第6章_小流域设计洪峰流量.ppt

τ：流域汇流时间，h . 将（6.5）（6.20）联立： 两个未知数 Qm 、τ,两个方程，可以解出。 Ψ、τ 的推求方法： 联立（6.5）（6.20）式，消去 Qm ，得： 式中， （A） （B） 为了应用方便，（A）和（B）式消去 τ，得： （A’）（B’）左端为已知值，可通过试算求出ψ，然后代入（A）（B）式求出τ，最后代入（6.5）求出Qm 。 （4）汇流参数m的计算 汇流参数m相当于单位流量且比降为1时的流域汇流速度，由（6.20）式，有： m与流域坡面的糙率、河槽的糙率以及流域的长度、比降等因素有关，可利用实测暴雨洪水资料分析，然后建立经验关系。 由于洪水大小不同，所以不同的洪水汇流速度τ也不同，利用暴雨资料分析τ时，必须区分全面汇流和部分汇流。 两组推理公式： 当 tc τ： 当 tc ≥ τ ： 由上两组公式，可得： 当 tc τ： 当 tc ≥ τ ： 上式右端可根据实测洪水资料（洪峰、洪量）获得，所以可直接求出 τ。 上式右端 Rτ 是汇流历时 τ 内的净雨量，是 τ的函数， 无法直接利用（6.29）求出，须进行换算。 （6.30） 首先，可以根据实测暴雨资料和分析这场暴雨洪水的损失，建立各种历时产流强度和历时的关系： 最后根据（6.30）算出 ，并在图上求出 τ。 式中， 是 τ 历时内的产流强度，而 Qm 、F 是实测已知值，所以， 值已知。 τ t 一个水文站根据若干场实测暴雨洪水资料求出 m 之后，一般可取平均值作为该站 m 值。 一个地区（省）根据小流域水文站资料求出各站 m ，然后建立经验关系， 一般与流域特征因素 建立经验关系。如表 6.3、表 6.4。 （5）流域特征参数 F、L、S 的确定 F：流域面积，km2 ； L：主河长，km； S：主河道河底平均比 降，小数或 ‰ . 河流断面以上的河底比降： （3） 设计洪峰流量 Qm 的计算 假定：洪水与暴雨同频率，由暴雨资料 当 tc ≥ τ 时 ，（ ψ ≥ n ）： 当 tc τ 时 ，（ψ n）： 具体步骤： ① 流域参数 F、L、S 在地形图上量算 ② 暴雨参数 n、AP 查水文手册中的水文图集，可得： 由设计标准 P 及 P-Ⅲ型曲线，可求得24h设计暴雨量 P24，P ，再由式（5.31）推求 AP ： 式中 RR 按下式估算： ③ 流域损失参数 和汇流参数 m 查水文手册，由经验关系求出 ；对没有 经验关系的地区，可用（6.15）式估算： ④ 计算 tc 由式（6.11）： 汇流参数 m 查各省水文手册中 m ~ L/S1/3 经验关系。 当 tc ≤ 24h （小流域）： 式中，α 称为24h 径流系数，可根据流域土壤类型查表6.2。 ⑤ 推求 QmP 第一种方法：图解法（graphic method） （1）假定一组： QmP τ 假定一个QmP ，由式（6.20），求出对应的 τ。 作 QmP ~ τ 关系曲线，如 Ⅰ~Ⅰ线。 Ⅰ~Ⅰ线 Q τ （2）假定一组 τ ，求相应的 QmP 若 tc ≥ τ，由式（6.12）计算 ψ，再由（6.5）式计算QmP ； 若 tc τ，由式（6.14）计算 ψ，再由（6.5）式计算 QmP . 作 τ ~ QmP 关系曲线，如 Ⅱ~Ⅱ线。 Ⅰ~Ⅰ线 Ⅱ~Ⅱ线 Q τ t t t f1 f2 f3 流域上最远点净雨流到出口断面所经历的时间，称为流域最大汇流时间，简称流域汇流时间，或流域汇流历时（concentration time of catchment），记为τ 。本例：τ= 3Δt。 等流时面积（isochronic aera）： 相邻两条等流时线间的面积 f ，或称为共时径流面积。 本例：F = f1 + f2 + f3 。 t t t f1 f2 f3 Δt 时段内在等流时面积 f 上形成的净雨 R 都能在两个Δt 时段内流出流域出口断面。最大流量为： Δt R Q Δt Δt t Q 流域出口断面 t 时刻的流量，就是各等流时面积上在 t 时刻同时流达流域出口断面的流量之和。 等流时线可以用流域平均汇流速度来绘制