S单位历时的暴雨平均强度,又称为雨力,单位历时的暴雨平均强度,又称为雨力, 随地区和重现期而变,随地区和重现期而变, 如果如果t t以小时计,以小时计,s s就是就是t=1t=1小时的暴雨强度小时的暴雨强度n n暴雨递减指数,随地区及历时长短而变暴雨递减指数,随地区及历时长短而变对公式两边取对
8、数:对公式两边取对数: 上式为一直线方程式,上式为一直线方程式,lgslgs为截距,为截距,n n为斜率,若为斜率,若从平均暴雨强度从平均暴雨强度 历时曲线上将同频率各种历时的暴雨强历时曲线上将同频率各种历时的暴雨强度度i i读下,在双对数坐标格纸上以读下,在双对数坐标格纸上以i i为纵坐标,为纵坐标,t t为横坐标,为横坐标,可点汇出一组近乎平行的直线,在线上量取可点汇出一组近乎平行的直线,在线上量取t=1t=1小时的纵小时的纵坐标值和斜率值,即为坐标值和斜率值,即为s s和和n n值。值。Z(1 1)当)当t=1t=1小时时,转折点的纵坐标即为小时时,转折点的纵坐标即为s s;Z(2 2)
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