依据暴雨资料推算设计洪水的方法课件

依据暴雨资料推算设计洪水的方法§1概述

§2设计暴雨的计算

§3由设计暴雨推求设计洪水

§4可能最大暴雨及可能最大洪水的估算

适用条件：

（1）流量资料不足；

（2）径流系列的一致性受到破坏；

（3）与其它方法推求设计洪水结果相互验证。计算程序：

（1）推求设计雨量；

（2）拟定设计暴雨过程；

（3）由设计暴雨推求设计洪水

1概述

一、设计雨量

有充分长度面雨量资料：流域点雨量资料充分并可以推求足够长度的流域面平均雨量系列。有充分长度点雨量资料：少数点雨量资料系列较长，但无法推求足够长度流域面平均雨量系列。点雨量资料缺乏或不足：点雨量资料长度不足以点绘点雨量频率曲线。2设计暴雨的计算流域具有充分雨量资料流域具有点雨量资料流域点雨量资料不足或缺乏计算流域面平均雨量统计各时段最大面雨量流域雨量点面关系内插并统计流域中心时段最大点雨量流域各时段设计面雨量根据区域综合资料流域中心雨量统计参数mx、Cv、Cs查算流域中心设计时段点雨量点绘流域中心点雨量频率曲线点绘时段面雨量频率曲线计算流域中心设计时段点雨量地区综合动点动面关系三种资料条件下推求流域设计面雨量计算框图二、设计暴雨过程拟定

1、选择典型暴雨过程的原则（1）暴雨强度高、降水总量大（接近设计条件，放大后变形小）；（2）降雨过程有足够的代表性（易出现）；（3）主雨峰偏后（对工程不利）2、放大方法（1）同频率法（常用）；（2）同倍比法3、由设计暴雨推求设计洪水

（一）设计净雨

1、产流方案制定（1）有一定的流量资料：直接流域制定产流方案（分析外延的其合理性）（2）缺乏流量资料：移用相邻相似流域产流方案（进行必要的修正和可行性论证）

2、设计Pa的推求

扩展暴雨法；

同频率法；

分析法；

典型暴雨法。

扩展暴雨法：在统计暴雨资料时,加长统计时段以包括前期降雨。例如根据设计需要只统计7天暴雨,但由于要计算Pa,就得在7天暴雨前增添30天统计时段,得出37天的设计暴雨过程,其中最后7天核心暴雨是用来计算设计洪水的,前30天的雨量仅用于计算设计Pa。

同频率法：

同时进行Ｐ和Ｐ＋Ｐａ两种系列的频率计算，由设计频率的Ｐ＋Ｐａ值减去同一频率的Ｐ值,差额作为所求的设计Ｐａ值：

Ｐａｐ＝（Ｐ＋Ｐａ）ｐ－Ｐｐ。

分析法：根据流域水文气象和地理特性、设计条件、经验分析或查手册得出设计Pa

。在湿润地区，当设计标准较高时，可取Pa＝Im

。

典型暴雨法：如果所采用的实际典型年降雨量的频率接近设计频率，可以采用实际前期降雨作为计算设计Pa的依据。

（二）由设计净雨推求设计洪水

有流量资料：单位线法（注意分析外延的可靠性）

无流量资料：地区综合单位线法

【算例】某流域F＝4200km2，推求百年一遇设计洪水。流域具有1959－1962四年流量资料和1950－1979三十年面雨量资料。

1、设计暴雨计算

（1）设计暴雨统计时段：根据工程要求选择为1、3、7天；

（2）设计雨量：雨量频率计算得P1p＝108.0mm；P3p＝182.0mm；P7p＝270.0mm（3）典型雨量：选择1955年一次暴雨过程，计算典型雨量P1D＝63.2mm；P3D＝108.5mm；P7D＝148.6mm（4）计算同频率放大倍比

（5）同频率法推求得设计暴雨过程同频率法推求得设计暴雨过程2、设计净雨推求

（1）绘制降雨径流相关图，产流参数：

Em＝8.0mm；Im＝100mm；（2）分析稳定入渗率：

fc＝12mm/d；（3）土壤含水量：

Pa,0＝100mm；

Pa,t+1＝0.92Pat＋Pt－Rt

（4）由降雨径流相关图查算设计净雨过程；

(5）划分地表、地下净雨过程地表、地下净雨推求3、推求设计洪水过程

（1）分析单位线，由地表净雨推求地表径流过程Qs；（2）地下径流过程简化为等腰三角形，峰位于地表径流停止点。由地下净雨推求地下径流过程Qg；（3）地表径流与地下径流相加，得设计洪水过程线Qp。Qgi＝i×236/11＝

i×21.45推求设计洪水过程线4可能最大暴雨及可能最大洪水的估算

在现代气候条件下,一个地区或一个特定流域,从物理成因上说,一定时段内有其可能最大雨量,称为可能最大降水,用PMP表示,即ProbableMaximumPrecipitation。可能最大降水所形成的洪水称为可能最大洪水,用PMF表示,即ProbableMaximumFlood。

目前,用水文气象法推求PMP的基本思路是对典型暴雨进行极大化推求PMP。选择典型暴雨时，应注意选择强度大、历时长、暴雨时空分布对流域产生洪水峰、量及过程线均恶劣的暴雨典型。

表示区域内一定历时、一定面积PMP地理变化的等值线图称为PMP等值线图。PMP等值线图的绘制是利用前述推求PMP的计算方法计算选定地点的PMP值，经过时-面-深、地区等项修匀，再勾绘成等值线图。一般仅绘制24hPMP等值线图,然后利用长短历时暴雨关系、点面关系推求其它历时、面积的PMP值。

本章小结：（1）熟练掌握降雨径流相关法，初损后损法产流方案的建立，及有关参数计算。掌握不同资料下设计洪水的推求方法，