第十章排涝水文计算

1、第十章第十章 排涝水文计算排涝水文计算研究对象：研究对象：本章研究涝灾易发区分类，以及针本章研究涝灾易发区分类，以及针对不同的农业、城市分别进行排涝水文计算。对不同的农业、城市分别进行排涝水文计算。研究内容：研究内容：1.涝灾含义及易发区；涝灾含义及易发区；2.农业区排农业区排涝计算；涝计算；3.城市排涝计算。城市排涝计算。研究目的：研究目的：由于暴雨产生的地面径流不能及时由于暴雨产生的地面径流不能及时排出而产生涝灾，从而造成财产甚至生命损失，排出而产生涝灾，从而造成财产甚至生命损失，故为了减少损失，针对城市及农业区进行排涝水故为了减少损失，针对城市及农业区进行排涝水文计算。文计算。10.1

2、概概 述述10.2 农业区排涝计算农业区排涝计算10.3 城市排涝计算城市排涝计算 内容提要内容提要 1. 洪灾的形成；洪灾的形成；2. 排水系统；排水系统； 3. 排涝标排涝标准。准。 学习要求学习要求 了解洪灾形成相关概念，排水系统类型了解洪灾形成相关概念，排水系统类型及排涝标准。及排涝标准。 一、洪灾的形成一、洪灾的形成1 1、概念、概念 涝灾：涝灾：因暴雨产生的地面径流不能及时排除，使得低洼区因暴雨产生的地面径流不能及时排除，使得低洼区淹水造成财产损失，或使农田积水超过作物耐淹能力，造成淹水造成财产损失，或使农田积水超过作物耐淹能力，造成农业减产的灾害。农业减产的灾害。 渍害：渍害：因

3、地下水位过高或连续阴雨致使土壤过湿而危害作物因地下水位过高或连续阴雨致使土壤过湿而危害作物正常生长造成的灾害。正常生长造成的灾害。2 2、涝灾严重程度影响因素、涝灾严重程度影响因素 降雨强度、持续时间、一次降雨总量、分布范围等有关降雨强度、持续时间、一次降雨总量、分布范围等有关3 3、易涝区分类、易涝区分类 （1 1）平原坡地；（）平原坡地；（2 2）平原洼地；）平原洼地； （3 3）水网圩区；（）水网圩区；（4 4）城市地区）城市地区二、排水系统二、排水系统 排水系统是排除地区涝水的主要工程措施。分为：排水系统是排除地区涝水的主要工程措施。分为：农田排水系统和城市排水系统农田排水系统和城市排

4、水系统1 1、农田排水系统、农田排水系统 （1 1）功能）功能：它是排除农田中的涝水及坡面径流，减少淹水时它是排除农田中的涝水及坡面径流，减少淹水时间和淹水深度，为农作物的正常生长创造一个良好的环境。间和淹水深度，为农作物的正常生长创造一个良好的环境。 （2 2）按排水功能分类：）按排水功能分类： 1 1）田间排水系统）田间排水系统 a.a.组成单元组成单元 包括畦、格田、排水沟等单元包括畦、格田、排水沟等单元 b.b.功能：蓄水容积功能：蓄水容积 2 2）主干排水系统）主干排水系统 a.a.组成单元组成单元 基本单元是排水渠道，还具有堤防、泵站、水闸、涵洞等基本单元是排水渠道，还具有堤防、泵

5、站、水闸、涵洞等单元。单元。 b.b.功能：收集来自田间排水系统的出流及坡地径流，迅速功能：收集来自田间排水系统的出流及坡地径流，迅速排至出口。排至出口。2 2、城市排水系统、城市排水系统 （1 1）功能：）功能：排除城市或村镇涝水，保证道路通畅和居民正常的生活。排除城市或村镇涝水，保证道路通畅和居民正常的生活。 （2 2）按排水功能分类：）按排水功能分类： 1 1）雨水排水系统）雨水排水系统 a.a.组成单元组成单元 雨水口、检查井、排水管网、提升泵站、出水口等雨水口、检查井、排水管网、提升泵站、出水口等 b.b.功能：收集城市地面的雨水，排入河渠排水系统。功能：收集城市地面的雨水，排入河渠

6、排水系统。2 2）河渠排水系统）河渠排水系统 a.a.组成单元组成单元 与主干排水系统类同与主干排水系统类同 b.b.功能：收集来自雨水排水系统的出流，迅速排功能：收集来自雨水排水系统的出流，迅速排至出口。至出口。三、排涝标准三、排涝标准 1 1、 按考虑重现期与否可分为两种按考虑重现期与否可分为两种（1 1）以排除某一重现期的暴雨所产生的涝水作为设计）以排除某一重现期的暴雨所产生的涝水作为设计标准标准优点：频率概念比较明确，易于对各种频率暴雨所产优点：频率概念比较明确，易于对各种频率暴雨所产生的涝灾损失进行分析比较。生的涝灾损失进行分析比较。缺点：需要搜集众多雨量资料推求设计暴雨缺点：需要搜

7、集众多雨量资料推求设计暴雨（2 2）不考虑暴雨重现期，而以排除某一量级降雨所产）不考虑暴雨重现期，而以排除某一量级降雨所产生的涝水作为设计标准生的涝水作为设计标准优点：比较直观，且不受水文气象资料系列变化的影优点：比较直观，且不受水文气象资料系列变化的影响。响。缺点：缺乏明确的涝灾频率的概念。缺点：缺乏明确的涝灾频率的概念。2 2、 农村排涝标准农村排涝标准 一般为一般为5-205-20年暴雨重现期年暴雨重现期3 3、 城市排涝标准城市排涝标准 一般为一般为0.5-20.5-2年重现期，对于重要干道、立交道路年重现期，对于重要干道、立交道路的重要部分，重要地区或短期积水即能引起严重损失的重要部

8、分，重要地区或短期积水即能引起严重损失的地区，一般选用的地区，一般选用2-52-5年。年。 内容提要 1. 设计暴雨计算；设计暴雨计算； 2. 入河径流计算；入河径流计算； 3. 圩（垸）排涝模数计算；圩（垸）排涝模数计算； 4. 区域排涝模数区域排涝模数计算。计算。 学习要求 了解农业区排涝水文计算。了解农业区排涝水文计算。 一般由设计暴雨一般由设计暴雨 设计流量设计流量一、设计暴雨计算一、设计暴雨计算 排水面积较小时，可用排水面积较小时，可用点雨量代表面雨量点雨量代表面雨量；当排水；当排水面积较大时，需要采用面积较大时，需要采用面雨量计算面雨量计算，具体见第，具体见第9 9章。章。二、入河

9、径流计算二、入河径流计算 入河径流总量入河径流总量=各种类别土地利用面积上的进入各种类别土地利用面积上的进入河渠径流量之和。河渠径流量之和。1 1、 水面产流水面产流直接进入排水河渠直接进入排水河渠应用水量平衡：应用水量平衡：R=P-ER=P-E0 02 2、 水田入河流量水田入河流量H H1 1-H-H2 2：水稻生长的适宜水深范围：水稻生长的适宜水深范围H H3 3：雨后水田最大允许蓄水深：雨后水田最大允许蓄水深H He e: :水田以最大排水能力的上限排水水田以最大排水能力的上限排水R=He H-H3HeH-H3 0H-H3He0 H1H H3H-H2 HH1其中其中R00，表示水田排水

10、；，表示水田排水； R00表示水田引水。表示水田引水。水田水田t+1日初始水深采用水量平衡方程逐日递推：日初始水深采用水量平衡方程逐日递推：Ht+1=Ht+Pt-Et-It-Rt3 3、 旱地及非耕地入河流量旱地及非耕地入河流量 可以采用新安江模型进行产流计算，资料可以采用新安江模型进行产流计算，资料不足可采用不足可采用R=P-IR=P-I计算。计算。三、圩（垸）排涝模数计算三、圩（垸）排涝模数计算四、区域排涝模数计算四、区域排涝模数计算 内容提要 1. 设计暴雨计算；设计暴雨计算； 2. 设计流量计算；设计流量计算；3.城市圩（垸）排涝模数计算。城市圩（垸）排涝模数计算。 学习要求 了解城市排涝水文计算。了解城市排涝水文计算。 一、设计暴雨计算一、设计暴雨计算1 1、 设计暴雨强度设计暴雨强度一般采用暴雨强度公式：一般采用暴雨强度公式：q=167Aq=167A（1+ClgT1+ClgT）/ /（t+bt+b）n n2 2、设计暴雨过程、设计暴雨过程 由瞬时雨强过程线可转换为时段过程线，由瞬时雨强过程线可转换为时段过程线，得出的暴雨过程的各时段的雨量频率均满足设得出的暴雨过程的各时段的雨量频率均满足设计频率的要求。计频率的要求。二、设计流量计算二、设计流量计算1 1、 管道设计流量管道设计流量 采用推理公式推求设计流量采用推理