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1、推理公式法计算设计洪峰流量推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。1.推理公式法的基本原理推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 X便可求得设计洪峰流量 Qp,即 Qm,及相应的流域汇流时间。计算中涉及三类共 7 个参数,即流域特征参数 F、L、J;暴雨特征参数 S、n;产汇流参数、m。为了推求设计洪峰值,首先需要根据资料情况分别确定有关参数。对于没有任何观测资料的流域,需查有关图集。从公式可知,洪峰流量 Qm 和汇流时间互为隐函数,而径流系数对于全面汇流和部分汇流公式又不同,因而需有试算法或图解法求解。1. 试算法该法是以试算的方式联解式()(8.7.5)和(8.
2、7.6),步骤如下: 通过对设计流域调查了解,结合水文手册及流域地形图,确定流域的几何特征值 F、L、J,设计暴雨的统计参数(均值、CV、Cs / CV)及暴雨公式中的参数 n(或 n1、n2),损失参数及汇流参数 m。 计算设计暴雨的 Sp、XTP,进而由损失参数计算设计净雨的 TB、RB。 将 F、L、J、TB、RB、m 代入式()(8.7.5)和(8.7.6),其中仅剩下 Qm、Rs,未知,但 Rs,与有关,故可求解。 用试算法求解。先设一个 Qm,代入式(8.7.6)得到一个相应的,将它与 tc比较,判断属于何种汇流情况,再将该值代入式(8.7.4)或式(8.7.5),又求得一个 Qm
3、,若与假设的一致(误差不超过 1%),则该 Qm及即为所求;否则,另设 Qm仿以上步骤试算,直到两式都能共同满足为止。 试算法计算框图如图 8.7.1。图 推理公式法计算设计洪峰流量流程图2. 图解交点法该法是对()(8.7.5)和(8.7.6)分别作曲线 Qm及 Qm,点绘在一张图上,如图 8.7.2 所示。两线交点的读数显然同时满足式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),因此交点读数 Qm、即为该方程组的解。【例 8.3】江西省流域上需要建小水库一座,要求用推理公式法推求百年一遇设计洪峰流量。计算步骤如下:1. 流域特征参数 F、L、J 的确定F=104km2,L=26km,J=8
4、.752. 设计暴雨特征参数 n 和 Sp暴雨衰减指数 n 由各省(区)实测暴雨资料发现定量,查当地水文手册可获得,一般 n 得数值以定点雨量资料代替面雨量资料,不作修正。从江西省水文手册中查得设计流域最大 1 日雨量得统计参数为:暴雨衰减指数 n2=0.60,mm/h3. 产汇流参数、m 的确定可查有关水文手册,本例查得的结果是=3.0mm/h、m=0.70。4. 图解法求设计洪峰流量(1)采用全面汇流公式计算,即假定 tc。将有关参数代入式()、(8.7.6)和式(3-45),得Qm及的计算式如下:(2)假定一组值,代入式(8.7.7),算出一组相应的 Qmp值,再假定一组 Qmp值代入公
5、式(8.7.8),算出一组相应的值,成果见表 8.7.3)。(3)绘图。将两组数据绘再同一张方格纸上,见图 8.7.3,两线交点处对应的 Qmp即为所求的设计洪峰流量。由图读出 Qmp=510m3/s,=10.55h。表 8.7.3 Qm线及 Qm线计算表表 Qm线及 Qm线计算表设 (h)Qmp(m3/s)设Qmp(m3/s)(h)(1)(2)(3)(4)8617.440011.210529.145010.912465.350010.614416.660010.1(4)检验是否满足 tcC本例题=10.55htc=57h,所以采用全面汇流公式计算是正确的。经验 公式法计算设计洪峰流量概 述小
6、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。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问题进行研究。小流域设计洪水计算的主要特点是: 绝大多数小流域都没有水文站,即缺乏实测径流资料,甚至降雨资料也没有。 小流域面积小,自然地理条件趋于单一,拟定计算方法时,允许作适当的简化,即允许作出一些概化的假定。例如假定短历时的设计暴雨时空分布均匀。 小流域分布广、数量多。因此,所拟定的计算方法,在保持一定精度的前提下,将力求简便,一般借助水文手册即可完成。小型工
7、程一般对洪水的调节能力较小,工程规模主要受洪峰流量控制,因此对设计洪峰流量的要求,高于对洪水过程线的要求。小流域设计洪水的计算方法概括起来有 4 种:推理公式法、地区经验公式法、历史洪水调查分析法和综合单位线法。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,并按设计暴雨设计净雨设计洪水的顺序进行计算。小流域设计暴雨的计算针对小流域水文资料缺乏的特点,设计暴雨推求常采用以下步骤: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)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24h 设计暴雨量等;将统计历时的设计雨量通过暴雨公
8、式转化为任一历时的设计雨量;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。1.统计历的设计暴雨计算由各省区的暴雨径流查算图表和水文手册查取。例如湖北省1985 年印发的暴雨径流查算图表中,就提供了 7d、3d、24h、6h、1h及 10min 的暴雨参数等值线图,Cs/Cv 值全省统一用 3.5。据此,便可由设计流域中心点位置查出那里的某统计历时暴雨的均值、Cv 及 Cs/Cv,进而求得该统计历时设计频率的雨量。2.用暴雨公式计算任一历时的设计雨量大量资料的统计成果表明,暴雨强度和历时的关系可用指数方程来表与 T 的关系,称为达,它反映一定频率情况下所取历时的平均降雨强度短历时
9、暴雨公式。暴雨公式最常见的形式为()式中 T暴雨历时;h;历时为 T、频率为 P 的最大平均降雨强度,mm/h;SPT=1.0h 的最大平均降雨强度,与设计频率 p 有关;称雨力,mm/h;n暴雨衰减指数。暴雨衰减指数 n 与历时长短有关,随地区而变化。根据自记雨量资料分析,大多数地区 n 在 T=1h 的前后发生变化,T1h 为 n1,124h 为 n2。n1、n2 各地不同,各省(自治区、直辖市)已根据每个站所分析的 n1、n2绘成了等值线图或分区查算图。雨力 Sp 与设计频率 P 关,可由该站的设计 24h 雨量推求。因为任一历时 T的设计雨量 XTP为:(8.7.2)当 T=24h 时
10、,xTp=x24p,n=n2,代入上式,得:(8.7.3)有了 SP和 n(n1 或 n2),显然会很容易地求得设计所需的任一历时的最大平均降雨强度 和雨量 XTP。3.设计面雨量计算按上述方法所求得的设计流域中心点的各种历时的点暴雨量,需要转换成流域平均暴雨量,即面暴雨量。各省(自治区、直辖市)的水文手册中,刊有不同历时暴雨的点面关系图或点面关系表,可供查用。4.设计暴雨的时程分配在用综合单位线推求小流域设计洪水中,需要计算设计暴雨过程。这时常采用分区概化时程分配雨型来推求。【例 3-4】鱼龙溪流域位于某省第二水文分区,拟在此建一桥涵,需利用综合瞬时单位线法推求 p=1%的设计洪水。为此,应
11、先推求 p=1%的设计暴雨过程。(1)计算 1、6、24h 流域设计雨量根据该流域中心点位置,查该省水文手册得各种历时暴雨的统计参数,列于表中。由 CV、Cs/CV及 p 查皮尔逊型曲线值表,、,算得 1、6、24h 的得各种历时暴雨的p,代入式设计点雨量分别为 95.6、176.8、291.0mm。表 鱼龙溪流域中心点各种历时暴雨的统计参数历 时 T(h)雨量均值 (mm)CVCs/ CV1400.423.56680.473.5241000.543.5该流域的面积为 451.4km2,查水文手册得各种历时的点面折减系数为a1=0.684,a6=0.754,a24=0.814。折算后各种历时的
13、1:11:22摘要:摘要:延河流域石油类污染物的暴雨径流污染是当地地表水体的一种重要污染形式。为了探明石油类物质的径流污染规律,进行了室内模拟试验。结果表明:降雨强度、土壤污染强度、受雨坡面的坡度等因素都能明显影响降雨径流污染过程;污染过程中的水相石油类物质是由径流含沙量和径流泥沙石油污染强度共同决定的,在试验条件下,水相污染强度可达 1.565.19 mg/L,足以对径流造成严重的污染。关键词:关键词:径流污染;土壤石油污染;降雨径流中图分类号:中图分类号:X74文献标识码:文献标识码:A文章编号:文章编号:1000-4602(2000)11-0001-05Study on Petroleu
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