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1、暴雨流量计算方法和步骤谭炳二。八年四月于成都 详细计算方法和步骤如下(泥石流河沟汇流特点:全面汇流;tc;)1、F全面汇流,从地形图上量取;f部分汇流,即形成洪峰流量的部分面积,调查确定后从地形图上量取;2、L从地形图上量取;(分水岭至出口计算断面处的主沟长度)3、J主河沟平均坡降;(实测或地形图上量取)J = (Zo+Zi) L i+ (Z1 + Z2) L 2+(Zn-i + Zn) L n-2Zo L /I;当Zo =0时,上式变为:J = Z1 L 1+ (Z1 + Z2) L 2 + (Zn-1 + Zn) L n / L2fa3-K严;计算3-2, J1/4 ;计算4、h24年均最
3、:、当小时:取n= ni ;查图或采用当地资料;查图多数情况都处于24>t>l小时这一状况:取n = n2 ;求法:(1)(!)(2):采用当地资料;1)、四川省水文手册计算方法:手册给出了: 10分钟、1小时、6小时、24小时、1日、3日、7日、和可能最大24小时等最大时段的暴雨和Cv等值线图、皮尔逊HI型典 线的模比系数Kp表供naan查用。使用时首先查出所在地的比/6、Hi,在、 H24、Kp后,计登 相应的Hl/6p> Hip、H6p、H24p、值。再按需要求算各时段 的设计暴雨量。A、当历时t=l/ 61小时范围内:HtP =SP. (t) f/6 = Hip (t
4、) f/6二Hi/ 6p (t/6)1式中:Sp = Hip ln_1= Hip =Hi/ 6P ( 1/6)7/6T m/6=l+ 1g(Hi/ 6p / Hip)B、当历时t=l6小时范围内:Htp = SP (t) -I = Hip (t) f二H 6p (t/6)1nl式中:Sp = Hip ln_1= Hip =H 6P 6ni-1ni=l+ 1g(Hip H6p)C、当历时t=624小时范围内:Htp = Sp (t) 1-n24= H24P * (t/24) f式中:sp = H24P 24n24-1 =H 6p 6n24T1124= 1+ 1g (H 6p/H24P )D、长历
5、时(17日)暴雨公式:Htp = H24P Tm pmP=a+ b 1g P式中:T设计暴雨的历时(日);a b参数查附图;p设计频率()9、Sp设计频率的暴雨雨力(mm / h );可用下式计算 Sp = H24p / 2少)计算(据Cs-查皮尔逊HI型典线的离均系数表P%查对应的p);10、Cs -最大24小时暴雨偏差系数, 降雨历时=24小时的径流系数;采用当地资料或取:Cs =查表或采用当地资料;也可查表按公式Sp= H24 ( 1+ CV24 降雨历时=24小时的径流系数 值表地区H24粘土类壤土类沙壤土类山区100200200300300400400>500>>&
6、gt;丘陵 区1002002003000. 60平原 300400400>500>>>11> hR 计算 11R= H24P地区综合设计暴雨所产生的地面径流深,一般用24小时降雨的径流深h24;12、hrR计算13计算SpnhR14.产流参数(或称损失参数、 入渗率)(mm/h ),随汇水面积减少而增大。受流域土壤、植被、暴雨特性(大小、历时、有无 前期降雨等)有关,代表产流历时内的平均损失率。反映地表渗水能力而且与降 雨。Sp当tc24小时可由下式求出:或根据)查图或按下式计算:铛hn 1=(1n) 1 当产流历时tc > 24小时:=(1) H24 /
7、24 ( mm/h )根据实测资 料的对应分析,值随集水面积的减小而增大。在四川其平均变化关系为:=KFK值变化归纳如下:地区流域地形地貌平均K值CvCs=kCv青衣江鹿头 山暴雨区相对高差在200m以上,地势 较陡,切割较深,植被较 好,有部分荒山或坡地=6 F-Cs=盆地丘陵区相对高差在200m以下,地势 较平缓,植被较差,开垦度 大,多为水平梯田= FCs=盆缘山区、川 西南山地同上。土层较薄,石灰岩分布较= FCs=15、流域特征系数。计算:水科院式:0 =L / J1/3四川计算式:。=L/ (J1/3 F1/4) 注意:二式区别,相差 6=1/ F1/4F越小 0越大,F越大 0越
8、小,F I 10 I 20 I 50 I 100 I 150rl/4 616、汇流参数3 (或用符号m):反映洪水的汇集特性,与河网(支沟) 及沟槽 水力特性等有关有资料时用公式计算。=0.278L / J1/3无资料时则查汇流参数值表流域河道特征0 =1-300 =30 1000 =100400周期性水流,陡涨陡落,宽浅河道, 河床 为粗砾石,植被覆盖差,黄土 沟壑区,洪水挟带大量泥沙周期性或经常性水流,河床为卵石, 有滩雨量丰沛湿润地区,河床为山区型卵 石、经验统计:流域面积<1-2020 1001005003汇流参数四川省汇流参数3与流域特征系数0关系地区洪水特征及主要影响因素汇流
9、参数式0 =10 二30300造峰暴雨历时一般较短,层强度集中,植被 较差,开垦度大,调蓄能力小,洪峰涨退 快,基流较低=0=0盆缘 区造峰暴雨历时一般较长,时空分布较均匀, 植被较好,水系河网发育,调洪作用大,洪 峰涨快退慢,基流较高=00川西 南山 区:局地性强,造峰暴雨历时短,岩体破碎, 土质疏松,透水性强,洪峰上尖下 肥,基流较高=00对于天然滞洪作用(塘、田、岩溶发育地区、森林茂密)较大的流域,汇流 系数尚需考虑修正系数。四川的资料为:0=30以下是坡面汇流为主, 。=30以下 是河道汇流为主的大约分界点(相当于F= 100km2; L=20km)912345678910152025
10、30修正系数K平均最大最 小17、 J1/3 / L 计算18、Sp F 计算19、to径流系数=1时的洪峰流量汇流时间。一般可根据-JI/3/L和Sp F 及 n值查相关图,或按下式计算:t.=【,4 / ( Ji/3 / L) (Sp F) 1/43 4 /4 n=/ 0/ ( 0 . Sp1/4) 520>计算Jo21、计算口nT0SP计算;口n22、洪峰流量系数。当径流系数=1时,根据Sp 及n值查图求出;8)、(21)、(22)三者的关系:U T n 0 Spn> ”时:部分汇流>tc汇流时间大于产流历时 tc: n ( tc / ) ln力n=口 nT00口 nT
11、00Sp水,时:全面汇流<tc汇流时间小于产流历时 tc: =1 ( J / Sp )23、根据及n查图求出J=N;24、流域汇流时间(小时);与之间的理论关系:一1/ (4-n)根据24步查图则为:=T 0 N或根据实测资料计算。A、= tc汇流时间等于产流历时,c=noSP T0计算,最大误差不超过 t n110 当 Sp <力/古佑;,留TiTFn力萧Sp 口 ( 一佑拈田Hh=1-1海B全面汇上计流:舁。必要时也可按下式计算:=1-( j/Sp)Qp / =/ QP c、部分汇流:>tc汇流时间大于产流历时tc: =n (tc/ )Qp= f Sp / tcn25、计
12、算J 计算26、计算Qp按公式Qp = ( * Sp /) F计算。27:产流历时 Tc (小时)Tc = (1-n) Sp / 1/n全面汇流: Tc【二(1- n) (9) /(14) 1/n< t 式中t 降雨历时(小时)28、大流域面积修正系数(D):参见附表 雨强与流域面积的关系:大于10km2的流域需进行修正。(见下表)对于大流域因为降雨的不均匀性需要进行修正;根据我国峨眉、子洲、天水、 绥德、丹东、涝山、祁仪等站的实测记录统计其不均匀性平均修正系数:n =1 /或查下?,(1+ )t ( 10km2以下修正系数小于10%故可不考虑修正)少雨区I1(km2)123571015
13、203040计算n上限n中宿n下限nF(km2)5060708090100200300计算n上限n中值n下限n41 多雨区F(km2)123571015203040计算n上限n中值H3下限n4F(km2)5060708090100200300计算n上限n中值H3下限H4推理公式计算设计频率暴雨洪峰流量用表工点名称:序号计算参数取值方法工点名称:方法1(2%)方法2 诜1F ( km2)汇水面积实测或从地形 图上量测2L (km)主河道长 度3主河道平均坡降3-1jl/3计算3-2jl/4计算4H24多年平均最大 24小时等时段雨量查省水文手册 等值线图H24 =He=Hi=Hl/6=5CV24
14、最大24小 时等时段暴雨 离差系数偏差系 数:Cs=Cv24= Cv6= Cvi=C V l/6=6Kp模比系数CV24 =2% =5% =Cvi=2% =5% =查省水文手册 查皮尔逊 in型典线Kp 24= Kp6= Kpi= Kpi/6=Kp24=Kp6= Kpi= Kpi/6=7Hz4p= Kp H24 设 计频率P的最 大24小时雨量计算(4) X ( 6)H24P 二H6P 二 HiP=Hl/6p=H24P 二 H6PH HiP= Hl/6p=8n2或(m)暴雨 强度衰减指数;ni: 、;n2:、1、查手册(P、20、 21)图14 与 152、计算: t=24 6小时:2-1 +
15、1g (H6p/H24p)t=61小时:2- 1 +1g (Hip/HQ t=l 1/6n _ 一n _2-n _n 一2-9设计频率的暴雨雨力Sp ( mm/h )=H24P / 24I n=H24P X 24n-1(7) X 24n-i10降雨历时= 24小时的径流系 数查手册(P、 22)表:1- 10山区沙壤土11地面径流深计算:(10)Hr ( mm) H24P (数值上等于净雨深)(7)12计算:(11)-13Sp hnR计算:(9) /14(mm/h )产流 参数(或称损失 参数、入渗率)查图:(p、 23)图 1-6 计算:一 (1n) Sp 1/hR 、i()1n15流域特征
16、系数 =L / J1/3计算:(2) /16汇流参数(有的 公式用山表示) 当尸可用下式 计算其平均值V3或地区特性计 算(见附表)查手册(P、 24)表:1- 11川西南山 地:一130=0 0计算:(16) X (3-1)18Sp F计算:(9) X19(小时)径流系=1时的洪峰流量 汇流时间x(1S)1/4 (4/4_n)J (17) X(18)1/4(4/4"n)出自铁路桥涵文查手册(P、图:1-7部分汇流计算:(-)=4 n /(17) 4/ 4 n(r /L - ) x (is) 1/ 4 n出自给排水设 计手册20计算:(19)n21nSp T°变幅:计算:(
17、V)X/ C八、22洪峰流量系数:一、N=:是全面汇流 与部分汇 流的分界 占 八、nW:全面汇流查手册(p、图1-8计算:全面汇流” =1-Sp-1-(14/9 25-1(14/9 25) 或=1- ( 21) nN:部分汇流(-)<l-n)二 n(27/21)或=1- ( 21)>Tc :部 分汇流=n (J/)(rn_(-)(Od ,27)n/23T,。变幅:计算:(二)24流域汇流时间 (一 ) -=t 0 (巾)1/ 4 nT o 1/ ( W )(4-n)计算: ()(19)X ( 22)1/ 4 n25计算:(24) n26Qp ( m7s)=( Sp / n ) F
18、计算:(22) X ( 9)/ (25) X (1) X ( 28)27Tc (小时)Tc =(1 n) sP /u 1/n全面汇流:Tc = (1- n) 9)/ (14) i/n28大流域面积修正 系数(D)参见附表暴雨衰减指数n参数便查n1/n1n(n 1)1/1 -nn/1n4n1/4 n4/4 n1 - n 1/2431泥石流沟调查、勘测定性或定量取值综合计算评判表一乡省 县沟Xz序号评判因素选取法调查、勘测定性或定量取值N/M得 分N/M得 务N/M得 务N/M得 分1松散物活动程度现场 调 查21 /16/12/1 /2泥砂沿程补给长度比 (%)L 二 1 二16/12/8/1/
19、3沟口泥石流活动强度14 /11 /7/1/4河沟纵坡(%0 )12/9/6/1/5区域构造影响程度八/L/6流域植被覆盖率C /r /7河沟近期一次变幅C /八A/8岩性特征A /4,/9沿沟松散物储量 (10'm3/km -)R /4 /1 710沟岸山坡坡度C /4/11产沙区沟槽横断面LAC/12产沙区松散物平均厚 由大4,A1/13流域面积(km2)6/4,3 /A1 /14流域相对高差(m ),/C /15河沟堵塞程度/° /16N总分计算17易发程度极易发1161 2八中易发 115Q7轻易发 8644不发 43-1518重度1+0)查表1/aQb (见 P、8
20、8)计算Qc (公式 2-2-4)计算1/n (查各地水文手查表Vc (公式 2-2-1)计算T调查Qw (公式 2-2-6)计算19M总分计算20稳定程度三很b/不稳定基本稳 定稳定 <21发生频次调杳【曷频中频低频极低频22发展期(表1-6-1)形成期发展期衰退期间歇期23降雨特征值调查或 气象站 提供H年均H24HiH1/620% Qb=Qc二10% Qb =Qc二5% Qb =Qc二2% Qb =Qc二1% Qb =Qc二24危险性等级(表3-3-极高很高中等较小25危害性等级(表3-3-特大大型中型小型25治理必要性(表2-4-2)必要要避让或不要26泥石流类型调查泥流型、泥石
21、型、水石型、洪水泥石流沟易发(严重)程度和流域环境动态因素数量化评判分级表序号影响因素量级划分极易发(A )N/M得分中等易发(B )N/M得分轻度易发(C )N/M 得 分不易发生 (D )X/M 得 分1松散物活动 严重程度崩坍、滑坡等重力侵 蚀严重,多深层滑坡 和大型崩坍,21 / 4.62崩坍、滑坡发育, 多中小型滑坡和 崩坍,16/3. 52有零星崩坍、滑坡存 在12/2.64无崩坍、滑坡、 或发育轻微,1/0.22人类不合理活动严 市人类不合理活动 中等人类不合理活动轻 微无或很少集中补给为主集中+分散补给分散补给为主分散另星补给沟槽强烈切蚀,泥沙 集团搬运突出沟槽切蚀中等,泥 沙
22、集团搬运明显沟槽切蚀轻微,泥沙 分散搬运明显一般河流泥沙 搬运表土疏松,坡面冲沟 十分发育,表土较疏松,坡面 冲沟发育局部地区表土疏松, 坡面冲沟局部存在坡面冲沟很少沟槽有多处明显堵 塞现象沟槽有中等堵塞 现象沟槽有轻微堵塞现 象无土的侵蚀程度(年均侵蚀模数(t/km s剧烈侵蚀> 15000极严重侵蚀 8000-15000严重侵蚀5000-8000中度侵蚀<50002泥砂沿程补 给长度比 (%)>6016 / 2.460 3012 / 1.830 108/1.2<101/0. 153沟口泥石流 活动强度有多期活动史、14/0. 14有活动史、11/0. 11有另星活动
23、史、7/0. 07无活动史1/ 0.0 1沟口堆积扇发育,可 见新、老扇形地叠 置,规模大,有龙头 状(舌状)堆积,沟口堆积扇较发 育,存在新、老扇 形地,规模不大, 龙头状(舌状)堆 积不明显,沟口沟口堆积扇间无沟口堆积扇, 仅有一般河道 的边滩、心滩或存在,也不完整, 规模很小,无龙头状(舌状)堆积,主河河形弯曲或堵 塞,主河河形无较大 变化主河河形无变化,主流受堆积扇挤压 偏移。主流受迫偏移主流在高水位时受 堆积扇偏,低水位时 不偏强抬升区受大河切 割时,扇形地可能不 完整,反映不出真实 情况。抬升区受大河切 割时,扇形地可能 不完整,反映不出 真实情况。相对稳定区主支沟 输沙处于平衡状
24、态 时,扇形地不发育4河沟纵坡(%0 )>12°(213%。)¥2.4 012° 6° (213 1八匚0/ 9/ 1.806° 3°(105 52%0)6/ 1.2 0<3°(52)1/0.2 0河沟特征沟槽冲淤、堵塞变化 突出,沟槽有冲淤、堵塞 变化,沟槽冲淤、堵塞变化 少,沟槽冲淤变化 小、无堵塞,有典型的泥石流堆 积残痕,局部存在典型的 泥石流堆积残痕,间或有泥石流堆积 残痕,堆积为洪积,纵、横剖面呈锯齿 形,不园滑纵、横剖面局部呈 锯齿形,不园滑纵剖面接近园滑纵剖面园滑5区域构造 影响程度强抬升区、快速
25、下 切,9/缓抬升区,7/相对稳定区,5/沉降区,1/构造复合部、大 构造构造带炎构造边缘地带构造影响小或 无影响六级以上地震四至六级地震区四级以下地震区,无断层破碎带、主 干断肠带、节理 严重发育区顺谏沟断裂、流炳 域内有中、小 支断层、风化 节理发育过沟断裂、流域内 有小断层或无、 风化节理发育一 般无6流域林、灌 木植被覆 盖率()<109/10 307/30 605/>601/植被类型荒山、秃岭草本幼林、稀疏林状林7河沟冲淤变 形特征 (m )沟岸、沟槽均很 不移8/沟岸很不稳定 沟槽不稔宗.6/沟岸、沟底均较稳4沟岸、沟底均 稳1/纵、横向均有明 显的冲淤变纵向冲淤变化不 突出,多横向扩冲淤变化不大JL/冲淤变化很小>2211<8岩性特征软岩、黄土、风化 严重的花岗岩6/软硬相间风化 较严重的花岗 U-J 石5/风化强烈和节理发 育的硬岩4/硬岩1/9沿沟松散物 储量 (10;m3/km2)>101055/514/<11/年均侵蚀模 数(t/km 2剧烈侵蚀> 15000极严重侵蚀8000 15000严重侵蚀50008000中度侵蚀<5000一次可能来 量(lOmVkm><10沟岸山坡坡 度(0)>
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