《水文分析计算.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水文分析计算.pptx（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、二、暴雨的时空分布1、时间分布 降雨强度it 时程分配曲线 (柱状图)以t为时段的雨强反映时程上分布的集中程度it12345it123452、空间分布（1）决定因素 A）产生暴雨的 天气系统 B）与地形条件有关（2）分析方法 A）等值线图 场次降雨累积雨量等值线图历时最大雨量等值线图第1页/共27页.11312346080100做法：中心点（编号1）f1=0，Xf1=113 等值线（编号2）：f2=200，D Df2-1=200，XD Df2-1=（113+100）/2=107 Xf2=（XD Df2-1*D Df1-2+Xf1*f1）/f2=107 等值线（编号3）：f3=480，D Df3
2、-2=280，XD Df3-2=（100+80）/2=90 Xf3=（XD Df3-2*D Df3-2+Xf2*f2）/f3=97 等值线（编号4）：f4=700，D Df4-3=220，XD Df4-3=（80+60）/2=70 Xf4=（XD Df4-3*D Df4-3+Xf3*f3）/f4=89fi第i条等值线面积（KM2）Xfi雨量深（mm）编号编号1234面积面积 fi0200480700雨量雨量Xfi1131008060求：不同等值线包围面积平均雨量第2页/共27页AD7d3d1dB）历时面积雨深（DAD）曲线线的陡缓，表明降雨空 间分布的均匀程度 移用于无资料地区 75.8 暴雨
3、DAD关系整体上，重现期=400Yrs第3页/共27页 第二节、点暴雨频率计算研究点暴雨的原因：（1）在小流域，以点代面（2）在中等流域，仅有中心点雨量X0，P，则通过点面关系转换，得Xf，P。一、方法（一）统计选样（1）选样方法年最大值法：适用于所有水利工程。（资料条件较好）年多次法：一年多次。（资料系列较短）超定量法：规定一个门限值，从历史资料中挑出大于该门限值的所有样本。主要用于城市排水工程及资料系列较短。第4页/共27页（2）选样时段 一般以日为界 大中流域：T=1、3、7、15、30d 小流域：T0.6地区地区Cv0.45地区地区一般地区一般地区Cs/Cv3.04.03.5第6页/共
4、27页2、单站成果在区域上协调 与所在区域或邻近地区观测的特大暴雨资料及设计成果对比，量级上应协调一致。CvD关系一般为铃形分布：较小和较长D-Cv小 中间历时-Cv大干旱区：CvmaxD1h中部地区：CvmaxD6h沿海地区：CvmaxD 1d第7页/共27页二、地区综合法推求点暴雨频率曲线将区域其它站信息用于单站分析1、统计参数等值线图法 EX、CV、CS等值线 Xp=EX(1+Cv)第8页/共27页第9页/共27页第10页/共27页2、分区综合法 条件：分区内各站来自同一总体，分区要求在一个经纬度内（符合气候条件、地形条件基本相似）。（1）站年法 基本假定：分区内各站的暴雨资料，属于同一
5、总体的独立随机抽样。（很少使用）（2）均值法（中值法）假设：各站同分布，并不要求独立。第11页/共27页 做法：1）将各站的经验点据点到一张图上 0.1%1%pX1日，P2）求同一频率P下，各站XP的均值 或中值（有时需要初步确定各站经验频率曲线）。3）将点 点绘到同一张图上 4）根据 经验适线，确定的频率曲线就是区内各点的暴雨频率曲线。第12页/共27页(3)(3)指标暴雨法（index-rainfallindex-rainfall）假设：气候一致区内各站暴雨的模比系数（变量）同分布；（各站均值不同，但Cv，Cs/Cv相同。）模比系数变量，第i站样本系列，对模比系数变量Ki，用均值法（或中值
6、法）推求出该分区综合模比系数频率曲线；乘以各站均值，转换成各站频率曲线 第13页/共27页第四节 面暴雨量频率计算资料充分：根据面（平均）雨量系列直接计算。一、设计面雨量的直接计算 选样-插补展延-三性审查-频率分析-合理性检查 资料短缺：以点代面（小流域F=0.110 km2）点面关系转换第14页/共27页二、设计面雨量的间接计算（一）定点定面点面关系 1、X0Xf关系 条件：有相应的资料 2、Xf/X0f关系 条件：适用于本流域除中心点外无其他资料。做法：1）在邻近地区找有资料流域（资料充分）。2）做邻近流域的Xf/X0f关系 作法：a.绕中心点做同心圆（正方形）b.统计同心圆面积f，面平
7、均雨量Xf，中心点雨量X0 c.得若干（Xf/X0，f）点，综合出一条地区上的Xf/X0f线。第15页/共27页3）将Xf/X0f 关系应用于设计流域。可由设计流域面积F查出 （Xf/X0）F，则 XF，P=X0，P*（Xf/X0）F（三）存在的问题 （1）点面关系对大、中流域一般较弱，因此不易采用;（2）定点定面关系未考虑到暴雨的地区分布特性;（3）运用时，仅考虑流域F大小，未考虑形状影响，无法修正;（4）用动点动面代替定点定面时，假设不易满足;（5）尽量使用直接法计算。（二）动点动面点面关系 做法：1）做每场雨的等值线图 2）对第i场雨做Xf/X0f关系 i=1、2（场数）3）n场雨综合，
8、取上外包线（较安全）第16页/共27页第五节、设计暴雨时空分布计算一、设计暴雨的时程分配选典型：洪水选峰高、量峰偏后，暴雨选量大、强度大、雨峰偏后。控制时段：长时段：1d、3d、7d、15d 等 短时段：1h、3h、6h 等时程分配：不同控制时段之间为同频率第17页/共27页T（日）137XT,p（mm）3033944851234567(1)X1日，P100%(2)X3日，P-X1日，P40%60%(3)X7日，P-X3日，P30%33%37%0%(4)Xp(t)某流域百年一遇各种时段设计暴雨暴雨日程分配暴雨典型示意30336552730340算例：第18页/共27页二、设计暴雨的空间分配方法
9、：典型暴雨图法、同频率控制法BA计算目标：A断面以上 B断面以上 区间AB设计暴雨（1）典型暴雨图法移置实际大暴雨（等雨量线图）于设计流域，暴雨中心放到AB区间上；计算典型暴雨中，B以上、AB区间面雨量各占A以上流域面雨量的 比例：KB、KAB；将A以上流域的设计面雨量XA，p分配到B以上及AB区间：第19页/共27页BA（2）同频率控制法A及AB区间同频率，B以上相应；根据水量平衡：第20页/共27页一、一般流程 历年降雨资料X（t）输入设计暴雨计算设计暴雨Xp（t）流域产流汇流方案设计洪水Qp（t）输出第7节 由设计暴雨推求设计洪水Qp(t)Xp(t)雨洪同频第21页/共27页二、产汇流计
10、算方法 三、设计前期雨量Pa计算（1）取Pa=Im（土壤最大缺水量）,适用于湿润地区。产流汇流单位线：用于地表净雨简化法：用于地下净雨（如概化三角形法）降雨径流关系 模型方法（如新安江模型）（2）扩展暴雨过程法加长暴雨历时，核心暴雨前1530天包括在内。15日Xp(t)Pa(t+1)=kPa(t)+P(t)第22页/共27页（3）同频率法 在暴雨频率计算求得XP的同时计算（x+Pa）P X(第i年,i=1n）XXiX+Pap（X+Pa）PP=1%Xi+Pa，iPXPP=1%Xit则：Pa=(X+Pa)PXP 当得出的Pa值大于Im时，取Pa=Im第23页/共27页三、设计暴雨推求设计洪水算例某
11、中型水库来水面积为341Km2，为了防洪复核，根据雨洪资料的条件，拟采用暴雨资料来推求P=2%的设计洪水。1、设计暴雨计算最大1日:EX=110mm，CV=0.58，CS=3.5 CVXo,2%=296mm;点面折减系数=0.922、设计暴雨时程分配及净雨划分最大1日 XP,f=296*0.92=272mm第24页/共27页时段序号（Dt=6h）1234合计占最大1天分配百分比1163179100（1）用同频率法求得Pa=78mm；Im=100mm损失 I0=100-78=22mm设计净雨量:I0从第一时段设计暴雨量依次扣除，扣完为止。（2）稳定下渗率fc=1.5mm/h。第一时段净雨历时净雨
12、历时 t0=（7.9/29.9）*6=1.6h地下净雨量（下渗量）fc*tc=1.5*1.6=2.4mm地面净雨量7.92.45.5mm设计面暴雨量（mm）29.9171.346.224.6272设计净雨量（mm）7.9171.346.224.6250地面净雨量（mm）5.5162.337.215.6220.6地下净雨量（mm）2.49.09.09.029.4第25页/共27页3、设计洪水过程线的推求地面径流过程：单位线推流地下径流过程：概化为等腰三角形出流:底宽 Tg2Ts地下径流总量(Wg)地下净雨量（hg）*流域面积（F）=29.4mm*341km2=1000*104m3 地下径流洪峰Qm,g2Wg/Tg=2*1000*104m3/(2*13*6*3600)=35.6(m3/s)Qp(t)=Qs(t)+Qg(t)Qs(t)TsTgQg(t)Qm,g地表地下叠加第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页