2024年3月23日发(作者:威聪)
防洪工程经常用到的公式
在抗洪抢险中,经常遇到一些技术问题,也就是暴雨、洪水、
河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题,本
人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下,以供大家在抗
洪抢险中参考、探讨:
㈠暴雨洪水设计
⑪暴雨设计:
暴雨:12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。每小时
以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。设计暴雨的计算公式:
①设计点雨量计算公式:
Htp=KpHt
(式中:Ktp——设计点雨量;Kp——皮尔逊曲线值;Ht——最大雨量均值;t——欲求时
间;)
②设计面雨量计算公式:
Ht面=atHt
(式中:Ht面——设计面雨量;at——暴雨线性系数;Ht——设计历时点雨量;at、bt——
暴雨线性拟合系数;)
③暴雨系数计算公式:
at=
(式中:at、bt——线性拟合参数;F——流域面积;)
④多年平均径流量计算公式:
Wp=1000yF
(式中:Wp——多年平均径流量;y——多年平均径流深;F——流域面积;)
⑤设计频率年径流深计算公式:
yp=yKp
(式中:y——多年平均径流深;Kp——频率模比系数;)
⑥多年平均年径流系数计算公式:α
=y/x =W/1000Fx
(式中:α——多年平均年径流系数;y——年径流深;x——多年平均降雨量;)
⑫洪水设计:
①洪水特征:一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念:一次降雨形成的洪水过程线,反映洪水的外形,过程线上的最大值就是洪
峰流量,用Q表示。洪峰最高点就是洪峰水位,用Z表示。洪水过程线和横坐标所包围的面
积,经过单位面积换算求得,就是洪水总量,用W表示。洪水过程线的底宽是洪水总历时,
用T表示。从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时,用t1表示。从洪峰到洪水下落到
终止的历时称为落水历时,用t2表示。洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。即
T=t1+t2。一般情况下,一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。相邻两次以上的降雨,
前面降雨形成的洪水没有泄完,后面降雨形成的洪水接踵而来,称为复式洪水过程。
洪水的类型:洪水的类型一般分为六种,一是暴雨洪水,暴雨洪水又分为山洪和泥石流
两种。二是融雪洪水,三是冰川洪水,四是冰凌洪水,五是雨雪混合洪水,六是溃坝洪水。
洪水分级:根据国家《水文情报预报规范》,按洪水重现期的大小,把洪水分为常见洪
水(8-10年一遇)、较大洪水(10-50年一遇)、大洪水(50-150年一遇)、特大洪水(大
于50年一遇)。
洪水的形成过程:从降雨到水流汇集至河流出口的整个物理过程,称为径流形成过程,
也就是洪水的形成过程。洪水的形成,是一个相当复杂的物理过程,为了便于说明这个过程,
我们把它概化为:流域蓄渗过程、坡地汇流过程和河网汇流过程。也可以概化为产流过程和
汇流过程。
⑪产流过程:指降雨满足了截流、下渗、填洼、和雨期蒸发后形成径流量的过程。
⑫损失过程:流域的蓄渗过程,不直接生产径流,而是消耗或损失于植物截流、下渗、
填洼、蒸发的降雨量。
⑬超渗产流:地下水埋藏深,包气带土层厚度可达数十米到几百米,下部干土缺水量很
大,一般降雨不能使土层达到田间持水量,因植被差,土质贫瘠,下渗能力低,往往形成的
大量产流。
⑭蓄满产流:年降雨量充沛,地下水位高,包气带土层不厚,下层容易常达田间持水量,
缺水量不大,不容易形成超渗产流,在土壤缺水量满足后全部产生径流的蓄流方式,称为满
蓄产流。
⑮汇流过程:降雨或者溃坝形成的洪水,从产生的地点到流域出口断面的汇集过程,称
为汇流过程。也可以称为流域汇流。流域汇流分为坡地汇流和河网汇流两个阶段。
⑯坡地汇流:降雨产生的水流从产生地点沿坡地向河槽汇集的过程,称为坡地汇流。分
为坡面径流、表层径流和地下径流三种径流形式:坡面径流,出流过程一般用坡地汇流曲线
的径流成因公式计算描述;表层径流,通常用线性蓄泄关系描述;地下径流,流动规律一般
采用土壤饱和水流与非饱和水流方程进行描述。
⑰河网汇流:许多大小不同的河槽构成相互贯通的泄水系统,称为河系。水流沿着河槽
向下游运动的过程,称为河槽汇流。在这个系统中,各级河槽的水流向下游流动的过程,称
2024年3月23日发(作者:威聪)
防洪工程经常用到的公式
在抗洪抢险中,经常遇到一些技术问题,也就是暴雨、洪水、
河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题,本
人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下,以供大家在抗
洪抢险中参考、探讨:
㈠暴雨洪水设计
⑪暴雨设计:
暴雨:12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。每小时
以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。设计暴雨的计算公式:
①设计点雨量计算公式:
Htp=KpHt
(式中:Ktp——设计点雨量;Kp——皮尔逊曲线值;Ht——最大雨量均值;t——欲求时
间;)
②设计面雨量计算公式:
Ht面=atHt
(式中:Ht面——设计面雨量;at——暴雨线性系数;Ht——设计历时点雨量;at、bt——
暴雨线性拟合系数;)
③暴雨系数计算公式:
at=
(式中:at、bt——线性拟合参数;F——流域面积;)
④多年平均径流量计算公式:
Wp=1000yF
(式中:Wp——多年平均径流量;y——多年平均径流深;F——流域面积;)
⑤设计频率年径流深计算公式:
yp=yKp
(式中:y——多年平均径流深;Kp——频率模比系数;)
⑥多年平均年径流系数计算公式:α
=y/x =W/1000Fx
(式中:α——多年平均年径流系数;y——年径流深;x——多年平均降雨量;)
⑫洪水设计:
①洪水特征:一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念:一次降雨形成的洪水过程线,反映洪水的外形,过程线上的最大值就是洪
峰流量,用Q表示。洪峰最高点就是洪峰水位,用Z表示。洪水过程线和横坐标所包围的面
积,经过单位面积换算求得,就是洪水总量,用W表示。洪水过程线的底宽是洪水总历时,
用T表示。从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时,用t1表示。从洪峰到洪水下落到
终止的历时称为落水历时,用t2表示。洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。即
T=t1+t2。一般情况下,一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。相邻两次以上的降雨,
前面降雨形成的洪水没有泄完,后面降雨形成的洪水接踵而来,称为复式洪水过程。
洪水的类型:洪水的类型一般分为六种,一是暴雨洪水,暴雨洪水又分为山洪和泥石流
两种。二是融雪洪水,三是冰川洪水,四是冰凌洪水,五是雨雪混合洪水,六是溃坝洪水。
洪水分级:根据国家《水文情报预报规范》,按洪水重现期的大小,把洪水分为常见洪
水(8-10年一遇)、较大洪水(10-50年一遇)、大洪水(50-150年一遇)、特大洪水(大
于50年一遇)。
洪水的形成过程:从降雨到水流汇集至河流出口的整个物理过程,称为径流形成过程,
也就是洪水的形成过程。洪水的形成,是一个相当复杂的物理过程,为了便于说明这个过程,
我们把它概化为:流域蓄渗过程、坡地汇流过程和河网汇流过程。也可以概化为产流过程和
汇流过程。
⑪产流过程:指降雨满足了截流、下渗、填洼、和雨期蒸发后形成径流量的过程。
⑫损失过程:流域的蓄渗过程,不直接生产径流,而是消耗或损失于植物截流、下渗、
填洼、蒸发的降雨量。
⑬超渗产流:地下水埋藏深,包气带土层厚度可达数十米到几百米,下部干土缺水量很
大,一般降雨不能使土层达到田间持水量,因植被差,土质贫瘠,下渗能力低,往往形成的
大量产流。
⑭蓄满产流:年降雨量充沛,地下水位高,包气带土层不厚,下层容易常达田间持水量,
缺水量不大,不容易形成超渗产流,在土壤缺水量满足后全部产生径流的蓄流方式,称为满
蓄产流。
⑮汇流过程:降雨或者溃坝形成的洪水,从产生的地点到流域出口断面的汇集过程,称
为汇流过程。也可以称为流域汇流。流域汇流分为坡地汇流和河网汇流两个阶段。
⑯坡地汇流:降雨产生的水流从产生地点沿坡地向河槽汇集的过程,称为坡地汇流。分
为坡面径流、表层径流和地下径流三种径流形式:坡面径流,出流过程一般用坡地汇流曲线
的径流成因公式计算描述;表层径流,通常用线性蓄泄关系描述;地下径流,流动规律一般
采用土壤饱和水流与非饱和水流方程进行描述。
⑰河网汇流:许多大小不同的河槽构成相互贯通的泄水系统,称为河系。水流沿着河槽
向下游运动的过程,称为河槽汇流。在这个系统中,各级河槽的水流向下游流动的过程,称