应用贵州省雨洪公式计算施工期 - 图文

应用贵州省雨洪公式计算施工期

设计洪水需注意的问题

汪德麟 刘彦祖

贵州省水利水电工程咨询中心·贵州·贵阳550002

摘要：

贵州省雨洪公式主要是分析研究主汛期设计洪水的计算公式及参数，要将它应用于施工期设计洪水计算，只是权宜之计。若将公式所用参数的下延部分处理得当，计算的施工期设计洪水仍有较好精度。本文在尊重原分析成果的前提下，提出公式参数下延的应用，供设计单位参考。

关键词：

雨洪公式；施工期设计洪水；暴雨时面深；产流；按规律下延；汇流；检验

1、问题的提出

贵州省雨洪公式含《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（简称“手册”）及其修订本－小汇水流域部分（简称“修订本”）两部分，它们为我省无实测水文资料地区的设计洪水计算，提供了一套应用设计暴雨推算设计洪水的办法，经实践检验，基本上适用于我省不同自然地理条件下，小于1000km2流域的河流上使用。

上世纪八十年代编制“手册”与“修订本”的着重点是放在推求主汛期的稀遇洪水，甚至是用P.M.P推求P.M.F方面。对于常遇洪水（P≥5%）部分以及非汛期洪水却研究不足。但是在设计工作中，要求计算施工期（枯水期）的设计洪水，省内各设计单位多应用贵州省雨洪公式，根据施工期设计

1

暴雨推求设计洪水，往往由于产流系数与汇流系数使用不一致，导致设计洪水成果差别较大。

本文欲对枯水期小暴雨洪水部分的计算，在基本保持贵州省雨洪公式原貌的基础上，对“手册”与“修订本”不完善的部分，进行补充修正，使其能适应小量级的暴雨洪水计算，尽量避免计算的任意性。

2、施工期的暴雨特点

施工期一般都安排在枯水期，该期的降水量较小，雨强也不大，一般情况不会出现暴雨，若施工期开始较早（10月、11月），结束较迟（4月）少数年分也可能出现暴雨。对这期间暴雨的时、面、深关系，缺乏研究。

在贵州省雨洪公式中，已经将主汛期暴雨的时、面、深关系概化处理在公式中，即暴雨衰减指数n，暴雨点面关系已经概化在公式中。使用贵州省雨洪公式计算施工期设计洪水，其前提就要假设施工期暴雨的时、面、深关系与主汛期暴雨一致，此假设可能有一定误差，估计误差不大。

3、施工期产流分析

在“手册”的编制说明中，论述了造峰雨量Hf与洪水深度h的关系，造峰雨量即产流历时tc的流域面平均雨量。tc一般在12小时以内，雨损Hs=Hf—h，洪峰径流系数C=h/Hf。当造峰雨量大于100mm后，雨损Hs接近常数，C值则随Hf的增加而加大。当造峰雨量小于100mm时，Hs与C都是逐渐减小的。“手册”着重分析产流关系向P.M.P外延部分，在提供查用的附表（九）中，将Hf=50mm的C值分析成果去掉，Hf~h关系线按45°直线外延至500mm，计算其C值，列入表内供查用。

施工期所遇到的都是小暴雨与小洪水，有必要应用“手册”分析的Hf=50mm的C值，并按照Hf~h关系下延至坐标原点，计算其C值，往下延

2

伸Hf~C的关系。在按规律下延中，本文考虑到“手册”表（3—3—2）中Ⅰ区与Ⅱ2区的C值仅差0.01，可综合在一起，下延成果如下图及表1。

表1 洪峰径流系数C查用表

Hf C (mm) 产流分区 Ⅰ区与Ⅱ2区 Ⅱ1区 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.25 0.36 0.43 0.29 0.41 0.49 0.47 0.54 0.52 0.59 0.55 0.62 0.58 0.65 0.61 0.68 0.63 0.70 0.66 0.72 “手册”所论述的造峰雨量，是指前期降雨已使下垫面基本饱和以后的雨量。在使用中一般用12小时的流域面雨量来代表，所查得的C值是偏安全的。

病险水库施工洪水还需计算洪水总量，按照24小时暴雨计算洪量，其径流系数C1应小于C。6~24小时的暴雨衰减指数n3=0.80，得到H12P=0.87H24P，

3

即C1应略大于0.87C。在枯水期，造峰雨量以外部分产流很小，C1可考虑在0.87C~0.90C之间合理选取。

4、施工期洪水汇流分析

“手册”编制说明在分析各水文站的洪峰模数qm与汇流系数m的关系中，有如下论述：“从各站点据分布情况看，大、中洪水的多数稳定而有规律。中、小洪水的则渐趋散乱，其中要原因是中、小洪水除一般受降雨分布不均影响外，还受径流分割及不便分割的峰后小雨的影响等。”??“中、小洪水的m值较大，其主要原因可能是其洪水多在河流主槽中汇集，汇流条件较好。”??“单站qm~m关系的共同规律是曲线上部稳定呈垂直直线，各站m可取定值”。

施工期所遇到的都是中、小洪水，从“手册”的论述看，其汇流系数取值应略大一些。但是，枯水期降雨多半是大面积较均匀地分布，它与主汛期局地降雨形成的小洪水应有所差别。本文认为施工期洪水汇流系数取值与主汛期的一致，不致有较大误差。

5、检验

本文从《暗流电站可研报告》中，可分析得到麦翁水文站分期洪水成果，从《平坝县前进水库除险加固实施方案》中，收集到平坝气象站分期暴雨分析成果。平坝县城在麦翁水文站流域外旁边，假设平坝气象站资料可代表麦翁水文站流域的分期暴雨，估计误差不大，可应用贵州雨洪公式推算麦翁站的分期设计洪水进行检验。

暗流电站坝址分期洪水成果，是将麦翁水文站分期洪水按面积比拟到坝址处，这里比拟回去，得麦翁站分期洪水成果，表2。

4

表2 麦翁水文站分期洪水成果表

施工期 11月6日~4月25日 11月6日~3月25日 洪峰统计参数 均值（m3/s） 13.1 6.22 Cv 0.93 1.03 Cs/Cv 3.5 3.5 不同频率设计值（m3/s） P=5% 37.3 18.8 P=10% 26.9 13.1 P=20% 17.6 8.15 表3 平坝气象站分期暴雨成果表

施工期 11月~4月 11月~3月 暴雨统计参数 均值（mm） 28.8 17.6 Cv 0.46 0.39 Cs/Cv 3.5 3.5 不同频率设计值（mm） P=5% 54.7 30.8 P=10% 46.4 26.8 P=20% 37.7 22.5 麦翁水文站流域面积F=189km2，主河长L=42.2km，主河道平均比降J=0.0031，形状系数f=0.106，流域几何特征值θ=78。

雨洪公式Qp=0.357 r0.922 f0.125 J0.082 F0.834[CH24P]1.23 式中 r=0.064 （Ⅱ2区）

计算面雨量H12P，查C值为0.47~0.32，代入公式计算设计洪水，与径流法成果比较如表4。

表4 雨洪法计算麦翁水文站分期洪水检验

施工期 设计频率 雨洪法Q?p 径流法Qp P=5% 57.2 37.3 1.53 11月~4月 P=10% 44.3 26.9 1.65 P=20% 30.6 17.6 1.74 P=5% 22.6 18.8 1.20 11月~3月 P=10% 17.1 13.1 1.31 P=20% 11.9 8.15 1.46 Q?P/Qp 从上检验可知，本次计算仅将洪峰径流系数减少到0.47~0.32，雨洪法计算的分期洪水成果仍比径流法成果大20%~74%。

某些设计单位依据“手册”附表（九）中的最小C值为0.65，计算的施工期洪水一律用0.65，将使成果偏大一倍以上。

6、特小流域洪水计算的讨论

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u0h2.html