小流域设计洪水推理公式计算方法探讨

在小文分析计算中，根据现行水利水电工程设计洪水计算规范，小流域暴雨洪水多采用水科院陈家琦的推理公式计算，在公式求解时一般用图解法，亦有采用简单迭代求解。根据在实际中应用推理公式计算小流域设计洪水的工作经验，对其中求解洪峰流量Ｑｍ和汇流时间τ的计算方法采用牛顿迭代法进行适当的优化处理，并以实例说明使用该方法可提高计算速度和成果质量。     

广福水库坝址设计洪水的推求

针对广福水库工程现状和其小流域缺乏实测洪水资料的实际,根据设计暴雨雨型和汇流计算,采用推理公式法推求广福水库坝址设计洪水,并通过瞬时单位线法和水文比拟法进行对比分析,证明其结果可作为水库安全复核加固设计的依据。     

用设计暴雨推求设计洪水在防洪评价中的应用

以迎头至柳氏民居、相公庙至白桦旅游公路建设项目区3个小流域为例,进行了由设计暴雨推求设计洪峰流量的分析与计算,讨论了设计点暴雨、面暴雨、不同历时设计雨量、主雨历时与主雨雨量,进行了产流、汇流计算,分别选取流域模型法、推理公式法、地区经验公式法进行对比分析。结果表明:不同方法的计算结果差异明显,由设计暴雨推求设计洪峰流量的经验公式法非常适用于仅需计算设计洪峰流量的情况,在实际应用中还需具体分析,确定科学合理的方法以提高设计洪水的精度。     

基于坡面排水设计的两种暴雨洪水算法应用

对于坡面长度小于1.5 km的坡面排水设计,工程中往往缺乏足够的水文信息和数据,其设计暴雨洪水计算参数的选择决定着设计暴雨洪水的可靠性。通过采用水科院推理公式法和林平一法相结合的方式对算例进行相互验证,针对两种算法中各参数的变化对计算成果的影响进行了分析,同时利用标准差对参数的灵敏度等进行了研究。结果表明:①两种算法具有相似性,共性的参数较多,采用两种算法相互验证小面积坡面设计暴雨洪水,可以提高计算成果的可信度;②两种算法中,参数■与流量正相关,参数L,μ,N_0与流量负相关;③水科院推理公式法各参数的灵敏度顺序为■;④林平一法各参数的灵敏度顺序为■;⑤对于一个确定的坡面长度小于1.5 km的坡面排水工程,设计暴雨洪水的计算成果主要受参数m值或N_0值的影响;⑥采用林平一法验证,可有效降低规范推荐的水科院推理公式法中汇流参数m取值的误差,使小面积坡面设计暴雨洪水的计算成果更符合客观实际。分析成果可为边坡排水设计提供支撑。     

浅谈江西省推理公式进行地区洪水组成计算的时间坐标

江西省推理公式采用了五点折腰多边形过程线进行洪水过程概化,使得洪水的时间坐标与暴雨的时间相互独立,当需进行地区洪水组成计算时,由于各分区洪水的时间坐标各自独立,各分区洪水不能直接叠加,必须先统一时间坐标.本文根据推理公式法的雨洪关系,提出了一种根据洪峰产生时间将洪水时间坐标统一至暴雨时间坐标的简便方法,可供水文设计参考.     

天山北坡中小流域设计暴雨洪水及自动化计算

天山北坡玛纳斯河以东地区的设计暴雨洪水计算主要采用《中小流域设计暴雨洪水图集》中的调蓄经验单位线法,经历查算设计暴雨、试算产流历时、得出净雨过程、使用调蓄经验单位线进行汇流计算,最终得到设计洪水过程。计算过程比较复杂,且带有主观随意性,计算结果缺乏唯一性。为了解决这些问题,更高效地进行设计洪水计算,现使用Visual Basic软件编程,实现了设计洪水的自动化计算,减少了设计洪水计算的工作量,提高了设计洪水计算速度和精度。     

推理公式计算淤地坝设计洪峰时暴雨递减指数取值研究

推理公式法是现行淤地坝设计洪峰计算的主要方法,推理公式法中的暴雨递减指数n的取值具有随历时、频率、点面雨量不同而变化的特点,n的取值对淤地坝设计洪峰的计算结果具有较大影响。淤地坝地处小流域,洪水汇流时间短,一般小于1 h,其洪峰由超短历时雨峰形成,在运用推理公式法计算淤地坝设计洪峰流量时,应选取由10 min、1 h时段的点雨量资料分析得出的相应频率的暴雨递减指数值,才能计算出合理的洪峰流量值。     

小流域设计洪水误差分析及改进措施

推理公式法是小流域设计洪水常用的一种简单易行的方法.推理公式计算中涉及较多参数,参数的准确与否,直接影响计算精度.在推理公式计算的各种参数中,暴雨衰减指数n不确定性较大,而且n值变化对设计结果影响也较大.暴雨过程是一个复杂的多维随机过程,年最大时段暴雨xt,p与暴雨历时t的暴雨公式属于经验相关关系,忽略了不少影响因素,因此,公式中参数n值不会是稳定不变的.20世纪80年代以后,随着自记雨量观测应用,到目前已经有20多年的资料系列,小流域暴雨设计的计算就可以直接利用时段实测降水资料系列进行计算,设计洪水时,可根据实测雨量时段资料,计算该设计流域的n值,可提高计算精度.因此,在当地自记降水资料系列允许的情况下,尽量采用实测降水资料直接计算参数,可避免设计暴雨的误差.     

内地同香港现行设计洪峰流量计算方法比较

内地同香港在现行设计洪峰流量方面，两地的计算方法均以推理公式的原型为基础。但设计暴雨计算的方法不同，流域汇流历时的考虑不同，采用的径流系数不同，设计净雨的计算方法也不同。国内方法在处理一些特征因素和过程时，侧重考虑对流域地貌信息的利用；而香港方法对产流过程的处理比较简单，比较适合以城市化下垫面为主的小流域的洪峰估算。     

基于推理公式法的小流域牛顿迭代计算程序与流域参数影响分析

由于缺乏流量资料,工程小流域设计洪水计算通常需要采用暴雨资料推求法获得相应的洪峰流量。该文基于推理公式法,结合牛顿迭代方法,基于VC++编译平台自主开发小流域设计洪水计算程序,用于快速计算小流域洪峰流量、汇流历时与汇流速度,提高工程小流域设计洪水计算效率。利用该程序计算小流域河道平均坡降、主河道长及流域下垫面条件类别等参数变化实例,分析参数变化对小流域洪峰流量的影响,对揭示小流域设计洪水的影响因素具有借鉴作用。     

一种小流域暴雨及洪水要素的快速计算方法及实现

暴雨是诱发山洪灾害的直接因素,在流域的山洪灾害预警预报、风险评估时,经常涉及长系列大量的暴雨和洪水要素的计算问题,由于数据量巨大,传统的根据实测降雨数据推算暴雨及洪水要素的方法效率低,难以实现。以往常用的计算方法大多根据流域面积、净雨深和汇流时长等要素试算出结果,虽然计算简单有效,但是精度差。提出了一种小流域暴雨及洪水过程要素的快速计算方法,将传统的方法和C#二次开发技术结合,不仅保证了计算精度,还大大提高了效率。实验对比结果表明,新的暴雨洪水要素计算方法可以更加高效准确地计算出结果。     

北京市下凹式立交桥区低影响开发效果模拟

北京市下凹式立交桥等低洼区的内涝治理是防洪减灾工作的重点与难点。以北京市北三环安华桥桥区为研究对象,构建桥区一维雨洪模型,利用反映北京市不同雨强、由暴雨强度公式与芝加哥雨型公式推求得到的不同重现期设计暴雨,模拟低影响开发(LID)措施实施前后桥区的积水情况,从积水开始时间、积水持续时间以及积水深度3个方面分析了LID措施的洪涝防控效果。结果表明:LID措施对下凹式立交桥区内涝具有一定的防控作用,但随着暴雨重现期的显著增加,LID措施的洪涝防控效果明显减弱。研究成果可为海绵城市建设提供参考。     

乌溪江流域自动洪水预报系统研究与应用

由于预报模型的局限性和实时信息的不完善,洪水预报过程存在一定误差。利用自动预报模型和人工预报参数交互式修改相结合的方式可提高洪水预报精度。在乌溪江流域自动洪水预报系统研究中,采用径流系数控制前期雨量损失总量,通过调整雨量损失进行产流计算,根据时段降雨的降雨中心和降雨强度选用单位线进行汇流计算。同时在自动化洪水预报基础上配以预报人员的多年预报经验,完成可实时修正、高精度的实时洪水预报。以典型洪水预报为例,人工预报参数交互式修改方法的准确性较高,人工预报峰现时间相差1 h,人工预报洪峰流量误差为0.74%,预报精度等级为乙级。研究成果已在浙江省乌溪江流域自动洪水预报系统得到应用,对其他流域洪水预报具有参考价值。     

漳河水库流域汇流计算方法研究

依据漳河水库流域洪水汇流的实际情况,提出了流域汇流计算的新方法——单位累积过程线法。详细阐述了该方法定义、假定和分析方法,采用迭代法分析得到漳河水库流域单位累积过程线,建立了单位累积过程线与流域暴雨中心位置和降雨强度的相关关系,实现了由已知暴雨中心位置和降雨强度反推流域单位累积过程线,对所分析的单位线进行公式化,并运用到生产实践中。     

德庆县平山陂设计洪水计算实例

以广东省德庆县平山陂为例,利用《广东省暴雨径流查算图表使用手册》中推荐的推理公式法（1988年修订）对平山陂设计洪水进行计算,并利用广东省综合单位线法推求的设计洪水进行验算。验算结果表明,两种方法推求的设计洪水误差小于20％,满足误差要求,因此,认为推理公式法（1988年修订）计算得到的设计洪水可做为平山陂设计洪水的设计依据。同时,可为同类工程设计洪水计算提供参考。     

岩垱水库除险加固设计洪水分析

采用暴雨资料及暴雨图表等方法对设计洪水进行复核,为岩垱水库除险方案和加固措施提供依据.在复核过程中,通过对暴雨特性、暴雨频率分析,利用设计点暴雨、设计雨型和设计面暴雨计算成果,采用扣损法进行产流复核分析,瞬时单位线法进行汇流复核分析,从而确定岩垱水库除险加固工程的设计洪水.通过与原设计洪水成果和地理位置邻近的其他水库洪水成果的对比分析,以及岩垱水库除险加固竣工投入运行3年来,经受住了洪水考验的事实说明本次洪水复核计算成果较为合理.     

暴雨强度公式对比分析及参数优化求解

暴雨强度公式是计算城市防洪、除涝或排水工程设计暴雨量的重要依据,其选择的合理性直接影响到城市防洪排涝系统的规模和效益。以自贡气象站为例,通过对比分析我国水利行业和市政行业暴雨强度公式计算过程的差异,用对数离差绝对值和最小准则进行暴雨强度公式参数优化并求解,研究了水利行业和市政行业2种暴雨强度公式对计算成果的影响。结果表明:①SCE-UA算法能够有效地解决复杂超定非线性的暴雨强度公式参数求解问题;②市政行业暴雨强度公式拟合效果比水利行业拟合效果更优。计算成果可指导各地区水利工程或市政工程选择合适的暴雨强度公式,对建立完善的城市排水防涝系统和减少雨洪灾害对城市影响具有重要的意义。     

基于特大暴雨分级的水库上限起调水位分析方法

为提高水库抵御洪水能力,增加洪水调度预警时间,保证水库安全运行,提出了基于特大暴雨分级的水库上限起调水位分析方法,首先分析特定历时暴雨总量范围,在此基础上对可能发生的特大暴雨按雨量进行分级处理,对各级暴雨进行时空分配,应用水文模型模拟洪水过程,并按原有调度方法对研究水库进行调洪演算,进而确定安全运行理想暴雨量,在此基础上进一步研究超过安全运行理想暴雨量的各级特大暴雨,计算对应的上限起调水位,为水库预泄调度提供数据参考,增加防洪预警时间,以确保调洪时坝前最高水位不超过允许上限水位。该方法应用于洪渡河石垭子水库,计算确定了原有调度方法下水库安全运行理想暴雨量,并分析了超过该暴雨量的各级特大暴雨对应的安全运行上限起调水位,为石垭子水库防洪调度提供数据支撑。研究发现,部分中小水库防洪调度存在显著特点,按原有调度方式抵御特大洪水能力有限,新方法能够有效提高水库抵御特大洪水的能力。     

承德金山子水库除险加固工程设计洪水计算方法分析

金山子水库设计洪水计算采用暴雨途径进行分析,分析时采用了推理公式法和合理化公式法复核计算,可为计算类似小水库除险加固工程设计洪水分析提供借鉴。